イオン照射・アルカリ処理が水素吸蔵合金の初期水素吸収速度に及ぼす影響

Effect of ion irradiation and alkaline pretreatments on the initial rate of hydrogen absorption by a hydrogen storage alloy

森山 和広*; 村木 啓太*; 柿間 博武*; 阿部 浩之; 内田 裕久*

Moriyama, Kazuhiro*; Muraki, Keita*; Kakima, Hiromu*; Abe, Hiroshi; Uchida, Hirohisa*

水素吸蔵合金の水素吸収反応過程において、合金表面の状態は非常に重要である。通常、水素吸蔵合金の表面上には酸化被膜や水酸化被膜が形成され、その結果、気相反応では水素分子,電気化学反応では水分子の解離が著しく阻害され、水素吸収速度が低下することが知られている。過去に合金表面へKOH, LiOH, NaOHによるアルカリ処理やフッ化水素処理などといった化学処理や、電子線照射により表面改質が図られることを見いだしている。今回、La, Ceといった、金属イオンによるイオン照射を実施し、合金表面改質を試みるとともに、照射及びKOHによるアルカリ処理が水素吸蔵材料であるMmNiの初期水素吸収速度に与える影響を調べた。その結果、金属イオン照射に加えKOH処理されたMmNi材料は未照射材料に比べ、吸蔵開始1分の時点で300倍以上の機能性向上を示すことがわかった。これは、照射直後のMmNiは表面活性な状態で、真空の照射後に大気にさらされることで表面に酸化膜が形成され、その後のKOH処理により表面酸化皮膜中に侵入したカリウム原子が水素と表面との解離を促すことにより反応が促進され、吸蔵能の向上につながったためと考えられる。

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