地方独立行政法人 京都市産業技術研究所
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研究成果

V-Fe系水素吸蔵合金へのB大量添加が水素吸蔵特性に及ぼす影響について

研究報告 金属系材料
担当者 材料技術グループ 金属系材料チーム  門野 純一郎,丸岡 智樹,南  秀明
研究開始時期及び
終了時期
平成25年4月~平成26年3月
要旨  水素吸蔵合金に,Ⅲ b 族(B, Al, Ga,...),Ⅳ b 族(C, Si,...),Ⅴ b 族(N, P,...),Ⅵ b 族(O, S, ...)等の非金属元素を多量に添加した場合の水素吸蔵特性は今まで研究例が少なかった。特に,非金属元素であるB を1atomic% 以上多量に添加した合金系は今まで研究例が極めて少なく,V 合金では全くなかった1)。このため,本年度はB を少量添加するレベルの合金から,多量に添加した,いわばB 合金と言える系まで,幅広い合金系の水素吸蔵特性について検討した。マトリックスの合金は,当研究所で長年取り組んで来たV 系を選んだ。また,電子に着目した考察から,V-Fe 系とし系統的なV-Fe-B 合金をアーク熔解炉にて作製し水素吸蔵特性を調べた。 その結果,(1) B 濃度を増やすにしたがって水素吸蔵反応時間が短く,すなわち反応速度が向上する傾向が認められた。(2)水素吸蔵反応時間は,B 無添加の32000sに対してB 5atomic% 添加で690s と約1/50 に大幅に短縮,すなわち反応速度が大幅に向上していた。(3)一方,B 濃度を増やすにしたがって最大水素吸蔵量は減少していった。(4) これらを総合すると,B 5atomic% 添加合金(V85Fe150.95B5 が,最大水素吸蔵量の低下がほぼ無視でき,なおかつ水素吸蔵速度が大幅に改善されていたので,今回の中ではベストバランス合金であるものと考えられた。
結論 1. B 濃度を増やすにしたがって水素吸蔵反応時間が短く,すなわち反応速度が向上する傾向が認められた。
2. 水素吸蔵反応時間は,B 無添加の32000s に対してB 5atomic% 添加で690s と約1/50 に大幅に短縮,すなわち反応速度が大幅に向上していた。・・・(以下研究報告を参照)
研究種別 経常研究
備考 ダウンロードできる研究報告(pdf)はサイズを抑えるために低解像度にしています。

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