JPH046236A - 水素吸蔵合金 - Google Patents
水素吸蔵合金Info
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- JPH046236A JPH046236A JP10745890A JP10745890A JPH046236A JP H046236 A JPH046236 A JP H046236A JP 10745890 A JP10745890 A JP 10745890A JP 10745890 A JP10745890 A JP 10745890A JP H046236 A JPH046236 A JP H046236A
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は水素吸蔵合金に関し、特に熱駆動型冷凍システ
ムに用いて好適なる希土類系水素吸蔵合金の改良に関す
る。
ムに用いて好適なる希土類系水素吸蔵合金の改良に関す
る。
（ロ）従来の技術
近年、化石資源枯渇によるエネルギー事情の悪化及び炭
酸ガスによる地球温暖化現象の顕在化等の環境問題によ
り、現在の石油、電力を中心とするエネルギーシステム
の代替として資源的に無尽蔵、かつクリーンな水素を用
いたエネルギーシステムが有望視され、種々の水素エネ
ルギー技術の開発が盛んに行われている。
酸ガスによる地球温暖化現象の顕在化等の環境問題によ
り、現在の石油、電力を中心とするエネルギーシステム
の代替として資源的に無尽蔵、かつクリーンな水素を用
いたエネルギーシステムが有望視され、種々の水素エネ
ルギー技術の開発が盛んに行われている。
この中で、とりわけ大量の反応熱を伴って水素を大量に
吸収・放出する水素吸蔵会合材料は、水素エネルギーシ
ステムの要素技術である水素の貯蔵、輸送及び熱・機械
エネルギー変換用の機能材料として極めて重要である。
吸収・放出する水素吸蔵会合材料は、水素エネルギーシ
ステムの要素技術である水素の貯蔵、輸送及び熱・機械
エネルギー変換用の機能材料として極めて重要である。
ところで、上記の水素吸放出に伴う反応熱を利用する熱
駆動型冷凍システムに用いる水素吸蔵合金に於ては、そ
の平衡水素圧力は高いほうがよいが、安全上の面から圧
力的１０ａｔｍが適当である。
駆動型冷凍システムに用いる水素吸蔵合金に於ては、そ
の平衡水素圧力は高いほうがよいが、安全上の面から圧
力的１０ａｔｍが適当である。
したがって、システムの構成上必要不可欠である冷却水
に用いる市水の温度が２０〜３５℃であることから、平
衡水素圧力は２０〜３５℃の範囲内で約１０ａｔｍであ
る必要がある。また、０度以下の出熱を得るために、
ＨＳファクター（一定量［０，９ｖｔ％］の水素を可逆
的に吸蔵、放出するために必要な圧力の自然対数差）が
１．０以下であることが必要である。
に用いる市水の温度が２０〜３５℃であることから、平
衡水素圧力は２０〜３５℃の範囲内で約１０ａｔｍであ
る必要がある。また、０度以下の出熱を得るために、
ＨＳファクター（一定量［０，９ｖｔ％］の水素を可逆
的に吸蔵、放出するために必要な圧力の自然対数差）が
１．０以下であることが必要である。
上記のような要求に応するべく、種々開発されて来た水
素吸蔵合金の中で、平衡圧力の面から熱駆動型冷凍シス
テムに適した合金としては、特開昭６０−１９７８３５
号公報に示される希土類−Ｎｉ系合金が挙げられる。
素吸蔵合金の中で、平衡圧力の面から熱駆動型冷凍シス
テムに適した合金としては、特開昭６０−１９７８３５
号公報に示される希土類−Ｎｉ系合金が挙げられる。
（ハ）発明が解決しようとする課題
上述のように、平衡圧力の点で改良されたものは出現し
ているが、熱駆動型冷凍システム用として、平衡圧力、
ＨＳファクターの双方ともに優れた合金系は未だ開発さ
れていない。
ているが、熱駆動型冷凍システム用として、平衡圧力、
ＨＳファクターの双方ともに優れた合金系は未だ開発さ
れていない。
本発明は、上記の点に鑑みなされものであって、熱駆動
型冷凍システムに対して要求される比較的高い平衡水素
圧力（２０〜３５℃で約１０ａｔｍ）、優れたＨＳファ
クター（１，０以下）を兼ね備えた水素吸蔵合金材料を
提供することを目的とする。
型冷凍システムに対して要求される比較的高い平衡水素
圧力（２０〜３５℃で約１０ａｔｍ）、優れたＨＳファ
クター（１，０以下）を兼ね備えた水素吸蔵合金材料を
提供することを目的とする。
（ニ）課題を解決するための手段
このため本発明の水素吸蔵合金は１組成がＬａ１−、Ｌ
ｘＭｉｓで表され、Ｈは希土類元素であるイツトリウム
（Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）のうちの１種を使い、且つ
その含有量は、イツトリウム（Ｙ）であれば、０．１３
≦Ｘ≦０．２６、す？Ｔ）ラム（Ｓ＋ｍ）であれば、０
．４≦Ｘ≦０．５５であることを特徴とする。
ｘＭｉｓで表され、Ｈは希土類元素であるイツトリウム
（Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）のうちの１種を使い、且つ
その含有量は、イツトリウム（Ｙ）であれば、０．１３
≦Ｘ≦０．２６、す？Ｔ）ラム（Ｓ＋ｍ）であれば、０
．４≦Ｘ≦０．５５であることを特徴とする。
（ホ）作 用
大量の水素吸収・放出と優れたＨＳファクターを持つ水
素吸蔵合金であるランタン−ニッケル系合金（ＬａＮｉ
、 ）は常温で２ａｔｍ程度の低い平衡圧力しか持たな
い９このため、ランタン（Ｌａ）に対し、平衡水素圧力
を大きく上昇させ、ＨＳファクターを維持し得るイツト
リウム（Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）のうちの１種で置換
することにより、熱駆動型冷凍システムに対して要求さ
れる比較的高い平衡水素圧力（２０−３５℃で約１０ａ
ｔｍ）と優れた）Ｉｓファクター（１，０以下）を兼ね
備えた水素吸蔵合金が得られる。
素吸蔵合金であるランタン−ニッケル系合金（ＬａＮｉ
、 ）は常温で２ａｔｍ程度の低い平衡圧力しか持たな
い９このため、ランタン（Ｌａ）に対し、平衡水素圧力
を大きく上昇させ、ＨＳファクターを維持し得るイツト
リウム（Ｙ）、サマリウム（Ｓｍ）のうちの１種で置換
することにより、熱駆動型冷凍システムに対して要求さ
れる比較的高い平衡水素圧力（２０−３５℃で約１０ａ
ｔｍ）と優れた）Ｉｓファクター（１，０以下）を兼ね
備えた水素吸蔵合金が得られる。
なおＹによる置換量が０．１３未満であると、平衡圧力
が低くなり過ぎるため実用には不十分であり。
が低くなり過ぎるため実用には不十分であり。
０．２６以上であると、ＨＳファクターが１．０以上と
なるため実用には不適切である。同様に、Ｓ１ｍによる
置換量が０．４以下であると、平衡圧力が低くなり過ぎ
るため実用には不適切であり、０．５５以上であると、
ＨＳファクターが１．０以上となるため実用には不適切
である。
なるため実用には不適切である。同様に、Ｓ１ｍによる
置換量が０．４以下であると、平衡圧力が低くなり過ぎ
るため実用には不適切であり、０．５５以上であると、
ＨＳファクターが１．０以上となるため実用には不適切
である。
（へ）実施例
叉蓬ｔＩ
所定量のＬａ、Ｙ、Ｓｍ、及びＮｉの粉末混合体をプレ
スした後、アルゴンアーク溶液炉にてこれを溶解し、第
１表のＡ−Ｆに示す本発明の水素吸蔵合金に係る組成（
Ｌａ１−！ＮｘＮｉ５ ）のボタン状合金鋳塊を得た６
尚。
スした後、アルゴンアーク溶液炉にてこれを溶解し、第
１表のＡ−Ｆに示す本発明の水素吸蔵合金に係る組成（
Ｌａ１−！ＮｘＮｉ５ ）のボタン状合金鋳塊を得た６
尚。
ここで用いた合金原料はいずれも９９．９％の純度を持
つ。
つ。
比較例１
実施例１と同様にして、所定量のＬａ、Ｎｄ、Ｎｉの粉
末混合体をプレスした後、アルゴンアーク溶解炉にてこ
れを溶解し、第１表の比較例Ｇ−Ｉに示す公知の水素吸
蔵合金（特開昭６０−１９７８３５号公報に示される）
の組成を持つボタン状合金鋳塊を得た。尚、ここで用い
た合金原料はいずれも９９．９％の純度を持つ。
末混合体をプレスした後、アルゴンアーク溶解炉にてこ
れを溶解し、第１表の比較例Ｇ−Ｉに示す公知の水素吸
蔵合金（特開昭６０−１９７８３５号公報に示される）
の組成を持つボタン状合金鋳塊を得た。尚、ここで用い
た合金原料はいずれも９９．９％の純度を持つ。
以上のようにして得た去１ｊｕ及び比較例１に係る合金
鋳塊を１００メツシユ程度に粉砕し、水素化平衡特性試
験及び水素吸収・放出サイクル特性試験に供した。これ
らの試験に先立ち、活性化処理を行ったところ、いずれ
の合金も８０℃での真空排気及び常温での１０ａｔｍの
水素加圧により水素吸収を開始した。
鋳塊を１００メツシユ程度に粉砕し、水素化平衡特性試
験及び水素吸収・放出サイクル特性試験に供した。これ
らの試験に先立ち、活性化処理を行ったところ、いずれ
の合金も８０℃での真空排気及び常温での１０ａｔｍの
水素加圧により水素吸収を開始した。
水素化平衡特性試験は、公知のジーベルッ装置を用いた
圧力−水素吸収量等温線図の測定により行った。以上の
特性試験の結果をまとめて第１表に示す。また、実施例
１及び比較例１に係る合金の特性試験結果から代表例と
してＬａａ、７４Ｙ（１，２６Ｎ１５合金及びＬａｏ、
、 Ｎｄ、 、 、 Ｎｉ、合金の平衡水素圧力と水
素吸収量の関係を第１図に示す。
圧力−水素吸収量等温線図の測定により行った。以上の
特性試験の結果をまとめて第１表に示す。また、実施例
１及び比較例１に係る合金の特性試験結果から代表例と
してＬａａ、７４Ｙ（１，２６Ｎ１５合金及びＬａｏ、
、 Ｎｄ、 、 、 Ｎｉ、合金の平衡水素圧力と水
素吸収量の関係を第１図に示す。
同図において、実線グラフ図は本発明合金１点線グラフ
図は従来合金を表わす。そして、同図より理解されるよ
うに−Ｌａ０．７４Ｙ０．２ＧＮＩＳ合金（本発明）は
Ｌａ０． ｓ Ｎｄｏ 、 ５ Ｎ１５合金（従来合金
）に比較して、ヒシテリシスあるいはプラト一部の傾斜
が小さく、可逆的に水素を吸蔵・放出するための圧力差
が小さくなっていることが判る。
図は従来合金を表わす。そして、同図より理解されるよ
うに−Ｌａ０．７４Ｙ０．２ＧＮＩＳ合金（本発明）は
Ｌａ０． ｓ Ｎｄｏ 、 ５ Ｎ１５合金（従来合金
）に比較して、ヒシテリシスあるいはプラト一部の傾斜
が小さく、可逆的に水素を吸蔵・放出するための圧力差
が小さくなっていることが判る。
更に、第１表及び第１図より、本発明の実施例１に係る
水素吸蔵合金は、比較例１に示す公知のものに比べて、
同一平衡圧力でのＨＳファクターが約１／３であり、そ
の値が１．０以下であることが分かる。
水素吸蔵合金は、比較例１に示す公知のものに比べて、
同一平衡圧力でのＨＳファクターが約１／３であり、そ
の値が１．０以下であることが分かる。
（以下余白）
但し、第１表において、ＨＳファクターは０ 、９ｗｔ
％の水素を可逆的に吸蔵放出するための圧力の自然対数
差を示す。ｍｓｔに係るＡ−Ｆでは熱駆動型冷凍システ
ムに必要な平衡圧力（２０〜３５℃で約１０ａｔｍ）、
ＨＳファクター（１，０以下）を満足するが比較例１
に係るＧ〜■では平衡圧力、ＨＳファクターのどちらか
一方しか満足できないことが認められる。
％の水素を可逆的に吸蔵放出するための圧力の自然対数
差を示す。ｍｓｔに係るＡ−Ｆでは熱駆動型冷凍システ
ムに必要な平衡圧力（２０〜３５℃で約１０ａｔｍ）、
ＨＳファクター（１，０以下）を満足するが比較例１
に係るＧ〜■では平衡圧力、ＨＳファクターのどちらか
一方しか満足できないことが認められる。
以上のように、本発明の水素吸蔵合金は熱駆動型冷凍シ
ステムにたいして要求される比較的高い平衡水素圧力（
２０−３５℃で約１０ａｔｍ）、優れたＨＳファクター
（１，０以下）を兼ね備えた優れた特性を持つ。
ステムにたいして要求される比較的高い平衡水素圧力（
２０−３５℃で約１０ａｔｍ）、優れたＨＳファクター
（１，０以下）を兼ね備えた優れた特性を持つ。
また、本発明の水素吸蔵合金の実施例１と比較例１に係
るＬａＬ−ｘＭｘＮｌｓ （Ｍ ； Ｙ、Ｓｌｌ、Ｎｄ
）合金におけるＬａに対するＮの置換量（Ｘ）とＨＳフ
ァクターの関係を第２図に示す。
るＬａＬ−ｘＭｘＮｌｓ （Ｍ ； Ｙ、Ｓｌｌ、Ｎｄ
）合金におけるＬａに対するＮの置換量（Ｘ）とＨＳフ
ァクターの関係を第２図に示す。
従って、第２図より本発明の実施例１に係る水素吸蔵合
金は所望の平衡水素圧力（２０〜３５℃で約１０ａｔｍ
）を得るための置換量の範囲内でＨＳファクターが１．
０以下であることが認められるが、比較例１に係る水素
吸蔵合金は比較的高い平衡水素圧力（２０〜３５℃で約
１０ａｔｍ） テはＨ３７７クターが１．０以上となる
ことが分かる。Ｙ、Ｓｍ以外の他の希土類で置換した場
合も比較例１と同様の傾向を示すことがら、置換元素は
ｙもしくはＳｍに限定されることが必要である。
金は所望の平衡水素圧力（２０〜３５℃で約１０ａｔｍ
）を得るための置換量の範囲内でＨＳファクターが１．
０以下であることが認められるが、比較例１に係る水素
吸蔵合金は比較的高い平衡水素圧力（２０〜３５℃で約
１０ａｔｍ） テはＨ３７７クターが１．０以上となる
ことが分かる。Ｙ、Ｓｍ以外の他の希土類で置換した場
合も比較例１と同様の傾向を示すことがら、置換元素は
ｙもしくはＳｍに限定されることが必要である。
（ト）発明の効果
以上、説明したように、本発明の組成構造の水素吸蔵合
金により、初めて、実用的な熱駆動型冷凍システムの構
成が可能となり、水素エネルギーシステムの要素技術の
確立に対する寄与は極めて大きい。
金により、初めて、実用的な熱駆動型冷凍システムの構
成が可能となり、水素エネルギーシステムの要素技術の
確立に対する寄与は極めて大きい。
第１図は本発明の水素吸蔵合金の実施例１に係るＬａ０
．７４Ｙ０．２１６Ｎ１４合金と比較例１に係る従来の
Ｌａ０． 。 Ｎｄ。、 、 Ｎｉｓ合金との平衡水素圧力と水素吸収
量との関係を示す特性図、第２図は本発明の水素吸蔵合
金の実施例１及び比較例１に係るＬａｉ−ｘＭｘＮｉｓ
（Ｍ ； ＬＳｍ 、 Ｎｄ ）合金におけるＬａに
対する阿の置換量（Ｘ）とＨＳファクターの関係を示す
図である。 箪 図 水素吸収１（Ｗｔ＠／Ｄ） 箪 図
．７４Ｙ０．２１６Ｎ１４合金と比較例１に係る従来の
Ｌａ０． 。 Ｎｄ。、 、 Ｎｉｓ合金との平衡水素圧力と水素吸収
量との関係を示す特性図、第２図は本発明の水素吸蔵合
金の実施例１及び比較例１に係るＬａｉ−ｘＭｘＮｉｓ
（Ｍ ； ＬＳｍ 、 Ｎｄ ）合金におけるＬａに
対する阿の置換量（Ｘ）とＨＳファクターの関係を示す
図である。 箪 図 水素吸収１（Ｗｔ＠／Ｄ） 箪 図
Claims (1)
- 一般式；Ｌａ＿１＿−＿ｘＭｘＮｉ＿５（式中、Ｍは希
土類元素の一種であるイットリウム（Ｙ）あるいはサマ
リウム（Ｓｍ）の置換元素を示し、その置換量Ｘは、Ｙ
の場合、０．１３≦Ｘ≦０．２６の範囲で含有され、ま
たＳｍの場合、０．４≦Ｘ≦０．５５の範囲で含有させ
る）で表わされることを特徴とする水素吸蔵合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2107458A JP2794477B2 (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 水素吸蔵合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2107458A JP2794477B2 (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 水素吸蔵合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046236A true JPH046236A (ja) | 1992-01-10 |
| JP2794477B2 JP2794477B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=14459686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2107458A Expired - Fee Related JP2794477B2 (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | 水素吸蔵合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794477B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112708801A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-27 | 包头稀土研究院 | 单相PuNi3型超晶格La-Y-Ni系储氢合金及其制备方法 |
| WO2022050268A1 (ja) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 株式会社三徳 | 水素貯蔵材料、水素貯蔵容器及び水素供給装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02291665A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-12-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池およびその負極の製造法 |
-
1990
- 1990-04-25 JP JP2107458A patent/JP2794477B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02291665A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-12-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ蓄電池およびその負極の製造法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022050268A1 (ja) * | 2020-09-01 | 2022-03-10 | 株式会社三徳 | 水素貯蔵材料、水素貯蔵容器及び水素供給装置 |
| CN112708801A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-27 | 包头稀土研究院 | 单相PuNi3型超晶格La-Y-Ni系储氢合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2794477B2 (ja) | 1998-09-03 |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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