超高圧合成法による燃料電池用高容量新規リアウム系水素貯蔵材料の探索

利用超高压合成方法寻找用于燃料电池的新型高容量锂基储氢材料

• 批准号: 07J55061
• 负责人: 片岡 理樹
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J55061/
• 关键词: 超高圧合成法; リチウム; 水素貯蔵材料; 新規水素化物; Li系水素化物; 水素貯藏材料

LiHとTMH_y(TM=Ti,Zr,Hf,V,Nb,Ta)の混合物を5 GPa/973 K/2 hの水素雰囲気下で処理した結果、TM=Zr、Hf、V、Nb、Tにおいて単純立方晶(TM=Zr)、単純立方晶と体心立方晶の2種類(TM=Hf)、面心立方晶(TM=V)、単純六方晶(TM=Nb)、C底心単斜晶(TM=Ta)の新規水素化物が合成された。Zr系、Hf系において得られた単純立方晶の新規水素化物は、Ar気流中において723Kまで安定に存在し水素の放出は確認されなかったが、Hf系で得られた体心立方晶、Nb系、Ta系で得られた新規水素化物はそれぞれ600K、510K、573Kで水素を放出し、LiHの放出温度と比較して300K以上低い値を示した。六方晶構造を有する希土類三水素化物REH_3(RE=Y,Gd,Dy)に10mol%のアルカリ金属水素化物を添加し>2GPa/1173K/2hの条件で処理すると、REH_3の高圧相で、常圧下では不安定なFCC相が常圧下においても安定化することが判明した。更に、FCC高圧相は高圧処理だけでなくボールミルによるメカニカルアロイングによる処理でも安定化することがわかった。またFCC高圧相は添加元素のイオンサイズがREのイオンサイズより大きくても小さくても安定化され、安定化するための添加量は、希土類イオン(三価)と価数の差が大きい程、少量で安定化することが判明した。

LiH 和 TMH_y 的混合物（TM=Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta），压力为 5 GPa/973 K/2在氢气氛中处理h后，合成了新的立方氢化物(TM=V)、简单六方氢化物(TM=Nb)和C基单斜晶氢化物(TM=Ta)。在Zr和Hf体系中获得的新的简单立方氢化物在Ar流中稳定存在至723K，并且没有证实在LiH和Ta体系中获得的新氢化物在600K、510K和573K时释放氢气。分别比LiH的释放温度低300K以上。当向具有六方晶体结构的稀土三氢化物REH_3(RE=Y,Gd,Dy)中加入10 mol%碱金属氢化物，并在>2GPa/1173K/2h的条件下处理时，高压相REH_3在常压下反应发现不稳定的FCC相即使在常压下也变得稳定。此外，发现不仅通过高压处理而且通过使用球磨机的机械合金化处理使FCC高压相稳定。此外，无论添加元素的离子尺寸大于还是小于RE离子尺寸，FCC高压相都稳定，并且用于稳定的添加量随着与稀土离子（三价）的价数差异而增加发现少量是稳定的。

项目成果

High pressure synthesis of Novel Mg(Ni_<1-x>Cu_x)_2H_y hydrides(x=0.0-0.2).

高压合成新型Mg(Ni_<1-x>Cu_x)_2H_​​y氢化物(x=0.0-0.2)。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Materials Transactions 50
• 作者: T. Okamoto;Y. Iwaya;Y. Suzuki;Riki Kataoka
• 通讯作者: Riki Kataoka

超高圧法による新規Li-TM系水素化物の合成(TM=Nb, Ta)

超高压法合成新型Li-TM氢化物（TM=Nb、Ta）

• 发表时间: 2010
• 作者: T. Okamoto;Y. Iwaya;Y. Suzuki;Riki Kataoka;Riki Kataoka;Riki Kataoka;片岡理樹
• 通讯作者: 片岡理樹

超高圧法による新規Li-TM系水素化物の合成(TM=Ti, Zr, Hf, V, Nb)

超高压法合成新型Li-TM氢化物（TM=Ti、Zr、Hf、V、Nb）

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Okamoto;Y. Iwaya;Y. Suzuki;Riki Kataoka;Riki Kataoka;Riki Kataoka;片岡理樹;片岡理樹;片岡理樹
• 通讯作者: 片岡理樹

High-pressure synthesis of hydride in Li-Y systems.

Li-Y 体系中氢化物的高压合成。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Materials Transactions 50
• 作者: T. Okamoto;Y. Iwaya;Y. Suzuki;Riki Kataoka;Riki Kataoka
• 通讯作者: Riki Kataoka

Li添加されたFCC-REH_3の安定性(RE=Y、Gd、Dy)

添加 Li 的 FCC-REH_3 的稳定性 (RE=Y、Gd、Dy)

• 发表时间: 2009
• 作者: T. Okamoto;Y. Iwaya;Y. Suzuki;Riki Kataoka;Riki Kataoka;Riki Kataoka;片岡理樹;片岡理樹
• 通讯作者: 片岡理樹