2017 Fiscal Year Annual Research Report
Li ion battery utilized Mg hydrides
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16K14548
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
秋葉 悦男 九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 特任教授 (90356345)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 水素化物合成 / Mg系水素化物 / ボールミリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
二次電池の更なる高性能化、特にエネルギー密度の向上を図るために、以下の式で示されているMg水素化物(MgH2)をLiイオン二次電池へ応用することが提案されている（Y. Oumellalら(2008)）。
MgH2 + 2Li = 2LiH2 + Mg
しかしながら、左辺から右辺へのMgH2＋Liの反応は進行することは確認されているが、速度と反応の進行度に課題があるとされていることが研究開始後に判った。MgH2とLiの反応は固体反応であるので、反応速度と進行度にはミクロ・ナノ構造による影響が極めて大きい。そのため本提案では、MgH2のミクロ・ナノ構造制御によってLiとの反応を加速して電池用材料として適した材料創成をボールミリング法を用いる事によって目指す(N. Bertiら(2017))。平成28年度は、Mg系材料として、滑り面の数が少なく加工しにくいMg純金属ではなく問題の比較的少ないMg2FeH6を対象として選択し合成条件を決定することに成功した。平成29年度は、更なる高容量化を目指して、Mg2FeH6とLiの固体反応を行った。その結果Mg2FeH6から水素が放出されたMgとFeの回折ピークが観測され、Mg2FeH6 + 3Li = 3LiH2 + 2Mg + Feの反応が進行した事が判った。これの結果は、J. Zhangらの結果（2018）と良い一致を見た。別のMgおよびLi化合物の組み合わせとして、MgH2と軽量なLiBH4のペアを選択して、ボールミル法による固体反応を試みた。異なる製造法で合成されたMgH2を用いたが何れのMgH2を用いても、Mgの生成が観測され固体反応が進行した事が推定された。今後は、これらの候補材料の電気化学的容量と繰り返し試験を行い、高性能な二次電池の実現を目指す事としたい。
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