DE3330647A1 - Verfahren zur herstellung eines metallhydrids auf vanadinbasis - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines metallhydrids auf vanadinbasisInfo
- Publication number
- DE3330647A1 DE3330647A1 DE19833330647 DE3330647A DE3330647A1 DE 3330647 A1 DE3330647 A1 DE 3330647A1 DE 19833330647 DE19833330647 DE 19833330647 DE 3330647 A DE3330647 A DE 3330647A DE 3330647 A1 DE3330647 A1 DE 3330647A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- hydrogen
- vanadium
- atom
- solid solution
- iron
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
- C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
- C01B3/0031—Intermetallic compounds; Metal alloys; Treatment thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B6/00—Hydrides of metals including fully or partially hydrided metals, alloys or intermetallic compounds ; Compounds containing at least one metal-hydrogen bond, e.g. (GeH3)2S, SiH GeH; Monoborane or diborane; Addition complexes thereof
- C01B6/24—Hydrides containing at least two metals; Addition complexes thereof
-
- 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
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S420/00—Alloys or metallic compositions
- Y10S420/90—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
Verfahren zur Herstellung eines
Metallhydrids auf Vanadinbasis
Metallhydrids auf Vanadinbasis
Die Erfindung betrifft die Umsetzung von Wasserstoffgas mit
Metallegierungen auf Vanadinbasis und spezieller die schnelle Umsetzung von Wasserstoffgas bei milden Temperaturen mit
Legierungen in der Form einer festen Lösung mit einer raumzentrierten kubischen Struktur und mit der Formel V1 M ,
1-x χ worin M Mangan, Chrom, Kobalt, Eisen, Nickel oder Gemische
hiervon bedeutet und χ von wenigstens etwa 2 Atom-% bis zu der Loslichkeitsgrenze von Kobalt, Eisen oder Nickel und
bis zu etwa 20 Mol-% Mangan und bis zu etwa 40 Mol-% Chro:n
in diesen Legierungen in fester Lösung variiert.
Die meisten Metalle, die Hydride bilden, reagieren sehr langsam in Masse bei Raumtemperatur mit Wasserstoffgas. Metallisches
Niob und metallisches Vanadin beispielsweise sind relativ . inert in Masse bei Raumtemperatur in Gegenwart von
Wasserstoffgas, wobei der Wasserstoff nur langsam mit der
raumzentrierten kubischen Struktur jedes dieser Metalle unter Bildung eines ausgefällten Niobhydrids oder Vanadinhydrids
reagiert. Die meisten anderen Metalle r die Hydride bilden,
reagieren in einer ähnlichen Weise, wobei die Lösungsgeschwindigkeit in der Alphaphasenbildung und Hydridbildunq
unter den Metallen und Legierungen variiert, aber bei Raumtemperatur selten in weniger als einer Stunde abläuft. Im
Falle von Niob wurde über Versuche berichtet, diese Geschwindigkeit durch Plattieren von Niob mit Nickel oder Pa ladium
oder Eisen zu erhöhen.
In der schwebenden US-Patentanmeldung Serial No. 365 119
vom 5. April 1982 ist beschrieben, daß Legierungen in der Form einer festen Lösung von Niob oder Tantal und eines
zweiten Metalles, wie Aluminium, Kobalt, Mangan, Molybdän oder Vanadin schnell mit Wassestoff unter milden Bedingungen
reagieren.
Metallisches Titan ist auch relativ inert in Masseform bei
Raumtemperatur in Gegenwart von Wasserstoffgas, wobei Wasserstoff
nur langsam mit der hexagonal dichtgepackten Struktur des Metalles unter Bildung eines ausgefällten Titanhydrids
reagiert.
In der schwebenden US-Patentanmeldung Serial No. 420 405 vom 20. September 1982 ist beschrieben, daß verschiedene
Legierungen in der Form einer festen Lösung auf Titanbasis schnell mit Wasserstoff bei Raumtemperatur reagieren und
OLe entsprechenden Hydride bilden. Die Legierungen in Form
einer festen Lösung auf Titanbasis haben eine raumzentrierte kubische Struktur, die Titan und ein zweites Metall, wie
Molybdän, Vanadin oder Niob, enthält. Wenn dieses zweite Metall in der binären Legierung Vanadin oder Niob ist und
wenn gegebenenfalls dieses zweite Metall Molybdän ist, ist wenigstens etwa 1 Atom-% eines dritten Metalles, wie Aluminium,
Kobalt oder Eisen, in dieser binären Legierung gelöst.
Für viele Anwendungen von Metallhydriden, wie die Gewinnung
von Wasserstoff, ist es erwünscht, das Hydrid als Metall in Masse zu bilden, das Hydrid in Granalienstruktur oder
Pulverstruktur zu pulverisieren und danach Wasserstoff zyklisch zu entfernen, um ein niederes Hydrid oder das wasserstofffreie
Metall zu bilden, und danach Wasserstoff wieder einzuführen, um das Hydrid erneut zu bilden. Ausgehend von
Metall oder Legierung in Masse ist es normalerweise erforderlich, über eine Induktionsperiode zu gehen, in der das
Metall auf eine Temperatur wie 300 bis 700° C erhitzt wird, socann mit Wasserstoff bei hohem Druck umgesetzt und
schließlich sehr schnell gekühlt wird, bis eine Temperatur unterhalb etwa 100° C und vorzugsweise unterhalb etwa Raumtemperatur
erreicht wird. Bei der höheren Temperatur wird die Geschwindigkeit der Auflösung von Wasserstoff in dem
Metall (der Alphaphase) so gesteigert, daß eine Sättigung in Minuten statt in Stunden oder Tagen erreicht wird. Bei
der hohen Temperatur ist der Gleichgewichtswasserstoffdruck
jedoch so hoch, daß sich relativ wenig Wasserstoff tatsäch-
lieh löst oder Hydrid bildet. Demnach bilden sich Hydride
erst bei allmählichem Kühlen. Siehe beispielsweise die US-PS 4 075 312, die Titanlegierungshydridzusammensetzungen
beschreibt, welche wenigstens ein Metall aus der Gruppe Vanadin, Chrom, Mangan, Molybdän, Eisen, Kobalt i_nd Nickel
enthalten.
Die US-PS 4 318 897 beschreibt Ferrovanadinlegierungen, die etwa 5 bis 30 Gewichts-% Eisen enthalten und für Wap erstoffSpeichersysteme
verwendet werden können. Die Ui-PS 4 318 897 beschreibt jedoch auch, daß es erforderlich irt,
die Ferrovanadinlegierungen durch Erhitzen in eine m Vak um auf 400 bis 650° C und anschließendes Behandeln der Leg erung
mit Wasserstoff vorzuaktivieren.
. . ■ ■
Ki: schfeld et al beschreiben in "Zeitschrift für Elektrochemie", Band 36, 1930, Seiten 123 bis 129, daß Ferrovanadinlegierungen,
die 29 bis 90 Gewichts-% Eisen enthalten, auf hohe Temperaturen in Gegenwart von Wasserstoff erhitzt werden
und die entsprechenden Metallhydride bilden.
Somit wird in allen diesen Veröffentlichungen eine Anfangsind
iktionsperiode bei einer hohen Temperatur in Gegenwart von Wasserstoff für die Hydridbildung gefordert.
Während viele Metalle nur ein einziges Induktionsverfahren
erfordern, um das Hydrid zu bilden, wobei das anschließende Hydridpulver mit einer annehmbaren Reaktionsgeschwindigkeit
zirkuliert, sollte ersichtlich sein, daß das Induktionsve: fah
'en einen Nachteil bei der Gewinnung und Benutzung von Metallhydriden darstellt.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß bestimmte Legierungen in Form fester Lösungen auf Vanadinbasis mit
einer raumzentrierten kubischen Struktur selbst in Masseform schnell mit Wasserstoff bei milden Temperaturen, wie unterhalb
etwa 100° C, reagieren und Hydride in Minuten bilden, selbst bei Raumtemperatur. Demnach betrifft die Erfindung
ein Verfahren zur Herstellung eines Metallhydrids auf Vanadinbasis,
das darin besteht, daß man Wasserstoffgas bei einer Temperatur zwischen etwa 0° C und etwa 100° C mit einer
binären Legierung in Form einer festen Lösung auf Vanadinbasis mit einer raumzentrierten kubischen Struktur und mit
der Formel V1_ M , worin M Mangan, Chrom, Kobalt, Eisen,
Nickel oder Gemische hiervon bedeutet und χ von wenigstens etwa 5 Atom-% bis etwa zur Löslichkeitsgrenze von Kobalt,
Eisen und Nickel, bis zu etwa 20 Mol-% Mangan und bis zu
etwa 40 Mox-% Chrom in dieser Legierung in der Form einer
festen Lösung variiert, umsetzt. Hierin ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Legierung in Form einer festen Lösung mit
Wasserstoff bei dieser Temperatur wenigstens etwa 100 mal so groß wie die Reaktionsgeschwindigkeit von unlegiertem
Vanadin mit Wasserstoff bei dieser Temperatur und bei identischen Wasserstoffdrücken.
Die Erfindung betrifft die Umsetzung von Wasserstoffgas bei
niedrigen Temperaturen mit einer Legierung in Form einer festen Lösung auf Vanadinbasis mit raumzentrierter kubischer
Struktur ur d mit der Formel V, M , worin M Mangan, Chrom,
J- ""* Λ
Kobalt, Eisen, Nickel oder ein Gemisch hiervon ist. Die oben genannten ausgewählten zweiten Metalle haben einen Atomradius,
der wenigstens etwa 4 % klexner als der Atomradius von
;5 Vanadin ist. Die wenigen ausgewählten zweiten Metalle bewirken
die Reaktionsgeschwindigkeit der Legierung in Form einer festen Lösung auf Vanadinbasis mit Wasserstoff, die Kapazität
dieser Legierung in Form einer festen Lösung (definiert als H/M) und den Plateaudruck.
Vanadinmetall hat die raumzentrierte kubische Struktur. Legierungen
in Form einer festen Lösung auf Vanadinbasis, die definierte Mengen von Mangan, Chrom, Kobalt, Eisen, Nickel
oder Gemischen hiervon enthalten, können ohne Veränderung der raumzentrierten kubischen Struktur des ursprünglichen
Vanadinmetalles hergestellt werden. Die Löslichkeitsgrenzen
sind 7 Ator-% für Kobalt, 7 bis 8 Atom-% für Nickel, 33
Atom-% für Eisen und etwa 50 Atom-', für Mangan. Chrom ist
-δ-mit Vanadin vollständig mischbar. Binäre Legierungen in Form
einer festen Lösung auf Vanadinbasis, die Mangan, Chrom, Kobalt, Nickel oder Eisen in Mengen gleich wie oder größer
als etwa 2 Atom-% und bis zur Löslichkeitsgrenze von Kobalt, Nickel oder Eisen bzw. bis zu etwa 20 Mol-% Mangan bzw. bis
zu etwa 40 Mol-% Chrom in Vanadin enthalten, reagieren fast unmittelbar mit Wasserstoff bei 25° C nach einer Induktion?-
periode von etwa 10 Minuten bis zu etwa 1 Stunde, besonders mit etwa 2 bis 5 Atom-% des zweiten Metalles. Für Vanadin-Eisenlegierungen
in Form einer festen Lösung ist die bevorzugte Zusammensetzung wenigestens etwa 2 Atom-% bis zu etwa
22 Atom-%, stärker bevorzugt wenigstens etwa 2 bis et ^a 5
Atom-% Eisen. Für Vanadin-Chrom- und Vanadin-Manganlegierungen in Form einer festen Lösung ist es bevorzugt, wenigstens
etwa 2 Atom-% bis zu etwa 15 Atom-%, stärker bevorzugt wenigstens etwa 2 bis etwa 5 Atom-% Chrom bzw. Mangan zuzugeben.
Das verwendete Wasserstoffgas kann reiner Wasserstoff mit einem Druck oberhalb des Dissoziierungsdruckes des Hyrides,
das bei der Reaktionstemperatur gebildet wird, wie bei Unteratmosphärendruck, Atmosphärendruck oder Überatmosphärendruck,
z.B. zwischen etwa 0,1 kPa und etwa 10 000 kPa und vorzugsweise 5000 bis 7000 kPa (50 bis 70 atm), sein.
Solche Drücke können auch als der Wasserstoffpartialdruck
in einem Gemisch mit anderen Gasen angewendet werden, die die hydridbildende Reaktion nicht vergiften. Der Wasserstoff
kann mit Inertgasen, wie Argon, Helium und Stickstoff vermischt werden. Die Erfindung kann als ein Mittel zur Entfernung
von Wasserstoff aus solchen Gasgemisches und zur Wasserstoff speicherung in der Form von Hydriden von Legierunger
in der Form fester Lösungen benutzt werden. Die Erfindung kann auch als Wasserstofferzeuger in Vakuumsystemen verwendet
werden. Die Reaktionstemperatur liegt erwünschtermaßen zwischen etwa 0° C und etwa 100° C, vorzugsweise zwischen
etwa 20 und 50° C, wenn die Reaktion eingeleitet wird. Da viele der Reaktionen innerhalb des Erfindungsgedankens stark
exotherm sind, ist zu beachten, daß die Temperatur für k· rze Zeiten ohne nachteilige Wirkung auf die Reaktion 100° C
übersteigt. In der Tat wirkt in vielen der vorliegenden Re-
aktionen eine Wärmeentfernung als geschwindigkeitsbegrenzende
Stuf," wobei die Reaktion in Sekunden stattfindet, wenn eine geeignete Wärmeentfernung vorgesehen wird. Es ist bevorzugt,-die
Reaktion unterhalb etwa 50° C einzuleiten, wobei Raumtemperatur für den Beginn geeignet ist.
Die Wasserstoffkapazität, H/M, der Legierungen in Form einer festen Lösung liegt bei etwa 0,8 bis 1 für V-Fe, bei etwa
Ο,δ bis 1 für V-Ni1, bei etwa 0,9 für V-Co, bei etwa 1 bis
1,2 für V-Mn - Proben, die etwa 2 bis 5 Atom-% Eisen, Nickel,
Kobalt bzw. Mangan enthalten, und bei etwa 1,8 bis 2 für
V-Cr-Proben, die etwa 2 Ätom-% bis zu etwa 15 Atom-% Chrom enthalten.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung und zeigen Vergleiche mit bestimmten Metallen und Legierungen außerhalb
des Erfindungsgedankens, die nur langsam mit Wasserstoff
bei milden Temperaturen reagieren.
Die folgenden Legierungen wurden durch Lichtbogenschmelzen auf einem wassergekühlten Kupferofen unter Argon aus 95 MoI-%
Vanadin und jeweils 5 Mol-% Eisen, Kobalt bzw. Nickel,
98 Mol-% Vanadin und 2 Mol-% Eisen, 96,9 Mol-% Vanadin und 3,1 Mol-% Mangan sowie 97,2 Mol-% Vanadin und 2,8 Mol-% Mangan
hergestellt. Jeder Ansatz bestand aus etwa 4 g. Die Legierungen wurden unter Argon zu Knöpfen mit einem Durchmesser
von etwa 10 bis 12 mm und einer Höhe von 7 bis 9 mm gegössen. Jeden Knopf ließ man auf nahe Raumtemperatur abkühlen
und schmolz ihn dann wieder auf. Dieses Verfahren wurde drei- bis viermal wiederholt, um Homogenisierung zu gewährleisten.
Jeder Legierungsknopf von 4 g wurde gebrochen und in einen Hochdruckreaktionskessel aus rostfreiem Stahl mit
bekanntem Volumen gegeben, der dann mit einem Vakuumsystem von bekanntem Volumen verbunden evakuiert wurde (etwa 10
Torr), während die Probe auf 600°.C (entgast) erhitzt wurde. Jede Probe wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt. Wasser-
Torr), während die Probe auf 600°.C (entgast) erhitzt wurde. Jede Probe wurde dann auf Raumtemperatur gekühlt. Wasser-
-ΙΟΙ stoff wurde bei Raumtemperatur bis zu einem Druck von 850
psig (59 atm) zugelassen. Für Legierungen mit einem Gehalt von 95 Mol-% V gab es eine kurze Induktionsperiode, die von
wenigen Minuten für V-Co und V-Fe bis zu 1 1/2 Stunden f .r V-Ni variierte. Die Wasserstoffabsorption begann unmittelbar
danach, war nach etwa 60 Sekunden stark und innerhalb von weniger als 60 bis 90 Minuten abgeschlossen. Für die 96,9
bis 98 Mol-% V enthaltenden.Legierungen variierte die Induktionsperiode
von wenigen Minuten für V-Fe bis zu etwa IG Minuten für V-Mn. Die Wasserstoffabsorption begann unmittelbar
danach und war in etwa 2 Stunden für V-Mn und innerhalb von etwa 16 Stunden für V-Fe abgeschlossen. Um festzustellen,
daß die Wasserstoffabsorption abgeschlossen war, wurde weiterer Wasserstoff bei Raumtemperatur zu jeder Probe zugelassen,
ohne daß weitere Wassertoffaufnahme erfolgte. Die Zusammensetzung der Hydridphasen wurde aus dem Gesamtdruckabfall
in dem System bestimmt. Beim Abschluß der Reaktion wurde die Bildung der nichtstöchiometrischen Monohydridphasen
durch anschließende Röntgenstrahlenbeugungsanalyse bestätigt.
Die Ergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt.
V (Kontrollprobe)
V0,95Co0,05 V0,95Co0,05
V Vp>
0,98 0,02 V0,95Fe0,05
V0,95Ni0,05 V0,98Cr0,02
V0,95Cr0,05 V0,90Cr0,10
V0,80Cr0,20
Zeit bis zu | Hydridzu- |
90 % vollständiger | sammenset- |
Umsetzung bei | b zung |
25° C (Min.)a | 0 |
No R C | 0,88 |
90d X | 0,95 |
10 | 1,02 |
16e | 0,9 |
10 | 0,9 |
10 | l,77f |
40e | 1,86 |
ca. 10g | 1,3 |
10j | 0,56 |
10 | |
V0,969MV031 -. - λ>02*
V0,972M0,028 12° λ'12'
Fußnoten
a) Umsetzungszeiten ausgenommen die Induktionsperioden
b) Verhältnis von Wasserstoffatom zu Metallatom = H/M
c) Keine Umsetzung mit EL (P„ - 55 atm) nach 24 Stunden bei
Raumtemperatur, Es wird auch angenommen, daß es keine meßbare Reaktion von V mit H^, bei Raumtemperatur und bei
PH2 = 75 atm gäbe.
d) Der Wasserstoffdruck war 32 atm
e) Stunden
f) H/M war 1,52 nach 16 Stunden (Wasserstoffdrücke = 26 atm)
und 1,77 nach 40 Stunden bei einem Wasserstoff druck von 62 atm
g) Der Wassestoffdruck war 102 atm
h) Der Wasserstoffdruck war 25 atm
i) Der Wasserstoffdruck war 38 atm
h) Der Wasserstoffdruck war 25 atm
i) Der Wasserstoffdruck war 38 atm
j) Die Geschwindigkeit der Monohydridbildung ist viel größer als die der Dehydridbildung. Es wird auch angenommen, daß
das maximale H/M bei etwa 1,8 bis 1,9 liegt.
Das Verfahren und die Apparatur des Beispiels 1 wurden verwendet, jedoch mit der Ausnahme, daß 80 Mol-%, S)O Mol-%,
95 Mol-% und 98 Mol-% Vanadin mit 20 Mol-%, 10 Mol-%, 5 MoI-% bzw. 2 Mol-% Chrom verwendet wurden.
Die 10 und 20 Mol-% Chrom enthaltenden Proben wurden bei Raumtemperatur entgast und in die Apparatur des Beispiels
1 gegeben, Wasserstoff wurde bei Raumtemperatur bis zu einem Druck von 850 psig (59 atm) zugelassen. Nach einer kurzen
Induktionsperiode von wenigen Minuten begann die Wasserstoffabsorption
für V-Cr-Proben, die 10 und 20 Mol-% Cr enthielten, unmittelbar und war innerhalb von 10 Minuten abgeschlossen.
Weiterer Wasserstoff wurde zugelassen. Der aufge-
JOOUU4 /
brachte Wasserstoff druck ivar 69 atm für Vn ..Crn , _ und war
0,900,30
74 atm für V 80 Cr 0 20" Die Gescnwindl9keit der· Dihydridbildung
von VQ __ CrQ ._ war viel geringer als die Geschwindigdigkeit
der Bildung des Monohydrids hiervon, und es w: rd angenommen, daß das maximale H/M etwa 1,8 bis 1,9 wäre.
Die V-Cr-Proben mit einem Gehalt von 2 bis 5 Mol-% Cr reagierten
nicht mit Wasserstoff bei 50 atm und Raumtemperatur nach Entgasen bei Raumtemperatur. Wach dem Entgasen der P~obe
mit 2 Mol-% Cr bei 600° und Kühlen derselben auf Raumtemperatur wurde eine Umsetzung mit Wasserstoff bei 5Γ atm
nach einer Induktion von 2 Stunden beobachtet. Nach 16 btunden war das H/M 1,515 bei einem Gleichgewichtsdruck vo; 26
atm. Der Wasserstoffdruck wurde auf etwa 68 atm erhöht. Kach
weiteren 16 Stunden war das H/M 1,77 bei einem Gleichgewichtsdruck von 62 atm. Im Falle, daß die V-Cr-Probe 5 Mol-%
Cr enthielt, wurde Wasserstoff stufenweise zugelassen. Schließlich wurde weiterer Wasserstoff bei Raumtemperatur
eingeführt, um einen Druck von etwa 102 atm zu erzeugen.
Nach einer Induktionsperiode von weniger als 48 Stunden begann die Wasserstoffabsorption.
Die Zusammensetzungen wurden, wie in Beispiel 1 beschrieben, bestimmt. Siehe die Tabelle für die Zusammenstellung der
Ergebnisse.
Das Verfahren und die Apparatur des Beispiels wurde mit der Ausnahme verwendet, daß die folgenden Legierungen auf Vanadinbasis
hergestellt und mit H_ umgesetzt wurden:
V0,93Co0,07' V0,90Fe0,10' V0,85Fe0p15' V0,78Fe0,22'
V0,67Fe0,33' V0,95Mn0,05' V0,90Mn0.10' V0,85Mn0,15'
V0,67Fe0,33' V0,95Mn0,05' V0,90Mn0.10' V0,85Mn0,15'
V0,80Mn0,20 Und V0,93Ni0,07·
35
35
Die Ergebnisse waren ähnlich jenen, die in Beispiel 1 berichtet wurden.
Claims (10)
1. Verfahren zur Herstellung eines Metallhydrids auf Vana-20 dinbasis, dadurch gekennzeichnet, daß man Wasserstoffgas
bei einer Temperatur zwischen etwa 0° C und 100° C mit einer binären Legierung in Form einer festen Lösung auf
Vanadinbasis und mit einer raumzentrierten kubischen Struktur und mit der Formel V, M , worin M Mangan,
-L ™* Λ X.
25 Chrom, Kobalt, Eisen, Nickel oder ein Gemisch derselben
bedeutet und χ von wenigestens etwa
2 Atom-% bis zur Lös-
vbh Kabalt>
Eisen und Nickel bzw, bis eU etwa 3D Mül-I Mangan bzw» bis EU etwa 40 Mal-% Chrom
in der Jjögieruhg in fester Lösung variiert, umsetzt,
wobei die Reaktionsgeschwindigkeit dieser Legierung in Farm feiner festen Lösung mit Wasserstoff bei dieser Temperatur
wenigstens etwa IOD mal so groß wie die Reiktiansgeschwindigkeit
Von unlegiertem Vanadin mit Wasserstoff bei dieser temperatur und bei identischen Wa^serstoffdrücken
ist.
Verfahren nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet, da!
M Eisen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da x von wenigstens etwa 2 Atom-1 bis etwa 22 Atom-? vari
iert.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daf: χ von wenigstens etwa 2 Atom-% bis etwa 5 Atom-% variiert.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M Nickel ist.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M Kobalt ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M Chrom ist.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß M Mangan ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur des anfänglichen Kontaktes von W. sserstof f gas mit der festen Lösung bei etwa 20 bis ί 0°
C liegt.
i
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasser stoff druck im Bereich von etwa 50 bis 70 atm
(5000 bis 7000 kPa) liegt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US42046782A | 1982-09-20 | 1982-09-20 | |
US06/490,768 US4440737A (en) | 1982-09-20 | 1983-05-02 | Room temperature reaction of vanadium-based alloys with hydrogen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3330647A1 true DE3330647A1 (de) | 1984-03-22 |
Family
ID=27024868
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833330647 Withdrawn DE3330647A1 (de) | 1982-09-20 | 1983-08-25 | Verfahren zur herstellung eines metallhydrids auf vanadinbasis |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4440737A (de) |
CA (1) | CA1203672A (de) |
DE (1) | DE3330647A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0410935A1 (de) * | 1989-07-24 | 1991-01-30 | Energy Conversion Devices, Inc. | Herstellung von Wasserstoffspeicherlegierungen mit hohem Vanadiumgehalt |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8201750A (nl) * | 1982-04-28 | 1983-11-16 | Philips Nv | Inrichting voorzien van een geevacueerd vat met een getter en een getterhulpmiddel. |
US4783329A (en) * | 1985-12-11 | 1988-11-08 | Allied-Signal Inc. | Hydriding solid solution alloys having a body centered cubic structure stabilized by quenching near euctectoid compositions |
US4781029A (en) * | 1987-06-05 | 1988-11-01 | Hydride Technologies Incorporated | Methods and apparatus for ocean thermal energy conversion using metal hydride heat exchangers |
US4839085A (en) * | 1987-11-30 | 1989-06-13 | Ergenics, Inc. | Method of manufacturing tough and porous getters by means of hydrogen pulverization and getters produced thereby |
BR9206195A (pt) * | 1991-06-27 | 1994-12-13 | Teledyne Ind | Processo para a produção de óxido de nióbio |
US5322548A (en) * | 1991-06-27 | 1994-06-21 | Teledyne Industries, Inc. | Recovery of niobium metal |
WO1993000293A1 (en) * | 1991-06-27 | 1993-01-07 | Teledyne Industries, Inc. | Method for the preparation of niobium nitride |
US5188810A (en) * | 1991-06-27 | 1993-02-23 | Teledyne Industries, Inc. | Process for making niobium oxide |
US5211921A (en) * | 1991-06-27 | 1993-05-18 | Teledyne Industries, Inc. | Process of making niobium oxide |
US5234674A (en) * | 1991-06-27 | 1993-08-10 | Teledyne Industries, Inc. | Process for the preparation of metal carbides |
AU2294392A (en) * | 1991-06-27 | 1993-01-25 | Teledyne Industries, Inc. | Process for the preparation of metal hydrides |
US5690799A (en) * | 1994-03-28 | 1997-11-25 | Imra Material R&D Co., Ltd. | Hydrogen-occluding alloy and hydrogen-occluding alloy electrode |
JP3626298B2 (ja) * | 1996-10-03 | 2005-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 水素吸蔵合金およびその製造方法 |
JPH11117036A (ja) * | 1997-10-09 | 1999-04-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
CN108658038B (zh) * | 2018-06-28 | 2021-12-10 | 桂林电子科技大学 | 一种基于LiAlH4的储氢材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4111689A (en) * | 1976-02-09 | 1978-09-05 | Franklin Baumgartner | Method of storing hydrogen |
US4318897A (en) * | 1980-08-18 | 1982-03-09 | Uop Inc. | Process for preparing hydrided iron-vanadium alloys |
US4358316A (en) * | 1980-12-29 | 1982-11-09 | University Patents, Inc. | Alloys for hydrogen storage |
-
1983
- 1983-05-02 US US06/490,768 patent/US4440737A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-07-19 CA CA000432764A patent/CA1203672A/en not_active Expired
- 1983-08-25 DE DE19833330647 patent/DE3330647A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0410935A1 (de) * | 1989-07-24 | 1991-01-30 | Energy Conversion Devices, Inc. | Herstellung von Wasserstoffspeicherlegierungen mit hohem Vanadiumgehalt |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA1203672A (en) | 1986-04-29 |
US4440737A (en) | 1984-04-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3330647A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines metallhydrids auf vanadinbasis | |
EP1042218B1 (de) | Verfahren zur herstellung nanokristalliner metallhydride | |
DE975335C (de) | Verfahren zur Umsetzung von Kohlenoxyd mit Wasserstoff in Gegenwart von Eisenkatalysatoren | |
EP0039791B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von sinterfähigen Legierungspulvern auf der Basis von Titan | |
DE3033503C2 (de) | Titan-Eisen-Legierung für die Speicherung von Wasserstoff und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE3003062C2 (de) | ||
DE2857360C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Molybdän-Wolfram-Karbonitrides mit der Struktur von Wolframkarbid | |
DE3330724A1 (de) | Verfahren zur herstellung eines metallhydrids und legierung zur durchfuehrung des verfahrens | |
DE4025282C2 (de) | Seltenerdmetall-Legierung zum Speichern von Wasserstoff | |
EP1140698B1 (de) | Verfahren zur herstellung von wolframkarbiden durch gasphasenkarburierung | |
DE2222173C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Metallen oder Metallegierungen | |
DE2707097C3 (de) | Verwendung einer Ti-Zr-Cr-Mn-Legierung zur Speicherung von Wasserstoff | |
US4425318A (en) | Hydriding body-centered cubic phase alloys at room temperature | |
DE69917178T2 (de) | Ternäre Wasserstoffspeichernde Legierung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE3703168C2 (de) | ||
DE3023770C2 (de) | Legierung zum Speichern von Wasserstoff | |
DE3613532A1 (de) | Intermetallische verbindungen, deren hydride und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE60117227T2 (de) | Herstellungsverfahren eines Katalysators für die Wasserdampfreformierung von Methanol | |
DE3411011C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer titanenthaltenden Wasserstoffspeicherlegierung | |
DE1129710B (de) | Verfahren zur Herstellung von Titanlegierungen in Pulverform | |
DE1942191A1 (de) | Verfahren zur Gewinnung von Rhenium | |
DE2833016C2 (de) | ||
DE2025588C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Uranmonocarbid | |
DE2821972A1 (de) | Verfahren zur herstellung von ammoniak | |
AT403632B (de) | Elektrodenmaterial für metallhydridzellen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |