高容量を有するMg系水素吸蔵合金のナノオーダー構造と負極特性

镁基高容量储氢合金纳米级结构及负极性能

• 批准号: 10131260
• 负责人: 岩倉 千秋
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Osaka Prefecture 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: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10131260/
• 关键词: ニッケル-水素電池; Mg系水素吸蔵合金; メカニカルアロイング; 負極特性; 充放電サイクル特性; 光電子分光法; 微細構造

本研究では、メカニカルアロイング法で作製したMg系合金のさらなる性能向上の指針を得ることを目的として、Ni含有量の異なるMgNi_X(x=1,1.5,2)合金をメカニカルアロイング法で作製し、それらの水素吸蔵特性および電気化学特性を調べるとともに微細構造の解析を行った。得られた知見を総括すると以下のようになる。1. メカニカルアロイングで作製したMgNi_X合金は、いずれもブロードなX線回折ピークを示し、これらの合金は非晶質であることが明らかになった。2. MgNi_X合金のNi含有量を増加させると固相一気相系において水素吸蔵速度が増大することがわかった。また、水素を吸蔵させたMgNi_X合金の熱重量測定より、Ni含有量の増加とともに水素の放出開始温度は低下することがわかった。さらに、Ni含有量の多いMgNi_X合金ほど充放電サイクル特性も向上することが明らかになった。3. MgNi_X合金のNi含有量の増加に伴い、合金表面でのNi^0/Mg比が増大することがわかった。また、MgNi_<1.5>合金やMgNi_2合金表面の下層には、MgNi合金のそれよりもNiリッチな層が存在することがわかった。これらのことが、水素吸蔵速度の増大と充放電サイクル特性の向上の原因であると考えられる。4. MgNi_<1.5>合金をグラファイトと複合化させると放電容量は増大し、充放電サイクル特性も向上することが明らかになった。

In this study, the Mg-based alloys were prepared by different Ni content methods, and the properties of MgNi_X(x= 1, 1.5, 2) alloys were determined by different Ni content methods. The following is a summary of the results obtained. 1. MgNi_X alloy is amorphous, and the alloy is amorphous. 2. The Ni content of MgNi_X alloy increases. Heat gravimetric measurement of MgNi_X alloy with water absorption, increase of Ni content and decrease of water emission temperature MgNi_X alloy with high Ni content can be used to improve the properties of the alloy. 3. The increase of Ni content in MgNi_X alloy is accompanied by the increase of NiO/Mg ratio on alloy surface. The <1.5>lower layer of MgNi_alloy and MgNi_2 alloy surface exists. The reason why the absorption speed of water element increases and the characteristics of water element increase is discussed. 4. MgNi_alloy is a new type of alloy<1.5>.

项目成果

Chiaki Iwakura: "Raman and X-Ray Photoelectron Spectroscopic Investigations on a New Electrode Material for Nickel-Metal Hydride Batteries: MgNi-Graphite Composites Prepared by Ball-Milling" J.Electrochem.Soc.(in press). (1999)

Chiaki Iwakura：“镍氢电池新型电极材料的拉曼和 X 射线光电子能谱研究：球磨制备的 MgNi-石墨复合材料”J.Electrochem.Soc.（出版中）。

Chiaki Iwakura: "Hydriding and Dehydriding Characteristics of an Amorphous Mg_2Ni-Ni Composite" J.Alloys.Comp.(in press). (1999)

Chiaki Iwakura：“非晶态 Mg_2Ni-Ni 复合材料的氢化和脱氢特性”J.Alloys.Comp.（印刷中）。

Shinji Nohara: "Electrochemical Characteristics of an Amorphous Mg_<0.9>V_<0.1>Ni Alloy Prepared by Mechanical Alloying" J.Alloys Comp.280・1-2. 104-106 (1998)

Shinji Nohara：“通过机械合金化制备的非晶态 Mg_<0.9>V_<0.1>Ni 合金的电化学特性”J.Alloys Comp.280・1-2 (1998)。