Armazenamento de hidrogênio em paládio e hidretos metálicos - OLIVEIRA, Alyson Celson Medeiros de (2018)
Como uma tendência crescente ao uso de combustíveis alternativos visando à redução dos índices de emissão de poluentes, o hidrogênio enquadra-se numa possibilidade promissora. A chave para o sucesso dessa tecnologia está no material mais adequado para seu armazenamento. Visando contribuir na otimização dos dispositivos utilizados para este fim, realizamos cálculos DFT em modelos de cluster para analisar as energias de adsorção, absorção e dessorção de hidrogênio no paládio e nos hidretos metálicos AlH₃, MgH₂, Mg(BH₄)₂, Mg(BH₄)(NH₂) e LiNH₂. Em baixa concentração, o átomo de hidrogênio permanece adsorvido em um sítio bridge perto da superfície do paládio, em torno de 1 Å. Na fase α, os sítios tetraédricos liberaram hidrogênio mais facilmente do que os sítios octaédricos, porém o oposto ocorre na fase β. Entre os hidretos, Mg(BH₄)₂ mostrou os melhores valores para as energias de absorção e dessorção. O LiNH₂ é melhor do que o paládio na absorção de hidrogênio, porém sua energia de dessorção é alta, um problema recorrente nos hidretos metálicos. Uma melhoria na liberação de hidrogênio pode ser obtida através da introdução de alguns metais de transição na estrutura do material, conforme demonstrado pelo doping de MgH₂ e AlH₃ com Cu e Pd, que reduz adequadamente a carga atômica de hidrogênio e a energia de dessorção. Além disso, os modos vibracionais calculados para o hidrogênio absorvido nas fases α e β foram relacionados às frequências observadas experimentalmente.