기계적 합금처리와 수소화물 형성·분해 싸이클링이 Mg의 수소 저장성질에 미치는 영향

Influence of Mechanical Alloying and Hydriding-Dehydriding Cycling on the Hydrogen-Storage Properties of Mg

기계적으로 합금처리한 혼합물 속에 포함된 Mg의 수소 저장 성질의, 시료 내의 Ni의 중량 백분율에 따른 변화를 조사하였다. Ni 중량을 기준으로 한, Mg2Ni 상을 형성한 Ni의 중량 백분율은 Mg-10wt.%Ni 시료에서 가장 높다. 첫번째 수소화물 형성 싸이클에서, Mg의 수소화물 형성 속도에 미치는 기계적 합금처리의 효과는 Mg-25wt.%Ni 시료에서 가장 높다. 활성화 후에는, 기계적 합금처리와 수소화물 형성 분해 싸이클링이 Mg의 수소화물 형성 속도에 미치는 효과는 Mg-10wt.%Ni 시료에서 가장 높다. 충분한 수소화물 형성 분해 싸이클링 후에는 Mg의 수소 저장 용량에 미치는 효과는 Mg-10wt.%Ni에서 가장 높다. Mg의 수소화물 형성 속도와 분해 속도에 미치는 효과는 Mg-25wt.%Ni 시료에서 가장 높다. 시료 내에 포함된 Mg의 수소 저장 성질에 가장 좋은 효과를 가지고 있는 최적의 조성은 Mg-25wt.%Ni이고 그 다음이 Mg-10wt.%Ni이다. 기계적 합금 처리와 수소화물 형성 분해 싸이클링은, 활발한 핵 생성 자리 역할을 할 수 있는 많은 결함을 만들고, 비 표면적을 증가시켜 수소의 확산 거리를 짧게한다.

The variation of the hydrogen-storage properties of Mg contained in the mechanically-allyed mixture with the weight percentage of nickel in the sample is investigated. The weight percentage of nickel transformed into the Mg2Ni phase, on the basis of the nickel weight, is highest in the Mg-10 wt.%Ni sample. For the first hydriding cycle, the effect of mechanical alloying on the hydriding rate of Mg is highest in the Mg-25 wt.%Ni sample. After activation, the effects of mechanical alloying and hydriding-dehydriding cycling on the hydriding rate of Mg are highest in the Mg-10 wt.%Ni sample. After sufficient hydriding-dehydriding cycling, the effects on the hydrogen-storage capacity of Mg are highest in the Mg-10 wt.%Ni sample. The effects on the hydriding and dehydriding rates of Mg are highest in the Mg-25wt.%Ni sample. Mg-25wt.%Ni, followed by Mg-10 wt.%Ni, is the optimum composition which has the best effects on the hydrogen-storage properties of Mg contained in the sample. The mechanical alloying and the hydriding-dehydriding cycling produce many defects, which can act as active nucleation sites, and increase the specific surface area, shortening the diffusion distance of hydrogen.