Hydrogenation Study of Mg-based Alloys by mechanical Grinding Reaction for Hydrogen Storage of Fuel Cell

The effects of mechanical grinding(MG) treatment on the hydrogen storage of $Mg_2Ni$ alloy and $Mg_2Ni$ composite alloy($Mg_2Ni+graphite$) were investigated by pressure-composition-temperature(PCT) measurement, the micro-electrode technique of electrochemistry and etc, in which PCT was measured at high temperature(around $300[^{\circ}C]$) of gas phase and a carbon-filament micro-electrode for electrochemical evaluation was manipulated to make electrical contact with the particle in 1M KOH aqueous solution. It was found that the hydrogenation properties of $Mg_2Ni$ and graphite composite particle were greatly improved by the mechanical grinding treatment by which the $Mg_2Ni$ and graphite composite alloys could be changed into microstructure and nano-level particles. namely; the hydrogen dissociation pressure of PCT measurement was decreased from 0.55[MPa] to 0.42[MPa] and hydrogenation peaks by micro-electrode were also observed more clearly on the same sample.

연료전지의 수소저장용 마그네슘계 합금의 기계적 분쇄 반응에 의한 수소화 특성 평가

[ $Mg_2Ni$ ] 합금 및 $Mg_2Ni$와 카본 혼합물 입자의 수소저장 특성에 대한 기계적 분쇄(MG, Mechanical Grinding) 처리 효과를 고온 가스상의 PCT 측정 및 전기화학적인 마이크로 전극 측정법 등에 의해 검토되었다. PCT 측정은 약 $300[^{\circ}C]$의 고온에서 실시되었으며 전기화학적인 실험은 카본-섬유로 구성된 마이크로 전극을 1M KOH 수용액 속에서 조정자를 사용하여 MG 처리한 합금 단일입자에 접촉시켰다. 그 결과 $Mg_2Ni$ 합금과 카본 혼합물 입자의 경우 가스상에서 수소 해리압이 감소하고 상온에서 전기화학적인 수소화 특성이 크게 개선되었다. 이것은 기계적 분쇄(MG) 작용에 의한 합금의 미세화 및 나노화에 기인한다고 판단된다. 즉 고온 가스상의 PCT 측정 결과 수소 해리압이 MG 처리에 의해 0.55[MPa]에서 0.42[MPa]로 감소하였으며 동일 샘플 입자에 대해 마이크로 전극에 의한 평가에서도 수소화 피크가 보다 분명하게 관찰되었다.