Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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M: Metallphysik

M 25: Wasserstoff in Metallen II

M 25.3: Fachvortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 11:45–12:00, H4

Wasserstoffspeicherung in Kohlenstoffnanoröhrchen — •M. Hirscher¹, M. Becher¹, M. Haluska¹, X. Chen², U. Dettlaff-Weglikowska², M. Hulman² und S. Roth² — ¹Max-Planck-Institut für Metallforschung, 70569 Stuttgart — ²Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, 70569 Stuttgart

Kohlenstoffnanoröhrchen (single wall carbon nanotubes) gelten aufgrund ihrer Struktur und ihres geringen Gewichtes als mögliche Wasserstoffspeicher für brennstoffzellengetriebene Automobile.

Nanoröhrchen von unterschiedlichen Herstellern wurden nach verschiedenen Methoden gereinigt und mit Röntgenbeugung, Transmissionselektronenmikroskopie und Raman-Spektroskopie charakterisiert. Die Wasserstoffaufnahme wurde volumetrisch mit einer Sieverts-Anlage bestimmt, und die Wasserstoffentgasung wurde mit der thermischen Desorptionsspektroskopie untersucht. Zum Öffnen der Kohlenstoffnanoröhrchen wurde eine Ultraschallbehandlung durchgeführt. Dabei werden durch Kavitation Metallteilchen des Ultraschallstabes in die Proben eingebracht. Bei Verwendung eines Stabes aus einer Titanlegierung (Ti-6Al-4V) wird eine Wasserstoffaufnahme festgestellt, wogegen beim Einsatz eines Edelstahlstabes keine nennenswerte Speicherfähigkeit gefunden wird. Der Gesamtwasserstoffgehalt kann unter der Annahme, dass der Wasserstoff nur in den Metallteilchen eingelagert wird, erklärt werden [1]. Zusammenfassend kann gezeigt werden, dass Kohlenstoffnanoröhrchen bei Raumtemperatur weniger als 1 Gew.% Wasserstoff aufnehmen. (Gefördert durch BMBF/VDI)

[1] M. Hirscher et al., Appl. Phys. A 72 (2001) 129-132