量研機構:水素吸蔵合金、希少金属を使わず:アルミニウムと鉄(動画):  Japan QST: Hydrogen storage alloy,no rare metals used: Aluminum and iron: 日本定量研究机构:储氢合金,不使用稀有金属:铝和铁

量研機構:水素吸蔵合金、希少金属を使わず:アルミニウムと鉄(動画): 
Japan QST: Hydrogen storage alloy,no rare metals used: Aluminum and iron:
日本定量研究机构:储氢合金,不使用稀有金属:铝和铁

ーSPring-8、Al3FeH4合金を解析ー

2021年10月11日

水素を運ぶ技術:

「脱炭素」を目指して、水素燃料に注目が集まる。

水素を効率的に運ぶ技術の研究開発が進んでいる。

量研機構(QST):

研究チームは「希少金属がなくても、水素を効率よく吸蔵できる合金の開発」に成功した。

この安価な運搬方法が確立されれば、水素利用の拡大につながる。

「2050年に温暖化ガス排出量を、実質ゼロにする政府目標」の実現に役立つ。

日本経済新聞

https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUC274740X20C21A9000000/

QST:希少な元素を使わず:アルミニウムと鉄で水素を蓄える

―水素吸蔵合金開発で新展開を先導―

量子科学技術研究開発機構(QST)
研究グループ

「資源量が豊富な、アルミニウムと鉄を組合せた合金で、水素が蓄えられること」を発見しました。

  • 従来のように希少な元素を含むことなく、
  • コンパクトに、水素を蓄えられる、
  • 水素吸蔵合金の可能性が示されました。

研究の成果 :

研究グループは、次の試行錯誤を重ねました。

  • アルミニウムと鉄の合金について、
  • 合金組成や水素化温度・圧力など、
  • 水素を吸蔵するための条件を解明。

その結果、

  • Al13Fe4という組成の合金を、
  • 7万気圧以上の高圧力下で、
  • 650℃以上の高温水素と反応させ、

新金属水素化物(水素を吸蔵した合金)Al3FeH4を合成しました。

重量水素密度が高い:

重量水素密度を算出したところ、「2.9重量%」でした。

この量は、アルミニウムと銅の合金の場合の3倍に達します。

現在の水素貯蔵システム:

現在は、定置型の水素貯蔵システムが利用されています。

レアメタルを使った典型的な水素吸蔵合金である

  • LaNi5 「1.4重量%」や、
  • TiFe 「1.9重量%」などと比較し、

同等のレベルであることが分かりました。

大型放射光施設・SPring-8で解析:

「アルミニウムと鉄の合金の水素化条件調査」では、

SPring-8・QST専用ビームラインBL14B1に設置された、高圧装置を使いました。

量子科学技術研究開発機構

https://www.qst.go.jp/site/press/20210729.html

Hydrogen storage by earth-abundant metals, synthesis and characterization of Al3FeH3.9

Highlights

• A novel hydrogen storage material, Al3FeH3.9, is synthesized from the earth-abundant metals aluminum and iron.

• Al3FeH3.9 contains only metals with low hydrogen affinity, whereas other reported hydrides contain metals with high hydrogen affinity.

• The crystal structure of the synthesized Al3FeD3.9 suggests that the mixing of the chemical state of hydrogen stabilizes Al3FeH3.9.

• The hydrogen content of Al3FeH3.9 (2.9 wt%) exceeds that of conventional LaNi5Hx (1.4 wt%) and TiFeHx (1.9 wt%).-

ScienceDirect

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264127521005074

Synchrotron Radiation Research | High Pressure Science and Stress Research Group

https://www.qst.go.jp/site/kansai-sr-english/2888.html