溶融塩電析・合金化プロセスによるMg系水素吸蔵合金薄膜の作成と水素吸蔵特性

熔盐电沉积/合金化工艺制备镁基储氢合金薄膜及其储氢性能

• 批准号: 10750539
• 负责人: 黒田 健介
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10750539/
• 关键词: 水素吸蔵合金; 溶融塩電解; Mg_2Ni; Mg_2Cu; 薄膜

薄膜状の水素吸蔵合金を製造する従来のプロセスでは,いずれも(1)取扱いの難しい活性金属を使用する,(2)大面積化が困難,といった実用化に向けての難題を抱えている.そこで本研究では,バルク状合金に比べ大面積化,形状の自由度の向上が図れる薄膜状の水素吸蔵合金を溶融塩電析法を用いて作成し,その水素吸蔵・放出ならびに劣化・微粉化特性を評価することを目的とした.合金膜生成法として溶融塩電析・合金化プロセスなる新規の方法を取り上げる.本研究では,合金の「軽量化」に着目し,Ni基板(あるいはCu基板)上に種々の条件(電析温度,電流密度,時間)下においてMgを電析させ,Mg_2Ni(あるいはMg_2Cu)水素吸蔵合金薄膜を作成し,効果的な合金生成条件を決定した.すなわち,条件の如何によっては,単層の合金膜が生成せず,Mgが表面上に残存する場合や水素吸蔵合金以外の金属間化合物が確認された.一方,合金生成メカニズムの解明の目的で,電析後の基板の開回路電位(open circuitpotential)の推移ならびにcyclic voltammetoryの計測を行い,生成合金とそれが安定に存在しうる電位を平衡論的,速度論的に決定した.さらに生成した水素吸蔵合金の水素吸蔵・放出評価をアルカリ水溶液中で行ったところ,水素放出特性が極めて劣ることが分かった.

在制造薄膜氢储存合金的传统过程中，所有这些合金都面临着实际使用方面的困难，例如（1）使用难以固定的活性金属以及（2）增加该区域的困难。因此，在这项研究中，产生薄膜氢储存合金的目的，可以使其比散装合金更大并具有改善形状的自由度，以评估其氢的储存和释放，以及它们的劣化和细粒度的特性。本文介绍了一种称为熔融盐电解的新方法，将合金生产方法作为合金膜生产方法。在这项研究中，我们专注于合金的“加权”，并在各种条件（沉积温度，电流密度，时间）下沉积在Ni底物（或CU底物）上，以创建MG_2NI（或MG_2CU）薄膜的薄膜，并确定有效的合金生产条件。换句话说，根据条件，单层合金膜不会形成，并且MG保持在表面上，或者确认了除氢储存合金以外的金属间化合物。另一方面，为了阐明合金形成机制，我们使用了电穿孔后基板的开路电位（开放）测量了电路和环状伏安法的过渡，并在平衡理论和动力学方面确定了产生的合金以及它可以稳定存在的合金。此外，当在碱性碱性溶液中对产生的氢储存合金的氢储存和释放评估时，发现氢释放性能非常差。