Production of hydrogen absorption materials under the supercritical state

超临界状态下吸氢材料的制备

• 批准号: 23656384
• 负责人: FUKUNAGA Toshiharu
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23656384/
• 关键词: 原子; 電子構造; ナノ化; メカニカルミリング; 中性子散乱; 小角散乱; 表面構造; ナノ構造; Ｘ線回折; 原子配列; 中性子小角散乱; X線回折

This study is designed to improve the absorption and desorption properties of hydrogen in present hydrogen storage materials and to invent an out-of-the-box hydrogen storage materialby using nano-technology. In this study, the surface of the nano-porous material is a key point to improve the absorption and desorption properties of hydrogen and disperse the strain. The surface structure and its change during the hydrogen absorption and desorption process was investigated by the advantage of the neutron small angle scattering (SANS). In the ex- and in-situ SANS experiments on nano Ti0.31Cr0.33V0.36, the relationship between the surface fractal dimension Ds and the hydrogen content H/M was studied. This variation of Ds with H/M was explained by considering the volume expansion in the crystal structure. When we use D instead of H, the surface morphology became to be much different. The result allows us to get new information that the diffusion rate of H is faster than that of D in the surface of nano-particles.

本研究旨在改善现有储氢材料中氢的吸收和解吸性能，并利用纳米技术发明一种开箱即用的储氢材料。本研究中，纳米多孔材料的表面是提高氢的吸收和解吸性能、分散应变的关键点。利用中子小角散射（SANS）技术研究了氢吸附和脱附过程中的表面结构及其变化。在纳米Ti0.31Cr0.33V0.36的离位和原位SANS实验中，研究了表面分形维数Ds与氢含量H/M之间的关系。 Ds 随 H/M 的变化可以通过考虑晶体结构中的体积膨胀来解释。当我们使用 D 而不是 H 时，表面形态变得有很大不同。这一结果让我们得到了新的信息：H在纳米颗粒表面的扩散速率比D的扩散速率快。

项目成果

Structural and dynamics studies of hydrogen storage alloy: Ti-Cr-V

储氢合金Ti-Cr-V的结构和动力学研究

• 发表时间: 2011
• 作者: K. Mori; K. Iwase; M. Sugiyama; Y. Nishikawa; M. Kofu; O. Yamamuro; M. Hartl; T. Otomo; T. Fukunaga
• 通讯作者: T. Fukunaga

中性子小角散乱によるTi-Cr-V水素吸蔵合金の表面構造観測

小角中子散射观察Ti-Cr-V储氢合金表面结构

• 发表时间: 2013
• 作者: 森一広;岩瀬謙二;大場洋次郎;杉山正明;福永俊晴
• 通讯作者: 福永俊晴

Neutron scattering studies of Ti-Cr-V bcc alloy with the residual hydrogen and deuterium

残留氢、氘的Ti-Cr-V bcc合金的中子散射研究

• DOI: 10.1088/1742-6596/340/1/012103
• 发表时间: 2012
• 作者: K. Mori; K. Iwase; M. Sugiyama; M. Kofu; O. Yamamuro; Y. Onodera; T. Otomo;T. Fukunaga
• 通讯作者: T. Fukunaga

中性子小角散乱によるTi-Cr-V水素吸蔵合金の表面構造観測

小角中子散射观察Ti-Cr-V储氢合金表面结构

• 发表时间: 2013
• 作者: 森一広;岩瀬謙二;大場洋次郎;杉山正明;福永俊晴
• 通讯作者: 福永俊晴

Surface and bulk structures of hydrogenated Ti-Cr-V alloy studied by neutron scattering

中子散射研究氢化Ti-Cr-V合金的表面和块体结构

• 发表时间: 2012
• 作者: K. Mori; M. Sugiyama; Y. Nishikawa; K. Iwase; M. Hartl; R. Hjelm; T. Fukunaga
• 通讯作者: T. Fukunaga