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

2016 年度 研究成果報告書

• 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
• 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。

自由記述の分野

量子ビーム応用工学