1998 Fiscal Year Annual Research Report
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09650913
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
松岡 政夫 立命館大学, 理工学部, 教授 (10081340)
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| Keywords | ニッケル-水素化物電池 / 水素吸蔵合金 / ラーベス相合金 / Mg-Ni系合金 / Ca-Ni系合金 / Ti-Ni系合金 |
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| Research Abstract |
ニッケル-水素化物電池はクリーンであり,高エネルギー密度化が期待できるので,負極材料としての水素吸蔵合金に関する研究開発が活発に行われている.水素吸蔵合金は多様な合金設計が可能であり,現在実用されている希土類系水素吸蔵合金よりも高容量化が期待される次世代材料としてラーベス相水素吸蔵合金やMg-Ni系,Ca-Ni合金が注目されている.本研究では高周波融解やメカニカルアロイング法で作製したこれらの水素吸蔵合金を負極材料として使用したときの充放電特性について検討を行い下記のような成果を得た.
1) AB_2型ラーベス相合金(A=Zr_<0.9>Ti_<0.1>,B_2=Ni_<1.1>Co_<0.1>Mn_<0.5>V_<0.2>Cr_<0.1>)を負極材料として使用すると約400mAh/gの高い放電容量が得られるが,この容量に達するまでの活性化が困難であったため,この合金の初期活性化を改善する目的で10モルのアルカリ溶液中で煮沸処理を行った.この処理によって初期容量および高率放電特性が著しく向上することを見い出した.
2) メカニカルアローイング法は異なる金属粉末を室温でグラインディングすることによって合金を作製する新しい手法であり,この方法で比較的融点の低いMgNi組成やCa_2Ni組成の合金を作製し,充放電特性を評価した結果,後者の合金では放電容量が高々200mAhg^<-1>であるのに対して,前者の合金では500mAhg^<-1>の容量が得られた.また,MgNi合金作製時に酸化マグネシウムを共存させると合金化が促進されるのに対してグラファイト粉末の添加は合金化を妨害することを見い出した.
3) Tiのように融点(1725℃)の高い金属粉末とNi粉末をグラインディング処理することによって作製したTiNi組成の合金では150mAh^<-1>程度の放電容量しか得られないが,融点よりもはるかに低い500℃で1時間熱処理を行うことによって放電容量が約340mAhg^<-1>まで著しく増大することを見い出した.
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 松田剛史, 松岡政夫, 玉置純, 山本善史: "Zr_<0.9>Ti_<0.1>(Ni_<1.1>Co_<0.1>Mn_<0.5>V_<0.2>Cr_<0.1>)_X合金負極の電気化学的特性に及ぼす表面改質の影響" 日本化学会第74春季年会講演予稿集. 139 (1998)
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[Publications] 有賀淳一, 松岡政夫, 玉置純, 山本善史: "メカニカルアロイング法で作製したMgNi合金の結晶構造と負極材料としての特性" 日本化学会第74春季年会講演予稿集. 140 (1998)
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[Publications] 松岡政夫, 成田友也, 有賀淳一, 玉置純, 山本善史: "ブラファイトあるいはMgO存在下のメカニカルアロイングによって調整したMgNi合金負極の充放電特性" 電気化学会第65回大会講演要旨集. 201- (1998)
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[Publications] T.Matsuda, M.Matsuoka, J.Tamaki, Y.Yamamoto: "Electrochemical Characterization of Negative Electrodes Consisting of Surface Modified Laves-phase Alloys with Composition of Zr_<0.9>Ti_<0.1>(Ni_<1.1>Co_<0.1>Mn_<0.5>V_<0.2>Cr_<0.1>)_X" Extended Abstract of the 49th Annual Meeting of ISE. 669 (1998)
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[Publications] 駒本光健, 松岡政夫, 玉置純, 山本善史: "メカニカルアロイング法によって作製したCa-Ni系水素吸蔵合金負極の電気化学的キャラクタリゼーション" 日本化学会第75春季年会講演予稿集. (1999)
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[Publications] 祇園智也, 松岡政夫, 玉置純, 山本善史: "メカニカルアロイング法によって作製したTi-Ni系水素吸蔵合金負極の充放電特性" 日本化学会第75春季年会講演予稿集. (1999)
