溶融塩電析・合金化プロセスを利用したMg-Ni-X系水素吸蔵合金の作製と評価

• Project/Area Number: 12750649
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metal making engineering
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 黒田 健介 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (00283408)
• Project Period (FY): 2000 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2001: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2000: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 溶融塩電解 / 水素吸蔵合金 / Mg_2Ni / Co / LiCl-KCl

Research Abstract

溶融塩電解法を用いたMg_2Ni_<l-x>Co_x合金の作製に先立ち,全反応物質が固体である723Kならびに融体が関与する823Kにて電析・合金化を行った.いずれも単相の水素吸蔵合金Mg_2Niからなる合金膜が生成したものの,723Kでは反応生成速度が遅く,10μmを超える厚膜の合金膜の生成には至らなかった.一方,高温電析では,電流効率は低くなるものの厚膜の合金膜が生成した.さらにMg-Ni系水素吸蔵合金Mg_2NiにCoを添加し3成分系合金を製造した.Mg_2NiへのCo添加方法として,溶融塩中からNi基板上へのMgとCoの共析法を用いた.LiCl-KCl-MgCl_2-CoCl_2溶融塩中において定電位電解によってNi基板上にMg-Coの共析を行った.電解条件として,温度(723K,823K),Mgイオン源濃度(0.01-10mol%),Coイオン源濃度(0.01-0.5mol%),電解電位(-2.9--3.1V vs. Cl_2/Cl^-)をそれぞれ変化させ合金膜を作製した.その結果,30分の電析で,最大で10μm程度の膜厚のCo含有MgNi_2がNi基板表面に生成することがわかった.さらにEDX分析によってCoの組成が〜0.05(このときMg_2Ni_<0.95>Co_<0.05>)であった.このように作製したMg-Ni-Co水素吸蔵合金を室温アルカリ水溶液中で水素吸蔵・放出試験を行ったところ,Co無添加(Mg_2Ni)の場合に比べて,Coを添加した場合には,水素吸蔵放出特性に改善が認められた.