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ホウ素系錯体水素化物の基礎研究-水素放出・再吸蔵反応の機構解明と促進

研究課題

研究課題/領域番号 23760658
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 構造・機能材料
研究機関九州大学

研究代表者

李 海文  九州大学, 水素エネルギー国際研究センター, 准教授 (40400410)

連携研究者 厳 義剛  スイス連邦材料試験研究所, 博士研究員
秋葉 悦男  九州大学, 工学研究院機械工学部門, 教授 (90356345)
折茂 慎一  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (40284129)
研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2011年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード水素 / 水素化物 / 錯体系水素化物 / 水素貯蔵 / 中間相 / 錯体水素化物
研究概要

ホウ素系錯体水素化物の水素放出反応における中間相の生成に着目した機構解明および特性促進に関する研究を実施した。 単相 Mg(BH4)2 の水素放出過程において、多原子陰イオン[B12H12]2-は B-H 陰イオンの凝縮によって、より大きな[B2H6]2-、[B5H9]2-or [B5H8]-の生成を経て生成された。複合系 2LiBH4 + MgH2 の水素放出反応は水素圧に大きく依存し、水素圧が 1.0 MPa 以下の場合のみ中間相 Li2B12H12 の生成が確認された。 Ca(BH4)2 の水素放出生成物は CaH2 と CaB6 であるのに対して、Mg(BH4)2 において主に Mg と中間相MgB12H12 であった。Ca(BH4)2 は Mg(BH4)2 より良好な水素再吸蔵特性を示したことから、安定な中間相 MB12H12 の生成が水素再吸蔵特性の劣化要因であることが示唆された。上記の実験結果から、ホウ素系錯体水素化物の水素放出過程における中間相生成の制御は水素放出・再吸蔵特性を向上させるための重要方針であるといえる。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (16件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Comparative Study on the Reversibility of Pure Metal Borohydrides2013

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, E. Akiba, S. Orimo
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 580 ページ: S292-S295

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2013.03.264

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dehydrogenation Properties and Crystal Structure Analysis of Mg(BH4)(NH2)2013

    • 著者名/発表者名
      T. Noritake, K. Miwa, M. Aoki, M. Matsumoto, S. Towata, H.-W. Li, S. Orimo
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 580 ページ: S85-S89

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2013.03.081

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure and temperature dependence of the decomposition pathway of LiBH42012

    • 著者名/発表者名
      Y. Yan, A. Remhof, S.-J. Hwang, H.-W. Li, P. Mauron, S. Orimo, A. Zuttel
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 14 号: 18 ページ: 6514-6519

    • DOI

      10.1039/c2cp40131b

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Intermediate Compound Li2B12H12 during the Dehydrogenation Process of the LiBH4-MgH2 System2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Yan, H.-W. Li, H. Maekawa, K. Miwa, S. Towata, S. Orimo
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 115 号: 39 ページ: 19419-19423

    • DOI

      10.1021/jp205450c

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amides and borohydrides for high-capacity solid-state hydrogen storage-Materials design and kinetic improvements

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, H.-W. Li, P. Chen
    • 雑誌名

      MRS Bulletin

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydrogen Pressure Dependence of Li2B12H12 Formation during Dehydrogenation of LiBH4-MgH2Composite2012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, Y. Yan, H. Maekawa, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      The 6th International Symposium "Hydrogen & Energy"
    • 発表場所
      Stoos, Switzerland.
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Improved Hydrogenation of Layered Compound MgB2 via Mechanical Milling2012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, T. Matsunaga, Y. Yan, H. Maekawa, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      MRS 2012 Spring Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書 2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydrogenation Properties of Layered Structured Metal Diboride MB22012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, T. Matsunaga, Y. Yan, H. Maekawa, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      2nd Asian Symposium on Hydrogen Storage Materials (AHSM2012)
    • 発表場所
      Jeju Island, Korea
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydrogenation properties of nanostructured MgB22012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, T. Matsunaga, Y. Yan, H. Maekawa, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      Materials for Hydrogen Storage - Future Perspectives?
    • 発表場所
      Hurtigruten, Norway.
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Comparative Study on the Reversibility of Pure Metal Borohydrides2012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012 (MH2012)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Nanostructure Promoted Hydrogenation of Magnesium Boride MgB2to Magnesium Borohydride Mg(BH4)22012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, T. Matsunaga, Y. Yan, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Rare Earth Resource Utilization (ISRERU-3) & The 3rd Special Symposium on Advances in Functional Materials (AFM-3)
    • 発表場所
      Changchun, China
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Hydrogenation Properties of Layered Structured Metal Diboride MB22012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, T. Matsunaga, Y. Yan, H. Maekawa, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      2nd Asian Symposium on Hydrogen Storage Materials (AHSM2012)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogenation properties of nanostructured MgB22012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, T. Matsunaga, Y. Yan, H. Maekawa, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      Materials for Hydrogen Storage - Future Perspectives?
    • 発表場所
      Hurtigruten, Norway
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ナノ構造化したMgB2のTiH2添加による水素化特性の向上2012

    • 著者名/発表者名
      李海文,松永朋也,秋葉悦男,折茂慎一
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期(第151回)大会
    • 発表場所
      愛媛大学(松山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Comparative Study on the Reversibility of Pure Metal Borohydrides2012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012 (MH2012)
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Crystal Structure Analysis of Mg(BH4)(NH2)2012

    • 著者名/発表者名
      T. Noritake, K. Miwa, M. Aoki, M. Matsumoto, S. Towata, H.-W. Li, S. Orimo
    • 学会等名
      International Symposium on Metal-Hydrogen Systems 2012 (MH2012)
    • 発表場所
      京都市
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Nanostructure Promoted Hydrogenation of Magnesium Boride MgB2 to Magnesium Borohydride Mg(BH4)22012

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, T. Matsunaga, Y. Yan, E. Akiba, S. Orimo
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Rare Earth Resource Utilization (ISRERU-3) & The 3rd Special Symposium on Advances in Functional Materials (AFM-3)
    • 発表場所
      Changchun, China
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydrogen Pressure Dependence of LI2B12H12 Formation during Dehydrogenation of LiBH4-MgH2 Composite2012

    • 著者名/発表者名
      Li, H.-W., Yan, Y., Maekawa, H., Akiba, E. and Orimo, S.
    • 学会等名
      6th Int. Symposium Hydrogen & Energy
    • 発表場所
      Seminar- und Wellnesshotel Stoos, Switzerland
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 水素中ミリング処理によるMB2 (M = Al, Ti, V, Cr, Zr) の水素化2012

    • 著者名/発表者名
      李海文、松永朋也、Yan Yigang 、秋葉悦男、折茂慎一
    • 学会等名
      日本金属学会2012 年春期(第150 回)大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Metal borohydrides as high-density hydrogen storage materials2011

    • 著者名/発表者名
      H.-W. Li, Y. Yan, M. Matsumoto, K. Miwa, S. Towata, S. Orimo
    • 学会等名
      Low Carbon Earth Summit 2011 (LCES-2011)
    • 発表場所
      Dalian, China.
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Metal borohydrides as high-density hydrogen storage materials2011

    • 著者名/発表者名
      Li, H.-W., Yan, Y., Matsumoto, M., Miwa, K., Towata, S. and Orimo, S.
    • 学会等名
      Low Carbon Earth Summit-2011 (LCES-2011)(招待講演)
    • 発表場所
      Dalian, China
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 水素と水素エネルギー2012

    • 著者名/発表者名
      李海文、厳義剛、李瑤琦
    • 総ページ数
      625
    • 出版者
      機械工業出版社(中国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://h2.kyushu-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] 研究者情報

    • URL

      http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003922/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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