Última modificación: 26-06-2016
Resumen
Frente a la anunciada crisis energética, el hidrógeno se impone como un medio apto para convertir, almacenar y transportar energía. A pesar de que se caracteriza por tener la máxima energía específica, también presenta algunos inconvenientes relacionados con su baja densidad como gas diatómico en CNPT. No obstante puede ser almacenado de diversas maneras, los materiales en estado sólido constituyen una de las opciones más interesantes y desafiantes. De hecho, existe un gran número de compuestos intermetálicos de composición AB2, reconocidos por su asombrosa capacidad para almacenar hidrógeno. Estas aleaciones, comúnmente distinguidas como fases de Laves, cristalizan en tres estructuras distintas, bajo las siguientes formas representativas: cúbica MgCu2 (C15) y hexagonales MgZn2 (C14) y MgNi2 (C36)1. Todas estas fases exhiben un arreglo atómico tan particular que los intersticios que se conforman en la red cristalina son todos tetraédricos y de variada regularidad. Precisamente estas pequeñas cavidades actúan como refugios para liberar y re absorber átomos de hidrógeno con demandas de energía relativas en ambos procesos, tal como una esponja absorbe y desorbe gotas de agua a través de sus poros.
En el presente trabajo se estudian las aleaciones C14 Zr0.9Ti0.1(Ni0.5Cr0.5-xVx)2 (x=0, 0.25, 0.5) por medio del programa Vienna Ab initio Simulation Package (VASP)2, fundamentado en la Teoría del Funcional de la Densidad, a los fines de conocer la capacidad de almacenamiento de hidrógeno de las tres fases, hallar los sitios intersticiales más favorables energéticamente para la absorción de átomos de hidrógeno y describir el estado de cargas de los sistemas según diversos entornos químicos; en vistas a comparar los valores con los determinados para el compuesto C14 Zr(Cr0.5Ni0.5)23. Se estima que el reemplazo parcial de Ti y V en este tipo de aleaciones mejoraría la capacidad de almacenamiento de hidrógeno y el desempeño electroquímico.