JP2000336444A - Hydrogen storage alloy and hydrogen feeding system using this - Google Patents

Hydrogen storage alloy and hydrogen feeding system using this

Info

Publication number
JP2000336444A
JP2000336444A JP11145550A JP14555099A JP2000336444A JP 2000336444 A JP2000336444 A JP 2000336444A JP 11145550 A JP11145550 A JP 11145550A JP 14555099 A JP14555099 A JP 14555099A JP 2000336444 A JP2000336444 A JP 2000336444A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
alloy
hydrogen storage
effective
storage amount
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.)
Pending
Application number
JP11145550A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Morita
芳雄 盛田
Terumaru Harada
照丸 原田
Yoshiaki Yamamoto
義明 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP11145550A priority Critical patent/JP2000336444A/en
Publication of JP2000336444A publication Critical patent/JP2000336444A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the amt. of available hydrogen to be occluded in the alloy and its reaction rate with hydrogen and to prolong its cycle life by allowing it to have a Laves phase structure and a specified compsn. composed of Zr, Hf, Ti, Mn, Cr, Nb, Ni and C. SOLUTION: This hydrogen storage allay is expressed by the formula of (ZaHfgTi1-a-g)MnbCrcNbdNieCf. In the formula, 0.7<=a<=0.9, 0.6<=b<=0.8, 0<=c<=0.2, 0.1<=d<=3, 0.8<=e<=1.2, 0<=f<=0.03 and 0<=g<=0.01 are satisfied, and also, 1.8<=b+c+d+e+f<=2.2 is satisfied. In this alloy, its plateau pressure can be controlled to <=10 atmospheric pressure at room temp. Moreover, it has characteristics of good plateau flatness, a high amt. of available hydrogen to be occluded, a high reaction rate with hydrogen, a long cycle life or the like and is therefore preferably applicable as a hydrogen feeding system, particularly as a hydrogen feeding source of a fuel battery.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、可逆的に水素を吸
蔵・放出することができる水素吸蔵合金およびこれを用
いた水素供給システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydrogen storage alloy capable of reversibly storing and releasing hydrogen, and a hydrogen supply system using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】燃料電池は、水素等の燃料と酸素とを化
学反応させて化学エネルギーを直接電気エネルギーに変
換するため、一般に、高い発電効率を有する。また、燃
料電池には、機械的な駆動部が少ないため、騒音が非常
に小さく、小型化も可能である。このような燃料電池
は、設置や運用が比較的簡単なため、分散型の電力用電
源や通信機器用電源等に用いられている。
2. Description of the Related Art In general, a fuel cell has a high power generation efficiency because a fuel such as hydrogen is chemically reacted with oxygen to directly convert chemical energy into electric energy. Further, since the fuel cell has a small number of mechanical driving units, the noise is extremely low and the size can be reduced. Since such a fuel cell is relatively easy to install and operate, it is used as a distributed power supply or a power supply for communication equipment.

【0003】近年、燃料電池と水素吸蔵合金とを組み合
わせた燃料電池システムが、ポータブル電源として使用
されている。燃料電池の水素供給源として、MmNi
4.8Mn0.2合金、Ca0.7Mm0.3Ni4.8Al0.2合金な
どのAB5型合金、TiFe0. 8Mn0.2合金などのAB
型合金、Ti1.2Cr1.2Mn0.8合金などのAB2型ラー
ベス相合金(特開平4−181659号公報)、さらに
はTi−Cr−V系合金(5<Ti(at%)<60、
10<Cr(at%)<80、10<V(at%)<8
0)等の水素吸蔵合金への水素貯蔵が提案されている
(特開平9−31585号公報)。
In recent years, fuel cells and hydrogen storage alloys have been combined.
Fuel cell system used as a portable power source
Have been. MmNi as a hydrogen supply source for fuel cells
4.8Mn0.2Alloy, Ca0.7Mm0.3Ni4.8Al0.2Alloy
Which ABFiveType alloy, TiFe0. 8Mn0.2AB such as alloy
Mold alloy, Ti1.2Cr1.2Mn0.8AB such as alloyTwoType color
Beth phase alloy (JP-A-4-181659) and further
Is a Ti—Cr—V alloy (5 <Ti (at%) <60;
10 <Cr (at%) <80, 10 <V (at%) <8
0) and other hydrogen storage alloys have been proposed.
(Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-31585).

【0004】しかし、MmNi4.8Mn0.2合金、Ca
0.7Mm0.3Ni4.8Al0.2合金などのAB5型合金、T
iFe0.8Mn0.2合金などのAB型合金、Ti1.2Cr
1.2Mn0 .8合金などのAB2型ラーベス相合金は、プラ
トー圧の制御に観点をおいてその組成を決定した合金材
料であるため、本来最も必要な特性の一つである有効水
素吸蔵量は、それほど高くない。また、主として体心立
方の結晶構造部分をもつVCrTi系合金の最大水素吸
蔵量は3.6重量%であるが、水素圧組成等温線図にお
けるプラトーが2段となる。そして、一段目のプラトー
圧力が実用的圧力より極めて低いという理由から、実効
的な水素の吸蔵・放出は2段目に限定され、有効利用可
能な水素吸蔵量は2.1重量%である。さらに、VCr
Ti系合金は、水素との反応速度が比較的遅く、水素の
吸蔵・放出にともなうサイクル寿命も短いという問題が
あり、まだ実用的な領域には達していない。
However, MmNi4.8Mn0.2Alloy, Ca
0.7Mm0.3Ni4.8Al0.2AB such as alloyFiveMold alloy, T
ife0.8Mn0.2AB type alloy such as alloy, Ti1.2Cr
1.2Mn0 .8AB such as alloyTwoType Laves phase alloy
Alloy material whose composition is determined in view of toe pressure control
Water, which is one of the most necessary properties
Element storage is not very high. In addition, mainly
Hydrogen absorption of VCrTi-based alloy with one crystal structure part
Although the storage amount is 3.6% by weight, the hydrogen pressure composition isotherm
The plateau is two steps. And the first plateau
Effective because the pressure is much lower than the practical pressure
Storage and release of hydrogen is limited to the second stage and can be used effectively
The effective hydrogen storage amount is 2.1% by weight. In addition, VCr
Ti-based alloys have a relatively slow reaction rate with hydrogen,
The problem is that the cycle life associated with occlusion and release is short.
Yes, and have not yet reached a practical level.

【0005】燃料電池用水素供給源の分野においては、
水素供給源の体積が技術的に重要な因子となる。そのた
め一定体積の合金に吸蔵され、かつ放出され得る水素
量、すなわち合金の有効水素吸蔵量が重要ということに
なる。さらに、実用的には水素との反応速度が速く、か
つサイクル寿命が長いことが要求される。
In the field of hydrogen sources for fuel cells,
The volume of the hydrogen source is a technically important factor. Therefore, the amount of hydrogen that can be absorbed and released by a fixed volume of alloy, that is, the effective hydrogen storage amount of the alloy is important. Further, practically, it is required that the reaction rate with hydrogen is high and the cycle life is long.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】水素吸蔵合金を用いる
場合、まず、使用温度における水素の吸蔵・放出能が大
きいことが望まれる。しかし、前記のAB5型、AB
型、AB2型合金は、燃料電池に対する水素の供給圧力
を10気圧以下に設定することを目的とするものであ
り、この圧力下において、いずれの合金も有効水素吸蔵
量が不充分である。また、VCrTi系合金の有効水素
吸蔵量は、2.1重量%であり、AB5型、AB型、A
2型合金に比べると高いが、水素との反応速度が比較
的遅く、サイクル寿命も短いという問題がある。
When a hydrogen storage alloy is used, first, it is desired that the hydrogen storage / release capability at the operating temperature is large. However, said AB 5 type, AB
And AB 2 type alloys are intended to set the supply pressure of hydrogen to the fuel cell to 10 atm or less, and under these pressures, all alloys have insufficient effective hydrogen storage capacity. The effective hydrogen storage capacity of VCrTi based alloy is 2.1 wt%, AB 5 type, AB-type, A
Higher than the B 2 type alloys, but relatively slow rate of reaction with hydrogen, there is a problem that shorter cycle life.

【0007】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、有効水素吸蔵量が高く、水素との反応速度が速
く、かつ、長いサイクル寿命を有する水素吸蔵合金およ
びこれを用いた水素供給システムを提供することを課題
とする。例えば本発明の水素吸蔵合金を燃料電池に適用
すると、優れた水素供給システムとなる。
The present invention has been made in view of the above points, and has been made in view of the above circumstances. A hydrogen storage alloy having a high effective hydrogen storage amount, a high reaction rate with hydrogen, and a long cycle life, and a hydrogen supply using the same are provided. It is an object to provide a system. For example, when the hydrogen storage alloy of the present invention is applied to a fuel cell, an excellent hydrogen supply system is obtained.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、ラーベス相構
造を有し、式(1): (ZraHfgTi1-a-g)MnbCrcNbdNief (1) (式中、a〜gは、0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦
0.8、0≦c≦0.2、0.1≦d≦0.3、0.8
≦e≦1.2、0≦f≦0.03、0≦g≦0.1、
1.8≦b+c+d+e+f≦2.2を満たす。)で表
される水素吸蔵合金に関する。また、本発明は、前記式
において、特にf=0、0≦g≦0.1である水素吸蔵
合金、0.01≦f≦0.03、g=0である水素吸蔵
合金、および前記水素吸蔵合金を用いた水素供給システ
ムに関する。
Means for Solving the Problems The present invention has a Laves phase structure, Formula (1): (Zr a Hf g Ti 1-ag) Mn b Cr c Nb d Ni e C f (1) ( Formula Where a to g are 0.7 ≦ a ≦ 0.9, 0.6 ≦ b ≦
0.8, 0 ≦ c ≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8
≦ e ≦ 1.2, 0 ≦ f ≦ 0.03, 0 ≦ g ≦ 0.1,
It satisfies 1.8 ≦ b + c + d + e + f ≦ 2.2. )). In addition, the present invention provides a hydrogen storage alloy in which f = 0 and 0 ≦ g ≦ 0.1, a hydrogen storage alloy where 0.01 ≦ f ≦ 0.03 and g = 0, and The present invention relates to a hydrogen supply system using a storage alloy.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】有効水素吸蔵量が高く、水素との
反応速度が速く、サイクル寿命の長い合金として、AB
2型ラーベス相合金がある。また、AB2型ラーベス相合
金の中でも、特に、プラトー圧の制御、有効水素吸蔵
量、プラトー平坦性の観点から、(ZrTi)(MnC
rNbNi)2系ラーベス相合金、(ZrHfTi)
(MnCrNbNi)2系ラーベス相合金および(Zr
Ti)(MnCrNbNiC)2系ラーベス相合金が好
ましいものとして選ばれる。本発明者らは、前記のよう
な金属組織学的な考察を加えながら、これらの合金系に
おいて、多種の組成の異なる新規な合金を設計・作製
し、水素吸蔵特性を測定した結果、式(1): (ZraHfgTi1-a-g)MnbCrcNbdNief (1) (式中、a〜gは、0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦
0.8、0≦c≦0.2、0.1≦d≦0.3、0.8
≦e≦1.2、0≦f≦0.03、0≦g≦0.1、
1.8≦b+c+d+e+f≦2.2を満たす。)で表
されるラーベス相合金が水素供給システム用水素吸蔵合
金として優れることを見出した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As an alloy having a high effective hydrogen storage capacity, a high reaction rate with hydrogen and a long cycle life, AB
There is a type 2 Laves phase alloy. Among the AB 2 type Laves phase alloys, (ZrTi) (MnC) is particularly preferred from the viewpoints of control of plateau pressure, effective hydrogen storage amount, and plateau flatness.
rNbNi) 2- base Laves phase alloy, (ZrHfTi)
(MnCrNbNi) 2- based Laves phase alloy and (Zr
Ti) (MnCrNbNiC) 2- based Laves phase alloy is selected as preferred. The present inventors have designed and manufactured various new alloys having different compositions in these alloy systems while adding the above metallographic considerations, and measured the hydrogen storage characteristics. 1): (Zr a Hf g Ti 1-ag) Mn b Cr c Nb d Ni e C f (1) ( wherein, a to g are, 0.7 ≦ a ≦ 0.9,0.6 ≦ b ≤
0.8, 0 ≦ c ≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8
≦ e ≦ 1.2, 0 ≦ f ≦ 0.03, 0 ≦ g ≦ 0.1,
It satisfies 1.8 ≦ b + c + d + e + f ≦ 2.2. ) Was found to be excellent as a hydrogen storage alloy for a hydrogen supply system.

【0010】前記水素吸蔵合金は、室温(27℃)にお
いて、そのプラトー圧を10気圧以下に制御することが
できる。また、前記水素吸蔵合金は、良好なプラトー平
坦性を有し、有効水素吸蔵量が高く、水素との反応速度
が速く、サイクル寿命が長い。前記のような特性を有す
る点から、前記水素吸蔵合金は、水素供給システム、特
に、燃料電池の水素供給源として好ましく適用される。
式(1)において、aが前記範囲を外れると、プラトー
圧が10気圧以上もしくは1気圧以下となり、bが前記
範囲を外れると、プラトー平坦性もしくはヒステリシス
がわるくなり、cが前記範囲を外れると、プラトー平坦
性もしくはヒステリシスがわるくなり、dが前記範囲を
外れると、最大水素吸蔵量が減少し、eが前記範囲を外
れると、プラトー圧が10気圧以上もしくは1気圧以下
となり、fが前記範囲を外れると、最大水素吸蔵量が減
少し、gが前記範囲を外れると、最大水素吸蔵量が減少
する。また、より良好なプラトー平坦性を得ることがで
き、大きな有効水素吸蔵量が得られる点から、a〜gは
それぞれ、0.77≦a≦0.82、0.68≦b≦
0.72、0.08≦c≦0.10、0.15≦d≦
0.25、0.95≦e≦1.05、0≦f≦0.01
5、0≦g≦0.06であることが好ましい。
[0010] The plateau pressure of the hydrogen storage alloy at room temperature (27 ° C) can be controlled to 10 atm or less. Further, the hydrogen storage alloy has good plateau flatness, a high effective hydrogen storage amount, a high reaction rate with hydrogen, and a long cycle life. In view of the above characteristics, the hydrogen storage alloy is preferably applied as a hydrogen supply system, particularly as a hydrogen supply source for a fuel cell.
In the formula (1), if a falls outside the above range, the plateau pressure becomes 10 atmospheres or more or 1 atmosphere or less. When the plateau flatness or hysteresis becomes poor, and d is out of the above range, the maximum hydrogen storage amount is reduced. Deviates from the range, the maximum hydrogen storage amount decreases, and when g is out of the range, the maximum hydrogen storage amount decreases. Further, from the viewpoint that a better plateau flatness can be obtained and a large effective hydrogen storage amount can be obtained, a to g are respectively 0.77 ≦ a ≦ 0.82 and 0.68 ≦ b ≦
0.72, 0.08 ≦ c ≦ 0.10, 0.15 ≦ d ≦
0.25, 0.95 ≦ e ≦ 1.05, 0 ≦ f ≦ 0.01
5, it is preferable that 0 ≦ g ≦ 0.06.

【0011】有効水素吸蔵量とは、単位体積あたりの水
素吸蔵合金が可逆的に吸蔵できる水素の量をいう。有効
水素吸蔵量は、有効かつ安定な水素放出の圧力範囲を1
〜10気圧とすると、例えば図1〜3に示すような単位
体積あたりの水素吸蔵量と水素平衡圧力との関係を示す
水素圧組成等温線図において、水素平衡圧力が10気圧
のときの単位体積あたりの水素吸蔵量と、水素平衡圧力
が1気圧のときの単位体積あたりの水素吸蔵量との差か
ら求められる。
The effective hydrogen storage amount refers to the amount of hydrogen that can be reversibly stored by the hydrogen storage alloy per unit volume. The effective hydrogen storage amount is defined as the effective and stable hydrogen release pressure range of 1
Assuming that the pressure is 10 to 10 atm, for example, in the hydrogen pressure composition isotherm diagram showing the relationship between the hydrogen storage amount per unit volume and the hydrogen equilibrium pressure as shown in FIGS. Of hydrogen per unit volume and the hydrogen storage amount per unit volume when the hydrogen equilibrium pressure is 1 atm.

【0012】水素との反応速度とは、水素吸蔵合金が、
水素ガスと反応して水素を吸蔵する速度や吸蔵した水素
を放出する速度をいう。水素との反応速度は、例えば、
後述の実施例のように、一般的な反応速度測定装置を用
いて測定される有効水素吸蔵量の80%を吸蔵するのに
要する時間、有効水素吸蔵量の80%を放出するのに要
する時間で示すことができる。
The rate of reaction with hydrogen is as follows.
It refers to the rate at which hydrogen reacts with the hydrogen gas and stores the hydrogen and the rate at which the stored hydrogen is released. The rate of reaction with hydrogen is, for example,
The time required to occlude 80% of the effective hydrogen storage capacity measured using a general reaction rate measuring device, and the time required to release 80% of the effective hydrogen storage capacity as in the examples described later. Can be indicated by

【0013】また、サイクル寿命は、水素の吸蔵・放出
を繰り返すことによる水素吸蔵合金の有効水素吸蔵量の
劣化率により評価される。
The cycle life is evaluated based on the rate of deterioration of the effective hydrogen storage amount of the hydrogen storage alloy due to repeated storage and release of hydrogen.

【0014】式(1)において、特に、f=0、g=0
の合金、すなわち式(2): (ZraTi1-a)MnbCrcNbdNie (2) (式中、a〜eは、0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦
0.8、0≦c≦0.2、0.1≦d≦0.3、0.8
≦e≦1.2、1.8≦b+c+d+e≦2.2を満た
す。)で表される合金は、合金製造コストの点から、特
に汎用的な燃料電池用水素供給システムとして好適であ
る。式(2)において、a〜eが前記範囲を外れると、
合金の有効水素吸蔵量は減少する。
In the formula (1), in particular, f = 0 and g = 0
Alloys, i.e., formula (2): in (Zr a Ti 1-a) Mn b Cr c Nb d Ni e (2) ( wherein, a to e is, 0.7 ≦ a ≦ 0.9,0.6 ≦ b ≦
0.8, 0 ≦ c ≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8
≤ e ≤ 1.2 and 1.8 ≤ b + c + d + e ≤ 2.2. The alloy represented by ()) is particularly suitable as a general-purpose hydrogen supply system for fuel cells from the viewpoint of alloy production cost. In the formula (2), when a to e are out of the above range,
The effective hydrogen storage capacity of the alloy decreases.

【0015】式(2)で表される合金は、前記有効水素
吸蔵量として1400mL/cm3以上、さらには14
00〜1440mL/cm3の値をとることができる。
例えば後述する実施例では、その値は1420mL/c
3である。また、この合金は、有効水素吸蔵量の80
%を吸蔵するのに要する時間として10秒以下、さらに
は5〜10秒の値を、有効水素吸蔵量の80%を放出す
るのに要する時間として15秒以下、さらには10〜1
5秒の値を、さらに、後述の実施例でいう劣化率として
8%以下、さらには2〜8%の値をとることができる。
The alloy represented by the formula (2) has an effective hydrogen storage amount of 1400 mL / cm 3 or more,
A value of 00 to 1440 mL / cm 3 can be taken.
For example, in the embodiment described later, the value is 1420 mL / c.
m is 3. This alloy has an effective hydrogen storage capacity of 80%.
% Or less, more preferably 5 to 10 seconds as the time required to occlude%, 15 seconds or less as the time required to release 80% of the effective hydrogen storage amount, and more preferably 10 to 1
The value of 5 seconds can be taken as a deterioration rate of 8% or less, and further, a value of 2 to 8% as a deterioration rate in an example described later.

【0016】また、式(1)において、特に、f=0、
0<g≦0.1の合金、すなわち式(3): (ZraHfgTi1-a-g)MnbCrcNbdNie (3) (式中、a〜eおよびgは、0.7≦a≦0.9、0.
6≦b≦0.8、0≦c≦0.2、0.1≦d≦0.
3、0.8≦e≦1.2、0<g≦0.1、1.8≦b
+c+d+e≦2.2を満たす。)で表される合金は、
Zr、Ti、Mn、Cr、Nb、Niの他に、さらにH
fを含有するため、式(2)で表される合金より、ヒス
テリシス特性の点で好ましい。この合金は、低ヒステリ
シス特性の点から、特に、容器内圧力の上昇を極力抑え
る必要のある燃料電池用水素供給システムとして好適で
ある。式(3)において、a〜eが前記範囲を外れる
と、合金の有効水素吸蔵量が減少し、gが0.1を超え
ると、合金のヒステリシスが大きくなり、最大水素吸蔵
量が減少する。
In the formula (1), in particular, f = 0,
0 <g ≦ 0.1 alloy, i.e. the formula (3): (Zr a Hf g Ti 1-ag) Mn b Cr c Nb d Ni e (3) ( wherein, a to e and g are 0. 7 ≦ a ≦ 0.9, 0.
6 ≦ b ≦ 0.8, 0 ≦ c ≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.
3, 0.8 ≦ e ≦ 1.2, 0 <g ≦ 0.1, 1.8 ≦ b
+ C + d + e ≦ 2.2 is satisfied. The alloy represented by)
In addition to Zr, Ti, Mn, Cr, Nb and Ni, H
Since it contains f, it is more preferable than the alloy represented by the formula (2) in terms of hysteresis characteristics. This alloy is suitable from the viewpoint of low hysteresis characteristics, particularly as a hydrogen supply system for a fuel cell in which an increase in the pressure in the container needs to be suppressed as much as possible. In the formula (3), when a to e are out of the above range, the effective hydrogen storage amount of the alloy decreases, and when g exceeds 0.1, the hysteresis of the alloy increases and the maximum hydrogen storage amount decreases.

【0017】式(3)で表される合金は、前記有効水素
吸蔵量として1410mL/cm3以上、さらには14
10〜1450mL/cm3の値をとることができる。
例えば後述する実施例では、その値は1430mL/c
3である。また、この合金は、有効水素吸蔵量の80
%を吸蔵するのに要する時間として10秒以下、さらに
は5〜10秒の値を、有効水素吸蔵量の80%を放出す
るのに要する時間として15秒以下、さらには10〜1
5秒の値を、さらに、後述の実施例でいう劣化率として
8%以下、さらには2〜8%の値をとることができる。
The alloy represented by the formula (3) has an effective hydrogen storage amount of 1410 mL / cm 3 or more,
Values of 10 to 1450 mL / cm 3 can be taken.
For example, in the embodiment described later, the value is 1430 mL / c.
m is 3. This alloy has an effective hydrogen storage capacity of 80%.
% Or less, and more preferably 5 to 10 seconds as the time required to occlude%, 15 seconds or less as the time required to release 80% of the effective hydrogen storage amount, and even 10 to 1
The value of 5 seconds can be taken as a deterioration rate of 8% or less, and further, a value of 2 to 8% as a deterioration rate in an example described later.

【0018】また、式(1)において、特に、0.01
≦f≦0.03、g=0の合金、すなわち式(4): (ZraTi1-a)MnbCrcNbdNief (4) (式中、a〜fは、0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦
0.8、0≦c≦0.2、0.1≦d≦0.3、0.8
≦e≦1.2、0.01≦f≦0.03、1.8≦b+
c+d+e+f≦2.2を満たす。)で表される合金
は、Zr、Ti、Mn、Cr、Nb、Niの他に、さら
にC(炭素)を含有するため、式(2)で表される合金
より、さらに有効水素吸蔵量が大きくなる点で好まし
い。この合金は、有効水素吸蔵量が大きい点から、特に
体積あたりの水素の貯蔵量を少しでも大きくする必要の
ある燃料電池用水素供給システムとして好適である。式
(4)において、a〜eが前記範囲を外れると、合金の
有効水素吸蔵量が減少し、fが0.01より小さくなる
と、合金の有効水素吸蔵量のさらなる改善効果が小さく
なり、fが0.03より大きくなると、合金の最大水素
吸蔵量が減少する。
In the formula (1), in particular, 0.01
≦ f ≦ 0.03, g = 0 the alloy, i.e. the formula (4): (Zr a Ti 1-a) Mn b Cr c Nb d Ni e C f (4) ( wherein, a to f is 0 0.7 ≦ a ≦ 0.9, 0.6 ≦ b ≦
0.8, 0 ≦ c ≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8
≦ e ≦ 1.2, 0.01 ≦ f ≦ 0.03, 1.8 ≦ b +
It satisfies c + d + e + f ≦ 2.2. The alloy represented by the formula (2) further contains C (carbon) in addition to Zr, Ti, Mn, Cr, Nb, and Ni, so that the effective hydrogen storage amount is more than that of the alloy represented by the formula (2). This is preferable in terms of increasing the size. This alloy is suitable for a hydrogen supply system for a fuel cell, in which the amount of stored hydrogen per volume needs to be increased as much as possible, in particular, because the effective hydrogen storage amount is large. In the formula (4), when a to e are out of the above range, the effective hydrogen storage amount of the alloy decreases, and when f is smaller than 0.01, the effect of further improving the effective hydrogen storage amount of the alloy decreases, and f Is greater than 0.03, the maximum hydrogen storage capacity of the alloy decreases.

【0019】式(4)で表される合金は、前記有効水素
吸蔵量として1430mL/cm3以上、さらには14
30〜1470mL/cm3の値をとることができる。
例えば後述する実施例では、その値は1450mL/c
3である。また、この合金は、有効水素吸蔵量の80
%を吸蔵するのに要する時間として12秒以下、さらに
は6〜12秒の値を、有効水素吸蔵量の80%を放出す
るのに要する時間として18秒以下、さらには12〜1
8秒の値を、さらに、後述の実施例でいう劣化率として
10%以下、さらには4〜10%の値をとることができ
る。
The alloy represented by the formula (4) has an effective hydrogen storage capacity of 1430 mL / cm 3 or more,
Values of 30-1470 mL / cm 3 can be taken.
For example, in the embodiment described later, the value is 1450 mL / c.
m is 3. This alloy has an effective hydrogen storage capacity of 80%.
%, A value of 12 seconds or less, more preferably 6 to 12 seconds, as a time required for releasing 80% of the effective hydrogen storage amount, and a value of 6 to 12 seconds, and further, 12 to 1
The value of 8 seconds can be taken as a deterioration rate of 10% or less, and further, a value of 4 to 10% in the examples described later.

【0020】なお、本発明の水素吸蔵合金は、Zr、H
f、Ti、Mn、Cr、Nb、Niの各金属および化合
物TiCから必要な原料を選んで秤量し、アルゴン雰囲
気中のアーク溶解炉で一緒に溶かして合金化させて得る
ことができる。その際、均質に合金化されるように、イ
ンゴットを上下に反転させながら5回程度再溶解させる
ことが好ましい。得られたボタンインゴットは、常法に
より、1100〜1250℃で6〜24時間熱処理され
る。
The hydrogen storage alloy according to the present invention comprises Zr, H
The necessary raw materials are selected and weighed from each of the metals f, Ti, Mn, Cr, Nb, and Ni and the compound TiC, and they can be obtained by melting and alloying together in an arc melting furnace in an argon atmosphere. At that time, it is preferable to re-melt the ingot about five times while inverting the ingot up and down so that the alloy is homogeneously formed. The obtained button ingot is heat-treated at 1100 to 1250 ° C for 6 to 24 hours by a conventional method.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明を実施例に基いてより具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0022】まず、以下の実施例および比較例で用いた
評価方法について以下に説明する。
First, evaluation methods used in the following examples and comparative examples will be described below.

【0023】(有効水素吸蔵量の測定)有効水素吸蔵量
は、単位体積あたりの水素吸蔵量と水素平衡圧力との関
係を示す水素圧組成等温線図における水素平衡圧力が1
0気圧のときの単位体積あたりの水素吸蔵量と、水素平
衡圧力が1気圧のときの単位体積あたりの水素吸蔵量と
の差から求めた。
(Measurement of Effective Hydrogen Storage Amount) The effective hydrogen storage amount is defined as the hydrogen equilibrium pressure in the hydrogen pressure composition isotherm diagram showing the relationship between the hydrogen storage amount per unit volume and the hydrogen equilibrium pressure.
It was determined from the difference between the hydrogen storage amount per unit volume at 0 atm and the hydrogen storage amount per unit volume at a hydrogen equilibrium pressure of 1 atm.

【0024】水素圧組成等温線図は、真空原点法により
測定した。これは試料を活性化させた後、真空脱気した
状態の固溶水素量を零として測定を行う方法である。合
金の活性化は、室温で水素の吸蔵・放出を3サイクル繰
り返すことにより行った。
The hydrogen pressure composition isotherm was measured by the vacuum origin method. This is a method of activating a sample and measuring the amount of dissolved hydrogen in a vacuum degassed state as zero. The activation of the alloy was performed by repeating three cycles of storing and releasing hydrogen at room temperature.

【0025】(水素との反応速度の測定)水素との反応
速度は、反応速度測定装置を用いて、所定の合金が水素
ガスと反応して水素を吸蔵する速度を数量化することに
より求めた。具体的には、試料を脱水素化した後、蓄圧
器に所定の圧力の水素を充填し、水素を吸蔵させて、水
素圧力の変化と時間との関係を記録し、時間をx軸に、
試料と反応した水素の量をy軸にとってプロットし、こ
れらの関係から求めた。ここでは、反応速度を評価する
代表値として、有効水素吸蔵量の80%を吸蔵するのに
要する時間および有効水素吸蔵量の80%を放出するの
に要する時間を求めた。
(Measurement of Reaction Rate with Hydrogen) The reaction rate with hydrogen was determined by quantifying the rate at which a given alloy reacted with hydrogen gas and absorbed hydrogen using a reaction rate measuring device. . Specifically, after the sample is dehydrogenated, the accumulator is filled with hydrogen at a predetermined pressure, hydrogen is absorbed, and the relationship between the change in hydrogen pressure and time is recorded.
The amount of hydrogen reacted with the sample was plotted on the y-axis and determined from these relationships. Here, as a representative value for evaluating the reaction rate, the time required for storing 80% of the effective hydrogen storage amount and the time required for releasing 80% of the effective hydrogen storage amount were determined.

【0026】(サイクル寿命の測定)熱サイクル寿命試
験装置を用いて、下限温度を10℃、上限温度を80
℃、1サイクルあたりに要する時間を500秒として、
加熱・冷却を1万サイクル繰り返したときの所定の合金
の前記有効水素吸蔵量の劣化率(%)を求めた。劣化率
が低いほどサイクル寿命が長いことを示す。
(Measurement of cycle life) Using a thermal cycle life test apparatus, the lower limit temperature was set at 10 ° C and the upper limit temperature was set at 80 ° C.
℃, the time required per cycle is 500 seconds,
The rate of deterioration (%) of the effective hydrogen storage capacity of a given alloy when heating and cooling were repeated 10,000 cycles was determined. The lower the deterioration rate, the longer the cycle life.

【0027】《実施例1》式(2)で表される合金の1
つとして、式:Zr0.8Ti0.2Mn0.7Cr0.1Nb0.2
Ni1.0で表される合金を以下の手順で製造した。ま
ず、Zr、Ti、Mn、Cr、NbおよびNiの各金属
を所定量秤量し、アルゴン雰囲気中のアーク溶解炉で一
緒に溶かして合金化させた。その際、均質に合金化され
るようにインゴットを上下に反転させながら5回程度再
溶解した。得られたボタンインゴットは、1100℃で
24時間熱処理後、粉砕して水素圧組成等温線測定試料
とした。得られた試料を用いて、前記方法に従って有効
水素吸蔵量、水素との反応速度およびサイクル寿命を測
定した。
Example 1 One of the alloys represented by the formula (2)
In the formula, Zr 0.8 Ti 0.2 Mn 0.7 Cr 0.1 Nb 0.2
An alloy represented by Ni 1.0 was produced by the following procedure. First, a predetermined amount of each of Zr, Ti, Mn, Cr, Nb, and Ni was weighed and melted together in an arc melting furnace in an argon atmosphere to form an alloy. At that time, the ingot was re-melted about five times while inverting the ingot up and down so as to form a homogeneous alloy. The obtained button ingot was heat-treated at 1100 ° C. for 24 hours and then pulverized to obtain a hydrogen pressure composition isotherm measurement sample. Using the obtained sample, the effective hydrogen storage amount, the reaction rate with hydrogen, and the cycle life were measured in accordance with the above-mentioned method.

【0028】図1は、本実施例の合金の室温における水
素圧組成等温線図である。横軸は、単位体積あたりの水
素吸蔵量を示し、縦軸は、水素平衡圧力を示す。図1
は、この合金が優れたプラトー平坦性を有することを示
している。また、有効水素吸蔵量は1420mL/cm
3であった。従来のVCrTi系合金の単位体積あたり
の有効水素吸蔵量は、同様の測定において、1420m
L/cm3であり、本実施例の合金の値と同じであっ
た。
FIG. 1 is a hydrogen pressure composition isotherm at room temperature of the alloy of this embodiment. The horizontal axis indicates the hydrogen storage amount per unit volume, and the vertical axis indicates the hydrogen equilibrium pressure. FIG.
Shows that this alloy has excellent plateau flatness. The effective hydrogen storage amount is 1420 mL / cm
Was 3 . The effective hydrogen storage capacity per unit volume of the conventional VCrTi-based alloy was 1420 m
L / cm 3 , which was the same as the value of the alloy of this example.

【0029】一方、この合金が有効水素吸蔵量の80%
を吸蔵するのに要した時間は5秒、有効水素吸蔵量の8
0%を放出するのに要した時間は10秒であり、水素と
の反応速度も速いことが示された。この反応速度はLa
Ni5合金の反応速度と同等のレベルである。
On the other hand, this alloy accounts for 80% of the effective hydrogen storage amount.
The time required to store hydrogen is 5 seconds, and the effective hydrogen storage amount is 8 seconds.
The time required to release 0% was 10 seconds, indicating that the reaction rate with hydrogen was high. This reaction rate is La
This level is equivalent to the reaction rate of the Ni 5 alloy.

【0030】また、サイクル寿命を示す劣化率は5%で
あり、この合金のサイクル寿命が長いことも示された。
The deterioration rate indicating the cycle life was 5%, indicating that the cycle life of this alloy was long.

【0031】なお、本実施例の合金組成に近い組成を有
する合金は、いずれも同様の結果を示した。すなわち、
式:(ZraTi1-a)MnbCrcNbdNieで表され、
0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦0.8、0≦c≦
0.2、0.1≦d≦0.3、0.8≦e≦1.2、
1.8≦b+c+d+e≦2.2を満たす他の合金でも
前記と同様の測定を行ったところ、本実施例の合金のプ
ラトー圧とこれらの合金のプラトー圧との変化幅は2気
圧程度であった。これらの合金の有効水素吸蔵量は、1
400〜1440mL/cm3の範囲であるが、a〜e
が前記範囲を外れると、有効水素吸蔵量は急激に減少し
た。
Incidentally, all the alloys having compositions close to the alloy composition of the present example showed similar results. That is,
Formula is represented by (Zr a Ti 1-a) Mn b Cr c Nb d Ni e,
0.7 ≦ a ≦ 0.9, 0.6 ≦ b ≦ 0.8, 0 ≦ c ≦
0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8 ≦ e ≦ 1.2,
When the same measurement was performed for other alloys satisfying 1.8 ≦ b + c + d + e ≦ 2.2, the variation between the plateau pressure of the alloy of the present embodiment and the plateau pressure of these alloys was about 2 atm. Was. The effective hydrogen storage capacity of these alloys is 1
In the range of 400 to 1440 mL / cm 3 ,
Falls outside the above range, the effective hydrogen storage amount sharply decreased.

【0032】《実施例2》原料として、Zr、Hf、T
i、Mn、Cr、NbおよびNiの各金属を所定量秤量
した以外は、実施例1と同様の操作を行い、式(3)で
表される合金の1つとして、式:Zr0.775Hf0.05
0.175Mn0.7Cr0.1Nb0.2Ni1.0で表される合金
を製造し、水素圧組成等温線測定試料とした。得られた
試料を用いて、前記方法に従って有効水素吸蔵量、水素
との反応速度およびサイクル寿命を測定した。
Example 2 Zr, Hf, T
The same operation as in Example 1 was performed except that a predetermined amount of each metal of i, Mn, Cr, Nb and Ni was weighed, and as one of the alloys represented by the formula (3), the formula: Zr 0.775 Hf 0.05 T
It manufactures i 0.175 Mn 0.7 Cr 0.1 Nb 0.2 alloy represented by Ni 1.0, and hydrogen pressure composition isotherm measurement sample. Using the obtained sample, the effective hydrogen storage amount, the reaction rate with hydrogen, and the cycle life were measured in accordance with the above-mentioned method.

【0033】図2は、本実施例の合金の室温における水
素圧組成等温線図である。図2は、この合金が優れたプ
ラトー平坦性を有することを示している。また、この合
金の有効水素吸蔵量は、Hfの添加によるプラトー平坦
性のさらなる改善効果により、実施例1の合金より少し
増加し、1430mL/cm3であった。この値は、前
記VCrTi系合金の有効水素吸蔵量より増加してい
る。
FIG. 2 is a hydrogen pressure composition isotherm diagram at room temperature of the alloy of this embodiment. FIG. 2 shows that this alloy has excellent plateau flatness. Further, the effective hydrogen storage amount of this alloy was slightly increased to 1430 mL / cm 3 compared to the alloy of Example 1 due to the effect of further improving the plateau flatness due to the addition of Hf. This value is larger than the effective hydrogen storage capacity of the VCrTi-based alloy.

【0034】一方、この合金が有効水素吸蔵量の80%
を吸蔵するのに要した時間は5秒、有効水素吸蔵量の8
0%を放出するのに要した時間は10秒であり、反応速
度も速いことが示された。この反応速度はLaNi5
金の反応速度とと同等のレベルである。
On the other hand, this alloy accounts for 80% of the effective hydrogen storage capacity.
The time required to store hydrogen is 5 seconds, and the effective hydrogen storage amount is 8 seconds.
The time required to release 0% was 10 seconds, indicating a fast reaction rate. This reaction rate is at the same level as the reaction rate of the LaNi 5 alloy.

【0035】また、サイクル寿命を示す劣化率は5%で
あり、この合金のサイクル寿命が長いことも示された。
The deterioration rate indicating the cycle life was 5%, indicating that the cycle life of this alloy was long.

【0036】なお、本実施例の合金組成に近い組成を有
する合金は、いずれも同様の結果を示した。すなわち、
式:(ZraHfgTi1-a-g)MnbCrcNbdNie
表され、0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦0.8、0
≦c≦0.2、0.1≦d≦0.3、0.8≦e≦1.
2、0<g≦0.1、1.8≦b+c+d+e≦2.2
を満たす他の合金でも前記と同様の測定を行ったとこ
ろ、本実施例の合金のプラトー圧とこれらの合金のプラ
トー圧との変化幅は2気圧程度であった。これらの合金
の有効水素吸蔵量は1410〜1450mL/cm3
範囲であるが、a〜eが前記範囲を外れると、有効水素
吸蔵量は急激に減少した。また、gが0.1を超える
と、合金の有効水素吸蔵量が減少した。
Incidentally, all the alloys having compositions close to the alloy composition of the present example showed similar results. That is,
Formula is represented by (Zr a Hf g Ti 1- ag) Mn b Cr c Nb d Ni e, 0.7 ≦ a ≦ 0.9,0.6 ≦ b ≦ 0.8,0
≦ c ≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8 ≦ e ≦ 1.
2, 0 <g ≦ 0.1, 1.8 ≦ b + c + d + e ≦ 2.2
When the same measurement was performed for other alloys satisfying the above, the variation between the plateau pressure of the alloy of the present example and the plateau pressure of these alloys was about 2 atm. The effective hydrogen storage amounts of these alloys were in the range of 1410 to 1450 mL / cm 3 , but when a to e were out of the above range, the effective hydrogen storage amounts decreased sharply. When g exceeded 0.1, the effective hydrogen storage amount of the alloy decreased.

【0037】《実施例3》原料として、Zr、Ti、M
n、Cr、Nb、Niの各金属および化合物TiCを所
定量秤量した以外は、実施例1と同様の操作を行い、式
(4)で表される合金の1つとして、式:Zr0.8Ti
0.2Mn0.7Cr0.1Nb0.2Ni0.9850.01 5で表される
合金を製造し、水素圧組成等温線測定試料とした。得ら
れた試料を用いて、前記方法に従って有効水素吸蔵量、
水素との反応速度およびサイクル寿命を測定した。
Example 3 As raw materials, Zr, Ti, M
n, Cr, Nb, Ni metal and compound TiC
Except for the quantitative weighing, the same operation as in Example 1 was performed, and the equation
As one of the alloys represented by (4), the formula: Zr0.8Ti
0.2Mn0.7Cr0.1Nb0.2Ni0.985C0.01 FiveRepresented by
An alloy was manufactured and used as a hydrogen pressure composition isotherm measurement sample. Get
Using the obtained sample, the effective hydrogen storage amount according to the above method,
The rate of reaction with hydrogen and the cycle life were measured.

【0038】図3は、本実施例の合金の室温における水
素圧組成等温線図である。図3は、この合金が優れたプ
ラトー平坦性を有することを示している。また、この合
金の有効水素吸蔵量は、Cの添加による最大水素吸蔵量
の増大効果によって実施例1の合金より増加し、145
0mL/cm3であった。この値は、前記VCrTi系
合金の有効水素吸蔵量より増加している。
FIG. 3 is a hydrogen pressure composition isotherm at room temperature of the alloy of this embodiment. FIG. 3 shows that this alloy has excellent plateau flatness. Further, the effective hydrogen storage amount of this alloy is larger than that of the alloy of Example 1 due to the effect of increasing the maximum hydrogen storage amount by the addition of C.
It was 0 mL / cm 3 . This value is larger than the effective hydrogen storage capacity of the VCrTi-based alloy.

【0039】一方、この合金が有効水素吸蔵量の80%
を吸蔵するのに要した時間は6秒、有効水素吸蔵量の8
0%を放出するのに要した時間は12秒であり、反応速
度も速いことが示された。この反応速度はLaNi5
金の反応速度と同等のレベルである。
On the other hand, this alloy accounts for 80% of the effective hydrogen storage amount.
The time required to occlude hydrogen was 6 seconds, and the effective hydrogen occlusion amount was 8 seconds.
The time required to release 0% was 12 seconds, indicating a fast reaction rate. This reaction rate is at a level equivalent to the reaction rate of the LaNi 5 alloy.

【0040】また、サイクル寿命を示す劣化率は6%で
あり、この合金のサイクル寿命が長いことも示された。
Further, the deterioration rate indicating the cycle life was 6%, indicating that the cycle life of this alloy was long.

【0041】なお、本実施例の合金組成に近い組成を有
する合金は、いずれも同様の結果を示した。すなわち、
式:(ZraTi1-a)MnbCrcNbdNiefで表さ
れ、0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦0.8、0≦c
≦0.2、0.1≦d≦0.3、0.8≦e≦1.2、
0.01≦f≦0.03、1.8≦b+c+d+e+f
≦2.2を満たす他の合金でも前記と同様の測定を行っ
たところ、本実施例の合金のプラトー圧とこれらの合金
のプラトー圧との変化幅は2気圧程度であった。これら
の合金の有効水素吸蔵量は1430〜1470mL/c
3の範囲であるが、a〜eが前記範囲を外れると、有
効水素吸蔵量は急激に減少した。また、fが0.01よ
り小さくなると、合金の有効水素吸蔵量のさらなる改善
効果が小さくなり、fが0.03より大きくなると、合
金の有効水素吸蔵量が減少した。
Incidentally, all the alloys having compositions close to the alloy composition of the present example showed similar results. That is,
Formula: (Zr a Ti 1-a ) is represented by Mn b Cr c Nb d Ni e C f, 0.7 ≦ a ≦ 0.9,0.6 ≦ b ≦ 0.8,0 ≦ c
≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8 ≦ e ≦ 1.2,
0.01 ≦ f ≦ 0.03, 1.8 ≦ b + c + d + e + f
When other alloys satisfying ≤ 2.2 were measured in the same manner as described above, the variation between the plateau pressure of the alloy of the present embodiment and the plateau pressure of these alloys was about 2 atm. The effective hydrogen storage capacity of these alloys is 1430-1470 mL / c
Although it was in the range of m 3 , when a to e were out of the above range, the effective hydrogen storage amount rapidly decreased. Further, when f was smaller than 0.01, the effect of further improving the effective hydrogen storage amount of the alloy was reduced, and when f was larger than 0.03, the effective hydrogen storage amount of the alloy was reduced.

【0042】これらの結果は、有効水素吸蔵量、水素と
の反応速度およびサイクル寿命を高いレベルで同時に満
足する本発明の水素吸蔵合金を用いることにより、従来
に比べて長時間の作動が可能な高性能の燃料電池システ
ムを得ることができることを示している。
These results indicate that the use of the hydrogen storage alloy according to the present invention, which simultaneously satisfies the effective hydrogen storage amount, the reaction rate with hydrogen, and the cycle life at a high level, makes it possible to operate for a longer time than in the past. This shows that a high-performance fuel cell system can be obtained.

【0043】以上の実施例は、燃料電池に好適な水素供
給源を想定したものであるが、本発明の主旨を逸脱しな
い範囲であれば、室温で10気圧以下で利用されるどの
ような水素供給システムにも本発明の水素吸蔵合金を用
いることができ、同様の効果が発揮される。また、本実
施例では、主にb+c+d+e+f=2のラーベス相合
金について説明したが、1.8≦b+c+d+e+f≦
2.2、すなわち固溶限界内の範囲でb+c+d+e+
f=2を逸脱しても同様の効果を得ることができる。
Although the above embodiment is based on the assumption of a hydrogen supply source suitable for a fuel cell, any hydrogen source used at room temperature and 10 atm or less can be used without departing from the gist of the present invention. The hydrogen storage alloy of the present invention can also be used in the supply system, and the same effect is exerted. In the present embodiment, the Laves phase alloy in which b + c + d + e + f = 2 is mainly described, but 1.8 ≦ b + c + d + e + f ≦
2.2, that is, b + c + d + e + within the solid solution limit
The same effect can be obtained even if f = 2.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、10気圧以下の水素プ
ラトー圧を有し、有効水素吸蔵量が高く、水素との反応
速度が速く、サイクル寿命が長く、特に、燃料電池に好
適な水素供給システム用水素吸蔵合金を得ることができ
る。その主な理由は、プラトー圧およびプラトー平坦性
の観点から、合金組成を設計して最適化したからであ
る。本発明の水素供給システム用水素吸蔵合金を用いる
ことにより、水素供給源が従来以上の水素吸蔵・放出能
を有することが求められている燃料電池の性能の向上を
はかることができる。
According to the present invention, hydrogen having a hydrogen plateau pressure of 10 atm or less, a high effective hydrogen storage capacity, a high reaction rate with hydrogen, a long cycle life, and particularly a hydrogen suitable for a fuel cell. A hydrogen storage alloy for a supply system can be obtained. The main reason is that the alloy composition was designed and optimized from the viewpoint of plateau pressure and plateau flatness. By using the hydrogen storage alloy for a hydrogen supply system of the present invention, it is possible to improve the performance of a fuel cell in which a hydrogen supply source is required to have a higher hydrogen storage / release capability than before.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における水素吸蔵合金の室温
における水素圧組成等温線図である。
FIG. 1 is a hydrogen pressure composition isotherm diagram at room temperature of a hydrogen storage alloy according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施例における水素吸蔵合金の室
温における水素圧組成等温線図である。
FIG. 2 is a hydrogen pressure composition isotherm diagram at room temperature of a hydrogen storage alloy according to another embodiment of the present invention.

【図3】本発明のさらに他の実施例における水素吸蔵合
金の室温における水素圧組成等温線図である。
FIG. 3 is a hydrogen pressure composition isotherm at room temperature of a hydrogen storage alloy according to still another embodiment of the present invention.

フロントページの続き (72)発明者 山本 義明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 5H027 AA02 BA14 Continued on the front page (72) Inventor Yoshiaki Yamamoto 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. F-term (reference) 5H027 AA02 BA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ラーベス相構造を有し、式(1): (ZraHfgTi1-a-g)MnbCrcNbdNief (1) (式中、a〜gは、0.7≦a≦0.9、0.6≦b≦
0.8、0≦c≦0.2、0.1≦d≦0.3、0.8
≦e≦1.2、0≦f≦0.03、0≦g≦0.1、
1.8≦b+c+d+e+f≦2.2を満たす。)で表
される水素吸蔵合金。
1. A has a Laves phase structure, Formula (1): (Zr a Hf g Ti 1-ag) Mn b Cr c Nb d Ni e C f (1) ( wherein, a to g is 0 0.7 ≦ a ≦ 0.9, 0.6 ≦ b ≦
0.8, 0 ≦ c ≦ 0.2, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, 0.8
≦ e ≦ 1.2, 0 ≦ f ≦ 0.03, 0 ≦ g ≦ 0.1,
It satisfies 1.8 ≦ b + c + d + e + f ≦ 2.2. A hydrogen storage alloy represented by).
【請求項2】 f=0、0≦g≦0.1である請求項1
に記載の水素吸蔵合金。
2. The method according to claim 1, wherein f = 0 and 0 ≦ g ≦ 0.1.
The hydrogen storage alloy according to item 1.
【請求項3】 0.01≦f≦0.03、g=0である
請求項1に記載の水素吸蔵合金。
3. The hydrogen storage alloy according to claim 1, wherein 0.01 ≦ f ≦ 0.03 and g = 0.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれかに記載の水素吸
蔵合金を用いた水素供給システム。
4. A hydrogen supply system using the hydrogen storage alloy according to claim 1.
JP11145550A 1999-05-25 1999-05-25 Hydrogen storage alloy and hydrogen feeding system using this Pending JP2000336444A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11145550A JP2000336444A (en) 1999-05-25 1999-05-25 Hydrogen storage alloy and hydrogen feeding system using this

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11145550A JP2000336444A (en) 1999-05-25 1999-05-25 Hydrogen storage alloy and hydrogen feeding system using this

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000336444A true JP2000336444A (en) 2000-12-05

Family

ID=15387779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11145550A Pending JP2000336444A (en) 1999-05-25 1999-05-25 Hydrogen storage alloy and hydrogen feeding system using this

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000336444A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064916A1 (en) * 2002-01-31 2003-08-07 Jfe Steel Corporation Hybrid hydrogen storage container and method of storing hydrogen in container

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003064916A1 (en) * 2002-01-31 2003-08-07 Jfe Steel Corporation Hybrid hydrogen storage container and method of storing hydrogen in container
DE10392240B4 (en) * 2002-01-31 2008-09-04 Jfe Steel Corp. Hybrid hydrogen storage tank and method of storing hydrogen in such a tank
US7681753B2 (en) 2002-01-31 2010-03-23 Jfe Steel Corporation Hybrid hydrogen storage container and method of storing hydrogen in container

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3677220B2 (en) Magnesium-based hydrogen storage alloy
JP2935806B2 (en) Hydrogen storage material
JPH11106859A (en) Hydrogen storage alloy excellent in plateau flatness
US4446121A (en) Material for hydrogen absorption and desorption
JP2000336444A (en) Hydrogen storage alloy and hydrogen feeding system using this
JPH11310844A (en) Hydrogen storage alloy and hydrogen storage alloy electrode
JPH0471985B2 (en)
JPS5848481B2 (en) Hydrogen storage materials
JPH0570693B2 (en)
JPH0242893B2 (en)
JP4417805B2 (en) Hydrogen storage alloy and hydrogen storage container
JPH039175B2 (en)
JPH04337045A (en) Hydrogen storage material
JP2002097535A (en) Hydrogen absorbing alloy
JP2001303160A (en) Hydrogen storage alloy
EP4129534A1 (en) Ab5-type based hydrogen storage alloys, methods of preparation and uses thereof
JPH10298681A (en) Hydrogen storage alloy
JPH0375618B2 (en)
JPH10147829A (en) Hydrogen storage alloy for hydrogen feeding system
JP4062819B2 (en) Hydrogen storage alloy and method for producing the same
JPS61276945A (en) Hydrogen occluding zirconium alloy
JPH09316571A (en) Hydrogen storage alloy
EP0908415A1 (en) Hydrogen storage alloy
JPH05331578A (en) Hydrogen storage alloy
JPS597774B2 (en) Titanium-chromium-manganese hydrogen storage alloy