水素吸蔵・放出過程における格子欠陥形成機構の解明

2014 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24560853
• 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: 構造・機能材料
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 松田 潤子 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (00415952)
• 研究分担者: 吉田 健太 名古屋大学, 高等研究院, 助教 (10581118) ; SHAO Huaiyu 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 助教 (20614697) ; 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) ; 佐々木 優吉 ファインセラミックスセンター, ナノ構造解析研究所, グループ長、主席研究員 (40426507) ; 秋葉 悦男 九州大学, 工学研究院, 教授 (90356345)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 水素吸蔵反応 / その場観察 / 環境制御型TEM

研究成果の概要

常温、1000 Pa以下で水素吸蔵放出するMg-Ni膜について、収差補正付環境制御型透過電子顕微鏡（ETEM）を用いて、試料周りに水素ガスを導入しながら水素化反応その場観察を行った。80 Paに保持した水素雰囲気中で6Mg-Ni膜を30万倍以上の高倍で観察したところ、観察開始から20秒以内でMg-Niアモルファスから2-5 nmの微結晶が生成・成長する様子が動的に観察され、Mg-Ni膜の水素化初期過程を格子像でとらえることに成功した。高分解能TEM像とフーリエ変換像を解析した結果、高分解能観察開始後20秒以内で単斜晶Mg2NiH4が生成し、約1分後にMgH2が生成し始めることが明らかになった。

自由記述の分野

材料学、固体化学、電子顕微鏡