新規Mg-Li-Ni系合金における水素吸蔵・放出特性の解明

阐明新型 Mg-Li-Ni 合金的储氢和释放特性

• 批准号: 22K04734
• 负责人: 河野 龍興
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04734/
• 关键词: 水素吸蔵合金; リチウム系; マグネシウム系; ニッケル系; 水素エネルギー; 水素タンク; ニッケル水素電池

水素を安全にかつ大量に貯蔵することができる水素吸蔵合金は高エネルギー密度な貯蔵媒体であり、近年特に定置型の大容量・高密度な水素を用いたエネルギー貯蔵方法として大きく期待されている。現在、水素吸蔵合金の高容量化に向けて、多くの合金系が精力的に研究されているが、室温付近において高容量の水素を大量にかつ高速に吸蔵・放出可能な系の最有力候補はランタン（La）－マグネシウム（Mg）－ニッケル（Ni）系合金である。本合金はニッケル水素電池の負極材料として既に実用化されているが、重量当たりの水素吸蔵量が低いのが問題点である。そこで高容量化に向けてマグネシウム（Mg）－リチウム（Li）－ニッケル（Ni）系に着目し、LaサイトをLiで置換できるかどうかの実験及び検証を実施した。マグネシウムとリチウムの比を変化させてニッケル量を調整した結果、新たな結晶構造を有する化学量論組成の合金が発現しており、その結晶構造解析を実施した。不活性雰囲気下における新たなX線回折測定を開発し、その結果から、主となるバルクの構造とは明らかに異なる構造が局所的に発現しており、更にその構造解析から単位格子内におけるマグネシウム及びリチウムの位置の変化に依存していることを明らかにした。また本合金系における水素吸蔵・放出特性の評価については、合金内に存在するLiの活性が高く、大気中に触れる測定が非常に困難であることから、全ての工程を不活性雰囲気下で測定可能な詳細な評価方法を探索中である。

Water absorption alloys have high storage density, and in recent years, they have been specially used in stationary high-capacity and high-density water storage methods. At present, the study of high capacity of water absorption alloy, multi-alloy system and energy, close to room temperature, high capacity of water absorption and emission of high speed, the most powerful candidate for (La)-(Mg)-(Ni) alloy system. The alloy has the problems of low water absorption due to its low weight and low application as electrode material of water element battery. In addition, the high-capacity production of (Mg)-Li (Li)-Ni (Ni) is carried out by replacing Li (Li) with Li (Ni). The crystal structure of the alloy was analyzed by chemical analysis. New X-ray reflection measurements under inactive conditions were developed and results were obtained. The structure of the structure was analyzed in detail. The structure of the structure was analyzed in detail. The structure was analyzed in detail. Evaluation of water absorption and emission characteristics of this alloy system is very difficult to determine due to the presence of Li in the alloy, high activity and high contact temperature. Detailed evaluation methods are being explored.