In-situ and time-resolved measurement on hydrogen absorption/desorption processes of hydorgen absorbing alloys using synchrotron radiation X-rays

放射光X線を利用した水素貯蔵合金の水素吸蔵・放出過程その場・時分割測定

町田 晃彦; 綿貫 徹; 片山 芳則; Kim, H.*; 榊 浩司*; 中村 優美子*

Machida, Akihiko; Watanuki, Tetsu; Katayama, Yoshinori; Kim, H.*; Sakaki, Koji*; Nakamura, Yumiko*

水素吸蔵合金は水素燃料電池自動車や定置型エネルギー貯蔵システムへの利用が期待され、そのための研究が広く行われている。水素吸蔵・放出過程の構造変化の研究を行うために、SPring-8の原子力機構ビームラインBL22XUにおいて、水素雰囲気下その場観察の装置を構築した。水素圧が平衡になった状態、および非平衡の状態における放射光X線回折実験を実施し構造変化を調べることに加えて、大型2次元検出器と高エネルギーX線を利用したX線全散乱実験を実施し、二体分布関数解析を行えるようにした。我々の構築した装置とそれを利用して得られた結果について紹介する。

Hydrogen absorbing alloys are widely investigated as potential hydrogen storage materials for several applications including fuel cell vehicles as well as stationary energy storage system. In order to investigate the structural changes during the hydrogen absorption/desorption processes, we have developed an in-situ X-ray diffraction measurement setup at the Japan Atomic Energy Agency Beamline BL22XU in SPring-8. The in-situ X-ray diffraction measurement has been performed for the several hydrigen absorbing alloys under equilibrium and non-equilibrium pressure of hydrogen gas. In addition, by using a large area detector and high energy X-ray about 70 keV, we are capable of performing X-ray total scattering experiments to obtain the atomic pair distribution function. In this presentation, we will intorduce our measurement setup and show some preliminary results.