Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.20
no.4
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pp.331-336
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2009
수소가 Pt/$MoO_3$로 흡장되는 현상을 XRD, TEM, CO 화학흡착 분석방법을 사용하여 조사하였다. 소성과정은 Pt/$MoO_3$ 촉매의 Chlorine 함유량을 감소하며 박막을 형성하였다. 소성전과 비교하여 수소 흡장량은 소성 후에 증가하였다. Orthorhombic Pt/$MoO_3$은 Hexagonal Pt/$MoO_3$보다 항상 수소 흡장량이 증가하였다. 상대적으로 Hexagonal Pt/$MoO_3$에서 수소 흡장량이 감소하는 이유는 Hexagonal 결정격자 내에 존재하는 $NH_4^+$ 이온에 기인하는 것으로 판단된다. 결정격자 내부로의 수소 침투시 암모니움 이온이 수소내부 기공에 장애물 역할을 하므로, 수소 흡장량이 감소하는 것으로 판단된다.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.14
no.4
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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.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.21
no.4
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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.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.23
no.5
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pp.448-454
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2012
In this paper, a three-dimensional hydrogen absorption model is applied to a thin double-layered annulus ZrCo hydride bed and validated against the temperature evolution data measured by Kang et al. The present model reasonably captures the bed temperature evolution behavior and the 99% hydrogen charging time. The equilibrium pressure expression for hydrogen absorption on ZrCo is derived as a function of temperature and the H/M atomic ratio based on the pressure-composition isotherm data given by Konishi et al. In addition, this present model provides multi-dimensional contours such as temperature and H/M atomic ratio in the thin doublelayered annulus metal hydride region. This numerical study provides fundamental understanding during hydrogen absorption process and indicates that efficient design of the metal hydride bed is critical to achieve rapid hydrogen charging performance. The present three-dimensional hydrogen absorption model is a useful tool for the optimization of bed design and operating conditions.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.27
no.2
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pp.163-168
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2016
Korea has been developing nuclear fusion fuel storage and delivery system (SDS) technologies including a basic scientific study on hydrogen storage. To develop nuclear fusion technology, it is necessary to store and supply hydrogen isotopes needed for Tokamak operation. SDS is used for storing hydrogen isotopes as a metal hydride form. The rapid hydriding of tritium is very important not only for safety reasons but also for the economic design and operation of the SDS. In this study, we designed and fabricated a medium-scale getter bed of depleted uranium (DU). The hydriding of DU has been measured by varying the initial temperature ($100-300^{\circ}C$) of the DU getter bed to investigate the influence of the cooling temperature. Furthermore, we analyzed the effect of a helium blanket on the hydriding performance with 0 - 12% helium content in hydrogen.
Electrochemical properties were studied for a single particle of active material of hydrogen storage alloy $(MmNi_{3.55}Co_{0.75}Mn_{0.4}Al_{0.3})$ and nickel hydroxides $(NiOH)_2$ for the secondary Nickel Metal Hydride (Ni-MH) batteries using the microelectrode, which was manipulated to make electrical contact with an active material particle for cyclic voltammograms (CV) and potential-step experiments. As a result of CV test, it was found that three kinds of hydrogen oxidation peaks at -0.9, -0.75 and -0.65 V and hydrogen evolution peak at -0.98 V for hydrogen storage alloy were separately observed and two kinds of peaks of proton oxidation/reduction at 0.45 and 0.32 V and oxygen evolution reaction (OER) at 0.6 V for nickel hydroxides were also more clearly observed. Furthermore hydrogen diffusion coefficient within a single particle was also found to vary the order between $10^{-9}\;and\;10^{-10}cm^2/s$ over the course of hydrogenation and dehydrogenation process for potential-step experiments.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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