水素吸放出サイクル時に導入される格子欠陥の解明と水素吸蔵合金の高寿命化への応用

• 研究課題/領域番号: 20560615
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 金属物性
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 荒木 秀樹 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20202749)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2008年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 格子欠陥 / 陽電子消滅 / 水素吸蔵合金

研究概要

水素吸蔵合金は、クリーンエネルギーへの転換に欠かせない材料である。LaNi_5系合金は水素吸蔵合金として実用化されている合金であるが、水素吸蔵・放出を繰り返すことによって、吸蔵量が低下するなどの性能劣化が起こることが問題となっている。本研究では、248KにおけるLaNi_5およびLaNi_<4. 8> Sn_<0. 2>合金の水素吸蔵・放出繰り返しによる劣化過程を、陽電子寿命測定を用いて調べ、水素化物生成過程で形成される格子欠陥が水素吸蔵量低下の原因であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Behavior of vacancy formation and recovery during hydrogenation cycles in LaNi_<4. 93> Sn_<0. 27> (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Sakaki, Ryosuke Date, Masataka Mizuno, Hideki Araki, Yumiko Nakamura, Yasuharu Shirai, Robert C. Bowman Jr., Etsuo Akiba
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 477巻 ページ: 205-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of substitutional elements(Al, Co) in LaNi<_4. 5> M_<0. 5> on the lattice defect formation in the initial hydrogenation and dehydrogenation (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Sakaki, Etsuo Akiba, Masataka Mizuno, Hideki Araki, Yasuharu Shirai
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 473巻 ページ: 87-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of substitutional elements (Al, Co) in LaNi4.5M0.5 on the lattice defect formation in the initial hydrogenation and dehydrogenation (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Sakaki
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 473 ページ: 87-93
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of hydrogen on stability of vacancy in LaNi5 (2009)
  • 著者名/発表者名: Masataka Mizuno
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: 165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Behavior of vacancy formation and recovery during hydrogenation cycles in LaNi4.93Sn0.27 (2009)
  • 著者名/発表者名: Kouji Sakaki
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 477 ページ: 205-211
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles study of vacancy formation in LaNi_5 (2008)
  • 著者名/発表者名: Masataka Mizuno, Hideki Araki and Yasuharu Shirai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condensed Matter 巻: 20巻
  • 査読あり
• [雑誌論文] First-principles study of vacancy formation in LaNi_5 (2008)
  • 著者名/発表者名: Masataka Mizuno
  • 雑誌名: Journal of Physics : Condensed Matter 20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure and Bonding in Amorphous Zr_67Ni_33 and Zr_67Cu_33 (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Sugita
  • 雑誌名: Advances in Quantum Chemistry 54 ページ: 161-174
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between Coercivity and Microstructural Changes During DR Treatment in the HDDR-processed Nd-Fe-Co-B Alloy (2008)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nishiuchi
  • 雑誌名: IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 3 ページ: 390-393
  • 査読あり