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水素吸蔵材料高機能化に及ぼす量子ビーム照射による欠陥デザイン

研究課題

研究課題/領域番号 26420891
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 エネルギー学
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2016)
国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 (2014-2015)

研究代表者

阿部 浩之  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所 先端機能材料研究部, 主任研究員(定常) (30354947)

連携研究者 内田 裕久  東海大学, 工学部, 教授 (20147119)
大道 博行  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主席 (70144532)
西村 昭彦  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門, 研究主幹 (90370452)
大島 武  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所・先端機能材料研究部, プロジェクトリーダー (50354949)
菖蒲 敬久  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門・物質科学研究センター, サブリーダー (90425562)
原木 岳史  東海大学, 未来科学共同研究センター, 技術員 (70439735)
研究協力者 下村 拓也  
徳平 真之介  
島田 幸洋  
竹仲 祐介  
古山 雄太  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード量子ビーム / 水素吸蔵合金 / 水素吸蔵初期反応速度 / 欠陥デザイン / 表面改質 / 格子欠陥
研究成果の概要

量子ビーム(イオン・電子・レーザー)照射による水素吸蔵材料の表面改質・表面活性化等を施す事で水素吸蔵材料高機能化(例として自動車のバッテリーや乾電池など)を図るため、水素吸蔵測定系は電気化学的充放電測定装置を構築し、水素吸蔵初期反応速度を測定できる系を構築した。また、種々の量子ビーム照射を実施した結果、未照射に比べ、照射による水素吸蔵機能性は向上することが判明した。それぞれの照射によって表面構造がランダムな状態(乱れ)になる事がわかり、表面層に対して、欠陥導入、希土類酸化膜の形成、非熱加工効果や衝撃波による構造の乱れさせることが吸蔵機能を向上させる因子であることを突き止めた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Surface Modification of Hydrogen Storage Alloy by Heavy Ion Beams with keV to MeV Irradiation Energies2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi ABE, Shinnosuke Tokuhira, Hirohisa Uchida and Takeshi Ohshima
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B365 (2015) 214-217

      巻: 365 ページ: 214-217

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface Modification Effects of Electron Beam Irradiation on the Hydriding Property of Hydrogen Storage Alloy2015

    • 著者名/発表者名
      H. Abe, S. Tokuhira and H. Uchida
    • 雑誌名

      JAEA-Review

      巻: 022 ページ: 17-17

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-Ray Characterization of Short Pulse Laser Illuminated Hydrogen Storae Alloys Having Very High Performance2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Daido, Hiroshi ABE, Takashi Shobu, Takuya Shimomura, Shinnosuke Tokuhira, Yusuke Takeyama, Takehiro Furuyama, Akihiko Nishimura Hirohisa Uchida and Takeshi Ohshima
    • 雑誌名

      Proceedings of SPIE 9589, X-Ray Lasers and Coherent X-Ray Sources: Development and Applications XI

      巻: 9589 ページ: 95890K-95890K

    • DOI

      10.1117/12.2186898

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水素吸蔵合金の電子線照射を利用した表面改質による吸蔵能変化2017

    • 著者名/発表者名
      阿部浩之、徳平慎之介、内田裕久
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Surface Modification in Electron Irradiation on Hydriding Property of Hydrogen Storage Alloy2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi ABE, Shinnosuke TOKUHIRA, Takeshi HARAKI, Hirohisa UCHIDA
    • 学会等名
      15th International Symposium on Metal-Hydrogen Systems (MH2016)
    • 発表場所
      Interlaken (Switzerland)
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Modification in Electron Irradiation on Hydriding Property of Hydrogen Storage Alloy2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi ABE, Shinnosuke TOKUHIRA, Takeshi HARAKI and Hirohisa UCHIDA
    • 学会等名
      15th Internatonal Symposium on Metal-Hydrogen Systems: MH2016
    • 発表場所
      Interlaken (Switzerland)
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 短パルスレーザー照射による水素吸蔵合金の表面改質効果2016

    • 著者名/発表者名
      阿部浩之、下村拓也、菖蒲敬久、徳平真之介、宮下敦巳、西村昭彦、大道博行、内田裕久
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] パルスレーザーによる表面改質を用いた水素吸蔵合金の高性能化2015

    • 著者名/発表者名
      大道博行、阿部浩之、菖蒲敬久、西村明彦、下村拓也
    • 学会等名
      レーザー励起X線源とその応用研究会
    • 発表場所
      広島大学(広島県広島市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] レーザーによる水素吸蔵合金の性能向上2015

    • 著者名/発表者名
      阿部浩之
    • 学会等名
      第6回レーザ―共同研究所成果報告会
    • 発表場所
      敦賀本部アトムプラザ2Fアトムホール(福井県敦賀市)
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 水素吸蔵合金の電子線照射による表面改質2015

    • 著者名/発表者名
      阿部浩之、徳平真之介、内田裕久
    • 学会等名
      第10回高崎量子応用研究シンポジウム
    • 発表場所
      高崎量子応用研究所(群馬県高崎市)
    • 年月日
      2015-10-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] X-Ray Characterization of Short Pulse Laser Illuminated Hydrogen Storage Alloys Having Very High Performance2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Daido, Hiroshi Abe, Takashi Shobu, Takuya Shimomura, Shinnosuke Tokuhira, Yusuke Takeyama, Takehiro Furuyama, Akihiro Nishimura, Hirohisa Uchida and Takeshi Ohshima
    • 学会等名
      SPIE Optical Engineering +Applications Conferences
    • 発表場所
      San Diego, California (USA)
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Surface Modification Effects on the Hydrogen Absorption Property of a Hydrogen Storage Alloy by a Short Pulse Laser Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi ABE
    • 学会等名
      The 7th International Congress on Laser Advanced Materials Processing
    • 発表場所
      KITAKYUSHU INTERNATIONAL CONFERENCE CENTER (Kitakyushu-shi, Fukuoka)
    • 年月日
      2015-05-26 – 2015-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Modification Effects on Hydrogen Absorpton Property of a Hydrogen Storage Alloy by Short Pulse Laser Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Abe, Takuya Shimomura, Shinnosuke Tokuhira, Yukihiro Shimada, Yusuke Takeyama, Takehiro Furuyama, Akihiro Nishimura, Hirohisa Uchida, Hiroyuki Daido and Takeshi Ohshima
    • 学会等名
      The 7th International Congress on Laser Advanced Materials Processing
    • 発表場所
      KITAKYUSHU INTERNATIONAL CONFERENCE CENTER(Kitakyushu-shi, Fukuoka)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 短パルスレーザーを利用した材料表面改質による水素吸蔵合金の吸蔵変化2015

    • 著者名/発表者名
      阿部 浩之
    • 学会等名
      2015年(平成27年)第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface Modification of Hydrogen Storage Alloy by Heavy Ion Beams at Energies from keV to MeV2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi ABE
    • 学会等名
      the 19th International Conference on Ion Beam Modification of Materials: IBMM2014
    • 発表場所
      KU LEUVEN (Leuven, Belgium)
    • 年月日
      2014-09-13 – 2014-09-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 日本原子力研究開発機構レーザー共同研究所「レーザー照射による様々な材料の改質等に関する研究開発」

    • URL

      https://www.jaea.go.jp/04/turuga/laser/research/development08.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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