Thin film nanopores (V, 10Ti)NxHy hydrogen storages

Abstract

This scientific paper delves into the findings of the investigation carried out to determine the adsorption and electrophysical characteristics of nanoporous (V, 10 at.% Ti)Nx films obtained using the ion beam-assisted deposition technique (IBAD). It has been shown that these films can accumulate more than 7 wt.% hydrogen at a relatively low pressure of 0,5 MPa. One part of it is accumulated in the grain boundaries and pores but another one forms the hydride phase. A complete release of hydrogen occurs at a temperature of 250 °C. During the hydrogen desorption the specific resistivity of (V, 10Ti)NxHy films is roughly increased by a factor of 10⁷.

Приведены результаты исследований адсорбционных и электрофизических характеристик нанопористых пленок (V, 10 ат.% Ti)Nx, полученных с применением технологии ионно-стимулированного осаждения. Использование данной технологии позволило получить нанокристаллическую структуру, межзеренное пространство в которой заполнено порами размером менее 6 нм. Показано, что при относительно низком давлении (0,5 МПа) такие объекты могут аккумулировать более 7 вес.% водорода. Одна часть его накапливается в межзеренных границах и порах, другая часть – в виде гидридной фазы. Полное выделение водорода происходит при температуре 250 ºС. В процессе десорбции водорода удельное электросопротивление (V, 10Ti)NxHy-пленок увеличивается примерно в 10⁷ раз.

Приведено дані досліджень адсорбційних та електрофізичних характеристик (V, 10 ат.% Ti)Nx нанопорових плівок, здобутих за допомогою технології іонно-стимульованого осадження. Використання даної технології дозволило створити нанокристалічну структуру, міжзеренних простір в якій заповнений порами розміром не більше 6 нм. Виявлено, що при відносно низькому тиску (0,5 МПа) такі об’єкти можуть акумулювати більш ніж 7 ваг.% водню. Одна його частина накопичується у міжзеренному просторі, а інша – у вигляді гідридної фази. Повне виділення водню має місце при температурі 250 ºС. У процесі десорбції водню питомий електроопір (V, 10Ti)NxHy-плівок збільшується приблизно у 10⁷ разів.