JPS60135541A - 水素貯蔵合金 - Google Patents
水素貯蔵合金Info
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- JPS60135541A JPS60135541A JP58242138A JP24213883A JPS60135541A JP S60135541 A JPS60135541 A JP S60135541A JP 58242138 A JP58242138 A JP 58242138A JP 24213883 A JP24213883 A JP 24213883A JP S60135541 A JPS60135541 A JP S60135541A
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- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 35
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- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
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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)
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
この発明は水素化しりる水素貯蔵合金に関する。
種々の金属又は合金が多量の水素を吸収し、水素化され
、金属水素化物を生成し、またこの生成した金属水素化
物は温度、水素圧力等を制御することにより水素を放出
して、もとの金属又は合金に戻ることは既に知られてい
る。これらの性質を利用し、金属水素化物は水素貯蔵用
材料としての使用が期待されている。また水素吸収・放
出時に生じる反応熱を利用する蓄熱材料としての使用が
期待されている。
、金属水素化物を生成し、またこの生成した金属水素化
物は温度、水素圧力等を制御することにより水素を放出
して、もとの金属又は合金に戻ることは既に知られてい
る。これらの性質を利用し、金属水素化物は水素貯蔵用
材料としての使用が期待されている。また水素吸収・放
出時に生じる反応熱を利用する蓄熱材料としての使用が
期待されている。
（ロ）従来技術
水素化しうる金属もしくは合金の上記のような利用に際
して必要となる条件としては■常温で適当な水素解離圧
をもつ、■操作条件下で水素ガスとの反応速度が大きい
、■水素化反応初期の活性化が容易である、及び■原料
が安価で入手できること等が挙げられる。
して必要となる条件としては■常温で適当な水素解離圧
をもつ、■操作条件下で水素ガスとの反応速度が大きい
、■水素化反応初期の活性化が容易である、及び■原料
が安価で入手できること等が挙げられる。
従来、金属水素化物を形成する合金として、Ｌａ、Ｎ１
． 、 ＦｅＴｉ、、 Ｍｇ；！Ｎｉ、、 ＩｖｉｍＮ
ｉｇ、 ＣａＮｉ５などが代表的なものとして知られて
いる。
． 、 ＦｅＴｉ、、 Ｍｇ；！Ｎｉ、、 ＩｖｉｍＮ
ｉｇ、 ＣａＮｉ５などが代表的なものとして知られて
いる。
しかし、従来の金属水素化物を形成する合金については
、それぞれ以下のような問題点がある。
、それぞれ以下のような問題点がある。
ＩａＮｉ、は、原料が高価であｔ）、ＦｅＴ：Ｌは安価
ではあるが反応初期の活性化が困難である。Ｍｇ２Ｎｉ
は１気圧以上の水素解離圧力を得るには３００℃以上に
加熱する必要があり、水素との反応速度も遅い。
ではあるが反応初期の活性化が困難である。Ｍｇ２Ｎｉ
は１気圧以上の水素解離圧力を得るには３００℃以上に
加熱する必要があり、水素との反応速度も遅い。
Ｍｎ］Ｎ ’Ｊ−５は常温での水素解離圧力が約２３完
圧とやや高い。ＣａＮｉ５は反応初期の活性化が容易で
あり反応速度も速いというし所をもつが常温での水素解
離圧力が約０．４気圧と低いなどの問題点がある。
圧とやや高い。ＣａＮｉ５は反応初期の活性化が容易で
あり反応速度も速いというし所をもつが常温での水素解
離圧力が約０．４気圧と低いなどの問題点がある。
（ＣＦ″Ｍｍ ） Ｎｉｓは、希土類元素の混合物であ
るミツシュメタルＭｍＯ主成分のセリウムを酸化物の段
階で減少させて作製したセリウムが１０Ｍ社％以下のミ
ツシュメタｉｖ （ＣＦＭｍ ）とＮｉとを原料とする
合金で、水素解離圧力は、ＭｒｎＮｉ−５よりも低いが
、ＬａＮｉ５と比較すると高く、また反応初期の活性化
が十＼困難であること、反応速度が遅いこと、水素吸収
時と解離時との間のヒステリシスが大きいこと等の問題
点を有する。
るミツシュメタルＭｍＯ主成分のセリウムを酸化物の段
階で減少させて作製したセリウムが１０Ｍ社％以下のミ
ツシュメタｉｖ （ＣＦＭｍ ）とＮｉとを原料とする
合金で、水素解離圧力は、ＭｒｎＮｉ−５よりも低いが
、ＬａＮｉ５と比較すると高く、また反応初期の活性化
が十＼困難であること、反応速度が遅いこと、水素吸収
時と解離時との間のヒステリシスが大きいこと等の問題
点を有する。
この様に従来知られている合金の金属水素化物はそれぞ
れ問題点を有しており、水素貯蔵合金として必らずしも
実用的であるとは言えなかった。
れ問題点を有しており、水素貯蔵合金として必らずしも
実用的であるとは言えなかった。
（）・）発明の目的
この発明は上記の問題点を改善するためになされたもの
であって、水素吸収量が大で、水素化反応初期の活性化
が容易でその反応速度も大であり、水素吸収時と解離時
との間のヒステリシスが小さく常温における平衡水素圧
が収扱い易い範囲にある、水素貯蔵合金として優れた合
金を提供することを目的とするものである。
であって、水素吸収量が大で、水素化反応初期の活性化
が容易でその反応速度も大であり、水素吸収時と解離時
との間のヒステリシスが小さく常温における平衡水素圧
が収扱い易い範囲にある、水素貯蔵合金として優れた合
金を提供することを目的とするものである。
（＝）発明の構成
この発明は、式Ｃａ ｌ−ｘ （ＣＦＭｍ ）ｘＮｊ−
、〔式中（Ｃ，Ｆ’Ｍｍ ）はセリウムの含有蓋が１０
重址％以下のミツシュメタル、ｏ（ｘ（１）で表される
水素貯蔵合金を提供するものである。
、〔式中（Ｃ，Ｆ’Ｍｍ ）はセリウムの含有蓋が１０
重址％以下のミツシュメタル、ｏ（ｘ（１）で表される
水素貯蔵合金を提供するものである。
この発明の合金の％徴は、公知の水素化しうる水素貯蔵
合金である力〜シウム・ニッケル合金（ＣａＮｉ、ｓ
）を構成するカルシウム金属の一部を他の金属で置換し
たことである。すなわちカルシウムの一部をセリウム含
有量が１０％以下のミツシュメタ／Ｌ／（ＣＦＭｘｎ
）で置換した上記式で表される組成を有する３元系合金
の水素化貯蔵合金である。
合金である力〜シウム・ニッケル合金（ＣａＮｉ、ｓ
）を構成するカルシウム金属の一部を他の金属で置換し
たことである。すなわちカルシウムの一部をセリウム含
有量が１０％以下のミツシュメタ／Ｌ／（ＣＦＭｘｎ
）で置換した上記式で表される組成を有する３元系合金
の水素化貯蔵合金である。
この発明の合金として適切なものはカルシウム金属が０
．１〜０．９ｆｔ子数すなわち式中のＸが０．１〜０．
９の合金である。好ましいものはＸが０．２〜０．８
の範囲の合金である。
．１〜０．９ｆｔ子数すなわち式中のＸが０．１〜０．
９の合金である。好ましいものはＸが０．２〜０．８
の範囲の合金である。
３−
この発明の合金において、ＣＦＭｍはセリウム含有量が
１０重量％以下のミツシュメタＩしを意味するが、ミツ
シュメタルとは希土類元素の混合物であってその組成は
例えば加納、柳田編［−レア・アースＪ （１９８０年
、技報堂出版）記載の下記組成のものが挙げられる。
１０重量％以下のミツシュメタＩしを意味するが、ミツ
シュメタルとは希土類元素の混合物であってその組成は
例えば加納、柳田編［−レア・アースＪ （１９８０年
、技報堂出版）記載の下記組成のものが挙げられる。
Ｃｅ 約５１１景％
Ｌａ ／／３２ ／／
Ｐｒ ｔｉ ４ ｕ
Ｎｄ ｕ１２ ｕ
その他の希土類元素 ’／ ０．５ ｔ１Ｆ’ｅ、 Ｃ
ａ、 Ｓｌ、 Ａｌ、 ｌｖｌｇ ／／ ０．５ ／／
そしてこの発明に用いられるＣＦＭｍは上記のミツシュ
メタ〜を酸化物の段階で、Ｃｅの除去処理を行った後、
電解を行うことにより作製される。この発明で用いられ
るミツシュメタルであるＣＦＭｍはセリウム含有量が１
０重量％以下の含有量であること管特徴とし、この中に
はセリウムを全く含まない、すなわちセリウム含有量０
％のものも含まれる。セリウム含有量の好ましい範囲は
０．１〜１．０４− 重量％である。そしてとのＣＦＭｍとして例えば次の組
成のものが挙げられる。
ａ、 Ｓｌ、 Ａｌ、 ｌｖｌｇ ／／ ０．５ ／／
そしてこの発明に用いられるＣＦＭｍは上記のミツシュ
メタ〜を酸化物の段階で、Ｃｅの除去処理を行った後、
電解を行うことにより作製される。この発明で用いられ
るミツシュメタルであるＣＦＭｍはセリウム含有量が１
０重量％以下の含有量であること管特徴とし、この中に
はセリウムを全く含まない、すなわちセリウム含有量０
％のものも含まれる。セリウム含有量の好ましい範囲は
０．１〜１．０４− 重量％である。そしてとのＣＦＭｍとして例えば次の組
成のものが挙げられる。
Ｌａ ６０〜７０重皿％
Ｃｅ ０．１〜１．０ ７／
Ｐｒ ５〜１５ η
１Ｍ ２０〜３０ ／／
Ｓｍ ｏ、１〜１．Ｏ／１
その他の金属元素 ０．５〜１．５ ηこの発明の水素
貯蔵合金は所望の組成になる様に各原料金属の粉末（通
常５０〜１００メツシユ）、あるいはチップを秤量混合
しプレス成形した後、アーク溶解炉、高周波真空誘導溶
解炉などを用いて溶融して製造することができる。
貯蔵合金は所望の組成になる様に各原料金属の粉末（通
常５０〜１００メツシユ）、あるいはチップを秤量混合
しプレス成形した後、アーク溶解炉、高周波真空誘導溶
解炉などを用いて溶融して製造することができる。
（ホ）実施例
得られる合金の組成が第１表の実施例１〜５及び比較例
１〜２になるように各金属を秤量混合し、プレス成形後
アーク炉で溶融し合金を作製した。
１〜２になるように各金属を秤量混合し、プレス成形後
アーク炉で溶融し合金を作製した。
なお金属原料のＣＦＭｍとしては、ＩＡ６４％、Ｃｅ０
．５％、Ｐｒ１０％、Ｎ１２５％、Ｓｍ ０．５％及び
その他の金属１％（いずれも重量％）のミツシュメタ１
のＣａ１ｉ１５合金と同程度に小さく比較例２の（ＣＦ
Ｍｍ）Ｎｉ−５よりはるかに小さい。
．５％、Ｐｒ１０％、Ｎ１２５％、Ｓｍ ０．５％及び
その他の金属１％（いずれも重量％）のミツシュメタ１
のＣａ１ｉ１５合金と同程度に小さく比較例２の（ＣＦ
Ｍｍ）Ｎｉ−５よりはるかに小さい。
またこの発明の上記実施例の合金は前述した活性化処理
、すなわち１５０℃での脱気と２５℃での水素加圧（約
３０気圧）をコ３〜３回繰夛返すだけでほぼ完全に活性
化され、反応初期の活性化は容易であった。さらにこれ
らの発明の合金のＰ−Ｃ−Ｔ特性の測定時にほぼ平衡に
達するまでの時間を測定したところ１０〜１５分であり
、反応速度は充分に速い。
、すなわち１５０℃での脱気と２５℃での水素加圧（約
３０気圧）をコ３〜３回繰夛返すだけでほぼ完全に活性
化され、反応初期の活性化は容易であった。さらにこれ
らの発明の合金のＰ−Ｃ−Ｔ特性の測定時にほぼ平衡に
達するまでの時間を測定したところ１０〜１５分であり
、反応速度は充分に速い。
（へ）効果
この発明の水素貯蔵合金は高い水素吸収量を有し、反応
初期の活性化が容易で反応速度も速く、
初期の活性化が容易で反応速度も速く、
゛・■ ｊｇ１図はこの発明の実施例２と３及び比較例
１と２それぞれの合金の水素化物の２５℃におけるＰ−
Ｏ−［％性図である。 昔斤（肩（ Ｔｌｔ炉１７蝋 ））田粘酔
１と２それぞれの合金の水素化物の２５℃におけるＰ−
Ｏ−［％性図である。 昔斤（肩（ Ｔｌｔ炉１７蝋 ））田粘酔
Claims (1)
- １、式Ｃａｔ−Ｘ（ＣＦＭＩｎ）ＸＮｉ５（式中（ＣＦ
Ｍｍ ）はセリウムの含有量が１０重量％以下のミツシ
ュメタμ、
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58242138A JPS60135541A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 水素貯蔵合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58242138A JPS60135541A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 水素貯蔵合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60135541A true JPS60135541A (ja) | 1985-07-18 |
Family
ID=17084873
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58242138A Pending JPS60135541A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 水素貯蔵合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60135541A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007021055A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Daum Energy Co., Ltd. | Hydrogen storage alloy and apparatus for storing hydrogen using the same |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP58242138A patent/JPS60135541A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007021055A1 (en) * | 2005-08-17 | 2007-02-22 | Daum Energy Co., Ltd. | Hydrogen storage alloy and apparatus for storing hydrogen using the same |
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