Zr 계 수소저장합금 전극 특성에 관한 연구

Abstract

Zr-Cr-Ni 계 수소저장합금 전극의 특성과 합금원소 치환에 따른 alloying element 효과와 potential MH 전극소재를 요약하여 나열하면, 1. 열역학적 특성 Stopped plateau 는 less critical parameter 이고 $Δ{H} \cong$ -20~ -40KJ/mole $H_2$ 를 갖는 수소저장합금 중 수소흡수량이 큰 재료. 2. 속도론적 특성 Zr 계 수소저장합금 전극은 방전이 주로 합금 내부에서 표면으로 이동하는 수소확산에 의해서 진행된다. 온도 및 전류에 따른 방전율을 향상시키기 위한 방법으로 effective surface area 를 증가시키는 것이 가장 효과적인 것으로 생각된다. 따라서 표면 조건의 변화로부터 전극의 방전기구도 변화시킬 수 있을 것으로 기대된다. 여기서 effective surface area 란, MH 합금의 surface area 가 크고, porous 한 표면 morphology 를 갖으며 표면에 oxide 가 적고, metallic nickel content 가 높은 표면 상태를 의미한다. 3. Specific element 의 역할 평형수소압 증가 혹은 수소화 반응 enthalpy 변화 : Fe, Co active surface 증가 : V, Mn 4. Potential Zr-Cr-Ni alloys $Zr_{1-X}Ti_X(CrMnVCo)NiMm_{0.05}$ $Zr_{1-X}Ti_X(CrMnVCo)(and/or Fe)NiMm_{0.05}$, x＜0.5 합금들이고 $Zr_{0.7}Ti_{0.3}Cr_{0.5}(MnVCo)NiMm_{0.05}$ 전극의 방전 용량이 377mAh/g으로 가장 높았고 전류밀도 및 온도 변화에 따라 방전용량의 변화는 매우 적었다.