溶融塩電析・合金化プロセスを利用したMg-Ni-X系水素吸蔵合金の作製と評価

熔盐电沉积合金化工艺制备Mg-Ni-X储氢合金及性能评价

• 批准号: 12750649
• 负责人: 黒田 健介
• 金额: $ 1.28万
• 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: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750649/
• 关键词: 溶融塩電解; 水素吸蔵合金; Mg_2Ni; Co; LiCl-KCl

溶融塩電解法を用いたMg_2Ni_<l-x>Co_x合金の作製に先立ち,全反応物質が固体である723Kならびに融体が関与する823Kにて電析・合金化を行った.いずれも単相の水素吸蔵合金Mg_2Niからなる合金膜が生成したものの,723Kでは反応生成速度が遅く,10μmを超える厚膜の合金膜の生成には至らなかった.一方,高温電析では,電流効率は低くなるものの厚膜の合金膜が生成した.さらにMg-Ni系水素吸蔵合金Mg_2NiにCoを添加し3成分系合金を製造した.Mg_2NiへのCo添加方法として,溶融塩中からNi基板上へのMgとCoの共析法を用いた.LiCl-KCl-MgCl_2-CoCl_2溶融塩中において定電位電解によってNi基板上にMg-Coの共析を行った.電解条件として,温度(723K,823K),Mgイオン源濃度(0.01-10mol%),Coイオン源濃度(0.01-0.5mol%),電解電位(-2.9--3.1V vs. Cl_2/Cl^-)をそれぞれ変化させ合金膜を作製した.その結果,30分の電析で,最大で10μm程度の膜厚のCo含有MgNi_2がNi基板表面に生成することがわかった.さらにEDX分析によってCoの組成が〜0.05(このときMg_2Ni_<0.95>Co_<0.05>)であった.このように作製したMg-Ni-Co水素吸蔵合金を室温アルカリ水溶液中で水素吸蔵・放出試験を行ったところ,Co無添加(Mg_2Ni)の場合に比べて,Coを添加した場合には,水素吸蔵放出特性に改善が認められた.

在使用熔融盐电解方法制备MG_2NI_ <l-x> CO_X合金之前，在723K处进行电沉积和合金，所有反应物都是固体和823K，涉及熔融。尽管产生了由单相氢储存合金MG_2NI制成的合金膜，但在723K时的反应生产速率缓慢，并且未产生超过10μM的厚合金膜。同时，高温电解方法产生了较厚的合金膜，尽管电流效率较低。此外，将MG-NI氢储存合金MG CO添加到_2NI中以产生三组分合金。作为将CO添加到MG_2NI的方法，使用MG和CO的共晶方法从熔融盐到Ni底物。在LICL-KCL-MGCL_2-COCL_2熔融盐中，MG-CO通过恒定电势电解在Ni底物上具有共晶。作为电解条件，温度（723K，823K），Mg离子源浓度（0.01-10mol％），CO离子源浓度（0.01-0.5mol％），电解电位（-2.9--3.1V）合金膜是通过改变两个Cl_2/Cl^ - ）和两者而制备的。结果，发现在电沉积30分钟后，在Ni基板的表面形成了约10μM的共含有MGNI_2。此外，CO的组成为〜0.05（目前MG_2NI_ <0.95> CO_ <0.05>）。在室温碱性碱性溶液中进行了如此制造的MG-Ni-CO氢吸附合金的氢吸附和释放测试，与Co-Free（MG_2NI）相比，添加CO时，添加CO时，添加CO时会改善CO，将CO改善。