電気化学規制による高密度水素化物相の創製とその動的挙動

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11135217
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 町田 憲一 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (00157223)
• Keywords: プロチウム / 水素吸蔵合金 / 水素発生反応 / 電極触媒 / ラネーニッケル / 過電圧 / 定電位過度応答法 / ニッケル-水素二次電池

Research Abstract

本研究では、Pd foil上にNiを始めとする金属を10-50nm被覆し、これらが被覆した金属本来の電極触媒活性を示すと共に、Pdに基づく良好な水素吸収-放出作用によりGalvanostatic Transient法をそれらに適用できることを明らかにした。その結果、Ni/Pdが最も優れた電極触媒活性を示すと共に、Volmer過程とTafel過程とに対応する全過電圧に占めるh2'の割合も大きいことが判明した。しかしながら、VおよびTiではほとんど活性は見られず、この原因はこれまでにも指摘されているように、Pd foil上に形成されたVあるいはTi薄膜が真空蒸着あるいはその後の取り扱いの際に電気化学的に不活性な酸化物に酸化されてしまったためと結論され、これは並行して行ったXPSによる表面分析の結果とも一致した。一方、これらの金属からなる2成分合金薄膜の電極では、Niをベースとした合金において、水素吸蔵ならびに放出に対する触媒活性が見られた。
次に、V-Ti系ならびにV-Ti-Cr系合金を作製しその電極触媒活性を調べた。しかしながら、得られたインゴット試料あるいは水素化分解した粉末試料共、十分な電極触媒活性を示さず合金内部には水素を導入することができなかった。これは、上述のとおり、試料表面に不活性なVあるいはTiの酸化物層が形成されているためであった。そこで、これらの合金粉末をNi-Al合金と溶融した後、これをアルカリ溶液あるいはフッ酸で処理し、表面に存在するVあるいはTiに由来する不活性酸化物層の除去を行うと共に、活性Ni層を表面に形成させた。その結果、電気化学的には不可能であったV-Ti系あるいはV-Ti-Cr系合金への水素の導入が可能となった。

Research Products

• [Publications] M. Itoh: "Nitrogenation and Hydrogenation characteristics of Transition Metal-Iron Intermetallic Compounds"J. Alloys Comp.. 288. 141-146 (1999)
• [Publications] M. Itoh: "Nitrogenation and Hydrogenation characteristics of Transition Metal-Iron Intermetallic Compounds"J. Phys. Chem.. 103. 9498-9504 (1999)