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

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。。

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。。