次世代燃料電池電気自動車の為の高容量3mass%水素吸蔵BCC型合金の開発

开发用于下一代燃料电池电动汽车的高容量3mass%储氢BCC型合金

• 批准号: 01J08280
• 负责人: 田村 卓也
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2002)Tohoku University (2001)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J08280/
• 关键词: 高容量水素吸蔵合金; 体心立方構造; 二水素化物; 一水素化物; 重水素; 同位体効果; 水素放出量; 2倍

BCC構造を有するバナジウムは,水素,重水素における吸蔵特性において,大きな同位体効果を有している事が知られている.そこで,Ti-Cr-V系合金において,水素,重水素における同位体効果を測定し,1,2水素化物形成領域の境界線に及ぼす同位体効果の影響を調査した.その結果,20at%V合金においては水素の場合,Cr量が56at%Cr以上で1水素化物が出現し,最大水素吸蔵量が大きく減少したが、重水素の場合には,より高Cr量である60at%Cr以上で1重水素化物が出現し,最大重水素吸蔵量が大きく減少することが判明した.これは,1水素化物と1重水素化物両方を形成する合金においては,重水素のプラトー圧が水素のプラトー圧よりも高く,2水素化物と2重水素化物両方を形成する合金では,重水素のプラトー圧が水素のプラトー圧よりも低いためであることが原因であると考えられる.水素では1水素化物が形成されるため,水素放出量が1.1mass%と少ないが、重水素においては2重水素化物が形成されるTi-56at%Cr-20at%V合金において,2重水素化物が形成される重水素において重水素処理(重水素を吸蔵,放出)を行った後に水素を吸放出させた場合,水素においても1水素化物ではなく2水素化物が主に形成され,重水素処理を行わずに水素を吸蔵させ場合と比較すると水素放出量が1.1mass%から2.2mass%と2倍になることが判明した。

已知带有BCC结构的钒在氢和氘的储存特性中具有较大的同位素作用。因此，在TI-CR-V合金中，测量了氢和氘的同位素作用，并研究了同位素作用对1,2氢化物形成区域边界线的影响。结果，在20％V合金中，当Cr含量为56AT％Cr或更高时，单氢化物出现，并且最大氢存储量显着降低，但是在氘中，当Cr含量高于60AT％Cr时，会出现一氢化物，并且最大氘存储量显着降低。这是因为，在形成一氢化物和一氢化物的合金中，氢的高原压力降低。人们认为这是因为氘的高原压力低于高于latto压力并形成二氢和双层产品的合金中的氢气压力。在氢中，形成一氢化物，因此氢释放量低至1.1质量％，但在氘中，在Ti-56at％CR-20AT％V合金中，形成了双层氢，当氢被吸收和释放时，在接受甲状腺治疗后（吸收和释放的水力发生）时，氢被吸收并释放。与未经氘治疗的氢被吸收的情况相比，未经氘治疗的情况下释放，发现氢释放量高达1.1质量％％至2.2质量％。

项目成果

T.Tamura et al.: "Effects of Protide Structures on Hysteresis in Ti-Cr-V Protium Absorption Alloys"Materials Transactions. 43・11. 2753-2756 (2002)

T. Tamura 等人：“Protide 结构对 Ti-Cr-V Protium 吸收合金磁滞的影响”Materials Transactions 43・11 (2002)。

T.Tamura et al.: "Protium absorption properties and protide formations of Ti-Cr-V alloys"Journal of Alloys and Compounds. (印刷中). (2003)

T. Tamura 等人：“Ti-Cr-V 合金的氕吸收特性和质子形成”《合金与化合物杂志》（出版中）。

T.Tamura et al.: "Protium Absorption Properties of Ti-Cr-V-Mn Alloys in Low Pressure Regions"Materials Transactions. 43・5. 1120-1123 (2002)

T. Tamura 等人：“Ti-Cr-V-Mn 合金在低压区域的氕吸收特性”Materials Transactions 43・5 (2002)。

T.Tamura et al.: "Hydrogen Isotope Effects on Absorption Properties of Ti-Cr-V Alloys"Materials Transactions. 44・4(印刷中). (2003)

T. Tamura 等人：“氢同位素对 Ti-Cr-V 合金吸收性能的影响”，Materials Transactions 44・4（出版中）。