ニッケル水素電池電極材料の微細構造解析と高機能化

镍氢电池电极材料的微观结构分析及高功能化

• 批准号: 12022215
• 负责人: 黒田 光太郎
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12022215/
• 关键词: 水素吸蔵合金; ニッケル水素電池; 水蒸気処理; 活性化処理; 透過電子顕微鏡法; 断面観察; 金属クラスター; 方位関係

Ni基の水素化物を形成する合金は再充電可能な電池として水素エネルギーの活用の鍵を握っている材料である。水素吸蔵合金の水素化特性は合金の表面状態と密接に関係するため、合金の表面状態を制御することは重要である。微細構造に関わる基礎的な研究があまり行われていないのは、合金粉末の電顕試料作製が困難なためである。これを克服するために、試料作製には集束イオンビーム加工を利用した。LaNi_5合金およびMmNi_5合金の平均粒径50μmの粉末を、蒸留水中を通気したArガス気流中あるいは乾空気中で流動化させることによって、酸化させた。この試料の表面酸化層に含まれるニッケルなどの生成量を磁気測定によって求めた。SEM観察と比表面積測定によって酸化層の形態を調べた。試料粉末の表面近傍におけるTEM断面観察を行った。水蒸気あるいは乾燥空気の雰囲気中で試料粉末を加熱することにより、酸化されやすい元素が選択的に酸化し、合金の分解反応が生じ、Niが金属状態で析出した表面層が形成されていることが磁気測定から推察された。TEM観察から、酸化膜からなる表面改質層の厚みは時間の3乗根に比例して成長することがわかった。この酸化膜中にはニッケルが分散しており、この分散しているニッケルが全体として方位がそろっていて、単結晶状の回折図形を呈している。この表面改質層では数nmオーダーの結晶質であるニッケル相と非晶質である酸化物相が入り組んで存在していると考えられる。粉末本体(LaNi_5)と表面改質層のニッケル(Ni)には、(111)Ni//(001)LaNi_5、[110]Ni//[110]LaNi_5なる方位関係が存在する。水蒸気処理は表面に方位のそろったニッケル相を制御しながら形成でき、活性化処理に利用できる。

It is possible for the battery to recharge the alloy formed by the Ni-based hydration compound. The battery may be used to control the material. Water absorption alloy "hydration characteristics" alloy surface shape "close contact", alloy surface shape "control"important". The study of micro-fabrication of metal base materials, such as alloy powder electrical materials, alloy powder electrical materials, and alloy powder electronic materials, are used in the study of micromechanical materials. In order to overcome the problems, the materials are made into clusters, and the processing is used to make use of them. The average particle size of LaNi_5 alloy MmNi _ 5 alloy is 50 μ m powder, Ar powder in distilled water, fluidization in dry air, acidizing powder in distilled water. The acidizing of the surface of the raw material contains the quantity generated, the magnetic measurement, the calculation. SEM examines the specific surface area to determine the shape of acidizing and acidizing. The surface of the powder is close to the TEM section. Steaming, heating, drying, heating, heating TEM inspection, acidizing film surface change thickness, the ratio of 3% to the growth of temperature and temperature. In the acidizing film, the shape of the crystal is folded back in the shape of the acidified film, in the acidified film. The number of surface modification is different from that of nm. The results show that there are significant differences between amorphous and acidified phases. The powder body (LaNi_5) surface modification is closely related to the orientation of the powder body (Ni), Ni// (001) LaNi_5, Ni// [110] LaNi_5. The surface of the steam is used to make use of the azimuth, the orientation, the orientation, the formation and the utilization of the surface.

项目成果

山川俊輔,砥線真一,黒田光太郎 他: "水蒸気による希土類系水素吸蔵合金の表面処理"日本金属学会誌. (発表予定).

Shunsuke Yamakawa、Shinichi Toline、Kotaro Kuroda 等人：“利用水蒸气对稀土储氢合金进行表面处理”，日本金属学会期刊（待发表）。