成果報告書詳細
管理番号20130000000920
タイトル平成22年度-平成23年度成果報告書 水素貯蔵材料先端基盤研究事業 水素と材料の相互作用の実験的解明(委託先名 国立大学法人東北大学)
公開日2014/6/11
報告書年度2010 - 2011
委託先名国立大学法人東北大学
プロジェクト番号P07002
部署名新エネルギー部
和文要約高容量水素貯蔵材料として軽量なリチウムを含む系が注目されている。しかしながら、リチウム特有の性質のため、リチウム系水素化合物の探索は困難であった。一方、GPaオーダーの超高圧下においてリチウムは原子半径の圧縮率が大きく、新規化合物が合成される可能性が高い。そこで、本研究においては、超高圧合成法によりリチウム系新規水素貯蔵材料の探索を行った。
Li-TM-H系(Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni)において新規な水素化物が合成され、超高圧合成法がリチウム系水素貯蔵材料の探索に有力な手法であることを実証した。また、Li-Ni-H系において新規に合成された化合物は、130℃以下で水素を放出することが分かった。また、高圧合成されたMg-Zr-(Li, Na, K)は、可逆的に水素を吸放出し、マグネシウム水素化物より90Kも低い温度で水素放出した。
英文要約Abstract
Li and Li-based hydrides are good candidates for hydrogen storage materials because of high hydrogen density. However, it is difficult to explore new Li-based compounds due to lithium’s properties. It is well known that alkaline metals such as Li possess high compressibility (vs. pressure) of atomic radii. This means that atomic ratio between lithium and components would change under the pressure of GPa-order. As a result, novel compounds might be synthesized. The purpose of study was to explore new Li-based hydrides by using high pressure synthesis.
It was found that new Li-based hydrides were synthesized in Li-TM-H (TM= Zr, Hf, V, Nb, Ta, Ni) systems. Moreover, it was demonstrated that high-pressure synthesis was effective method to explore Li-based compounds. Newly found Li-Ni-H hydrides desorbed hydrogen below 130-C.
It was found that Mg-Zr-(Li, Na, K) synthesized by high pressure technique can absorb and desorb hydrogen reversively. The hydrogen desroption temperatue of these compounds were 90K lower than that of a magnesium hydride, MgH2.
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