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보고서 상세정보

복합 금속수소화물의 합성 및 제조기술 개발
Synthesis of composite metal hydride

  • 사업명

    21C프론티어연구개발사업

  • 과제명

    복합 금속수소화물 합성 및 제조기술개발

  • 주관연구기관

    한양대학교
    HanYang University

  • 연구책임자

    이경섭

  • 참여연구자

    김동현   정경섭   이은영   박종석  

  • 보고서유형

    1단계보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2006-05

  • 과제시작년도

    2003

  • 주관부처

    과학기술부

  • 사업 관리 기관

    한국과학재단
    Korea Science and Engineering Foundtion

  • 등록번호

    TRKO201000012663

  • 과제고유번호

    1350004348

  • 키워드

    금속수소화물.기계적 합금화법.마그네슘.촉매.수소.metal hydride.mechanical alloying.magnesium.catalysts.hydrogen.

  • DB 구축일자

    2013-04-18

  • 초록 


    To establish the optimum synthesizing process for composite metal hydride, variable processing conditions were examined such as b...

    To establish the optimum synthesizing process for composite metal hydride, variable processing conditions were examined such as ball to powder ratio (5:1~10:1), RPM (100~1100rpm), ball size (3~15mm), temperature, milling time (Planetary ball milling: 160h, Spex 8000: 1h-20h), atmosphere(Ar or $H_2$) etc. Structural analyses and hydriding properties were analyzed using XRD, TG-DSC, SEM, TEM, XPS and PCT. The scopes of the research are,
    A. Selection of the $2^n^d$ element to improve hydrogen absorption kinetics and hydriding properties of $MgH_2$. The selected $2^n^d$ elements were transition metals (Zr, Ni, V and Ti) and oxides.
    B. Analysis of the size effect on hydriding properties of the samples were synthesized by high energy ball milling.
    C. Study of hydrogenation properties of the composite metal hydride and nano/amorphous phase using automated PCT apparatus.


    최종 연구 목표 : 상온 고상반응법을 적용한 나노/비정질 Mg계 복합수소화물 합성 및 제조 기술 개발
    (Mg계 수소화물 = $Mg_2NiH_4$, $MgH_2$, Mg-Li-H)
    연...

    최종 연구 목표 : 상온 고상반응법을 적용한 나노/비정질 Mg계 복합수소화물 합성 및 제조 기술 개발
    (Mg계 수소화물 = $Mg_2NiH_4$, $MgH_2$, Mg-Li-H)
    연구 결과 :
    $MgH_2$(amorphous)-$ZrV_0_._5Ni_1_._5$ → 2 step 볼 밀링을 통해 복합상 형성
    수소저장특성 : 100, 200, 300℃ 40atm에서 각각 2.15, 1.99, 1.97 wt.%
    $MgH_2$의 볼밀링 효과 → 밀링 중 Fe에 의한 오염으로 수소저장용량은 감소하나, 분말의 미세화로 반응 속도 크게 증가
    $MgH_2$-5 at.% V, Ti → 300℃에서 V 첨가한 합금에서 3.38 wt.%, Ti 첨가한 합금은 3.63 wt.%
    $MgH_2$-$Me_xO_y$($Cr_2O_3, V_2O_5, Al_2O_3, Fe_2O_3$) → 1시간 밀링으로 산화물이 균일하게 분포한 복합상 형성 $Cr_2O_3$의 경우 300℃에서 약 4.02 wt.%로 가장 우수한 반응속도 향상을 보임 산화물이 촉매제 역할
    LiNH2-MgH2(2:1.1) → 240℃에서 최대 수소저장량 1.2 wt.%를 보임
    $MgH_2$-($TiO_2)_0_._0_5 $→ rutile $TiO_2$ 첨가의 경우 나노 복합상 형성하여 300℃에서 4.40 wt.%의 저장
    결론 : 본 연구에서 상온 고상반응법을 통하여 복합상 형성에 성공하였으며, 최종 목표인 4 wt.% 이상의 유효 수소저장량을 실현하였다.


  • 목차(Contents) 

    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY ...7
    5. CONTENTS ...11
    6. 목차 ...13
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...15
    8. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...16
    9. 제3장 연구개발수행내용 및 결과 ...18...
    1. 제출문 ...1
    2. 보고서 초록 ...2
    3. 요약문 ...3
    4. SUMMARY ...7
    5. CONTENTS ...11
    6. 목차 ...13
    7. 제1장 연구개발과제의 개요 ...15
    8. 제2장 국내외 기술개발 현황 ...16
    9. 제3장 연구개발수행내용 및 결과 ...18
    10. 제1절 Mg2Ni와 TiNi, ZrV0.5Ni1.5 복합 금속수소화물의 합성 및 수소 저장특성 분석 ...18
    11. 제2절 Mg-base composite metal hydride의 합성 및 수소화 특성 평가 ...22
    12. 제3절 Mg-Li계 금속 수소화물 기초 연구 및 Mg-(TiO2)0.05 nanocomposite 합성 및 수소화 특성 평가 ...34
    13. 제4장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ...44
    14. 제1절 목표 달성도 ...44
    15. 제2절 관련분야에의 기여도 ...45
    16. 제5장 연구개발결과의 활용계획 ...46
    17. 제6장 연구중 수집된 해외과학기술 정보 ...47
    18. 제7장 참고문헌 ...49
  • 참고문헌

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