BCC型水素貯蔵合金のナノ構造および反応機構に関する基礎的研究

本年度は、ナノ構造をもつマグネシウム基BCC(体心立方)型合金の合成過程と、水素吸蔵量とBCC格子の大きさの関係を明らかにすることを目的とした。マグネシウムとニッケルをボールミリングすることで、FCC(面心立方)型構造をもつニッケルにマグネシウムが固溶した後、BCC型構造が生成した。また、マグネシウムとコバルトをボールミリングした場合には、HCP(六方最密充填)型構造をもつコバルトはFCC型構造に変化し、マグネシウムと混合した後にBCC型構造を生成することが分かった。BCC型構造をもつマグネシウムーニッケル系合金は100℃で1.94質量%の水素を吸蔵した。また、マグネシウムーコバルト系合金は、これまで水素の吸蔵が起こりにくかった-15℃の氷点下の温度において2.67質量%の水素を吸蔵した。X線および中性子回折実験により得られたBCC型合金の回折プロファイルを解析することでBCC型合金の格子定数を算出し、BCC格子の大きさと水素吸蔵量の関係をまとめた。0.300〜0.308nmの格子定数をもつBCC型合金は1.5質量%以上の水素を吸蔵するが、格子定数が0.313nmを超えると合金はほとんど水素を吸蔵しないことが分かった。

本年度は、ナノ構造をもつマグネシウム基BCC(体心立方)型合金の合成過程と、水素吸蔵量とBCC格子の大きさの関係を明らかにすることを目的とした。マグネシウムとニッケルをボールミリングすることで、FCC(面心立方)型構造をもつニッケルにマグネシウムが固溶した後、BCC型構造が生成した。また、マグネシウムとコバルトをボールミリングした場合には、HCP(六方最密充填)型構造をもつコバルトはFCC型構造に変化し、マグネシウムと混合した後にBCC型構造を生成することが分かった。BCC型構造をもつマグネシウムーニッケル系合金は100℃で1.94質量%の水素を吸蔵した。また、マグネシウムーコバルト系合金は、これまで水素の吸蔵が起こりにくかった-15℃の氷点下の温度において2.67質量%の水素を吸蔵した。X線および中性子回折実験により得られたBCC型合金の回折プロファイルを解析することでBCC型合金の格子定数を算出し、BCC格子の大きさと水素吸蔵量の関係をまとめた。0.300〜0.308nmの格子定数をもつBCC型合金は1.5質量%以上の水素を吸蔵するが、格子定数が0.313nmを超えると合金はほとんど水素を吸蔵しないことが分かった。