• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.327-334
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• 2003

경수소와 중수소를 사용하여 Ti1.0Mn0.9V1.1합금의 경우 313K와 353 K에서, $Ti_{1.0}Cr1.5V_{1.1}$합금의 경우 313 K와 338K에서 각각 수소 동위체 효과를 조사하였다. 합금의 결정구조, 각 상의 존재량, 격자상수 등은 Rietveld method에 의해 결정되었다. 두 합금 모두 용도에 관계 없이 중수소의 흡장량이 경수소에 비하여 많았고, 이들 합금의 수소 동위체 효과는 LaNis 합금에 비하여 대단히 크게 나타났다. 실험 온도 범위에서 $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$합금의 경수소화물은 중수소화물에 비하여 안정하였고, Ti1.0Cr1.5V1.7합금에 있어서는 중수소화물이 더욱 안정하였다. 또한 $Ti_{1.0}Cr_{1.5}V_{1.7}$합금이 $Ti_{1.0}Mn_{0.9}V_{1.1}$합금보다 많은 량의 경수소와 중수소를 흡장하였다.

• 전자진흥
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• 제12권8호
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• pp.32-35
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• 1992

• 기계저널
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• 제31권9호
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• pp.780-788
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• 1991

수소를 에너지매체로 하여 체계적으로 이용하기 위하여 다음과 같은 사항이 예상된다. 첫째, 물에서 수소를 만들이 위하여 어떠한 에너지원을 사용해야 하는 문제이다. 화석연료나 원 자력으로는 깨끗한 에너지시스템이라는 본래의 목적에 어긋난다. 그래서 태양에너지를 이용하는 것이 원칙이라고 생각한다. 둘째, 수소의 수송과 저축의 방법인데, 파이프라인이나 고압봄베와 같은 종래의 방법을 극복하는 혁신적인 금속수소화물법이 중요하다고 생각된다. 철 . 티탄합금, 란탄 . 니켈합금, 마그네슘 . 니켈합금 등은 합금 체적의 100배에 가까운 수소를 흡장할 수 있는 특성을 가지고 있다. 셋째, 수소에너지가 석유에 대체되기 위해서는 에너지를 수소로 변경함으로써 석유로는 불가능 했던 것이 가능해질 수 있는 이용법을 개발하는 일이다. 넷째, 수소를 2차 에너지로 사용함으로써 전력계층과의 협조체제가 확립되어 에너지원, 에너지 매체, 에너지이용의 협조적이며 유기적인 시스템이 가능해질 것으로 생각된다. 전력이 남아돌 때는 물분해로 수소를 만들어 저축하고 전력이 부족할 때는 연료전지를 사용하여 전력으로 바 꾼다.

• 전기화학회지
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• 제9권2호
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• pp.95-99
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• 2006

마이크로전극을 사용하여 니켈-수소 전지의 전극 활물질인 수소저장합금$(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$과 수산화니켈의 단일입자에 대하여 전기화학적 특성을 평가하였다. 즉 마이크로 전극을 활물질 입자 한 개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고 전위 주사(Cyclic Voltammograms) 및 포텐셜 스텝(Potential Step)으로 실험을 실시하였다. 그 결과 수소저장 합금 입자의 경우 -0.9, -0.75, -0.65V 부근에서 3개의 산화 피크 및 -0.98V에서 수소발생 전위, 그리고 수산화니켈 입자의 경우 프로톤 산화 환원 반응(0.45V, 0.32V)과 산소 발생 반응 전위를 보다 명확하게 확인 할 수 있었다. 그리고 수소흡장합금 입자 내에서의 수소 흡장 및 방출 전 과정에 대해 수소 확산계수 $(D_{app})\;(10^{-9}\sim10^{-10}cm^2/s)$가 얻어졌다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.249-257
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• 2010

In this paper, a three-dimensional hydrogen absorption model is developed to precisely study hydrogen absorption reaction and resultant heat and mass transport phenomena in metal hydride hydrogen storage vessels. The 3D model is first experimentally validated against the temperature evolution data available in the literature. In addition to model validation, the detailed simulation results shows that at the initial absorption stage, the vessel temperature and H/M ratio distributions are uniform throughout the entire vessel, indicating that the hydrogen absorption is so efficient during the early hydriding process and thus local cooling effect is not influential. On the other hand, nonuniform distributions are predicted at the latter absorption stage, which is mainly due to different degrees of cooling between the vessel wall and core regions. This numerical study provides the fundamental understanding of detailed heat and mass transfer phenomena during hydrogen absorption process and further indicates that efficient design of storage vessel and cooling system is critical to achieve fast hydrogen charging and high hydrogen storage efficiency.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.46-52
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• 2006

[ $Mg_2Ni$ ]계 합금 입자의 수소저장 특성에 대한 표면처리 효과가 마이크로 전극 측정법에 의해 검토되었다. 카본-섬유로 된 마이크로 전극을 KOH 수용액 속에서 조정자를 사용하여 수소 단일입자에 접촉시켰다. 상온에서 $Mg_2Ni$ 합금의 수소저장 특성은 니켈 도금용액에 의한 표면 처리에 의해 크게 개선되었다. 니켈 도금용액 속에 있는 함유된 나트륨염(sodium phosphate 및 sodium dihydrogen citrate)이 합금을 아몰퍼스와 같은 형태로 만들었으며, 그 결과 상온에서 수소 흡장/방출 용량이 최초의 17[mAh/g]에서 150[mAh/g]로 향상되었다. 합금 입자 내에서 수소원자의 겉보기 화학적 확산계수를 계산하기 위하여 Potential-step 실험을 실시하였으며 데이터 해석을 위해 구형확산 모델을 적용하였다. 실험결과로서 겉보기 확산계수($D_{app}$)는 수소 흡장 및 방출되는 전 과정에서 $10^{-8}{\sim}10^{-9}[cm^2/s]$ 수준인 것으로 확인되었다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.45-49
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• 2006

본 논문은 마이크로 전극 시스템에 의하여 연료전지 및 Ni-MH 전지로의 응용을 가정한 $AB_5$계 수소저장합금인 $MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3}$의 단일 입자에 대하여 전기화학적인 평가를 수행하였다. 즉 Carbon fiber 마이크로 전극을 합금 입자 한개 위에 전기적인 접촉을 이루도록 조정하고, 합금 입자 내에서 수소원자의 겉보기 화학적 확산계수를 계산하기 위하여 Potential-Step 실험을 실시하였다. 여기에서 사용되는 합금입자는 치밀하고 전도성이 있는 구형이므로 데이터 해석을 위해 구형확산 모델을 적용하였다. 실험결과로서 겉보기 확산계수($D_{app}$)는 수소 흡장 및 방출되는 전 과정에서 $10^{-9}$과 $10^{-10}[cm^2/s]$ 수준인 것으로 확인되었다. 마이크로 전극 측정 시스템에 의한 단일 입자의 전기화학적 평가는 기존의 Composite Film 전극에 비해 수소저장합금에 대해 보다 상세하고 정확한 정보를 쉽게 얻을 수 있었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제18권4호
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• pp.399-405
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• 2007

The hyper-eutectic Mg-33.5%Ni alloy was rapidly solidified by melt spinning process. The melt-spun Mg-33.5%Ni has amorphous structure and crystallization occurred above $162^{\circ}C$. The hydriding and dehydriding rates of melt-spun Mg-33.5%Ni increased with cycle and high rate of hydrogen storage occurred at 3rd cycle. The maximum hydrogen amount absorbed in melt-spun Mg-33.5%Ni at $300^{\circ}C$ is about 4.5%.

• 대한기계학회논문집B
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• 제22권4호
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• pp.520-529
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• 1998

Heat and mass transfer behaviors of metal hydride beds were predicted by solving a set of volume-averaged equations numerically both for the gas (hydrogen) and the solid(metal hydride) phases. Time variations of temperature and hydrogen concentration ratio distributions were obtained for internally cooled, cylindrical-shaped beds with metal(aluminum) fins imbedded in them. Also, time variations of the space-averaged hydrogen concentration ratio were obtained. Temperature and velocity of the coolant, hydrogen pressure at the gas inlet, and the fin spacing were taken as the parameters. The hydrogen absorption rate increases with the higher velocity and the lower temperature of the coolant, and with the decrease of the fin spacing. Increasing of the hydrogen pressure at the gas inlet also promotes the rate of absorption though the increasing rate gradually slows down. The amount of the hydrogen storage per unit volume of the bed decreases with the tighter fin spacing despite of the higher absorption rate ; therefore, there should be an optimum fin spacing for a given volume of the system and the amount of the hydrogen storage, in which the absorption rate is the highest.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.225.1-225.1
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• 2010

Within recent years attention has been focused on the method of hydrogen storage using metal hydride reactor due to its high energy density, durability, safety and low operating pressure. In this paper, a numerical study is carried out to investigate the coupled heat and mass transfer process for absorption in a cylindrical metal hydride hydrogen storage reactor using a newly developed model. The simulation results demonstrate the evolution of temperature, equilibrium pressure, H/M atomic ratio and velocity distribution as time goes by. Initially, hydrogen is absorbed earlier from near the wall which sets the cooling boundary condition owing to that absorption process is exothermic reaction. Temperature increases rapidly in entire region at the beginning stage due to the initial low temperature and enough metal surface for hydrogen absorption. As time goes by, temperature decreases slowly from the wall region due to the better heat removal. Equilibrium pressure distribution appears similarly with temperature distribution for reasons of the function of temperature. This work provides a detailed insight into the mechanism and corresponding physicochemical phenomena in the reactor during the hydrogen absorption process.