JPH0734171A - 高容量水素吸蔵合金 - Google Patents
高容量水素吸蔵合金Info
- Publication number
- JPH0734171A JPH0734171A JP5183098A JP18309893A JPH0734171A JP H0734171 A JPH0734171 A JP H0734171A JP 5183098 A JP5183098 A JP 5183098A JP 18309893 A JP18309893 A JP 18309893A JP H0734171 A JPH0734171 A JP H0734171A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hydrogen
- alloy
- hydrogen storage
- storage
- storage alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】Ｔｉa Ｚｒb Ｃｒc Ｍｎd
（ａ，ｂ，ｃおよびｄは各元素の原子百分率であって、
ａ＝２５〜３０、
ｂ＝５〜８、
ｃ＝３０〜３５、
ｄ＝３０〜３５
を示す）
で表わされる組成もしくはさらに不可避的不純物を含有
する組成を有することを特徴とする高容量水素吸蔵合
金。 【効果】 常温操作が可能で、安定して、大容量の水素
吸蔵とその放出が実現される。
する組成を有することを特徴とする高容量水素吸蔵合
金。 【効果】 常温操作が可能で、安定して、大容量の水素
吸蔵とその放出が実現される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高容量水素吸蔵合金
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、ヒ
ートポンプ、水素エンジン等に有用な、大容量の水素を
安全に、かつ実用的に吸蔵させ、かつ放出させることの
できる新しい大容量水素吸蔵合金に関するものである。
に関するものである。さらに詳しくは、この発明は、ヒ
ートポンプ、水素エンジン等に有用な、大容量の水素を
安全に、かつ実用的に吸蔵させ、かつ放出させることの
できる新しい大容量水素吸蔵合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来より、水素エネルギーの
実用的利用を目的として、水素を吸蔵させ、かつ放出さ
せることのできる水素吸蔵合金の開発が進められてきて
おり、これまでにも比較的実用性の高いものとして、Ｍ
ｇ、Ｍｇ−Ｔｉ系、Ｍｇ−Ｃｕ系、Ｔｉ−Ｆｅ系、Ｔｉ
−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｖ系合金などが注目されるものとして
提案されている。
実用的利用を目的として、水素を吸蔵させ、かつ放出さ
せることのできる水素吸蔵合金の開発が進められてきて
おり、これまでにも比較的実用性の高いものとして、Ｍ
ｇ、Ｍｇ−Ｔｉ系、Ｍｇ−Ｃｕ系、Ｔｉ−Ｆｅ系、Ｔｉ
−Ｎｉ系、Ｚｒ−Ｖ系合金などが注目されるものとして
提案されている。
【０００３】これらの水素吸蔵合金は、それぞれ固有の
温度および水素圧力等の条件において水素を吸蔵して金
属水素化物を形成し、水素を高容量で保有することがで
き、また温度や圧力条件等を変化させることによって吸
蔵された水素を可逆的に放出させることができるという
特徴を有している。このため、この水素吸蔵合金を用い
た水素吸蔵は、ガスボンベによる従来からの水素貯蔵
や、液体水素による貯蔵とその利用に替るものとして大
きな利点がある。
温度および水素圧力等の条件において水素を吸蔵して金
属水素化物を形成し、水素を高容量で保有することがで
き、また温度や圧力条件等を変化させることによって吸
蔵された水素を可逆的に放出させることができるという
特徴を有している。このため、この水素吸蔵合金を用い
た水素吸蔵は、ガスボンベによる従来からの水素貯蔵
や、液体水素による貯蔵とその利用に替るものとして大
きな利点がある。
【０００４】しかしながら、これまでに提案されている
水素吸蔵合金の場合には、実際にヒートポンプや水素エ
ンジン等への利用を図るためにはいくつかの欠点があっ
た。すなわち、たとえば、Ｍｇ、Ｍｇ−Ｎｉ、Ｍｇ−Ｃ
ｕ系合金の場合には、単位重量当りの水素吸蔵量は比較
的大きいが、水素の吸蔵・放出が２５０℃以上の高温で
行われなければならないという問題がある。このような
高温度での吸蔵・放出は、実用的に大きな障害となるも
のである。
水素吸蔵合金の場合には、実際にヒートポンプや水素エ
ンジン等への利用を図るためにはいくつかの欠点があっ
た。すなわち、たとえば、Ｍｇ、Ｍｇ−Ｎｉ、Ｍｇ−Ｃ
ｕ系合金の場合には、単位重量当りの水素吸蔵量は比較
的大きいが、水素の吸蔵・放出が２５０℃以上の高温で
行われなければならないという問題がある。このような
高温度での吸蔵・放出は、実用的に大きな障害となるも
のである。
【０００５】一方、Ｔｉ−Ｆｅ系、Ｚｒ−Ｖ系の合金等
は、常温域において水素の吸蔵および放出が可能である
ものの、金属単位重量当りの水素吸蔵能力が小さいこと
や、吸蔵・放出のサイクル寿命が短いこと等の欠点があ
った。また、初期活性化のための高温、高圧条件が必要
になるなどの問題もあった。そこで、この発明は、以上
の通りの従来技術の欠点を解消し、水素の吸蔵・放出の
ための操作条件を著しく緩和することができ、しかも単
位重量当りの吸蔵量が大きく、初期活性化も必要でない
等の実用的に優れた特性を有する、新しい大容量水素吸
蔵合金を提供することを目的としている。
は、常温域において水素の吸蔵および放出が可能である
ものの、金属単位重量当りの水素吸蔵能力が小さいこと
や、吸蔵・放出のサイクル寿命が短いこと等の欠点があ
った。また、初期活性化のための高温、高圧条件が必要
になるなどの問題もあった。そこで、この発明は、以上
の通りの従来技術の欠点を解消し、水素の吸蔵・放出の
ための操作条件を著しく緩和することができ、しかも単
位重量当りの吸蔵量が大きく、初期活性化も必要でない
等の実用的に優れた特性を有する、新しい大容量水素吸
蔵合金を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するものとして、次式 Ｔｉa Ｚｒb Ｃｒc Ｍｎd （ａ，ｂ，ｃおよびｄは各元素の原子百分率であって、 ａ＝２５〜３０、 ｂ＝５〜８、 ｃ＝３０〜３５、 ｄ＝３０〜３５ を示す） で表わされる組成もしくはさらに不可避的不純物を含有
する組成を有することを特徴とする高容量水素吸蔵合金
を提供する。
を解決するものとして、次式 Ｔｉa Ｚｒb Ｃｒc Ｍｎd （ａ，ｂ，ｃおよびｄは各元素の原子百分率であって、 ａ＝２５〜３０、 ｂ＝５〜８、 ｃ＝３０〜３５、 ｄ＝３０〜３５ を示す） で表わされる組成もしくはさらに不可避的不純物を含有
する組成を有することを特徴とする高容量水素吸蔵合金
を提供する。
【０００７】
【作用】この発明においては、前記の通りの特有の原子
百分率組成を有する合金であることによって、実用的に
も優れた大容量水素吸蔵合金が提供される。この合金の
場合には、略常温域において水素の吸蔵、放出が可能で
あって、しかも水素吸蔵量は極めて大きなものとなる。
しかも、吸蔵、放出のサイクル寿命に優れ、かつ、初期
活性化等も必要としない。このため、ヒートポンプ、水
素エンジン等に有用な大容量水素吸蔵合金としてその特
性は実用的に良好である。
百分率組成を有する合金であることによって、実用的に
も優れた大容量水素吸蔵合金が提供される。この合金の
場合には、略常温域において水素の吸蔵、放出が可能で
あって、しかも水素吸蔵量は極めて大きなものとなる。
しかも、吸蔵、放出のサイクル寿命に優れ、かつ、初期
活性化等も必要としない。このため、ヒートポンプ、水
素エンジン等に有用な大容量水素吸蔵合金としてその特
性は実用的に良好である。
【０００８】なお、この合金においては、その組成限定
は以下の理由によるものである。 Ｔｉ：２５〜３０原子％とするが、２５％未満の場合に
は、吸蔵水素量が減少して実用的に満足できるものとな
らず、また、３０％を超える場合には、表面酸化膜によ
って活性化が難しくなり、しかも吸蔵・放出のサイクル
寿命も低下することになる。
は以下の理由によるものである。 Ｔｉ：２５〜３０原子％とするが、２５％未満の場合に
は、吸蔵水素量が減少して実用的に満足できるものとな
らず、また、３０％を超える場合には、表面酸化膜によ
って活性化が難しくなり、しかも吸蔵・放出のサイクル
寿命も低下することになる。
【０００９】Ｚｒ：５〜８原子％とする。５％未満の場
合には水素吸蔵量が大きく減少し、また、８％を超える
場合には、不活性水素量が増加することになり好ましく
ない。 ＣｒおよびＭｎ：各々、３０〜３５原子％とする。３０
％未満の場合には、合金固有の温度範囲での所定の圧力
が略水平となる、いわゆるプラトー域が上昇し、残留水
素が増大することになる。このため、耐圧容器の壁面を
厚くすることが必要となり、実際上は使用することが困
難となる。
合には水素吸蔵量が大きく減少し、また、８％を超える
場合には、不活性水素量が増加することになり好ましく
ない。 ＣｒおよびＭｎ：各々、３０〜３５原子％とする。３０
％未満の場合には、合金固有の温度範囲での所定の圧力
が略水平となる、いわゆるプラトー域が上昇し、残留水
素が増大することになる。このため、耐圧容器の壁面を
厚くすることが必要となり、実際上は使用することが困
難となる。
【００１０】一方、３５％を超える場合には、吸蔵水素
量が大きく減少し、実用的に満足できるものとはならな
い。もちろん、この発明の合金においては、さらに不可
避的不純物を含有してもよいし、さらに上記特性を損わ
ない限り、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｖ等を併用添加してもよ
いことは言うまでもない。
量が大きく減少し、実用的に満足できるものとはならな
い。もちろん、この発明の合金においては、さらに不可
避的不純物を含有してもよいし、さらに上記特性を損わ
ない限り、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｖ等を併用添加してもよ
いことは言うまでもない。
【００１１】また、この発明の合金は、公知の方法、た
とえば、アルゴンアーク溶解等の直接溶解法によって容
易に製造することができ、得られた合金塊は、機械的
に、あるいは水素化粉砕法等によって粉末化することも
できる。得られた水素吸蔵合金は気体の水素ガスとの接
触によって直ちに水素吸蔵し、また、圧力、温度のコン
トロールによって容易に吸蔵した水素を放出する。
とえば、アルゴンアーク溶解等の直接溶解法によって容
易に製造することができ、得られた合金塊は、機械的
に、あるいは水素化粉砕法等によって粉末化することも
できる。得られた水素吸蔵合金は気体の水素ガスとの接
触によって直ちに水素吸蔵し、また、圧力、温度のコン
トロールによって容易に吸蔵した水素を放出する。
【００１２】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発
明の合金について詳しく説明する。
明の合金について詳しく説明する。
【００１３】
【実施例】アルゴンアーク溶解による直接溶解法によ
り、次の組成合金（Ａ） Ａ：Ｔｉ26.7Ｚｒ6.7 Ｃｒ33.3Ｍｎ33.3（原子％） を製造し、機械粉砕して粉末とした。この合金（Ａ）に
ついて、３０℃の温度において水素の吸蔵・放出特性を
評価した。この時の水素解離平衡圧と水素化物組成等温
線図を示したものが図１である。この図１において、プ
ラトーセンターは、水素含量１．１０２ｗｔ％であり、
この時の解離圧は０．６７７ＭＰａであった。
り、次の組成合金（Ａ） Ａ：Ｔｉ26.7Ｚｒ6.7 Ｃｒ33.3Ｍｎ33.3（原子％） を製造し、機械粉砕して粉末とした。この合金（Ａ）に
ついて、３０℃の温度において水素の吸蔵・放出特性を
評価した。この時の水素解離平衡圧と水素化物組成等温
線図を示したものが図１である。この図１において、プ
ラトーセンターは、水素含量１．１０２ｗｔ％であり、
この時の解離圧は０．６７７ＭＰａであった。
【００１４】この図１より、常温域における吸蔵・放出
が可能であって、プラトー平衡が均一で、安定した大容
量の水素の吸蔵・放出が実現されることがわかる。ま
た、合金として、次の Ｂ：Ｔｉ25.5Ｚｒ7.9 Ｃｒ32.3Ｍｎ34.3 Ｃ：Ｔｉ28.0Ｚｒ7.0 Ｃｒ32.5Ｍｎ32.5 Ｄ：Ｔｉ29.0Ｚｒ6.0 Ｃｒ31.5Ｍｎ33.5 の組成のものについても同様にその特性を評価した。
が可能であって、プラトー平衡が均一で、安定した大容
量の水素の吸蔵・放出が実現されることがわかる。ま
た、合金として、次の Ｂ：Ｔｉ25.5Ｚｒ7.9 Ｃｒ32.3Ｍｎ34.3 Ｃ：Ｔｉ28.0Ｚｒ7.0 Ｃｒ32.5Ｍｎ32.5 Ｄ：Ｔｉ29.0Ｚｒ6.0 Ｃｒ31.5Ｍｎ33.5 の組成のものについても同様にその特性を評価した。
【００１５】この場合にも、上記の結果と同様の良好な
特性が得られた。一方、比較のために、次の組成 Ｅ：Ｚｒ50Ｍｎ37.5Ｖ12.5 Ｆ：Ｚｒ20Ｍｎ6 Ｖ15Ｃｏ5 Ｎｉ28Ｔｉ15Ｃｒ5 Ｆｅ6 の合金を製造し、上記と同様にその特性を評価した。
特性が得られた。一方、比較のために、次の組成 Ｅ：Ｚｒ50Ｍｎ37.5Ｖ12.5 Ｆ：Ｚｒ20Ｍｎ6 Ｖ15Ｃｏ5 Ｎｉ28Ｔｉ15Ｃｒ5 Ｆｅ6 の合金を製造し、上記と同様にその特性を評価した。
【００１６】この場合の水素解離平衡圧と水素化物組成
等温線も図１に示した。図１より明らかなように、この
発明の上記実施例の場合に比べて水素吸蔵量が少なく
（合金Ｅ）、また、安定した吸蔵・放出ができない（合
金Ｆ）など、その特性は実用的に満足できるものではな
かった。
等温線も図１に示した。図１より明らかなように、この
発明の上記実施例の場合に比べて水素吸蔵量が少なく
（合金Ｅ）、また、安定した吸蔵・放出ができない（合
金Ｆ）など、その特性は実用的に満足できるものではな
かった。
【００１７】
【発明の効果】この発明の合金によって、以上詳しく説
明した通り、常温操作が可能で、安定して、大容量の水
素吸蔵とその放出が実現される。
明した通り、常温操作が可能で、安定して、大容量の水
素吸蔵とその放出が実現される。
【図１】この発明の実施例並びに比較例の水素解離平衡
圧と水素化物組成等温線図である。
圧と水素化物組成等温線図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 次式 Ｔｉa Ｚｒb Ｃｒc Ｍｎd （ａ，ｂ，ｃおよびｄは各元素の原子百分率であって、 ａ＝２５〜３０、 ｂ＝５〜８、 ｃ＝３０〜３５、 ｄ＝３０〜３５ を示す） で表わされる組成もしくはさらに不可避的不純物を含有
する組成を有することを特徴とする高容量水素吸蔵合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5183098A JPH0734171A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 高容量水素吸蔵合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5183098A JPH0734171A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 高容量水素吸蔵合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734171A true JPH0734171A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16129737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5183098A Pending JPH0734171A (ja) | 1993-07-23 | 1993-07-23 | 高容量水素吸蔵合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100435325B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 마그네슘-아연 계 고강도 내열 마그네슘 합금 및 이의 제조방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100319A (en) * | 1976-02-20 | 1977-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen storing material |
| JPS5468702A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Material for preserving hydrogen |
| JPS5791736A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-08 | Daido Steel Co Ltd | Hydrogen occluding material |
| JPH0474845A (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
-
1993
- 1993-07-23 JP JP5183098A patent/JPH0734171A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52100319A (en) * | 1976-02-20 | 1977-08-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen storing material |
| JPS5468702A (en) * | 1977-11-11 | 1979-06-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Material for preserving hydrogen |
| JPS5791736A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-08 | Daido Steel Co Ltd | Hydrogen occluding material |
| JPH0474845A (ja) * | 1990-07-18 | 1992-03-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100435325B1 (ko) * | 2001-12-27 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 마그네슘-아연 계 고강도 내열 마그네슘 합금 및 이의 제조방법 |
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