JPS5911652B2 - 水素貯蔵用合金 - Google Patents
水素貯蔵用合金Info
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- JPS5911652B2 JPS5911652B2 JP57039554A JP3955482A JPS5911652B2 JP S5911652 B2 JPS5911652 B2 JP S5911652B2 JP 57039554 A JP57039554 A JP 57039554A JP 3955482 A JP3955482 A JP 3955482A JP S5911652 B2 JPS5911652 B2 JP S5911652B2
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Classifications
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水素貯蔵用合金に関し、さらに詳しくは、２
５０℃以上の温度で容易に水素を吸蔵および放出するこ
とができ、かつ、この吸蔵および放出の特性が長時間に
亘って変化しない工業的規模で使用可能な水素貯蔵用合
金に関する。
５０℃以上の温度で容易に水素を吸蔵および放出するこ
とができ、かつ、この吸蔵および放出の特性が長時間に
亘って変化しない工業的規模で使用可能な水素貯蔵用合
金に関する。
従来、水素貯蔵用合金としてはＭｇ、希土類金属、Ｔｉ
等を基本とするものが知られている。
等を基本とするものが知られている。
例えば、Ｍｇ２Ｎｉ 、ＬａＮｉ５．ＴｉＦｅ等であり
、これらは水素を金属単体においても吸蔵あるいは放出
する金属（Ｍｇ 、Ｌａ 、Ｔｉ等）と水素を活性化す
る゛触媒能を有する金属（Ｎｉ、Ｆｅ等）から成ってい
る。
、これらは水素を金属単体においても吸蔵あるいは放出
する金属（Ｍｇ 、Ｌａ 、Ｔｉ等）と水素を活性化す
る゛触媒能を有する金属（Ｎｉ、Ｆｅ等）から成ってい
る。
近来、金属水素化物を工業化・実用化することを目標と
する研究が進んできた。
する研究が進んできた。
その結果、比較的高温において水素を吸収・放出するＭ
ｇを基本とする合金では、作業温度（約２５０〜４００
℃）が合金そのものの融解温度（例えば、Ｍｇ−２３，
３重量％Ｎｉ合金においては５０３°Ｃ）に近く、長期
間、水素貯蔵用材料として使用した場合に合金と水素と
の反応の進行速度が減少することが見い出された。
ｇを基本とする合金では、作業温度（約２５０〜４００
℃）が合金そのものの融解温度（例えば、Ｍｇ−２３，
３重量％Ｎｉ合金においては５０３°Ｃ）に近く、長期
間、水素貯蔵用材料として使用した場合に合金と水素と
の反応の進行速度が減少することが見い出された。
この現象は完全に解明されてはいないが、作業温度が融
解温度に近いために、合金粒子が焼結を起して水素との
接触面積が減少する効果と、反応の活性点と考えられて
いる構造的な乱れを持つ合金表面の部位が徐々に規則的
表面にもどる効果との一方あるいはこれら両者の相乗作
用によるものと考えられる。
解温度に近いために、合金粒子が焼結を起して水素との
接触面積が減少する効果と、反応の活性点と考えられて
いる構造的な乱れを持つ合金表面の部位が徐々に規則的
表面にもどる効果との一方あるいはこれら両者の相乗作
用によるものと考えられる。
本発明は、上述した事情にかんがみてなされたもので、
Ｍｇを基本金属とはするが比較的高温度領域における作
業温度でも水素との反応活性を長時間に亘って保持し得
る水素貯蔵用合金を提供することを目的とする。
Ｍｇを基本金属とはするが比較的高温度領域における作
業温度でも水素との反応活性を長時間に亘って保持し得
る水素貯蔵用合金を提供することを目的とする。
このため、本発明の水素貯蔵用合金は、一般式Ｍｇ−Ａ
−Ｔｈで表わされるものであって、式中、Ａは第■族遷
移金属を表わし、Ａの量は全体に対し１〜５５重量％で
、Ｔｈの量は全体に対し１〜４０重量％の範囲であるこ
とを特徴とする。
−Ｔｈで表わされるものであって、式中、Ａは第■族遷
移金属を表わし、Ａの量は全体に対し１〜５５重量％で
、Ｔｈの量は全体に対し１〜４０重量％の範囲であるこ
とを特徴とする。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
本発明の合金を構成する金属のうちＡ成分は、Ｆ ｅ
ｙ Ｃｏ ｔ Ｎ Ｉなどのような長周期型周期律表の
第■族の遷移金属である。
ｙ Ｃｏ ｔ Ｎ Ｉなどのような長周期型周期律表の
第■族の遷移金属である。
このＡ成分は、水素の気体分子（Ｈ２）を分解してＨ原
子（Ｈ）として合金表面に吸着する反応過程における反
応を速める働きをする触媒として加えられるものである
。
子（Ｈ）として合金表面に吸着する反応過程における反
応を速める働きをする触媒として加えられるものである
。
そして、その量は、合金の全体量に対し１〜５５重量％
の範囲であり、３〜３０重量％の範囲であるこ瀝が好ま
しい。
の範囲であり、３〜３０重量％の範囲であるこ瀝が好ま
しい。
Ａ成分の量が１％未満の場合には、触媒としての効果に
乏しい。
乏しい。
一方、５５重量％を越えるとＡ成分金属が単離あるいは
反応に関係ない相として存在するようになるから、１〜
５５重量％であることが必要である。
反応に関係ない相として存在するようになるから、１〜
５５重量％であることが必要である。
また、Ｔｈ （トＩＪウム）は、Ｍｇが水素を吸蔵・放
出する温度において安定な水素化物を形成する金属であ
る。
出する温度において安定な水素化物を形成する金属であ
る。
このＴｈはＭｇと金属間化合物を形成する。
したがって、Ｔｈは合金中において機械的に分散してい
るのではなく、金属間化合物の形態で存在するためその
分散が極めて良い。
るのではなく、金属間化合物の形態で存在するためその
分散が極めて良い。
Ｔｈの量は合金の全体量に対し１〜４０重量％の範囲で
あり、５〜４０重量％の範囲であるこ諒が好ましい。
あり、５〜４０重量％の範囲であるこ諒が好ましい。
Ｔｈの量が１％未満の場合には、量が少ないため効果が
表われないこととなり、一方、４０重量％を越えた場合
には、ＭｇとＴｈよりなる金属間化合物のみで合金全体
を占めることとなるので、１〜４０重量％でなけれはな
らないのである。
表われないこととなり、一方、４０重量％を越えた場合
には、ＭｇとＴｈよりなる金属間化合物のみで合金全体
を占めることとなるので、１〜４０重量％でなけれはな
らないのである。
本発明の合金は、ルツボの中でＭｇ金属を融解せしめ、
それに計算量のＡ、Ｔｈ両酸成分金属を加え、完全に溶
解させた後に鋳型に注ぎ込むことによりきわめて容易に
製造できる。
それに計算量のＡ、Ｔｈ両酸成分金属を加え、完全に溶
解させた後に鋳型に注ぎ込むことによりきわめて容易に
製造できる。
この場合のこれら使用金属は、不純物を１％程度含む工
業的品位のものでもよいが、得られる合金の吸蔵水素量
を大きくすることを考慮して、純度９９％以上であるこ
とが好ましい。
業的品位のものでもよいが、得られる合金の吸蔵水素量
を大きくすることを考慮して、純度９９％以上であるこ
とが好ましい。
このようにして得られる合金は、適当な大きさに粗砕し
て容器内に収め、作業温度で排気した後、０．１〜４Ｍ
Ｐａ程度の圧力の水素を容器内に導入することを数回繰
り返すことにより、水素を可逆的にかつ速やかに吸蔵・
放出するようになる。
て容器内に収め、作業温度で排気した後、０．１〜４Ｍ
Ｐａ程度の圧力の水素を容器内に導入することを数回繰
り返すことにより、水素を可逆的にかつ速やかに吸蔵・
放出するようになる。
なお、上記のように水素の導入を数回繰り返すと、Ｔｈ
とＭｇとの合金相が水素と反応してＭｇの水素化物とＴ
ｈの水素化物とに分相するため、非常に微細なＴｈ水素
化物の安定な相が分散してＭｇの粒子の成長を防止する
。
とＭｇとの合金相が水素と反応してＭｇの水素化物とＴ
ｈの水素化物とに分相するため、非常に微細なＴｈ水素
化物の安定な相が分散してＭｇの粒子の成長を防止する
。
そして、さらに水素圧力の印加および排気を繰り返して
もＴｈ水素化物は分解しないで微細金属水素化物として
合金内に存在する。
もＴｈ水素化物は分解しないで微細金属水素化物として
合金内に存在する。
したがって、合金の融解温度に近い作業温度においても
Ｍｇの微粒子は焼結しないので反応活性が長期間に亘っ
て維持される。
Ｍｇの微粒子は焼結しないので反応活性が長期間に亘っ
て維持される。
以上述べたように、本発明の水素貯蔵用合金は、公知の
合金製造法により容易に製造できるので安価であり、ま
た、比較的高温領域において可逆的にしかも長期間に亘
って水素の吸蔵・放出を繰り返すことが可能である。
合金製造法により容易に製造できるので安価であり、ま
た、比較的高温領域において可逆的にしかも長期間に亘
って水素の吸蔵・放出を繰り返すことが可能である。
したがって、本発明の水素貯蔵用合金は、水素の輸送材
料、水素化反応を用いた熱貯蔵材料等に好ましく利用で
きる。
料、水素化反応を用いた熱貯蔵材料等に好ましく利用で
きる。
以下、本発明を実施例にもとづき詳述する。
実施例
ルツボ溶解法により、ＭｇにＮｉを５重量％、Ｔｈを５
重量％加えた合金を製造した。
重量％加えた合金を製造した。
合金を粗砕した後、耐圧容器に入れ、３３０℃で真空排
気と０．１〜４０ＭＰａの水素の導入とを数回繰り返し
た。
気と０．１〜４０ＭＰａの水素の導入とを数回繰り返し
た。
これにより、・合金は水素を速やかに吸蔵・放出し、か
つ、微粉化した。
つ、微粉化した。
つぎに、水素雰囲気下の熱重量分析法によって得られた
Ｍｇと２３．３重量％Ｎｉとからなる従来公知の合金と
、本発明の上記合金とについて、３３０℃における水素
との反応速度を水素雰囲気下において熱天秤によって測
定した。
Ｍｇと２３．３重量％Ｎｉとからなる従来公知の合金と
、本発明の上記合金とについて、３３０℃における水素
との反応速度を水素雰囲気下において熱天秤によって測
定した。
この結果を下記表に示す。
上記表から明らかなように、活性化するための排気−水
素圧印加の繰り返し直後においては両者に差はみられな
いが、一方、１３８時間、作業温度で放置した場合には
、本発明の合金においては活性の劣化はみられないが従
来公知の合金では明白な劣化がみられることがわかる。
素圧印加の繰り返し直後においては両者に差はみられな
いが、一方、１３８時間、作業温度で放置した場合には
、本発明の合金においては活性の劣化はみられないが従
来公知の合金では明白な劣化がみられることがわかる。
したがって、本発明の合金は、従来のＭｇを基本金属さ
する水素貯蔵用合金の欠点であった反応活性の時間経過
に伴なう劣化が発生しないので、繰り返し使用を長期間
に亘って行なうことが可能である。
する水素貯蔵用合金の欠点であった反応活性の時間経過
に伴なう劣化が発生しないので、繰り返し使用を長期間
に亘って行なうことが可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 一般式Ｍｇ−Ａ−Ｔｈで表わされる水素貯蔵用合金
。 ただし、式中、Ａは第■族遷移金属を表わし、Ａの量は
全体に対し１〜５５重量％であり、Ｔｈの量は全体に対
し１〜４０重量％の範囲である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039554A JPS5911652B2 (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 水素貯蔵用合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57039554A JPS5911652B2 (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 水素貯蔵用合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58157943A JPS58157943A (ja) | 1983-09-20 |
| JPS5911652B2 true JPS5911652B2 (ja) | 1984-03-16 |
Family
ID=12556281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57039554A Expired JPS5911652B2 (ja) | 1982-03-15 | 1982-03-15 | 水素貯蔵用合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911652B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2511526B2 (ja) * | 1989-07-13 | 1996-06-26 | ワイケイケイ株式会社 | 高力マグネシウム基合金 |
| US6682609B1 (en) * | 1994-07-22 | 2004-01-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Hydrogen absorbing alloy, method of surface modification of the alloy, negative electrode for battery and alkaline secondary battery |
| US6726783B1 (en) * | 2000-05-18 | 2004-04-27 | Energy Conversion Devices, Inc. | High storage capacity alloys having excellent kinetics and a long cycle life |
| CN111996429A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-11-27 | 钢铁研究总院 | 一种高吸放氢速率的La-Y-Mg-Ni四元贮氢合金及其制备方法 |
-
1982
- 1982-03-15 JP JP57039554A patent/JPS5911652B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58157943A (ja) | 1983-09-20 |
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