| 研究概要 |
本研究では、次世代燃料電池用水素貯蔵タンクの為の新規水素貯蔵材料の探索を目的に、超高圧法によりMg-RE系(RE=La,Ce,Pr,Nd)およびMg-TM系(TM=Ti,Vr,V,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn)における新規化合物の合成を行った。
MgH_2-x ml% LaH_3において、25<=x<=33の範囲で新規化合物が単相で得られた。x=25では、4.1mass%の水素を含有することがわかり、化学式Mg_3LaH_9で表され、これまでの報告とは異なる単純正方のブラベー格子に属し、格子定数はa=0.8193nm、c=0.5028nmであった。x=25では、約620Kにおいて吸熱反応を伴う相変化が観察され、この温度はLa量が増加するごとに低下した。
Mg-Ce-H系およびMg-Pr-H系においては、Mg_3CeH_9およびMg_3PrH_9が5GPaの超高圧下において合成された。これら新規相は単純正方のブラベー格子に属し、格子定数はそれぞれa=0.8118nm、c=0.4979nmおよびa=0.8118nm、c=0.4979nmであった。これらの水素含有量はそれぞれ3.7および3.9mass%であった。
Mg-Ni系において,空間群F-43mに属するMg_4Niが6GPaの高圧下において新規相として合成された。この新規相は、545KにおいてMgおよびMg_2Ni相に吸熱反応を伴い分解した。Mg-Cu系においては、6GPaの超高圧下において2つの新規相が合成された。MgCu新規金属間化合物はCsCl型の構造を有し、Mg_<51>Cu_<20>新規化合物は、空間群Immmに属することが分かった。MgCuは500KにおいてMg_2CuとMgCu_2相に、Mg_<51>Cu_<20>は430KにおいてMgとMg_2Cu相に、それぞれ分解した。
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