2015 Fiscal Year Annual Research Report
微細・薄膜・積層化によるMg系合金の水素吸蔵量・放出温度の改善とその機構の解明
| Project/Area Number |
25420035
|
|---|
| Research Institution | Meiji University |
|---|
Principal Investigator |
納冨 充雄 明治大学, 理工学部, 教授 (70218288)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 水素吸蔵合金 / Mg合金 / Mg/Fe積層体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
①真空蒸着法の一つである抵抗加熱法を用いてTi膜厚の異なるMg/Fe/Ti積層体を作製し，作製試料の水素吸蔵放出特性を評価することで，Ti膜厚がMg/Fe薄膜の水素吸蔵放出特性に及ぼす影響を調べた．その結果，Mg/Fe薄膜にTiを添加することにより水素吸蔵特性を改善することが出来るが，膜厚が200nmを超えるとTi膜が水素の吸蔵を抑制してしまうことが示された．さらに，Mg/Fe薄膜に200 nmのTiを積層させて水素を吸蔵させるとルチル型のMgH2だけでなく，fcc構造のMgH2も生成した．このfcc-MgH2はルチル型に比べて構造が不安定のため水素放出温度の低下に寄与すると考えられる．
②同じく抵抗加熱法を用いて，Mg/Fe多層膜にPd触媒を添加した試料を作製し，Mg-Fe系水素吸蔵合金の水素吸蔵・放出特性の評価を行った．その結果，Polyimide/Pd/Fe/Mg15/Fe/ Pd多層膜，Polyimide/Fe/Mg15/Fe/多層膜，Pd/Fe/Mg15/Fe/Polyimide/Pd/Fe/Mg15/Fe/Pd多層膜は200℃，2.5MPa水素雰囲気中の条件でMgH2を形成することで水素を吸蔵し，約250℃付近で水素を放出した．これは薄膜化および，Pd触媒，4.0at.%Feの添加による効果と考えられる．
③パルスレーザーデポジション法によりMg/Pd積層体を作製し，水素化温度とMg膜厚が水素吸蔵・放出特性に与える影響と触媒金属Pdの添加がMgの反応特性に与える影響を検討した． ポリイミド基板に生成されたMg/Pd積層体において，Mg層の厚さを200~1000 nmとすると，MgH2が生成するために水素吸蔵時の温度は25~50 °Cとなる．一方，この時の水素の放出温度は135~145 °Cである．なお，Pdを積層しない場合には水素の吸蔵は認められないため，Pdの触媒作用および酸化防止作用がMgの水素吸蔵特性を改善すると考えられる．
|
