超高圧合成法による燃料電池用高容量新規リアウム系水素貯蔵材料の探索

LiHとTMH_y(TM=Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta)の混合物を5 GPa/973 K/2 hの水素雰囲気下で処理した結果、TM=Zr、Hf、V、Nb、Tにおいて単純立方晶(TM=Zr)、単純立方晶と体心立方晶の2種類(TM=Hf)、面心立方晶(TM=V)、単純六方晶(TM=Nb)、C底心単斜晶(TM=Ta)の新規水素化物が合成された。Zr系、Hf系において得られた単純立方晶の新規水素化物は、Ar気流中において723Kまで安定に存在し水素の放出は確認されなかったが、Hf系で得られた体心立方晶、Nb系、Ta系で得られた新規水素化物はそれぞれ600K、510K、573Kで水素を放出し、LiHの放出温度と比較して300K以上低い値を示した。六方晶構造を有する希土類三水素化物REH_3(RE=Y,Gd,Dy)に10mol%のアルカリ金属水素化物を添加し>2GPa/1173K/2hの条件で処理すると、REH_3の高圧相で、常圧下では不安定なFCC相が常圧下においても安定化することが判明した。更に、FCC高圧相は高圧処理だけでなくボールミルによるメカニカルアロイングによる処理でも安定化することがわかった。またFCC高圧相は添加元素のイオンサイズがREのイオンサイズより大きくても小さくても安定化され、安定化するための添加量は、希土類イオン(三価)と価数の差が大きい程、少量で安定化することが判明した。

LiHとTMH_y(TM=Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta)の混合物を5 GPa/973 K/2 hの水素雰囲気下で処理した結果、TM=Zr、Hf、V、Nb、Tにおいて単純立方晶(TM=Zr)、単純立方晶と体心立方晶の2種類(TM=Hf)、面心立方晶(TM=V)、単純六方晶(TM=Nb)、C底心単斜晶(TM=Ta)の新規水素化物が合成された。Zr系、Hf系において得られた単純立方晶の新規水素化物は、Ar気流中において723Kまで安定に存在し水素の放出は確認されなかったが、Hf系で得られた体心立方晶、Nb系、Ta系で得られた新規水素化物はそれぞれ600K、510K、573Kで水素を放出し、LiHの放出温度と比較して300K以上低い値を示した。六方晶構造を有する希土類三水素化物REH_3(RE=Y,Gd,Dy)に10mol%のアルカリ金属水素化物を添加し>2GPa/1173K/2hの条件で処理すると、REH_3の高圧相で、常圧下では不安定なFCC相が常圧下においても安定化することが判明した。更に、FCC高圧相は高圧処理だけでなくボールミルによるメカニカルアロイングによる処理でも安定化することがわかった。またFCC高圧相は添加元素のイオンサイズがREのイオンサイズより大きくても小さくても安定化され、安定化するための添加量は、希土類イオン(三価)と価数の差が大きい程、少量で安定化することが判明した。