JPS6372849A - 水素吸蔵合金 - Google Patents
水素吸蔵合金Info
- Publication number
- JPS6372849A JPS6372849A JP21514086A JP21514086A JPS6372849A JP S6372849 A JPS6372849 A JP S6372849A JP 21514086 A JP21514086 A JP 21514086A JP 21514086 A JP21514086 A JP 21514086A JP S6372849 A JPS6372849 A JP S6372849A
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- JP
- Japan
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- hydrogen
- alloy
- hydrogen storage
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- storage alloy
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、水素吸蔵合金に関し、更に詳細にはＭｇ −
Ｎｉ 系水素吸蔵合金に関する。
Ｎｉ 系水素吸蔵合金に関する。
（従来の技術）
上記したＭｇ −Ｎｉ 系水素吸蔵合金は、比重が小さ
く、水素吸蔵量が大きいので、水素自動車の貯蔵材料と
して有望であるが、反応速度が遅く、反応温度が高いな
どの問題点がある。水素吸蔵合金の吸収・放出速度を高
める方法としては、従来、添加元素により組成を変化さ
せる方法が主流である。この方法では速度は大きくなる
が単位重量当りの吸蔵が小さくなり、またＭｇ系合金の
場合、比重が大きくなるので、自動車用などＩＩ Ｎｉ
化が要求される部門への適用には不利である。この他、
Ｍｇ表面にＮｉ 鍍金を施す方法も試みられているが、
Ｍｇ粒子全体を覆ってしまうため初期活性化等に不利で
ある。
く、水素吸蔵量が大きいので、水素自動車の貯蔵材料と
して有望であるが、反応速度が遅く、反応温度が高いな
どの問題点がある。水素吸蔵合金の吸収・放出速度を高
める方法としては、従来、添加元素により組成を変化さ
せる方法が主流である。この方法では速度は大きくなる
が単位重量当りの吸蔵が小さくなり、またＭｇ系合金の
場合、比重が大きくなるので、自動車用などＩＩ Ｎｉ
化が要求される部門への適用には不利である。この他、
Ｍｇ表面にＮｉ 鍍金を施す方法も試みられているが、
Ｍｇ粒子全体を覆ってしまうため初期活性化等に不利で
ある。
（発明の目的等）
水素吸蔵合金の水素化・脱水素化機構は、解明されてい
ないが、合金粒子最表面に亀裂が入り、そのため水分や
酸化被毒されていない、合金の純金属部分が露出し、こ
れが水素分子の解離、或は水素原子の結合に際し触媒的
役割を果たすと考えられている。Ｎｉ 超微粒子は、化
学的に活性でその優れた触媒特性から有機化学反応の水
素化等に適用が試みられている。
ないが、合金粒子最表面に亀裂が入り、そのため水分や
酸化被毒されていない、合金の純金属部分が露出し、こ
れが水素分子の解離、或は水素原子の結合に際し触媒的
役割を果たすと考えられている。Ｎｉ 超微粒子は、化
学的に活性でその優れた触媒特性から有機化学反応の水
素化等に適用が試みられている。
本発明は、このＮｉ 超微粒子の特異な触媒機能を生か
し、水素吸蔵合金の水素吸収・放出速度を高めることを
目的とするものである。
し、水素吸蔵合金の水素吸収・放出速度を高めることを
目的とするものである。
（発明の構成等）
本発明の水素吸蔵合金は、第１図に示したように、Ｍｇ
−Ｎｉ 水素吸蔵合金粉末１にＮｉ 超微粒子２を混
合し、初期活性化処理により合金粉末表面にＮｉ 超微
粒子２を付着せしめ、その特異な触媒機能により水素の
吸収・放出速度を高めたことを特徴とするものである。
−Ｎｉ 水素吸蔵合金粉末１にＮｉ 超微粒子２を混
合し、初期活性化処理により合金粉末表面にＮｉ 超微
粒子２を付着せしめ、その特異な触媒機能により水素の
吸収・放出速度を高めたことを特徴とするものである。
なお、Ｎ１ 超微粉末は、Ｍｇ −Ｎｉ ２元系合金
の融点以下で溶融するので、付着・熱処理によっても、
母材への影響が少ない。
の融点以下で溶融するので、付着・熱処理によっても、
母材への影響が少ない。
以下、本発明の水素吸蔵合金を更に詳細に説明する。
水素吸蔵合金の組成は、吸蔵量の極端な低下を防ぐため
、Ｎｉ を１５〜５４．７重量％とじ、Ｊを残余とする
。このＭｇ −Ｎｉ 合金を、３２メツシユ以下、１０
０メツシュ以上に粉砕する。これは、充分な比表面積を
得るとともに、水素の吸収・放出による格子定数の変化
に伴い、合金粉に亀裂が入り、徐々に微粉化して飛散す
るのを防ぐ範囲である。Ｎ１ 超微粒子は、その粒径を
０．０２〜ｉ、ｏミクロンとする。これ以下では、粒子
の飛散によりその取扱いが難しく、これ以上の粒径のも
のは一般に超微粒子とは言わず、その活性な特性を充分
に生かすことができない。また、経済的にも、この範囲
が望ましい。超微粒子は一般のその他の粒子に比べ、か
さ密度、比表面積が非常に大きく、少量の添加により大
きな効果を得ることができる。従って添加すべき割合は
、水素吸蔵合金に対し０．５〜２．０重量％とする。０
．５重量％未満では十分な効果がない。２．０重量％を
越えると効果が飽和し経済的でない。これらの原料を混
合し、水素吸蔵用材料として用いる。この混合粉末の表
面の水分や吸着ガスの影響を取除き、容易に水素の吸収
・放出をし始めるようにするため初期活性化処理を行う
。これは、密閉できる反応容器に試料を装填し、約３０
分〜２時間真空引きした後、約３０ｋｇｆ／ｃｍの水素
を印加し、３００〜５００℃において約３０分〜２時間
保持する。これを３００℃にした後、系を真空引き、約
３０ｋｇｆ／ｃｄの水素印加なる、水素の出入れを１サ
イクル約１０分〜１時間をもって１〜１０回行いぐ一処
理を完了するものである。
、Ｎｉ を１５〜５４．７重量％とじ、Ｊを残余とする
。このＭｇ −Ｎｉ 合金を、３２メツシユ以下、１０
０メツシュ以上に粉砕する。これは、充分な比表面積を
得るとともに、水素の吸収・放出による格子定数の変化
に伴い、合金粉に亀裂が入り、徐々に微粉化して飛散す
るのを防ぐ範囲である。Ｎ１ 超微粒子は、その粒径を
０．０２〜ｉ、ｏミクロンとする。これ以下では、粒子
の飛散によりその取扱いが難しく、これ以上の粒径のも
のは一般に超微粒子とは言わず、その活性な特性を充分
に生かすことができない。また、経済的にも、この範囲
が望ましい。超微粒子は一般のその他の粒子に比べ、か
さ密度、比表面積が非常に大きく、少量の添加により大
きな効果を得ることができる。従って添加すべき割合は
、水素吸蔵合金に対し０．５〜２．０重量％とする。０
．５重量％未満では十分な効果がない。２．０重量％を
越えると効果が飽和し経済的でない。これらの原料を混
合し、水素吸蔵用材料として用いる。この混合粉末の表
面の水分や吸着ガスの影響を取除き、容易に水素の吸収
・放出をし始めるようにするため初期活性化処理を行う
。これは、密閉できる反応容器に試料を装填し、約３０
分〜２時間真空引きした後、約３０ｋｇｆ／ｃｍの水素
を印加し、３００〜５００℃において約３０分〜２時間
保持する。これを３００℃にした後、系を真空引き、約
３０ｋｇｆ／ｃｄの水素印加なる、水素の出入れを１サ
イクル約１０分〜１時間をもって１〜１０回行いぐ一処
理を完了するものである。
この初期活性化処理を行った後、合金からの水素の吸収
・放出にかかる時間を短縮するのが本発明の効果である
。この時間は、水素の飽和吸収量に到達するまでの時間
をもって表すが、更宜上、水素の飽和吸収量の９５原子
％到達する時間をもって示す。
・放出にかかる時間を短縮するのが本発明の効果である
。この時間は、水素の飽和吸収量に到達するまでの時間
をもって表すが、更宜上、水素の飽和吸収量の９５原子
％到達する時間をもって示す。
第１図を参照して、本発明の水素吸蔵合金における水素
吸収の仕組を説明する。合金１表面に到達した水素分子
Ｈは、水素原子Ｈ′に解離する。
吸収の仕組を説明する。合金１表面に到達した水素分子
Ｈは、水素原子Ｈ′に解離する。
この反応に際し、Ｎｉ 超微粒子２は触媒機能を果たす
。この水素原子は合金粉末内部に拡散し、金属水素化物
として貯蔵する。
。この水素原子は合金粉末内部に拡散し、金属水素化物
として貯蔵する。
放出は、この過程を逆にたどる。
実施例
（１）純度９９％、３２メッシニ以上、１００メブシ二
以上のＭｇ粉末に、純度９９．５％、平均粒径５００人
のＮｉ Ｍｉ微粒子をＭｇの１．０重９％添加、混合し
、反応容器に装填する。
以上のＭｇ粉末に、純度９９．５％、平均粒径５００人
のＮｉ Ｍｉ微粒子をＭｇの１．０重９％添加、混合し
、反応容器に装填する。
活性化処理は、常温にて１時間排気後、約３０ｋｇｆ／
ｃｉｆの水素を印加し、約１時間で３００℃に昇温、１
時間保持後、真空排気、約３９ｋｇｆ／ｃｊの水素印加
のサイクルを２回繰り返す。
ｃｉｆの水素を印加し、約１時間で３００℃に昇温、１
時間保持後、真空排気、約３９ｋｇｆ／ｃｊの水素印加
のサイクルを２回繰り返す。
次に系を真空排気し、水素を充分に放出させた後、３０
ｋｇｆ／ｃｕｔの水素を印加し、時間経過に対し、飽和
吸蔵量の何％を吸収したかにより、速度をみる。
ｋｇｆ／ｃｕｔの水素を印加し、時間経過に対し、飽和
吸蔵量の何％を吸収したかにより、速度をみる。
（２）上記（１）において、吸蔵用合金に、３２メツシ
ュ以上、１００メツシニ以下、Ｍｇ：４５．３重量％、
Ｎｉ：５４．７重量％のＭｇ−Ｎｔ 合金を用い、以下
、同様に水素の吸蔵を行う。
ュ以上、１００メツシニ以下、Ｍｇ：４５．３重量％、
Ｎｉ：５４．７重量％のＭｇ−Ｎｔ 合金を用い、以下
、同様に水素の吸蔵を行う。
上記２件の吸蔵速度曲線を第２図に示す。比較のために
、Ｎｉ 超微粒子無添加の曲線も示す。
、Ｎｉ 超微粒子無添加の曲線も示す。
この図より、吸蔵速度が大きく改善されていることがわ
かる。
かる。
なお、合金の水素吸蔵速度の測定にあたっては、まず初
期活性化を行ない、次いて測定を行なう。
期活性化を行ない、次いて測定を行なう。
初期活性化
試料表面の水分や吸着ガスは、試料の水素化に大きな妨
げとなるので、これを除去しなくてはならない。これを
初期活性化処理という。試料をセルに装填後、ロータリ
ーポンプで約１時間排気する。次に約５０ｋｇ／ｃａｔ
の水素を印加し、室温から５００℃まで約２時間で昇温
後、３００℃まで放冷する。この温度で１０時間程度保
持する。
げとなるので、これを除去しなくてはならない。これを
初期活性化処理という。試料をセルに装填後、ロータリ
ーポンプで約１時間排気する。次に約５０ｋｇ／ｃａｔ
の水素を印加し、室温から５００℃まで約２時間で昇温
後、３００℃まで放冷する。この温度で１０時間程度保
持する。
更に、ロータリーポンプでの排気、約５０ｋｇ／ｃｔｌ
の水素の印加を約７時間のサイクルで２回繰り返して活
性化処理の終了とする。
の水素の印加を約７時間のサイクルで２回繰り返して活
性化処理の終了とする。
吸蔵速度の測定
活性化処理を施した試料について、吸蔵速度の測定を行
う。水素化した試料を１０〜１５時間、ロータリーポン
プで排気し、試料中の水素を完全に放出させる。次に約
３０ｋｇ／ｃｕｔの水素を印加して、圧力の低下から合
金１ｍ０１ に吸収された水素原子のｍｏｌ 数を計算
する。これを、Ｍｇに対する理論飽和吸蔵量との比で表
わす。
う。水素化した試料を１０〜１５時間、ロータリーポン
プで排気し、試料中の水素を完全に放出させる。次に約
３０ｋｇ／ｃｕｔの水素を印加して、圧力の低下から合
金１ｍ０１ に吸収された水素原子のｍｏｌ 数を計算
する。これを、Ｍｇに対する理論飽和吸蔵量との比で表
わす。
第１図は、本発明の水素吸蔵合金の構造とその水素吸蔵
の仕組を説明する図、 第２図は、本発明の水素吸蔵合金の効果を示すためのグ
ラフである。 ｌ・・・Ｍｇ −Ｎｉ 合金粉末、 ２・・・Ｎｉ 超微粒子、 Ｈ・・・水素分子、 Ｈ′ ・・・水素原子。
の仕組を説明する図、 第２図は、本発明の水素吸蔵合金の効果を示すためのグ
ラフである。 ｌ・・・Ｍｇ −Ｎｉ 合金粉末、 ２・・・Ｎｉ 超微粒子、 Ｈ・・・水素分子、 Ｈ′ ・・・水素原子。
Claims (1)
- Ｎｉ１５〜５４．７重量％含有するＭｇ−Ｎｉ系合金粉
末と、この粉末に対し、０．５〜２．０重量％の平均粒
径０．０２〜１．０μのＮｉ超微粒子とを混在させてな
る水素吸蔵合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21514086A JPH0784636B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 水素吸蔵合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21514086A JPH0784636B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 水素吸蔵合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372849A true JPS6372849A (ja) | 1988-04-02 |
| JPH0784636B2 JPH0784636B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=16667357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21514086A Expired - Lifetime JPH0784636B2 (ja) | 1986-09-12 | 1986-09-12 | 水素吸蔵合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784636B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536586A (en) * | 1993-02-22 | 1996-07-16 | Mazda Motor Corporation | Composite hydrogen storage alloy material |
| KR100318370B1 (ko) * | 1999-05-21 | 2001-12-22 | 유철호 | 마그네슘 및 니켈의 절분을 사용하여 수소가압형 기계적 합금화법으로 제조한 Ｍｇ₂ＮｉＨｘ 수소저장 합금, 그의 제조방법 및 그 제조를 위한 장치 |
| JP2008539552A (ja) * | 2005-04-27 | 2008-11-13 | ザ ジレット カンパニー | 電池操作による電化製品 |
| WO2011027461A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 株式会社アツミテック | 水素吸蔵合金及びこれを用いた水素吸蔵ユニット |
| WO2011027462A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 株式会社アツミテック | 水素吸蔵ユニット |
| CN101353749B (zh) | 2007-07-27 | 2011-04-06 | 丰田自动车株式会社 | 储氢材料及其制造方法 |
-
1986
- 1986-09-12 JP JP21514086A patent/JPH0784636B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5536586A (en) * | 1993-02-22 | 1996-07-16 | Mazda Motor Corporation | Composite hydrogen storage alloy material |
| KR100318370B1 (ko) * | 1999-05-21 | 2001-12-22 | 유철호 | 마그네슘 및 니켈의 절분을 사용하여 수소가압형 기계적 합금화법으로 제조한 Ｍｇ₂ＮｉＨｘ 수소저장 합금, 그의 제조방법 및 그 제조를 위한 장치 |
| JP2008539552A (ja) * | 2005-04-27 | 2008-11-13 | ザ ジレット カンパニー | 電池操作による電化製品 |
| CN101353749B (zh) | 2007-07-27 | 2011-04-06 | 丰田自动车株式会社 | 储氢材料及其制造方法 |
| US8690985B2 (en) | 2007-07-27 | 2014-04-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Hydrogen storage material and method of producing the same |
| US20120171461A1 (en) * | 2009-09-04 | 2012-07-05 | Kabushiki Kaisha Atsumitec | Hydrogen Storage Unit |
| WO2011027462A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 株式会社アツミテック | 水素吸蔵ユニット |
| CN102596452A (zh) * | 2009-09-04 | 2012-07-18 | 株式会社渥美精机 | 储氢单元 |
| CN102596451A (zh) * | 2009-09-04 | 2012-07-18 | 株式会社渥美精机 | 储氢合金及使用该储氢合金的储氢单元 |
| 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 |
| JPWO2011027461A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-01-31 | 株式会社アツミテック | 水素吸蔵合金及びこれを用いた水素吸蔵ユニット |
| US8481151B2 (en) | 2009-09-04 | 2013-07-09 | Kabushiki Kaisha Atsumitec | Hydrogen storage alloy and hydrogen storage unit using same |
| WO2011027461A1 (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-10 | 株式会社アツミテック | 水素吸蔵合金及びこれを用いた水素吸蔵ユニット |
| US8871671B2 (en) | 2009-09-04 | 2014-10-28 | Kabushiki Kaisha Atsumitec | Hydrogen storage unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0784636B2 (ja) | 1995-09-13 |
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