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Improvement of hydride characteristics in hydrogen storage La-Ni based alloy

La-Ni系水素吸蔵合金による水素吸蔵能向上について

阿部 浩之; 大貫 駿*; 篠原 義明*; Sutrisna, F.*; 内海 倫明*; 松村 義人*; 大島 武

Abe, Hiroshi; Onuki, Shun*; Shinohara, Yoshiaki*; Sutrisna, F.*; Utsumi, Michiaki*; Matsumura, Yoshihito*; Oshima, Takeshi

La-Ni系水素吸蔵合金は、昨今のハイブリッドカーの電源に代表されるニッケル水素バッテリー(Ni-MH)の負極材として利用されている。これら材料の新規開発や電池としての能力向上の研究開発が急務となっており、本研究では既存材料について水素吸蔵能向上の研究を行っている。従来、吸蔵能向上はケミカルエッチングなどに頼ってきたが、LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$合金について水素吸蔵の初期反応速度(充電放電)に着目し、水素が材料表面に敏感なことから、イオン照射(Kイオン)による表面改質を試みた。Kイオン照射を350keV, 1$$times$$10$$^{14}$$$$sim$$1$$times$$10$$^{16}$$cm$$^{-2}$$の照射量の範囲で行った結果、イオン照射を施していない未照射サンプルよりも初期水素吸蔵速度が速くなり(充電反応)、水素吸蔵能が向上することが判明した。

Recently, Ni-MH batteries with hydrogen storage La-Ni based alloys as negative electrodes are installed many hybrid cars (HV: Hybrid Vehicle). In this study, we investigate the effects of ion irradiation on the electrochemical hydriding rate of the alkaline pretreatment LaNi$$_{4.6}$$Al$$_{0.4}$$ alloy. We also analyzed the chemical compositions at the surface of the irradiated/un-irradiated samples, their crystal structures, and the phases of bulk. The samples were irradiated with K ion at an acceleration energy of 350 keV with a dose of 1 $$times$$ 10$$^{16}$$ cm$$^{-2}$$ using the 400 kV ion implanter, at the TIARA, JAEA. X-ray Photoelectron spectra of the samples indicate that composition of oxide layer was varied on irradiated conditions. These results suggest that improvement of initial hydrogen absorption rate for sample surface is caused by formation of conductive oxide layer by ion irradiation.

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