2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel hydrogen storage materials by controlling ion conductivity
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17K14827
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
礒部 繁人 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (10564370)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 無機系水素化物 / 添加物効果 / イオン伝導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、リチウムアミド・イミドなど無機系水素化物に代表される高重量水素密度の水素貯蔵材料を取り扱った。これらの材料は、従来の水素吸蔵合金に比べて反応速度が著しく遅い。この原因は、水素吸蔵放出反応時の原子の移動現象にある。ほとんど水素の移動だけで吸放出できる水素吸蔵合金に対し、無機系水素貯蔵材料の多くは、反応に水素以外のイオン（または原子）の長距離移動が伴い、これが遅い反応速度の主因である。そこで，本研究では、材料を構成する水素以外のイオンの移動を促進することで、その水素吸蔵放出反応速度を大幅に向上させ、車載用水素貯蔵材料の実用化を目指した。結果として，リチウムアミ
ド・イミド系材料にはチタン酸リチウムなどを添加することで，水素放出反応速度が向上した。この反応速度向上はリチウムイオン電導度の向上と強く相関することが判明した。一方，リチウムマグネシウムアミド・イミド系材料では，チタン酸リチウムなどを添加しても水素放出反応速度が向上せず，律速がリチウムの拡散以外にあることが推察できた。他にも，リチウムアラネート系材料には，チタン酸リチウムを入れることで水素放出反応速度を向上させることが出来たが，リチウムイオン電導度の向上とはほとんど相関が見出せなかった。即ち，無機系水素化物の水素放出反応の律速はそれぞれ異なり，リチウムイオンの拡散が律速となる場合にチタン酸リチウム等の添加物が，その反応速度向上に有効であるという知見が得られた。
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Research Products
(1 results)
