水素電池長寿命化、高速活性化のための傾斜機能希土類系水素吸蔵合金に関する研究

功能梯度稀土储氢合金研究以延长氢电池寿命并加快激活速度

• 批准号: 08243212
• 负责人: 岡田 益男
• 金额: $ 1.02万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-08243212/
• 关键词: 水素吸蔵合金; 傾斜水素吸蔵機能; LaNi_5相; 表面処理; 高速活性化; 表面ニッケル相; ニッケル・水素電池; 微粉化抑制

本研究では、ニッケル水素電池の高速活性化および長寿命化に理想的な希土類-Ni (LaNi_5)系複合水素吸蔵合金粉末を試作することを目的とする。理想的な水素合金粉末とは粉末の表面は耐食性および触媒作用に優れ、粉末の内部は高容量の水素を吸蔵する相から構成される、いわゆる、水素吸蔵機能が傾斜した粉末である。具体的には、表面はNiリッチ相、内部はLaNi_5相から成る粉末を作製する。平成8年度は38μm以下の粒径のLaNi_5合金粉末を0.2Nと0.02Nの塩酸で、表面の希土類金属を優先的に溶出させることを試みた。0.2Nの塩酸では処理時間を長くすると溶出するLa量は時間とともに増加したが、0.02Nの塩酸では1時間〜4時間処理してもほとんど溶出La量はほぼ一定であった。最適酸処理条件は0.02Nの塩酸で1時間の処理である。酸処理した合金粉末のX線結果より、Niのピークが観察され、表面にNiが存在することがわかった。PCT(圧力-組成等温線)曲線を測定すると、酸処理粉末の平均吸蔵プラトー圧、又は平均放出プラトー圧には未処理の粉末と比較し、変化はなかった。しかし、最適処理した粉末では水素吸蔵量が増加し、初期活性化が酸処理粉末は速いことがわかった。30サイクル試験後の合金粉末の組織観察より、酸処理粉末は未処理粉末より割れが少なく、長寿命化に適していると結論された。。

In this study, Ni (LaNi_5)-based composite water-absorbing alloy powders were tested for high speed activation and long life of water-based batteries. The ideal water alloy powder has excellent surface resistance and catalytic action, and high water absorption capacity inside the powder. The specific structure of LaNi_5 powder is composed of Ni_5 phase on the surface and LaNi_5 phase on the inside. For LaNi_5 alloy powder with particle size less than 38μm, 0.2N and 0.02N are preferred for dissolution of rare earth metals on the surface. The amount of La dissolved in 0.2N hydrochloric acid increased for a long time, and the amount of La dissolved in 0.02N hydrochloric acid increased for a long time. The optimum acid treatment condition is 0.02N and acid treatment time is 1. X-ray results of acid treatment of alloy powder show that Ni exists on the surface. PCT curve was measured for the average absorption and emission pressures of acid-treated powders compared with untreated powders. The amount of water absorbed by the powder after optimum treatment increases, and the initial activation of the powder after acid treatment increases. 30. The microstructure of alloy powder after acid treatment was observed. The results showed that the acid treatment powder was suitable for long life.