高密度プロチウム非平衡物質の創製

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10148105
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 藤井 博信 広島大学, 総合科学部, 教授 (30034573)
• 研究分担者: 宮村 弘 滋賀県立大学, 工学部, 助教授 (90275165) ; 岩倉 千秋 大阪府立大学, 工学部, 教授 (00029183) ; 田中 一英 名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00024232)
• キーワード: ナノ構造化 / 水素吸蔵合金 / 非晶質化 / ナノ複合化 / プロチウム / Mg-Ni系合金 / Fe-Ti-V合金 / 電池特性

研究概要

特定領域研究(A)「サブナノ格子物質におけるプロチウム新機能」のA03班(高密度プロチウム非平衡物質の創製)は、ナノ構造化、非晶質化、ナノ複合化をキーワードとして構造・組織をナノメータースケールで制御することによって、新規な高密度プロチウム貯蔵材を開発することを目指している。現在の段階で、我々は以下の利点を生み出すことを期待している。つまり、(1)プロチウム吸蔵能の促進・増大、(2)表面反応によるプロチウム解離の促進、(3)プロチウム拡散の促進、(4)プロチウムの示す粒界と粒内の協力現象の出現、(5)ナノ複合化合金の優先的プロチウム機能の発現などである。平成10年度において、我々の研究班から、様々な新物性が報告され始めている。広島大総合科の藤井らは、MgNi非晶質合金に注目し電気化学的手法によって、P(圧力)-C(水素量)-T(温度)曲線を室温で測定したところ、極めて例外的に平らなプラトーの存在を確認した。これは、CsCl-型の短距離秩序の形成に起源することを中性子回折、プロトンNMR実験より明らかにした。大阪府立大工学部の岩倉らは、同じMgNi中に、(C)をドープした非品質合金の電池特性を測定し、耐久性など解決すべき課題は残すが、極めて多量の電気量貯蔵が可能であることを明らかにした。さらに、名工大工学部の田中らは、MgリッチMg-Ni-La三元系非品質合金を作成し、その水素化特性を測定したところ、多量の水素が貯蔵できることを見出した。この合金は低温での結晶化をいかに制御するかが今後の課題である。滋賀県立大工学部の宮村らは、鉄-チタン-バナジウムの三元系合金において、合金を液体急冷によって凝固させることによって、立法晶を生成する組成範囲が拡大することを見出した。さらに、それら合金の電気化学的PCT-曲線苦戦を測定したところ、格子歪みの増大とともに、プロチウム固溶量が増大することを発見した。これらの成果は、極めて興味深いものである。

研究成果

• [文献書誌] S.Orimo and H.Fujii: "Effect of nano-scale structures on hydriding properties of the Mg-Ni-H system,on invised review" Intermetallics. 6. 185-192 (1998)
• [文献書誌] S.Orimo,K.Ikeda,H.Fujii et al.: "Structural and hydriding properties of (Mg_<1-x> Al_x) Ni-H(D) with amorphous or CsCl-type cubic structure (x=0〜0.5)" Acta.mater.46. 4519-4525 (1998)
• [文献書誌] S.Orimo ,K.Ikeda,H.Fujii: "B_2-pnace formation and hydriding properties of Mg_<1-x> Al_x Ni" J.Alloys & Compounds. 266. L1-L3 (1998)
• [文献書誌] K.Yamamoto,H.Fujii et al.: "Formation process of the amorphous Mg Ni by mechanical alloying" J.Electron.Microsc.47(5). 461-470 (1998)
• [文献書誌] K.Ikeda,M.Fujii et al.: "Cobalt-and copper-substitution effects on thermal stabilities and hydriding properties of amorophous Mg Ni" J.Alloys & Compounds. 280. 279-283 (1998)
• [文献書誌] 折茂慎一,藤井博信: "水素吸蔵合金-基礎から最先端技術まで" 田村英雄監修, 741(11) (1998)