JPS5946881B2 - 新規な水素吸収剤 - Google Patents
新規な水素吸収剤Info
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- JPS5946881B2 JPS5946881B2 JP54057465A JP5746579A JPS5946881B2 JP S5946881 B2 JPS5946881 B2 JP S5946881B2 JP 54057465 A JP54057465 A JP 54057465A JP 5746579 A JP5746579 A JP 5746579A JP S5946881 B2 JPS5946881 B2 JP S5946881B2
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- JP
- Japan
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- hydrogen
- alloy
- nickel
- magnesium
- nickel alloy
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- 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.)
- Expired
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- 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
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水素吸蔵量が大きく、適切な平衡圧を有し、
かつ反応速度も速い新規な水素吸収剤に関するものであ
る。
かつ反応速度も速い新規な水素吸収剤に関するものであ
る。
水素は資源的に制限がなく、環境汚染も起さない物質で
あり、各種反応剤として広く用いられているばかりでな
く、エネルギー源としても注目されている物質である。
あり、各種反応剤として広く用いられているばかりでな
く、エネルギー源としても注目されている物質である。
しかしながら、水素の貯蔵あるいは運送に際しては、ガ
スボンベ充てん法、低温加圧液化法、吸収剤に吸収させ
る方法などが従来から行われているが、いずれも効率、
費用又は安全性の上で問題があり、また、金属あるいは
合金が水素を吸蔵、放出する際に生ずる多大の発吸熱を
エネルギー源として利用するに際しても、蓄エネルギー
、ヒート・ポンプ、サーマル・コンプレッサーなどの工
学的応用のための種々の使用目的に適合した水素平衡圧
特性、反応速度、活性化状態を示し、安価に入手しうる
金属又は合金はまだ知られていない。
スボンベ充てん法、低温加圧液化法、吸収剤に吸収させ
る方法などが従来から行われているが、いずれも効率、
費用又は安全性の上で問題があり、また、金属あるいは
合金が水素を吸蔵、放出する際に生ずる多大の発吸熱を
エネルギー源として利用するに際しても、蓄エネルギー
、ヒート・ポンプ、サーマル・コンプレッサーなどの工
学的応用のための種々の使用目的に適合した水素平衡圧
特性、反応速度、活性化状態を示し、安価に入手しうる
金属又は合金はまだ知られていない。
例えば、第１図に示すように、温度１０〜５５°Ｃで使
用可能な、実線で示されるヒーティングサイクル（Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄ）を構成するために、Ｘ及びＹで示される水
素平衡圧曲線をもつ２種の金属が要求された場合、現在
のところ、実際に入手しうる金属例えばランタン−ニッ
ケル系合金、カルシウム−ニッケル系合金は、！及びｙ
で示される水素平衡圧曲線であるので、所望のヒーティ
ングサイクルを実現することができない。
用可能な、実線で示されるヒーティングサイクル（Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄ）を構成するために、Ｘ及びＹで示される水
素平衡圧曲線をもつ２種の金属が要求された場合、現在
のところ、実際に入手しうる金属例えばランタン−ニッ
ケル系合金、カルシウム−ニッケル系合金は、！及びｙ
で示される水素平衡圧曲線であるので、所望のヒーティ
ングサイクルを実現することができない。
したがって、このような場合にＸ及びＹで示される水素
平衡圧曲線をもつ金属を得ることが重要な課題となって
くる。
平衡圧曲線をもつ金属を得ることが重要な課題となって
くる。
本発明者らは、前記のように所望の水素平衡圧特性を任
意に実現することができ、しかも水素貯蔵量及び反応速
度の大きい水素吸収剤を開発するために、鋭意研究を重
ねた結果、（Ａ）マグネシウム−ニッケル系合金と、（
Ｂ）カルシウム−ニッケル系合金、ミツシュメタル−ニ
ッケル系合金及びチタン−コバルト系合金の中から選ば
れた金属又は合金との混合物を用いることにより、その
目的を達成しうろことを見出し、本発明をなすに至った
。
意に実現することができ、しかも水素貯蔵量及び反応速
度の大きい水素吸収剤を開発するために、鋭意研究を重
ねた結果、（Ａ）マグネシウム−ニッケル系合金と、（
Ｂ）カルシウム−ニッケル系合金、ミツシュメタル−ニ
ッケル系合金及びチタン−コバルト系合金の中から選ば
れた金属又は合金との混合物を用いることにより、その
目的を達成しうろことを見出し、本発明をなすに至った
。
「すなわち、本発明は、（Ａ）マグネシウム−ニッケル
系合金２０〜８０重量％と、（Ｂ）カルシウム−ニッケ
ル系合金、ミツシュメタル−ニッケル系合金及びチタン
−コバルト系合金の中から選ばれた合金８０〜２０重量
％との混合物から成る水素吸収剤を提供するものである
。
系合金２０〜８０重量％と、（Ｂ）カルシウム−ニッケ
ル系合金、ミツシュメタル−ニッケル系合金及びチタン
−コバルト系合金の中から選ばれた合金８０〜２０重量
％との混合物から成る水素吸収剤を提供するものである
。
」本発明の（Ａ）成分として用いるマグネシウム−ニッ
ケル系合金は、マグネシウム５５〜８０モル％とニッケ
ル４５〜２０モル％から成る合金、例えばマグネシウム
とニッケルの原子比が２：１のものである。
ケル系合金は、マグネシウム５５〜８０モル％とニッケ
ル４５〜２０モル％から成る合金、例えばマグネシウム
とニッケルの原子比が２：１のものである。
この合金は、単独では４２０ｍ１ｌ＆の水素吸蔵量を有
するが、水素放出温度は２５０℃と高い。
するが、水素放出温度は２５０℃と高い。
他方、本発明の（Ｂ）成分として用いるカルシウム−ニ
ッケル系合金は、カルシウム１０〜２０モル％とニッケ
ル９０〜８０モル％から成る合金、例えばカルシウムと
ニッケルの原子比が１：５のものである。
ッケル系合金は、カルシウム１０〜２０モル％とニッケ
ル９０〜８０モル％から成る合金、例えばカルシウムと
ニッケルの原子比が１：５のものである。
この合金は、単独では１１２ｍ１／ｇの水素を吸蔵しう
るが水素放出温度は２５０℃付近である。
るが水素放出温度は２５０℃付近である。
さらに、ミツシュメタル−ニッケル系合金は、希土類元
素の混合物であるミツシュメタル１０〜２０モル％とニ
ッケル９０〜８０モル％から成る合金、例えばミツシュ
メタルとニッケルの原子比が１：５の合金で、このもの
は室温付近で容易に水素を吸収、放出しうるが水素吸蔵
量は１６５ｍ１／ｇと少ない。
素の混合物であるミツシュメタル１０〜２０モル％とニ
ッケル９０〜８０モル％から成る合金、例えばミツシュ
メタルとニッケルの原子比が１：５の合金で、このもの
は室温付近で容易に水素を吸収、放出しうるが水素吸蔵
量は１６５ｍ１／ｇと少ない。
次にチクンーコバルト系合金ハ、チタン４０〜６０モル
％、コバルト６０〜４０モル％から成る合金、例えばチ
タンとコバルトの原子比が１：１の合金であり、このも
のは約１２０℃付近で水素を吸収、放出しうるが、その
吸蔵量は約１５０ ｒｎｌ／ｇと少ない。
％、コバルト６０〜４０モル％から成る合金、例えばチ
タンとコバルトの原子比が１：１の合金であり、このも
のは約１２０℃付近で水素を吸収、放出しうるが、その
吸蔵量は約１５０ ｒｎｌ／ｇと少ない。
本発明の吸収剤は、前記の（Ａ）成分２０〜８０重量％
と（Ｂ）成分８０〜２０重量％とを物理的に混合するこ
とにより得られる。
と（Ｂ）成分８０〜２０重量％とを物理的に混合するこ
とにより得られる。
そして、仄）成分と（Ｂ）成分の混合比を前記の範囲内
で変えることにより、水素吸蔵量、水素の吸収、放出温
度の異なる種々の吸収剤を調製することができる。
で変えることにより、水素吸蔵量、水素の吸収、放出温
度の異なる種々の吸収剤を調製することができる。
本発明の吸収剤は使用に先立って、以下の方法に従って
活性化される。
活性化される。
すなわち、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の混合物を８０〜１
２０メツシユに粉砕し、適当なセルに充てんしたのち、
約３００℃に加熱し、１０−３Ｔ、ｏｒｒ程度で真空び
きする。
２０メツシユに粉砕し、適当なセルに充てんしたのち、
約３００℃に加熱し、１０−３Ｔ、ｏｒｒ程度で真空び
きする。
次Ｑこ５０気圧まで水素を導入したのち脱気し、再び水
素を導入するという操作を約１０回繰り返す。
素を導入するという操作を約１０回繰り返す。
本発明に従えば、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の組合せ、混
合比を適宜変化させることにより、水素平衡圧、吸収、
放出温度を調整しうるので、サーマル・コンプレッサー
、ヒートエンジン、ヒーティングサイクルなどの目的に
適した特性の水素吸収剤を提供することができる。
合比を適宜変化させることにより、水素平衡圧、吸収、
放出温度を調整しうるので、サーマル・コンプレッサー
、ヒートエンジン、ヒーティングサイクルなどの目的に
適した特性の水素吸収剤を提供することができる。
そのほか、本発明の水素吸収剤は、水素貯蔵用、水素輸
送用としても好適である。
送用としても好適である。
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
なお、各実施例中の水素平衡圧は、純度９９．９９９９
９％以上の水素を用い、定容法による圧力変化から金属
水素化物中の水素濃度を求めることによって測定した。
９％以上の水素を用い、定容法による圧力変化から金属
水素化物中の水素濃度を求めることによって測定した。
また、放出は、定容法と水置換を併用し、２０〜８０°
Ｃまではウォータバスにより、８０℃以上は電気炉によ
り加熱して行った。
Ｃまではウォータバスにより、８０℃以上は電気炉によ
り加熱して行った。
実施例 １
「８０〜１２０メツシユに粉砕したマグネシウム−ニッ
ケル系合金（Ｍｇ ／ Ｎｉ ＝ ２ ／ １ ）とカ
ルシウム−ニッケル系合金（Ｃａ ／ Ｎｉ ＝ １
／ ５ ）を重量比で５０：５０又は２０：８０の割合
で混合することにより２種の混合物を調製した。
ケル系合金（Ｍｇ ／ Ｎｉ ＝ ２ ／ １ ）とカ
ルシウム−ニッケル系合金（Ｃａ ／ Ｎｉ ＝ １
／ ５ ）を重量比で５０：５０又は２０：８０の割合
で混合することにより２種の混合物を調製した。
次に各混合物約１（Ｂｉ’をとり、約３００℃に加熱し
ながら１０−” ｔｏｎ ／ｃＩ？Ｌの真空としたのち
、水素ガスを５０気圧まで導入するという操作を１０回
繰り返すことにより活性化した。
ながら１０−” ｔｏｎ ／ｃＩ？Ｌの真空としたのち
、水素ガスを５０気圧まで導入するという操作を１０回
繰り返すことにより活性化した。
」活性化したマグネシウム−ニッケル系合金、カルシウ
ム−ニッケル系合金及び上記各混合物について２５０℃
で水素圧を５００気圧から０．１気圧まで変化させて、
各水素圧における金属水素化物中の水素濃度を測定して
、水素放出試験を行った。
ム−ニッケル系合金及び上記各混合物について２５０℃
で水素圧を５００気圧から０．１気圧まで変化させて、
各水素圧における金属水素化物中の水素濃度を測定して
、水素放出試験を行った。
結果を第２図にグラフとして示す。
第２図において、縦軸は水素圧、横軸は合金１−当りの
水素のグラム数を表わし、曲線２−１はマグネシウム−
ニッケル系合金の水素放出曲線、曲線２−２はカルシウ
ム−ニッケル系合金の水素放出曲線、曲線２−３及び２
−４はそれぞれマグネシウム−ニッケル系合金／カルシ
ウム−ニッケル系合金が５０１５０及び２０／８０の混
合物の水素放出曲線である。
水素のグラム数を表わし、曲線２−１はマグネシウム−
ニッケル系合金の水素放出曲線、曲線２−２はカルシウ
ム−ニッケル系合金の水素放出曲線、曲線２−３及び２
−４はそれぞれマグネシウム−ニッケル系合金／カルシ
ウム−ニッケル系合金が５０１５０及び２０／８０の混
合物の水素放出曲線である。
第２図から、マグネシウム−ニッケル系合金とカルシウ
ム−ニッケル系合金の混合割合を調節することにより、
平衡圧力を自由に選択して使用目的に合致した条件とな
しうろことがわかる。
ム−ニッケル系合金の混合割合を調節することにより、
平衡圧力を自由に選択して使用目的に合致した条件とな
しうろことがわかる。
実施例 ２
実施例１と同様にしてマグネシウム−ニッケル系合金（
Ｍｇ／Ｎｉ ＝ ２／ １ ）とミツシュメタル−ニッ
ケル系合金（Ｍｍ ／ Ｎ ｉ ＝ １７５ ）から重
量比で７０／３０及び５０１５０の活性化した混合物を
調製した。
Ｍｇ／Ｎｉ ＝ ２／ １ ）とミツシュメタル−ニッ
ケル系合金（Ｍｍ ／ Ｎ ｉ ＝ １７５ ）から重
量比で７０／３０及び５０１５０の活性化した混合物を
調製した。
活性化したマグネシウム−ニッケル系合金、ミツシュメ
タルーニッケル系合金及び上記各混合物について２５０
℃で水素圧を１０００気圧から０．５気圧まで変化させ
て、各水素圧における金属水素化物中の水素濃度を測定
して、水素放出試験を行った。
タルーニッケル系合金及び上記各混合物について２５０
℃で水素圧を１０００気圧から０．５気圧まで変化させ
て、各水素圧における金属水素化物中の水素濃度を測定
して、水素放出試験を行った。
結果を第３図にグラフとして示す。第３図において、縦
軸は水素圧、横軸は合金１ゆ当りの水素のグラム数を表
わし、曲線３−１はマグネシウム−ニッケル系合金の水
素放出曲線、曲線３−２はミツシュメタル−ニッケル系
合金の水素放出曲線、曲線３−３及び３−４はそれぞれ
マグネシウム−ニッケル系合金／ミツシュメタル−ニッ
ケル系合金が７０／３０及び５０１５０の混合物の水素
放出曲線である。
軸は水素圧、横軸は合金１ゆ当りの水素のグラム数を表
わし、曲線３−１はマグネシウム−ニッケル系合金の水
素放出曲線、曲線３−２はミツシュメタル−ニッケル系
合金の水素放出曲線、曲線３−３及び３−４はそれぞれ
マグネシウム−ニッケル系合金／ミツシュメタル−ニッ
ケル系合金が７０／３０及び５０１５０の混合物の水素
放出曲線である。
第３図から、マグネシウム−ニッケル系合金とミツシュ
メタル−ニッケル系合金の混合割合を調節することによ
り、平衡圧力を自由に選択して使用目的に合致した条件
となしうろことがわかる。
メタル−ニッケル系合金の混合割合を調節することによ
り、平衡圧力を自由に選択して使用目的に合致した条件
となしうろことがわかる。
実施例 ３
実施例１と同様にしてマグネシウム−ニッケル系合金（
Ｍｇ／１１’Ｊ ｉ ＝２７１ ）とチタン−コバルト
系合金（Ｔｉ／Ｃｏ＝１／１）とから重量比で８０／２
０及び５０１５０の活性化した混合物を調製した。
Ｍｇ／１１’Ｊ ｉ ＝２７１ ）とチタン−コバルト
系合金（Ｔｉ／Ｃｏ＝１／１）とから重量比で８０／２
０及び５０１５０の活性化した混合物を調製した。
活性化したマグネシウム−ニッケル系合金、チタン−コ
バルト系合金及び上記各混合物について２５０°Ｃで水
素圧を１００気圧から０．５気圧まで変化させて、各水
素圧に・おける金属水素化物中の水素濃度を測定して、
水素放出試験を行った。
バルト系合金及び上記各混合物について２５０°Ｃで水
素圧を１００気圧から０．５気圧まで変化させて、各水
素圧に・おける金属水素化物中の水素濃度を測定して、
水素放出試験を行った。
結果を第４図にグラフとして示す。
第４図において、縦軸は水素圧、横軸は合金１にｇ当り
の水素のグラム数を表わし、曲線４−１はマグネシウム
−ニッケル系合金の水素放出曲線、曲線４−２はチタン
−コバルト系合金の水素放出曲線、曲線４−３及び４−
４はそれぞれマグネシウム−ニッケル系合金／チタン−
コバルト系合金が８０／２０及び５０１５０の混合物の
水素放出曲線である。
の水素のグラム数を表わし、曲線４−１はマグネシウム
−ニッケル系合金の水素放出曲線、曲線４−２はチタン
−コバルト系合金の水素放出曲線、曲線４−３及び４−
４はそれぞれマグネシウム−ニッケル系合金／チタン−
コバルト系合金が８０／２０及び５０１５０の混合物の
水素放出曲線である。
第４図から、マグネシウム−ニッケル系合金とチタン−
コバルト系合金の混合割合を調節することにより、平衡
圧力を自由に選択して使用目的に合致した条件となしう
ろことがわかる。
コバルト系合金の混合割合を調節することにより、平衡
圧力を自由に選択して使用目的に合致した条件となしう
ろことがわかる。
第１図はヒーティングサイクル図、第２図、第３図及び
第４図は各実施例における水素平衡圧特性を示すグラフ
である。
第４図は各実施例における水素平衡圧特性を示すグラフ
である。
Claims (1)
- １ （Ａ）マグネシウム−ニッケル系合金２０〜８０
重量％と、（Ｂ）カルシウム−ニッケル系合金、ミツシ
ュメタル−ニッケル系合金及びチタン−コバルト系合金
の中から選ばれた合金８０〜２０重量％との混合物から
成る水素吸収剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54057465A JPS5946881B2 (ja) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | 新規な水素吸収剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54057465A JPS5946881B2 (ja) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | 新規な水素吸収剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55149101A JPS55149101A (en) | 1980-11-20 |
| JPS5946881B2 true JPS5946881B2 (ja) | 1984-11-15 |
Family
ID=13056422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54057465A Expired JPS5946881B2 (ja) | 1979-05-10 | 1979-05-10 | 新規な水素吸収剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946881B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63149871U (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5215710A (en) * | 1986-04-22 | 1993-06-01 | Studiengesellschaft Kohle M.B.H. | Intermetallic compounds |
| DE3613532A1 (de) * | 1986-04-22 | 1987-11-05 | Studiengesellschaft Kohle Mbh | Intermetallische verbindungen, deren hydride und verfahren zu ihrer herstellung |
| JP3383692B2 (ja) * | 1993-02-22 | 2003-03-04 | マツダ株式会社 | 複合水素吸蔵金属部材及びその製造方法 |
| US5506069A (en) * | 1993-10-14 | 1996-04-09 | Ovonic Battery Company, Inc. | Electrochemical hydrogen storage alloys and batteries fabricated from Mg containing base alloys |
| US6193929B1 (en) * | 1999-11-06 | 2001-02-27 | Energy Conversion Devices, Inc. | High storage capacity alloys enabling a hydrogen-based ecosystem |
| JP4768173B2 (ja) * | 2001-09-21 | 2011-09-07 | 日本重化学工業株式会社 | 水素吸蔵合金 |
| JPWO2011027462A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-01-31 | 株式会社アツミテック | 水素吸蔵ユニット |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2324980A1 (fr) * | 1975-09-18 | 1977-04-15 | Anvar | Perfectionnements apportes aux procedes pour le stockage et l'utilisation de l'hydrogene, notamment dans les moteurs |
| JPS5390183A (en) * | 1977-01-20 | 1978-08-08 | Seijirou Suda | Hydrogen absorbent |
| JPS5411095A (en) * | 1977-06-27 | 1979-01-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hydrogen occluding material |
-
1979
- 1979-05-10 JP JP54057465A patent/JPS5946881B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63149871U (ja) * | 1987-03-25 | 1988-10-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55149101A (en) | 1980-11-20 |
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