Les alanates, composés inorganiques formés par un complexe anionique Al–H et un cation métallique, contiennent de grandes quantités d'hydrogène. Actuellement, le tétra-alanate de sodium, NaAlH4 , est le composé le plus prometteur pour le stockage réversible d'hydrogène dans des conditions normales de pression et de température. Il absorbe 5,6 % massique d'hydrogène, avec une compacité élevée (70 kgH/m3) et une cinétique rapide d'hydrogénation en présence de dopants à base de titane.
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Junxian ZHANG
: Docteur Post-doc au CNRS, équipe de chimie métallurgique des terres rares, Institut de chimie et des matériaux Paris-Est, CNRS-UPE, UMR7182
Fermin CUEVAS
: Docteur Chargé de recherche au CNRS, équipe de chimie métallurgique des terres rares, Institut de chimie et des matériaux Paris-Est, CNRS-UPE, UMR7182
Annick PERCHERON-GUÉGAN
: Docteur Directeur de recherche au CNRS, équipe de chimie métallurgique des terres rares, Institut de chimie et des matériaux Paris-Est, CNRS-UPE, UMR7182
INTRODUCTION
Points clés
Domaine : Chimie verte, énergie
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées :
Domaines d'application : Stockage hydrogène, piles à combustible
Parmi les différents alanates, l'alanate de sodium, NaAlH4 , est le plus étudié pour le stockage réversible de l'hydrogène en raison de ses bonnes propriétés thermodynamiques et une cinétique de réaction rapide en présence d'agents de dopage. Il peut être élaboré par des méthodes de chimie en solution, par synthèse directe à haute pression et température, ou par broyage mécanique à haute énergie (mécano-synthèse) soit sous atmosphère inerte, soit sous atmosphère d'hydrogène. Des détails de ces méthodes sont présentés dans ce qui suit.
NaAlH4 peut être élaboré par réaction en milieu solvant et anhydre (THF : tétrahydrofurane, ou DME : diméthyl éther) d'un hydrure alcalin et un halogénure d'aluminium à température ambiante :
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Cette réaction globale couvre deux réactions indépendantes. La première, dotée d'une cinétique rapide, conduit à la formation d'hydrure d'aluminium AlH3 en solution dans le THF :
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