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Improving metal hydrides to diversify energy storage and transportation

改进金属氢化物使能源储存和运输多样化

基本信息

批准号：
22KF0307
负责人：
安田和弘
金额：
$ 0.7万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0307/
关键词：
エネルギー貯蔵水素貯蔵水素金属水素化物透過電子顕微鏡 XAFS

项目摘要

水素供給技術に関わる工学技術の発展は、将来の水素社会の実現のために必要不可欠である。本研究ではバルク合金の水素吸収と放出過程を第一原理計算法、透過電子顕微鏡法および放射光分光法による相補的な研究から追及し、「その場」観察・計測実験と理論計算による詳細な検討から、Mg、NaおよびTi水素化合物の相変化過程、水素吸収・放出過程と微細構造の相関を原子レベルで明らかにすることを目的とする。本年度は以下の項目について研究を遂行した。1.原子分解能電子顕微鏡ならびに超高圧電子顕微鏡を用いた「その場」水素放出過程の観察：水素化チタンを電子顕微鏡内で500 ℃程度まで加熱しながら水素放出に伴う試料の相変化過程を「その場」観察した。相変化に伴う組織変化を原子分解能で温度の関数として観察し、相変化の生じる温度を明らかにした。2.高温XAFS「その場」水素放出過程の観察：佐賀シンクロトロン放射光施設内の九州大学ビームラインを用いて、水素化チタン試料を加熱しながら水素放出に伴う水素化チタン中のチタン原子の電子状態変化を温度の関数として取得した。3.水素雰囲気環境「その場」観察法の実験条件の設定：水素雰囲気での観察が可能な原子分解能電子顕微鏡を用いた「その場」組織観察実験を開始した。実験条件は項目1および2の結果を踏まえて検討し、原子分解能観察を行うための予備実験を開始した。本実観察実験は令和5年度に継続して行い、相変化に伴う組織変化を原子レベルで追及することを試みる。

Water supply technology is related to the development of engineering technology, and it is necessary to realize the future water society. In this study, the first principles calculation method, transmission electron microscopy, and radiation spectroscopy are used to study the absorption and emission processes of water elements in alloys. The investigation and measurement of the field are carried out in detail. The theoretical calculation of the phase transformation processes of Mg, Na, and Ti water compounds, the absorption and emission processes of water elements, and the correlation between atomic structure and microstructure are discussed. This year, the following research projects were carried out. 1. Atomic energy electron micromirrors and ultra-high voltage electron micromirrors are used to observe the process of water element evolution: water element evolution in electron micromirrors is heated to 500 ℃, and the process of phase transformation of samples is observed by the field. The temperature of decomposition of phase change is related to the temperature of decomposition of phase change 2. Observation of water emission process of high temperature XAFS "three fields": Kyushu University in Saga city, Kyushu city, Kyushu city, Kyushu 3. Setting of the conditions for the observation of the water element environment "the field": the observation of the water element environment is possible, and the observation of the atomic decomposition energy electron microscope is started with the "the field" organization. The conditions for the preparation of the results of items 1 and 2 are as follows: This is the first time that we've seen a change in the way we organize and organize our work in the past five years.