Metallhydrid:
Wasserstoff hinter Gittern

Metallhydridspeicher für mobile Anwendungen

Ziel des Projektes war die Entwicklung einer neuen Generation von Metallhydridspeichern mit hoher Energiedichte für den mobilen Einsatz. Angestrebt wurde dabei eine verbesserte Speichertechnologie mit mindestens einer Verdoppelung der spezifischen Energiedichten gegenüber bisherigen Metallhydridspeichern. Ausgehend vom Hochtemperaturhydrid MgH2 mit einer Arbeitstemperatur von ca. 400 °C entstanden durch die Ausbildung nanokristalliner Gefüge neue Werkstoffe für die Wasserstoff-Speicherung.

Projektpartner

GfE Metalle und Materialien kooperierte in diesem Projekt mit einem Konsortium, angeführt von Hydro-Québec, Montreal, sowie mit dem Forschungsinstitut GKSS in Geesthacht. 

Entwicklung des Hydridtanks:

GfE Metalle und Materialien GmbH: Entwickler und Produzent von Speziallegierungen und Beschichtungswerkstoffen 

Entwicklung der Legierung:

Hydro-Québec, Montreal: Energiedienstleister für private, gewerbliche und institutionelle Kunden 

Herstellung der Legierung:

GKSS Forschungszentrum Geesthacht GmbH: Forschung an Metallen und Polymeren, Membrantechnik und Umwelttechnik

Projektbeschreibung

Speicher aus nanokristallinen Leichtmetall-Hydridlegierungen erreichen spezifische Energiedichten von mehr als 700 Wh/kg, bzw. 2.500 Wh/l. Bei der Beladung des Metallhydridspeichers wird Wärme freigesetzt, die in einem Wärmespeicher gepuffert und als Wärmequelle für den späteren Entladevorgang genutzt werden kann. Das Speichern in Metallhydriden erfordert im Vergleich zur Speicherung unter Druck keine besonderen Sicherheitsmaßnahmen. Konventionelle Niedertemperatur-Metallhydride speichern maximal 1,8 Gew.-% H2. Die volumetrische Energiedichte des H2 in Hydridtanks ist damit vergleichbar mit der von LH2, die gravimetrische Energiedichte ist hingegen kleiner als die von GH2.

Ergebnisse

Im Rahmen des Projekts wurde eine H2-Speicherlegierung auf MgH2-Basis mit sehr guter Reaktionskinetik entwickelt und hergestellt.

Grundlage hierfür war ein Herstellungsverfahren, bei dem mittels Hochenergie-Mahlen von Magnesium oder Magnesiumhydrid sowie unter Zugabe von Katalysatoren eine homogene, nanostrukturierte H2-Speicherlegierung entsteht. Auf Basis dieser entwickelten Materialien wurden Modellspeicher hergestellt und charakterisiert. Die hohen Desorptionsraten konnten dabei von der Legierung in die Speichersysteme übertragen werden.

Wasserstoff-Speicherkapazität von nanostrukturierten Hochtemperatur-Hydriden

Kontakt:

Hr. A. Otto,
HERA Hydrogen Storage Systems

E-Mail: ao@herahydrogen.com

Projektstatus:

abgeschlossen