JP2002361076A - 水素吸蔵材料、その製造方法及び使用方法 - Google Patents
水素吸蔵材料、その製造方法及び使用方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素吸蔵能に優れ、なおかつ製造が容易な水
素吸蔵材料、その製造方法及び使用方法を提供する。 【解決手段】 水素吸蔵材料は、グラファイト構造を持
つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる。その
形態として、外形形状はコイル状が好ましく、アスペク
ト比は３〜１０００万が好ましい。また、加熱処理又は
酸化処理を施すか、あるいはアルカリ金属、アルカリ土
類金属、フッ素、ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいず
れか一つを挿入するかして水素吸蔵量を向上させるよう
にすることが好ましい。
素吸蔵材料、その製造方法及び使用方法を提供する。 【解決手段】 水素吸蔵材料は、グラファイト構造を持
つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる。その
形態として、外形形状はコイル状が好ましく、アスペク
ト比は３〜１０００万が好ましい。また、加熱処理又は
酸化処理を施すか、あるいはアルカリ金属、アルカリ土
類金属、フッ素、ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいず
れか一つを挿入するかして水素吸蔵量を向上させるよう
にすることが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば燃料電池や
水素エンジンの水素燃料タンクに使用される水素吸蔵材
料、その製造方法及び使用方法に関するものである。
水素エンジンの水素燃料タンクに使用される水素吸蔵材
料、その製造方法及び使用方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の水素吸蔵材料として、ランタン
−ニッケル金属合金が実用化されている。しかし、この
合金１グラムが吸蔵できる水素の量は、標準温度及び標
準圧力における水素の体積に換算して０．１〜０．２リ
ットル程度であり、より吸蔵能の高い水素吸蔵材料が求
められている。そうした中、カーボンナノチューブから
なる水素吸蔵材料が最近提案されている。カーボンナノ
チューブからなる水素吸蔵材料は、ランタン−ニッケル
金属合金の数倍の水素吸蔵能を有するものの、精製に高
度で煩雑な技術を要するなど製造が容易でないという問
題がある。
−ニッケル金属合金が実用化されている。しかし、この
合金１グラムが吸蔵できる水素の量は、標準温度及び標
準圧力における水素の体積に換算して０．１〜０．２リ
ットル程度であり、より吸蔵能の高い水素吸蔵材料が求
められている。そうした中、カーボンナノチューブから
なる水素吸蔵材料が最近提案されている。カーボンナノ
チューブからなる水素吸蔵材料は、ランタン−ニッケル
金属合金の数倍の水素吸蔵能を有するものの、精製に高
度で煩雑な技術を要するなど製造が容易でないという問
題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術に存在する問題点に着目してなされたもので
ある。その目的とするところは、水素吸蔵能に優れ、な
おかつ製造が容易な水素吸蔵材料、その製造方法及び使
用方法を提供することにある。
な従来技術に存在する問題点に着目してなされたもので
ある。その目的とするところは、水素吸蔵能に優れ、な
おかつ製造が容易な水素吸蔵材料、その製造方法及び使
用方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、グラファイト構造を持
つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなることを
要旨とする。
めに、請求項１に記載の発明は、グラファイト構造を持
つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなることを
要旨とする。
【０００５】請求項２に記載の発明は、実質的に非晶質
炭素のみからなることを要旨とする。請求項３に記載の
発明は、請求項１又は請求項２に記載の水素吸蔵材料に
おいて、加熱処理により非晶質炭素の一部をグラファイ
ト化して水素吸蔵量を向上させたことを要旨とする。
炭素のみからなることを要旨とする。請求項３に記載の
発明は、請求項１又は請求項２に記載の水素吸蔵材料に
おいて、加熱処理により非晶質炭素の一部をグラファイ
ト化して水素吸蔵量を向上させたことを要旨とする。
【０００６】請求項４に記載の発明は、請求項１から請
求項３のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料において、
酸化処理により活性化して水素吸蔵量を向上させたこと
を要旨とする。
求項３のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料において、
酸化処理により活性化して水素吸蔵量を向上させたこと
を要旨とする。
【０００７】請求項５に記載の発明は、請求項１から請
求項４のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料において、
アルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び
硫黄のうち少なくともいずれか一つが挿入されたことを
要旨とする。
求項４のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料において、
アルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び
硫黄のうち少なくともいずれか一つが挿入されたことを
要旨とする。
【０００８】請求項６に記載の発明は、請求項１から請
求項５のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料において、
コイル状に形成されたことを要旨とする。請求項７に記
載の発明は、請求項６に記載の水素吸蔵材料において、
コイル長さをコイル直径で除した値であるアスペクト比
が３〜１０００万であることを要旨とする。
求項５のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料において、
コイル状に形成されたことを要旨とする。請求項７に記
載の発明は、請求項６に記載の水素吸蔵材料において、
コイル長さをコイル直径で除した値であるアスペクト比
が３〜１０００万であることを要旨とする。
【０００９】請求項８に記載の発明は、請求項５に記載
の水素吸蔵材料を製造するための水素吸蔵材料の製造方
法であって、アルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素
・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つを、静
電場を印加しながら挿入する工程を含むことを要旨とす
る。
の水素吸蔵材料を製造するための水素吸蔵材料の製造方
法であって、アルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素
・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つを、静
電場を印加しながら挿入する工程を含むことを要旨とす
る。
【００１０】請求項９に記載の発明は、請求項１から請
求項７のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料に５０〜１
０００気圧及び−２７０〜０℃の雰囲気下で水素を吸蔵
させることを要旨とする。
求項７のいずれか一項に記載の水素吸蔵材料に５０〜１
０００気圧及び−２７０〜０℃の雰囲気下で水素を吸蔵
させることを要旨とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、本発明を
具体化した第１実施形態について説明する。
具体化した第１実施形態について説明する。
【００１２】本実施形態における水素吸蔵材料はコイル
状炭素繊維からなる。すなわち水素吸蔵材料は、炭素よ
りなる繊維によってコイル状に形成されている。このよ
うなコイル状炭素繊維としては、触媒活性化ＣＶＤ（化
学気相蒸着）法で製造されるものが好適である。また同
時に水素吸蔵材料は、グラファイト構造を持つ炭素の皮
膜を表面に有する非晶質炭素からなる。ただし本実施形
態の場合、グラファイト構造を持つ炭素の皮膜は非晶質
炭素の表面のうち一部にあるのみであり、この皮膜があ
る箇所は水素吸蔵材料の両末端の端面を除く箇所に相当
する。このため水素吸蔵材料は、末端の端面においての
み非晶質炭素が露出し、その他の箇所においてはグラフ
ァイト構造を持つ炭素の皮膜で表面を覆われた構成とな
っている。
状炭素繊維からなる。すなわち水素吸蔵材料は、炭素よ
りなる繊維によってコイル状に形成されている。このよ
うなコイル状炭素繊維としては、触媒活性化ＣＶＤ（化
学気相蒸着）法で製造されるものが好適である。また同
時に水素吸蔵材料は、グラファイト構造を持つ炭素の皮
膜を表面に有する非晶質炭素からなる。ただし本実施形
態の場合、グラファイト構造を持つ炭素の皮膜は非晶質
炭素の表面のうち一部にあるのみであり、この皮膜があ
る箇所は水素吸蔵材料の両末端の端面を除く箇所に相当
する。このため水素吸蔵材料は、末端の端面においての
み非晶質炭素が露出し、その他の箇所においてはグラフ
ァイト構造を持つ炭素の皮膜で表面を覆われた構成とな
っている。
【００１３】ちなみに、触媒活性化ＣＶＤ法で得られる
コイル状炭素繊維の場合、グラファイト構造を持つ炭素
の皮膜の厚みはおよそ１〜１０ｎｍである。また比表面
積は１００〜２００ｍ2／ｇ程度、水素原子数と炭素原
子数の比（Ｈ／Ｃ）は０．３以下、酸素原子数と炭素原
子数の比（Ｏ／Ｃ）は０．０２以下、硫黄原子数と炭素
原子数の比（Ｓ／Ｃ）は０．０００５以下である。
コイル状炭素繊維の場合、グラファイト構造を持つ炭素
の皮膜の厚みはおよそ１〜１０ｎｍである。また比表面
積は１００〜２００ｍ2／ｇ程度、水素原子数と炭素原
子数の比（Ｈ／Ｃ）は０．３以下、酸素原子数と炭素原
子数の比（Ｏ／Ｃ）は０．０２以下、硫黄原子数と炭素
原子数の比（Ｓ／Ｃ）は０．０００５以下である。
【００１４】水素吸蔵材料の形態として、アスペクト比
は３〜１０００万が好ましく、１０〜５０万がより好ま
しく、１００〜１万が特に好ましい。なお、アスペクト
比とはコイル長さをコイル直径で除した値である。アス
ペクト比があまりに小さい又は大きいと水素吸蔵能が低
下するため好ましくない。アスペクト比が小さいときに
水素吸蔵能が低下するのは、水素吸蔵材料の全表面積に
占めるグラファイト構造を持つ炭素の皮膜で覆われた箇
所の面積の比率が過小となることによる。グラファイト
構造を持つ炭素の皮膜は非晶質炭素における吸蔵水素を
安定して保持するように働くので、上記比率が過小とな
ると吸蔵水素が安定して保持されなくなって水素吸蔵能
が低下する。逆にアスペクト比が大きいときに水素吸蔵
能が低下するのは、水素吸蔵材料の全表面積に占める非
晶質炭素の露出した箇所の面積の比率が過小となること
による。非晶質炭素の露出した箇所は非晶質炭素部分で
吸蔵される水素の入口として働くので、上記比率が過小
となると水素が入り込みにくくなって水素吸蔵能が低下
する。
は３〜１０００万が好ましく、１０〜５０万がより好ま
しく、１００〜１万が特に好ましい。なお、アスペクト
比とはコイル長さをコイル直径で除した値である。アス
ペクト比があまりに小さい又は大きいと水素吸蔵能が低
下するため好ましくない。アスペクト比が小さいときに
水素吸蔵能が低下するのは、水素吸蔵材料の全表面積に
占めるグラファイト構造を持つ炭素の皮膜で覆われた箇
所の面積の比率が過小となることによる。グラファイト
構造を持つ炭素の皮膜は非晶質炭素における吸蔵水素を
安定して保持するように働くので、上記比率が過小とな
ると吸蔵水素が安定して保持されなくなって水素吸蔵能
が低下する。逆にアスペクト比が大きいときに水素吸蔵
能が低下するのは、水素吸蔵材料の全表面積に占める非
晶質炭素の露出した箇所の面積の比率が過小となること
による。非晶質炭素の露出した箇所は非晶質炭素部分で
吸蔵される水素の入口として働くので、上記比率が過小
となると水素が入り込みにくくなって水素吸蔵能が低下
する。
【００１５】次に、水素吸蔵材料の製造方法について説
明する。本実施形態における水素吸蔵材料を製造する場
合には、まず触媒活性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を
製造する。触媒活性化ＣＶＤ法によるコイル状炭素繊維
の製造は次のようにして行われる。すなわち、ニッケル
等の金属触媒を担持した基材を反応容器内に配置し、そ
の反応容器内に窒素・アルゴン等のシールガスを導入し
ながら反応容器内を所定の温度（好ましくは６００〜３
０００℃）まで昇温する。そして、同温度に保ちながら
反応容器内にアセチレン・メタン・プロパン・一酸化炭
素等の原料ガス、チオフェン・硫化水素等の触媒ガス、
水素ガスを導入する。そうすると、原料ガスの熱分解に
よって前記基材上にコイル状炭素繊維が析出形成され
る。本実施形態では、このようにして製造されるコイル
状炭素繊維が実質そのまま水素吸蔵材料とされる。
明する。本実施形態における水素吸蔵材料を製造する場
合には、まず触媒活性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を
製造する。触媒活性化ＣＶＤ法によるコイル状炭素繊維
の製造は次のようにして行われる。すなわち、ニッケル
等の金属触媒を担持した基材を反応容器内に配置し、そ
の反応容器内に窒素・アルゴン等のシールガスを導入し
ながら反応容器内を所定の温度（好ましくは６００〜３
０００℃）まで昇温する。そして、同温度に保ちながら
反応容器内にアセチレン・メタン・プロパン・一酸化炭
素等の原料ガス、チオフェン・硫化水素等の触媒ガス、
水素ガスを導入する。そうすると、原料ガスの熱分解に
よって前記基材上にコイル状炭素繊維が析出形成され
る。本実施形態では、このようにして製造されるコイル
状炭素繊維が実質そのまま水素吸蔵材料とされる。
【００１６】次に、水素吸蔵材料の使用方法について説
明する。水素吸蔵材料に水素を吸蔵させる場合、雰囲気
温度は−２７０〜０℃が好ましく、−２７０〜−８０℃
がより好ましく、−２００〜−１５０℃が特に好まし
い。温度が低すぎると、その温度に設定するのに要する
コストが増大するので好ましくない。逆に温度が高すぎ
ると分子運動により吸蔵水素が放出されるおそれがあ
り、水素吸蔵能が低下する場合があるので好ましくな
い。また雰囲気圧力は５０〜１０００気圧が好ましく、
５０〜３００気圧がより好ましく、１００〜１５０気圧
が特に好ましい。圧力が低すぎると十分な放出流量が得
られず不都合がある。逆に圧力が高すぎるとコスト的に
不利である。
明する。水素吸蔵材料に水素を吸蔵させる場合、雰囲気
温度は−２７０〜０℃が好ましく、−２７０〜−８０℃
がより好ましく、−２００〜−１５０℃が特に好まし
い。温度が低すぎると、その温度に設定するのに要する
コストが増大するので好ましくない。逆に温度が高すぎ
ると分子運動により吸蔵水素が放出されるおそれがあ
り、水素吸蔵能が低下する場合があるので好ましくな
い。また雰囲気圧力は５０〜１０００気圧が好ましく、
５０〜３００気圧がより好ましく、１００〜１５０気圧
が特に好ましい。圧力が低すぎると十分な放出流量が得
られず不都合がある。逆に圧力が高すぎるとコスト的に
不利である。
【００１７】本実施形態によって得られる作用効果につ
いて以下に記載する。 （１） 本実施形態の水素吸蔵材料によれば、従来の水
素吸蔵材料と同等以上の水素吸蔵能を発揮することがで
きる。すなわち水素吸蔵材料は優れた水素吸蔵能を有す
るといえる。この優れた水素吸蔵能は、グラファイト構
造を持つ炭素部分でグラファイト層（グラフェンシー
ト）間に水素が捕捉されるのみでなく、非晶質炭素部分
に存在する空孔で物理的に水素が捕捉されるとともに非
晶質炭素との共有結合によっても水素が捕捉されること
に起因する。
いて以下に記載する。 （１） 本実施形態の水素吸蔵材料によれば、従来の水
素吸蔵材料と同等以上の水素吸蔵能を発揮することがで
きる。すなわち水素吸蔵材料は優れた水素吸蔵能を有す
るといえる。この優れた水素吸蔵能は、グラファイト構
造を持つ炭素部分でグラファイト層（グラフェンシー
ト）間に水素が捕捉されるのみでなく、非晶質炭素部分
に存在する空孔で物理的に水素が捕捉されるとともに非
晶質炭素との共有結合によっても水素が捕捉されること
に起因する。
【００１８】（２） 水素吸蔵材料の表面を覆うグラフ
ァイト構造を持つ炭素の皮膜は、非晶質炭素における吸
蔵水素が外部に放出されるのを妨げるように作用する。
このため、本実施形態の水素吸蔵材料によれば、グラフ
ァイト構造を持つ炭素の皮膜の働きによって非晶質炭素
における吸蔵水素を安定して保持することができ、ひい
ては水素吸蔵材料の水素吸蔵能を向上させることができ
る。
ァイト構造を持つ炭素の皮膜は、非晶質炭素における吸
蔵水素が外部に放出されるのを妨げるように作用する。
このため、本実施形態の水素吸蔵材料によれば、グラフ
ァイト構造を持つ炭素の皮膜の働きによって非晶質炭素
における吸蔵水素を安定して保持することができ、ひい
ては水素吸蔵材料の水素吸蔵能を向上させることができ
る。
【００１９】（３） 精製に高度で煩雑な技術を要しな
いので、コイル状炭素繊維はカーボンナノチューブに比
べて製造が容易である。従って、本実施形態によれば製
造が容易な水素吸蔵材料を提供することができる。
いので、コイル状炭素繊維はカーボンナノチューブに比
べて製造が容易である。従って、本実施形態によれば製
造が容易な水素吸蔵材料を提供することができる。
【００２０】さらに説明すると、カーボンナノチューブ
の場合、析出物の約７０％が炭素粒などの副生成物で、
これら副生成物は水素吸蔵能を有しない。このため、高
温加熱や酸化処理等して精製する必要がある。しかも精
製されたカーボンナノチューブにも、水素吸蔵能を有す
る単層ＣＮＴと利用可能な水素吸蔵能を有しない多層Ｃ
ＮＴとが混在しており、現在のところ、これらを分離す
る技術は確立されていない。一方コイル状炭素繊維の場
合は、析出物の約９０％がコイル状炭素繊維で、残りの
副生成物である炭素粒も水素吸蔵能を有している。この
ため、精製せずとも水素吸蔵材料として十分に利用でき
るうえ、コイル状炭素繊維と炭素粒を分離する場合もふ
るいによる分級など簡単な操作で確実に分離することが
できる。
の場合、析出物の約７０％が炭素粒などの副生成物で、
これら副生成物は水素吸蔵能を有しない。このため、高
温加熱や酸化処理等して精製する必要がある。しかも精
製されたカーボンナノチューブにも、水素吸蔵能を有す
る単層ＣＮＴと利用可能な水素吸蔵能を有しない多層Ｃ
ＮＴとが混在しており、現在のところ、これらを分離す
る技術は確立されていない。一方コイル状炭素繊維の場
合は、析出物の約９０％がコイル状炭素繊維で、残りの
副生成物である炭素粒も水素吸蔵能を有している。この
ため、精製せずとも水素吸蔵材料として十分に利用でき
るうえ、コイル状炭素繊維と炭素粒を分離する場合もふ
るいによる分級など簡単な操作で確実に分離することが
できる。
【００２１】（４） 水素吸蔵材料に水素を吸蔵させる
場合に−２７０〜０℃の温度の下で水素を吸蔵させるよ
うにすると、分子運動が抑制される結果、吸蔵水素を安
定して水素吸蔵材料に保持させることができ、ひいては
水素吸蔵材料の水素吸蔵能を向上させることができる。
場合に−２７０〜０℃の温度の下で水素を吸蔵させるよ
うにすると、分子運動が抑制される結果、吸蔵水素を安
定して水素吸蔵材料に保持させることができ、ひいては
水素吸蔵材料の水素吸蔵能を向上させることができる。
【００２２】（５） アスペクト比を３〜１０００万と
すると、水素吸蔵材料の表面におけるグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜で覆われた箇所の比率及び非晶質炭素
の露出した箇所の比率がそれぞれ適当となるので、特に
優れた水素吸蔵能を発揮することができる。
すると、水素吸蔵材料の表面におけるグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜で覆われた箇所の比率及び非晶質炭素
の露出した箇所の比率がそれぞれ適当となるので、特に
優れた水素吸蔵能を発揮することができる。
【００２３】［第２実施形態］次に、本発明を具体化し
た第２実施形態について前記第１実施形態との相違点を
中心に説明する。
た第２実施形態について前記第１実施形態との相違点を
中心に説明する。
【００２４】本実施形態における水素吸蔵材料も前記第
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。ただし本実施形態の水素吸蔵材料は
グラファイト構造を持つ炭素の皮膜を有さず、実質的に
非晶質炭素のみからなる点で前記第１実施形態と異な
る。
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。ただし本実施形態の水素吸蔵材料は
グラファイト構造を持つ炭素の皮膜を有さず、実質的に
非晶質炭素のみからなる点で前記第１実施形態と異な
る。
【００２５】本実施形態における水素吸蔵材料を製造す
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維を酸化雰囲
気下で加熱して、表面を覆うグラファイト構造を持つ炭
素の皮膜を除去する。本実施形態では、このようにして
コイル状炭素繊維からグラファイト構造を持つ炭素の皮
膜を除去したものが水素吸蔵材料とされる。グラファイ
ト構造を持つ炭素の皮膜を除去する処理の処理条件とし
て、処理雰囲気は０．１〜１体積％の酸素ガス雰囲気が
好ましい。また処理時間は３０秒〜１５分が好ましい。
処理温度は７００℃前後が好ましい。
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維を酸化雰囲
気下で加熱して、表面を覆うグラファイト構造を持つ炭
素の皮膜を除去する。本実施形態では、このようにして
コイル状炭素繊維からグラファイト構造を持つ炭素の皮
膜を除去したものが水素吸蔵材料とされる。グラファイ
ト構造を持つ炭素の皮膜を除去する処理の処理条件とし
て、処理雰囲気は０．１〜１体積％の酸素ガス雰囲気が
好ましい。また処理時間は３０秒〜１５分が好ましい。
処理温度は７００℃前後が好ましい。
【００２６】また、水素を吸蔵させるときの雰囲気温度
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態の場
合と同じである。以上説明した本実施形態によれば、前
記第１実施形態の場合と同様、従来の水素吸蔵材料と同
等以上の水素吸蔵能を発揮することができる。この優れ
た水素吸蔵能は、非晶質炭素部分に存在する空孔で物理
的に水素が捕捉されるとともに非晶質炭素との共有結合
によっても水素が捕捉されることに起因する。
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態の場
合と同じである。以上説明した本実施形態によれば、前
記第１実施形態の場合と同様、従来の水素吸蔵材料と同
等以上の水素吸蔵能を発揮することができる。この優れ
た水素吸蔵能は、非晶質炭素部分に存在する空孔で物理
的に水素が捕捉されるとともに非晶質炭素との共有結合
によっても水素が捕捉されることに起因する。
【００２７】加えて、本実施形態によれば前記第１実施
形態で記載した（３）及び（４）の作用効果も得られ
る。 ［第３実施形態］次に、本発明を具体化した第３実施形
態について前記第１実施形態との相違点を中心に説明す
る。
形態で記載した（３）及び（４）の作用効果も得られ
る。 ［第３実施形態］次に、本発明を具体化した第３実施形
態について前記第１実施形態との相違点を中心に説明す
る。
【００２８】本実施形態における水素吸蔵材料も前記第
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。また、基本的にはグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる
が、その非晶質炭素の一部が後述の加熱処理によりグラ
ファイト化されている点で前記第１実施形態と異なる。
この水素吸蔵材料の形態として、好ましいアスペクト比
の範囲は前記第１実施形態の場合と同じである。
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。また、基本的にはグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる
が、その非晶質炭素の一部が後述の加熱処理によりグラ
ファイト化されている点で前記第１実施形態と異なる。
この水素吸蔵材料の形態として、好ましいアスペクト比
の範囲は前記第１実施形態の場合と同じである。
【００２９】本実施形態における水素吸蔵材料を製造す
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維に加熱処理
を施して非晶質炭素の一部をグラファイト化する。本実
施形態では、このようにしてコイル状炭素繊維に加熱処
理を施したものが水素吸蔵材料とされる。なお、ここで
加熱処理とは不活性雰囲気下で加熱する処理をいう。加
熱処理の処理条件として、処理温度は１００〜３５００
℃が好ましく、１００〜２５００℃がより好ましく、１
００〜１５００℃が特に好ましい。また処理時間は０．
００１時間〜１０００時間が好ましく、０．１〜１００
時間がより好ましく、０．１〜１０時間が特に好まし
い。
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維に加熱処理
を施して非晶質炭素の一部をグラファイト化する。本実
施形態では、このようにしてコイル状炭素繊維に加熱処
理を施したものが水素吸蔵材料とされる。なお、ここで
加熱処理とは不活性雰囲気下で加熱する処理をいう。加
熱処理の処理条件として、処理温度は１００〜３５００
℃が好ましく、１００〜２５００℃がより好ましく、１
００〜１５００℃が特に好ましい。また処理時間は０．
００１時間〜１０００時間が好ましく、０．１〜１００
時間がより好ましく、０．１〜１０時間が特に好まし
い。
【００３０】また、水素を吸蔵させるときの雰囲気温度
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態に同
じである。以上説明した本実施形態によれば、前記第１
実施形態で記載した（１）〜（５）の作用効果が得られ
るほか、以下の作用効果が得られる。
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態に同
じである。以上説明した本実施形態によれば、前記第１
実施形態で記載した（１）〜（５）の作用効果が得られ
るほか、以下の作用効果が得られる。
【００３１】（６） 加熱処理により非晶質炭素の一部
をグラファイト化すると、コイル状炭素繊維における炭
素原子の配置が変わる結果、非晶質炭素部分に存在する
空孔の形状及びサイズが変化をし、それに付随して空孔
で捕捉しうる水素の量も変化する。このため、処理条件
によっては水素吸蔵能のさらなる向上を図ることができ
る。
をグラファイト化すると、コイル状炭素繊維における炭
素原子の配置が変わる結果、非晶質炭素部分に存在する
空孔の形状及びサイズが変化をし、それに付随して空孔
で捕捉しうる水素の量も変化する。このため、処理条件
によっては水素吸蔵能のさらなる向上を図ることができ
る。
【００３２】［第４実施形態］次に、本発明を具体化し
た第４実施形態について前記第１実施形態との相違点を
中心に説明する。
た第４実施形態について前記第１実施形態との相違点を
中心に説明する。
【００３３】本実施形態における水素吸蔵材料も前記第
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。また、基本的にはグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる
が、その非晶質炭素の一部が加熱処理によりグラファイ
ト化されていると同時にグラファイト構造を持つ炭素部
分及び非晶質炭素部分が後述の酸化処理により活性化さ
れている点で前記第１実施形態と異なる。この水素吸蔵
材料の形態として、好ましいアスペクト比の範囲は前記
第１実施形態の場合と同じである。
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。また、基本的にはグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる
が、その非晶質炭素の一部が加熱処理によりグラファイ
ト化されていると同時にグラファイト構造を持つ炭素部
分及び非晶質炭素部分が後述の酸化処理により活性化さ
れている点で前記第１実施形態と異なる。この水素吸蔵
材料の形態として、好ましいアスペクト比の範囲は前記
第１実施形態の場合と同じである。
【００３４】本実施形態における水素吸蔵材料を製造す
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維に対して前
記第３実施形態と同様にして加熱処理を施して非晶質炭
素の一部をグラファイト化する。そして、さらに酸化処
理を施して活性化する。本実施形態では、このようにし
てコイル状炭素繊維に加熱処理と酸化処理を順次施した
ものが水素吸蔵材料とされる。なお、ここで酸化処理と
は酸化雰囲気下で加熱する処理（気相高温酸化処理）、
あるいは硝酸又は過酸化水素に曝す処理（液相酸化処
理）をいう。この場合の加熱処理の処理条件として、処
理温度及び処理時間の好ましい範囲は前記第３実施形態
に同じである。また酸化処理（気相高温酸化処理）の条
件として、処理温度は６００〜１２００℃が好ましい。
同じく処理時間は１０時間以下が好ましく、５時間以下
がより好ましく、１時間以下が特に好ましい。同じく処
理雰囲気は、０．０１〜１００体積％の酸素ガス雰囲気
が好ましく、１〜４０体積％の酸素ガス雰囲気がより好
ましく、空気雰囲気が特に好ましい。
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維に対して前
記第３実施形態と同様にして加熱処理を施して非晶質炭
素の一部をグラファイト化する。そして、さらに酸化処
理を施して活性化する。本実施形態では、このようにし
てコイル状炭素繊維に加熱処理と酸化処理を順次施した
ものが水素吸蔵材料とされる。なお、ここで酸化処理と
は酸化雰囲気下で加熱する処理（気相高温酸化処理）、
あるいは硝酸又は過酸化水素に曝す処理（液相酸化処
理）をいう。この場合の加熱処理の処理条件として、処
理温度及び処理時間の好ましい範囲は前記第３実施形態
に同じである。また酸化処理（気相高温酸化処理）の条
件として、処理温度は６００〜１２００℃が好ましい。
同じく処理時間は１０時間以下が好ましく、５時間以下
がより好ましく、１時間以下が特に好ましい。同じく処
理雰囲気は、０．０１〜１００体積％の酸素ガス雰囲気
が好ましく、１〜４０体積％の酸素ガス雰囲気がより好
ましく、空気雰囲気が特に好ましい。
【００３５】また、水素を吸蔵させるときの雰囲気温度
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態に同
じである。以上説明した本実施形態によれば、先に記載
した（１）〜（６）の作用効果が得られるほか、以下の
作用効果が得られる。
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態に同
じである。以上説明した本実施形態によれば、先に記載
した（１）〜（６）の作用効果が得られるほか、以下の
作用効果が得られる。
【００３６】（７） 酸化処理を行うと、一部の炭素が
酸素と結合して一酸化炭素又は二酸化炭素となって遊離
する結果、非晶質炭素部分に存在する空孔の形状及びサ
イズが変化をし、それに付随して空孔で捕捉しうる水素
の量も変化する。このため、処理条件によっては水素吸
蔵能のさらなる向上を図ることができる。
酸素と結合して一酸化炭素又は二酸化炭素となって遊離
する結果、非晶質炭素部分に存在する空孔の形状及びサ
イズが変化をし、それに付随して空孔で捕捉しうる水素
の量も変化する。このため、処理条件によっては水素吸
蔵能のさらなる向上を図ることができる。
【００３７】［第５実施形態］次に、本発明を具体化し
た第５実施形態について前記第１実施形態との相違点を
中心に説明する。
た第５実施形態について前記第１実施形態との相違点を
中心に説明する。
【００３８】本実施形態における水素吸蔵材料も前記第
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。また、基本的にはグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる
が、そのグラファイト構造を持つ炭素部分及び非晶質炭
素部分にアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨ
ウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つが挿入（イ
ンターカレート）されている点で前記第１実施形態と異
なる。この水素吸蔵材料の形態として、好ましいアスペ
クト比の範囲は前記第１実施形態の場合と同じである。
１実施形態と同様、炭素よりなる繊維によってコイル状
に形成されている。また、基本的にはグラファイト構造
を持つ炭素の皮膜を表面に有する非晶質炭素からなる
が、そのグラファイト構造を持つ炭素部分及び非晶質炭
素部分にアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨ
ウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つが挿入（イ
ンターカレート）されている点で前記第１実施形態と異
なる。この水素吸蔵材料の形態として、好ましいアスペ
クト比の範囲は前記第１実施形態の場合と同じである。
【００３９】本実施形態における水素吸蔵材料を製造す
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維と、アルカ
リ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄の
うち少なくともいずれか一つとを混合して放置し、コイ
ル状炭素繊維にアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ
素・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つを挿
入させる。このとき外部から静電場を印加したり、超音
波を照射したり、または加熱等してもよい。本実施形態
では、このようにしてコイル状炭素繊維にアルカリ金属
・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち少
なくともいずれか一つを挿入したものが水素吸蔵材料と
される。
る場合には、まず前記第１実施形態と同様にして触媒活
性化ＣＶＤ法でコイル状炭素繊維を製造する。コイル状
炭素繊維ができたら、そのコイル状炭素繊維と、アルカ
リ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄の
うち少なくともいずれか一つとを混合して放置し、コイ
ル状炭素繊維にアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ
素・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つを挿
入させる。このとき外部から静電場を印加したり、超音
波を照射したり、または加熱等してもよい。本実施形態
では、このようにしてコイル状炭素繊維にアルカリ金属
・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち少
なくともいずれか一つを挿入したものが水素吸蔵材料と
される。
【００４０】また、水素を吸蔵させるときの雰囲気温度
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態に同
じである。以上説明した本実施形態によれば、先に記載
した（１）〜（５）の作用効果が得られるほか、以下の
作用効果が得られる。
及び雰囲気圧力の好ましい範囲は前記第１実施形態に同
じである。以上説明した本実施形態によれば、先に記載
した（１）〜（５）の作用効果が得られるほか、以下の
作用効果が得られる。
【００４１】（８） アルカリ金属・アルカリ土類金属
・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一
つを挿入すると、水素吸蔵材料に水素が吸蔵されるとき
にアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素又
は硫黄と水素分子とが接触する。アルカリ金属等に接触
すると水素分子は解離状態となり、反応性の高い状態と
なる。このため吸蔵水素は、グラファイト構造を構成す
る炭素のπ軌道と静電相互作用したり、非晶質炭素を構
成するＳＰ，ＳＰ2，ＳＰ3軌道の炭素の電子軌道のうち
余った軌道等と結合したりする。よって、吸蔵水素を安
定して水素吸蔵材料に保持させることができ、ひいては
水素吸蔵材料の水素吸蔵能を向上させることができる。
・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一
つを挿入すると、水素吸蔵材料に水素が吸蔵されるとき
にアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素又
は硫黄と水素分子とが接触する。アルカリ金属等に接触
すると水素分子は解離状態となり、反応性の高い状態と
なる。このため吸蔵水素は、グラファイト構造を構成す
る炭素のπ軌道と静電相互作用したり、非晶質炭素を構
成するＳＰ，ＳＰ2，ＳＰ3軌道の炭素の電子軌道のうち
余った軌道等と結合したりする。よって、吸蔵水素を安
定して水素吸蔵材料に保持させることができ、ひいては
水素吸蔵材料の水素吸蔵能を向上させることができる。
【００４２】なお、前記各実施形態を次のように変更し
て構成することもできる。 ・ 前記第４実施形態では加熱処理の後に酸化処理を行
うようにしたが、加熱処理を省略してもよい。すなわ
ち、触媒活性化ＣＶＤ法で得られるコイル状炭素繊維に
酸化処理を施したものを水素吸蔵材料としてもよい。こ
の場合も一部の炭素が酸素と結合して一酸化炭素又は二
酸化炭素となって遊離する結果、非晶質炭素部分に存在
する空孔の形状及びサイズが変化をし、それに付随して
空孔で捕捉しうる水素の量も変化する。このため、処理
条件によっては水素吸蔵能のさらなる向上を図ることが
できる。この場合の酸化処理（気相高温酸化処理）の条
件として、処理温度は７００℃前後が好ましい。同じく
処理時間は１秒〜６０分が好ましく、３０秒〜３０分が
より好ましく、３０秒〜１５分が特に好ましい。同じく
処理雰囲気は、０．０１〜１０体積％の酸素ガス雰囲気
が好ましく、０．０５〜１体積％の酸素ガス雰囲気がよ
り好ましく、０．１〜１体積％の酸素ガス雰囲気が特に
好ましい。
て構成することもできる。 ・ 前記第４実施形態では加熱処理の後に酸化処理を行
うようにしたが、加熱処理を省略してもよい。すなわ
ち、触媒活性化ＣＶＤ法で得られるコイル状炭素繊維に
酸化処理を施したものを水素吸蔵材料としてもよい。こ
の場合も一部の炭素が酸素と結合して一酸化炭素又は二
酸化炭素となって遊離する結果、非晶質炭素部分に存在
する空孔の形状及びサイズが変化をし、それに付随して
空孔で捕捉しうる水素の量も変化する。このため、処理
条件によっては水素吸蔵能のさらなる向上を図ることが
できる。この場合の酸化処理（気相高温酸化処理）の条
件として、処理温度は７００℃前後が好ましい。同じく
処理時間は１秒〜６０分が好ましく、３０秒〜３０分が
より好ましく、３０秒〜１５分が特に好ましい。同じく
処理雰囲気は、０．０１〜１０体積％の酸素ガス雰囲気
が好ましく、０．０５〜１体積％の酸素ガス雰囲気がよ
り好ましく、０．１〜１体積％の酸素ガス雰囲気が特に
好ましい。
【００４３】・ 前記第４実施形態では加熱処理の後に
酸化処理を行うようにしたが、処理の順序を逆にしても
よい。すなわち、触媒活性化ＣＶＤ法で得られるコイル
状炭素繊維を酸化処理した後にさらに加熱処理したもの
を水素吸蔵材料としてもよい。
酸化処理を行うようにしたが、処理の順序を逆にしても
よい。すなわち、触媒活性化ＣＶＤ法で得られるコイル
状炭素繊維を酸化処理した後にさらに加熱処理したもの
を水素吸蔵材料としてもよい。
【００４４】・ 前記第４実施形態では加熱処理後のコ
イル状炭素繊維の活性化を酸化処理により図ったが、そ
の酸化処理に換えて水素処理により活性化を図るように
してもよい。ここで水素処理とは水素雰囲気下で加熱す
る処理をいう。水素処理を行うと、一部の炭素が水素と
結合してメタンなどの炭化水素となって遊離する結果、
非晶質炭素部分に存在する空孔の形状及びサイズが変化
をし、それに付随して空孔で捕捉しうる水素の量も変化
する。このため、酸化処理の場合と同様、処理条件によ
っては水素吸蔵能のさらなる向上を図ることができる。
イル状炭素繊維の活性化を酸化処理により図ったが、そ
の酸化処理に換えて水素処理により活性化を図るように
してもよい。ここで水素処理とは水素雰囲気下で加熱す
る処理をいう。水素処理を行うと、一部の炭素が水素と
結合してメタンなどの炭化水素となって遊離する結果、
非晶質炭素部分に存在する空孔の形状及びサイズが変化
をし、それに付随して空孔で捕捉しうる水素の量も変化
する。このため、酸化処理の場合と同様、処理条件によ
っては水素吸蔵能のさらなる向上を図ることができる。
【００４５】・ 前記第５実施形態では、触媒活性化Ｃ
ＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維に対しアルカリ金
属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち
少なくともいずれか一つを挿入した。それに対して、触
媒活性化ＣＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維を加熱
処理したもの、酸化処理したもの、加熱処理した後に酸
化処理したもの、あるいは酸化処理した後に加熱処理し
たものに対しアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素
・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つを挿入
するようにしてもよい。
ＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維に対しアルカリ金
属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち
少なくともいずれか一つを挿入した。それに対して、触
媒活性化ＣＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維を加熱
処理したもの、酸化処理したもの、加熱処理した後に酸
化処理したもの、あるいは酸化処理した後に加熱処理し
たものに対しアルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ素
・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つを挿入
するようにしてもよい。
【００４６】・ 前記第３〜第５実施形態では、触媒活
性化ＣＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維に対し、加
熱処理や酸化処理を施したり、アルカリ金属・アルカリ
土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともい
ずれか一つを挿入したりした。それに対して、触媒活性
化ＣＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維を酸化雰囲気
下で加熱して、その表面を覆うグラファイト構造を持つ
炭素の皮膜を除去したものに前記第３〜第５実施形態と
同様にして加熱処理等を行うようにしてもよい。
性化ＣＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維に対し、加
熱処理や酸化処理を施したり、アルカリ金属・アルカリ
土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともい
ずれか一つを挿入したりした。それに対して、触媒活性
化ＣＶＤ法で製造されたコイル状炭素繊維を酸化雰囲気
下で加熱して、その表面を覆うグラファイト構造を持つ
炭素の皮膜を除去したものに前記第３〜第５実施形態と
同様にして加熱処理等を行うようにしてもよい。
【００４７】・ 水素吸蔵材料の形状はコイル状に限定
されるものでなく、例えば粒状であってもよい。粒状の
水素吸蔵材料としては、触媒活性化ＣＶＤ法によりコイ
ル状炭素繊維を製造する過程で副生成物として得られる
炭素粒からなるものが好ましい。
されるものでなく、例えば粒状であってもよい。粒状の
水素吸蔵材料としては、触媒活性化ＣＶＤ法によりコイ
ル状炭素繊維を製造する過程で副生成物として得られる
炭素粒からなるものが好ましい。
【００４８】・ 前記第５実施形態でフッ素・ヨウ素又
は硫黄を挿入する際には、次のようにしてもよい。すな
わち、フッ素・ヨウ素又は硫黄のうち少なくともいずれ
か一つとコイル状炭素繊維とを容器内に密封して放置
し、コイル状炭素繊維にフッ素・ヨウ素又は硫黄のうち
少なくともいずれか一つを挿入させるようにしてもよ
い。また、このとき前記第５実施形態と同様に、外部か
ら静電場を印加したり、超音波を照射したり、または加
熱等してもよい。なお、前記容器としては、耐圧容器、
ガラス製容器、耐腐食性容器、テフロン（登録商標）製
容器などから適宜に選択して使用される。この場合、複
雑な器具を用いることなくアンプル一つで挿入操作を行
うことができる。
は硫黄を挿入する際には、次のようにしてもよい。すな
わち、フッ素・ヨウ素又は硫黄のうち少なくともいずれ
か一つとコイル状炭素繊維とを容器内に密封して放置
し、コイル状炭素繊維にフッ素・ヨウ素又は硫黄のうち
少なくともいずれか一つを挿入させるようにしてもよ
い。また、このとき前記第５実施形態と同様に、外部か
ら静電場を印加したり、超音波を照射したり、または加
熱等してもよい。なお、前記容器としては、耐圧容器、
ガラス製容器、耐腐食性容器、テフロン（登録商標）製
容器などから適宜に選択して使用される。この場合、複
雑な器具を用いることなくアンプル一つで挿入操作を行
うことができる。
【００４９】・ コイル状炭素繊維の製造に際し反応系
に静電場を印加してもよい。この場合、反応速度及び収
率を向上させることができる。
に静電場を印加してもよい。この場合、反応速度及び収
率を向上させることができる。
【００５０】
【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさ
らに具体的に説明する。 ［製造例１］ニッケル粒子（平均粒径１μｍ）を塗布し
た基材が配置された反応容器内にアセチレン・チオフェ
ン・水素及びアルゴンを導入し、７５０℃にまで昇温し
た。静電場（５０００Ｖ）を印加しながら同温度で２時
間保持したところ、アセチレンの熱分解により基材上に
コイル状炭素繊維と炭素粒が析出形成された。
らに具体的に説明する。 ［製造例１］ニッケル粒子（平均粒径１μｍ）を塗布し
た基材が配置された反応容器内にアセチレン・チオフェ
ン・水素及びアルゴンを導入し、７５０℃にまで昇温し
た。静電場（５０００Ｖ）を印加しながら同温度で２時
間保持したところ、アセチレンの熱分解により基材上に
コイル状炭素繊維と炭素粒が析出形成された。
【００５１】［実施例１Ａ〜、比較例１Ａ*〜］製造例
１で得られたコイル状炭素繊維に加熱処理を施して水素
吸蔵材料とした。ただし、実施例１Ａのみ製造例１で得
られたコイル状炭素繊維をそのまま水素吸蔵材料とし
た。各例の水素吸蔵材料の水素吸蔵量を測定した結果
を、加熱処理の条件と併せて下記表１に示す。
１で得られたコイル状炭素繊維に加熱処理を施して水素
吸蔵材料とした。ただし、実施例１Ａのみ製造例１で得
られたコイル状炭素繊維をそのまま水素吸蔵材料とし
た。各例の水素吸蔵材料の水素吸蔵量を測定した結果
を、加熱処理の条件と併せて下記表１に示す。
【００５２】水素吸蔵量の測定は次のようにして行っ
た。−１８０℃における水素吸蔵量を測定する場合に
は、まず、サンプル（水素吸蔵材料）０．５グラムを容
量２０ｍｌの耐圧容器内に入れて、１．３〜０．４ｋＰ
ａ（１０〜３Ｔｏｒｒ）の圧力下で２００℃まで昇温し
同温度で１０時間保持してサンプルを乾燥させた。続い
て、液体窒素によって−１８０℃にまで冷却し同温度に
３時間保持した後、耐圧容器内に水素を導入して容器内
の圧力を１２０気圧とした。そして、その後の圧力変化
から水素吸蔵量を算出した。２５℃における水素吸蔵量
の測定の場合には、２５℃まで冷却してから耐圧容器内
に水素を導入し、その後は上記の場合と同様にして水素
吸蔵量を算出した。
た。−１８０℃における水素吸蔵量を測定する場合に
は、まず、サンプル（水素吸蔵材料）０．５グラムを容
量２０ｍｌの耐圧容器内に入れて、１．３〜０．４ｋＰ
ａ（１０〜３Ｔｏｒｒ）の圧力下で２００℃まで昇温し
同温度で１０時間保持してサンプルを乾燥させた。続い
て、液体窒素によって−１８０℃にまで冷却し同温度に
３時間保持した後、耐圧容器内に水素を導入して容器内
の圧力を１２０気圧とした。そして、その後の圧力変化
から水素吸蔵量を算出した。２５℃における水素吸蔵量
の測定の場合には、２５℃まで冷却してから耐圧容器内
に水素を導入し、その後は上記の場合と同様にして水素
吸蔵量を算出した。
【００５３】なお、表１以降、各表中に示す水素吸蔵量
の単位（Ｌ）は、［リットル（ＮＴＰ）Ｈ2／ｇ］を意
味する。すなわち、水素吸蔵材料１グラムが吸蔵する水
素の量を、標準温度及び標準圧力における水素の体積に
換算したものである。
の単位（Ｌ）は、［リットル（ＮＴＰ）Ｈ2／ｇ］を意
味する。すなわち、水素吸蔵材料１グラムが吸蔵する水
素の量を、標準温度及び標準圧力における水素の体積に
換算したものである。
【００５４】
【表１】 表１に示すように、６００℃で３時間加熱処理を行った
場合（実施例１Ｇ）には、加熱処理をしない場合（実施
例１Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示され
た。これは、加熱処理の結果、非晶質炭素部分に存在す
る空孔の形状及びサイズが改善されたことによると思わ
れる。なお、２５００℃又は３０００℃で１０時間加熱
処理を行った比較例１Ａ*及び比較例１Ｂ*では、非晶質
炭素がほぼ完全にグラファイト化されていた。この場
合、−１８０℃まで冷却するとグラファイト層（グラフ
ェンシート）間の相互作用が強固になって層間が閉じて
しまうため、水素吸蔵量が大きく低下する。ただし、２
５℃では層間の幅の自由度が増すため水素吸蔵量が増大
する。
場合（実施例１Ｇ）には、加熱処理をしない場合（実施
例１Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示され
た。これは、加熱処理の結果、非晶質炭素部分に存在す
る空孔の形状及びサイズが改善されたことによると思わ
れる。なお、２５００℃又は３０００℃で１０時間加熱
処理を行った比較例１Ａ*及び比較例１Ｂ*では、非晶質
炭素がほぼ完全にグラファイト化されていた。この場
合、−１８０℃まで冷却するとグラファイト層（グラフ
ェンシート）間の相互作用が強固になって層間が閉じて
しまうため、水素吸蔵量が大きく低下する。ただし、２
５℃では層間の幅の自由度が増すため水素吸蔵量が増大
する。
【００５５】［実施例２Ａ〜、比較例２Ａ*〜］製造例
１で得られた炭素粒に加熱処理を施して水素吸蔵材料と
した。ただし、実施例２Ａのみ製造例１で得られた炭素
粒をそのまま水素吸蔵材料とした。各例の水素吸蔵材料
の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結果を、加
熱処理の条件と併せて表２に示す。
１で得られた炭素粒に加熱処理を施して水素吸蔵材料と
した。ただし、実施例２Ａのみ製造例１で得られた炭素
粒をそのまま水素吸蔵材料とした。各例の水素吸蔵材料
の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結果を、加
熱処理の条件と併せて表２に示す。
【００５６】
【表２】 表２に示すように、５００℃で３時間加熱処理を行った
場合（実施例２Ｆ）には、加熱処理をしない場合（実施
例２Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示され
た。これは、加熱処理の結果、非晶質炭素部分に存在す
る空孔の形状及びサイズが改善されたことによると思わ
れる。また表１に示す結果と表２に示す結果を比較する
と、コイル状炭素繊維からなる水素吸蔵材料の方が、炭
素粒からなる水素吸蔵材料に比べて水素吸蔵量がやや大
きい傾向がみとめられた。このことから、水素吸蔵能の
点では炭素粒よりもコイル状炭素繊維からなる水素吸蔵
材料の方が好ましいことがわかった。
場合（実施例２Ｆ）には、加熱処理をしない場合（実施
例２Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示され
た。これは、加熱処理の結果、非晶質炭素部分に存在す
る空孔の形状及びサイズが改善されたことによると思わ
れる。また表１に示す結果と表２に示す結果を比較する
と、コイル状炭素繊維からなる水素吸蔵材料の方が、炭
素粒からなる水素吸蔵材料に比べて水素吸蔵量がやや大
きい傾向がみとめられた。このことから、水素吸蔵能の
点では炭素粒よりもコイル状炭素繊維からなる水素吸蔵
材料の方が好ましいことがわかった。
【００５７】［実施例３Ａ〜、比較例３Ａ*〜］製造例
１で得られたコイル状炭素繊維に加熱処理を施した後、
さらに酸化処理（空気雰囲気下での気相高温酸化処理）
を施して水素吸蔵材料とした。ただし、実施例３Ａは製
造例１で得られたコイル状炭素繊維をそのまま酸化処理
して水素吸蔵材料とし、実施例３Ｅは加熱処理のみして
水素吸蔵材料とした。各例の水素吸蔵材料の−１８０℃
における水素吸蔵量を測定した結果を、加熱処理及び酸
化処理の条件と併せて表３に示す。
１で得られたコイル状炭素繊維に加熱処理を施した後、
さらに酸化処理（空気雰囲気下での気相高温酸化処理）
を施して水素吸蔵材料とした。ただし、実施例３Ａは製
造例１で得られたコイル状炭素繊維をそのまま酸化処理
して水素吸蔵材料とし、実施例３Ｅは加熱処理のみして
水素吸蔵材料とした。各例の水素吸蔵材料の−１８０℃
における水素吸蔵量を測定した結果を、加熱処理及び酸
化処理の条件と併せて表３に示す。
【００５８】
【表３】 表３に示すように、６００℃で３時間加熱処理を行った
後に１０００℃で６分間酸化処理を行った場合（実施例
３Ｈ）や、６００℃で３時間加熱処理を行った後に１０
００℃で１０分間酸化処理を行った場合（実施例３Ｃ、
３Ｊ）には、加熱処理も酸化処理もしない場合（実施例
１Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示された。
これは、加熱処理と酸化処理の結果、非晶質炭素部分に
存在する空孔の形状及びサイズが改善されたことによる
と思われる。
後に１０００℃で６分間酸化処理を行った場合（実施例
３Ｈ）や、６００℃で３時間加熱処理を行った後に１０
００℃で１０分間酸化処理を行った場合（実施例３Ｃ、
３Ｊ）には、加熱処理も酸化処理もしない場合（実施例
１Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示された。
これは、加熱処理と酸化処理の結果、非晶質炭素部分に
存在する空孔の形状及びサイズが改善されたことによる
と思われる。
【００５９】［実施例４Ａ〜］製造例１で得られた炭素
粒に加熱処理を施した後、さらに酸化処理（空気雰囲気
下での気相高温酸化処理）を施して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例４Ａは、製造例１で得られた炭素粒を
そのまま酸化処理して水素吸蔵材料とした。各例の水素
吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結
果を、加熱処理及び酸化処理の条件と併せて表４に示
す。
粒に加熱処理を施した後、さらに酸化処理（空気雰囲気
下での気相高温酸化処理）を施して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例４Ａは、製造例１で得られた炭素粒を
そのまま酸化処理して水素吸蔵材料とした。各例の水素
吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結
果を、加熱処理及び酸化処理の条件と併せて表４に示
す。
【００６０】
【表４】 表４に示すように、１２００℃で３時間加熱処理を行っ
た後に１０００℃で１０分間酸化処理を行った場合（実
施例４Ｄ）には、加熱処理も酸化処理もしない場合（実
施例２Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示され
た。これは、加熱処理と酸化処理の結果、非晶質炭素部
分に存在する空孔の形状及びサイズが改善されたことに
よると思われる。
た後に１０００℃で１０分間酸化処理を行った場合（実
施例４Ｄ）には、加熱処理も酸化処理もしない場合（実
施例２Ａ）に比べて水素吸蔵量が向上することが示され
た。これは、加熱処理と酸化処理の結果、非晶質炭素部
分に存在する空孔の形状及びサイズが改善されたことに
よると思われる。
【００６１】［実施例５Ａ〜］製造例１で得られたコイ
ル状炭素繊維に対し３９ｋＨｚの超音波を照射しながら
アルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実
施例５Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維をそ
のまま水素吸蔵材料とした。
ル状炭素繊維に対し３９ｋＨｚの超音波を照射しながら
アルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実
施例５Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維をそ
のまま水素吸蔵材料とした。
【００６２】このアルカリ金属の挿入の方法を詳しく説
明すると、まず、アルゴン雰囲気に置換した反応容器に
２−メチルテトラヒドロフランを入れ、そこにナフタレ
ンを加えて完全に溶解させた後、さらにアルカリ金属を
加えた。そのアルカリ金属が完全に溶解した後、今度は
製造例１で得られたコイル状炭素繊維を混ぜ入れ、３９
ｋＨｚの超音波を照射しながらアルカリ金属の挿入が飽
和に達するまで放置した。なお、これらの操作は全て室
温で行った。
明すると、まず、アルゴン雰囲気に置換した反応容器に
２−メチルテトラヒドロフランを入れ、そこにナフタレ
ンを加えて完全に溶解させた後、さらにアルカリ金属を
加えた。そのアルカリ金属が完全に溶解した後、今度は
製造例１で得られたコイル状炭素繊維を混ぜ入れ、３９
ｋＨｚの超音波を照射しながらアルカリ金属の挿入が飽
和に達するまで放置した。なお、これらの操作は全て室
温で行った。
【００６３】［実施例６Ａ〜］製造例１で得られたコイ
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに対
し、３９ｋＨｚの超音波を照射しながらアルカリ金属を
挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例６Ａは、製
造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃で３時間
加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とした。
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに対
し、３９ｋＨｚの超音波を照射しながらアルカリ金属を
挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例６Ａは、製
造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃で３時間
加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とした。
【００６４】［比較例４Ａ*〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、３９ｋＨｚの超音波を照射しながらアルカリ
金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例４Ａ
*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０００
℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料
とした。
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、３９ｋＨｚの超音波を照射しながらアルカリ
金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例４Ａ
*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０００
℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料
とした。
【００６５】［実施例７Ａ〜］製造例１で得られたコイ
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに
１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、３９ｋＨｚの超音波を
照射しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例７Ａは、製造例１で得られたコイル状
炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに１０
００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに
１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、３９ｋＨｚの超音波を
照射しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例７Ａは、製造例１で得られたコイル状
炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに１０
００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
【００６６】［実施例８Ａ〜］製造例１で得られたコイ
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに
１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相高
温酸化処理）したものに対し、３９ｋＨｚの超音波を照
射しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例８Ａは、製造例１で得られたコイル状
炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに１０
００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素吸蔵材
料とした。
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに
１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相高
温酸化処理）したものに対し、３９ｋＨｚの超音波を照
射しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例８Ａは、製造例１で得られたコイル状
炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに１０
００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素吸蔵材
料とした。
【００６７】［実施例９Ａ〜］製造例１で得られたコイ
ル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しながら
アルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実
施例９Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維をそ
のまま水素吸蔵材料とした。
ル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しながら
アルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実
施例９Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維をそ
のまま水素吸蔵材料とした。
【００６８】このアルカリ金属の挿入の方法をより詳し
く説明すると、まず、アルゴン雰囲気に置換した反応容
器に２−メチルテトラヒドロフランを入れ、そこにナフ
タレンを加えて完全に溶解させた後、さらにアルカリ金
属を加えた。そのアルカリ金属が完全に溶解した後、今
度は製造例１で得られたコイル状炭素繊維を混ぜ入れ、
１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ金属の挿入
が飽和に達するまで放置した。なお、これらの操作は全
て室温で行った。
く説明すると、まず、アルゴン雰囲気に置換した反応容
器に２−メチルテトラヒドロフランを入れ、そこにナフ
タレンを加えて完全に溶解させた後、さらにアルカリ金
属を加えた。そのアルカリ金属が完全に溶解した後、今
度は製造例１で得られたコイル状炭素繊維を混ぜ入れ、
１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ金属の挿入
が飽和に達するまで放置した。なお、これらの操作は全
て室温で行った。
【００６９】［実施例１０Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ金属
を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例１０Ａ
は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃で
３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とし
た。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ金属
を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例１０Ａ
は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃で
３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とし
た。
【００７０】［比較例５Ａ*〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ
金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例５Ａ
*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０００
℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料
とした。
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ
金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例５Ａ
*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０００
℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料
とした。
【００７１】［実施例１１Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料と
した。ただし実施例１１Ａは、製造例１で得られたコイ
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに
１０００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま水素
吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料と
した。ただし実施例１１Ａは、製造例１で得られたコイ
ル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに
１０００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま水素
吸蔵材料とした。
【００７２】［実施例１２Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例１２Ａは、製造例１で得られたコイル
状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに１
０００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらアルカリ金属を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例１２Ａは、製造例１で得られたコイル
状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さらに１
０００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
【００７３】アルカリ金属が挿入された上記各例の水素
吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結
果を表５に示す。なお表５及び下記の表６、表７中の
「飽和挿入時間」とは、アルカリ金属等の挿入が飽和に
達するまでに要する時間、また「飽和挿入量」とは、ア
ルカリ金属等の挿入が飽和に達したときの水素吸蔵材料
におけるアルカリ金属原子等と炭素原子の比（アルカリ
金属原子等：炭素原子）を示す。
吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結
果を表５に示す。なお表５及び下記の表６、表７中の
「飽和挿入時間」とは、アルカリ金属等の挿入が飽和に
達するまでに要する時間、また「飽和挿入量」とは、ア
ルカリ金属等の挿入が飽和に達したときの水素吸蔵材料
におけるアルカリ金属原子等と炭素原子の比（アルカリ
金属原子等：炭素原子）を示す。
【００７４】
【表５】 表５に示すように、アルカリ金属の挿入前後の水素吸蔵
量を比較すると、差のない一部（実施例８Ｃ，１２Ｃ）
を除き、いずれも挿入後の方が水素吸蔵量が大きい。こ
のことから、アルカリ金属を挿入することで水素吸蔵能
が向上することが示された。また、超音波を照射しなが
らアルカリ金属を挿入した場合も、静電場を印加しなが
らアルカリ金属を挿入した場合も水素吸蔵量に関しては
同等であったが、静電場の方が超音波に比べて早く飽和
に至ることが示された。このことから、静電場を印加し
ながらアルカリ金属を挿入させることで、その挿入時間
を短縮することができ、ひいては水素吸蔵能に優れた水
素吸蔵材料の製造の容易化を図れることがわかった。
量を比較すると、差のない一部（実施例８Ｃ，１２Ｃ）
を除き、いずれも挿入後の方が水素吸蔵量が大きい。こ
のことから、アルカリ金属を挿入することで水素吸蔵能
が向上することが示された。また、超音波を照射しなが
らアルカリ金属を挿入した場合も、静電場を印加しなが
らアルカリ金属を挿入した場合も水素吸蔵量に関しては
同等であったが、静電場の方が超音波に比べて早く飽和
に至ることが示された。このことから、静電場を印加し
ながらアルカリ金属を挿入させることで、その挿入時間
を短縮することができ、ひいては水素吸蔵能に優れた水
素吸蔵材料の製造の容易化を図れることがわかった。
【００７５】［実施例１３Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しなが
らアルカリ土類金属を挿入して水素吸蔵材料とした。た
だし実施例１３Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素
繊維をそのまま水素吸蔵材料とした。なお、このアルカ
リ土類金属の挿入の方法は、アルカリ金属の場合と同じ
である。
イル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しなが
らアルカリ土類金属を挿入して水素吸蔵材料とした。た
だし実施例１３Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素
繊維をそのまま水素吸蔵材料とした。なお、このアルカ
リ土類金属の挿入の方法は、アルカリ金属の場合と同じ
である。
【００７６】［実施例１４Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ土類
金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例１４
Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃
で３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とし
た。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ土類
金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例１４
Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃
で３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とし
た。
【００７７】［比較例６Ａ*〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ
土類金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例
６Ａ*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０
００℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらアルカリ
土類金属を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例
６Ａ*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０
００℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
【００７８】［実施例１５Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらアルカリ土類金属を挿入して水素吸蔵材
料とした。ただし実施例１５Ａは、製造例１で得られた
コイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さ
らに１０００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま
水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらアルカリ土類金属を挿入して水素吸蔵材
料とした。ただし実施例１５Ａは、製造例１で得られた
コイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さ
らに１０００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま
水素吸蔵材料とした。
【００７９】［実施例１６Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらアルカリ土類金属を挿入して水素吸蔵材料
とした。ただし実施例１６Ａは、製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素
吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらアルカリ土類金属を挿入して水素吸蔵材料
とした。ただし実施例１６Ａは、製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素
吸蔵材料とした。
【００８０】アルカリ土類金属が挿入された上記各例の
水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定し
た結果を表６に示す。
水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定し
た結果を表６に示す。
【００８１】
【表６】 表６に示すように、アルカリ土類金属の挿入前後の水素
吸蔵量を比較すると、いずれも挿入後の方が水素吸蔵量
が大きい。このことから、アルカリ土類金属を挿入する
ことで水素吸蔵能が向上することが示された。
吸蔵量を比較すると、いずれも挿入後の方が水素吸蔵量
が大きい。このことから、アルカリ土類金属を挿入する
ことで水素吸蔵能が向上することが示された。
【００８２】［実施例１７Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しなが
らフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例１７Ａは、製造例１で得られたコイル
状炭素繊維をそのまま水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しなが
らフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とし
た。ただし実施例１７Ａは、製造例１で得られたコイル
状炭素繊維をそのまま水素吸蔵材料とした。
【００８３】フッ素の挿入の方法をさらに説明すると、
不純物の水が除去された無水フッ化水素酸に、製造例１
で得られたコイル状炭素繊維とＭｏＦ6とＳｂＦ5を混合
した後、１万ボルトの静電場を印加するとともにフッ素
ガスを吹き込みながらフッ素の挿入が飽和に達するまで
８〜２５℃の温度で放置した。
不純物の水が除去された無水フッ化水素酸に、製造例１
で得られたコイル状炭素繊維とＭｏＦ6とＳｂＦ5を混合
した後、１万ボルトの静電場を印加するとともにフッ素
ガスを吹き込みながらフッ素の挿入が飽和に達するまで
８〜２５℃の温度で放置した。
【００８４】ヨウ素の挿入の方法をさらに説明すると、
製造例１で得られたコイル状炭素繊維とヨウ素とルイス
酸とを混合し、１万ボルトの静電場を印加しながらヨウ
素の挿入が飽和に達するまで室温で放置した。
製造例１で得られたコイル状炭素繊維とヨウ素とルイス
酸とを混合し、１万ボルトの静電場を印加しながらヨウ
素の挿入が飽和に達するまで室温で放置した。
【００８５】硫黄の挿入の方法をさらに説明すると、製
造例１で得られたコイル状炭素繊維と硫黄とルイス酸と
を混合し、１万ボルトの静電場を印加しながら硫黄の挿
入が飽和に達するまで室温で放置した。
造例１で得られたコイル状炭素繊維と硫黄とルイス酸と
を混合し、１万ボルトの静電場を印加しながら硫黄の挿
入が飽和に達するまで室温で放置した。
【００８６】［実施例１８Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらフッ素・ヨウ
素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施
例１８Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６
００℃で３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材
料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらフッ素・ヨウ
素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施
例１８Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６
００℃で３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材
料とした。
【００８７】［比較例７Ａ*〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらフッ素・
ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし
比較例７Ａ*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維
を３０００℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水
素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらフッ素・
ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし
比較例７Ａ*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維
を３０００℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水
素吸蔵材料とした。
【００８８】［実施例１９Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素
吸蔵材料とした。ただし実施例１９Ａは、製造例１で得
られたコイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理し
て、さらに１０００℃で１０分間酸化処理したものをそ
のまま水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素
吸蔵材料とした。ただし実施例１９Ａは、製造例１で得
られたコイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理し
て、さらに１０００℃で１０分間酸化処理したものをそ
のまま水素吸蔵材料とした。
【００８９】［実施例２０Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸
蔵材料とした。ただし実施例２０Ａは、製造例１で得ら
れたコイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理し
て、さらに１０００℃で６分間酸化処理したものをその
まま水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸
蔵材料とした。ただし実施例２０Ａは、製造例１で得ら
れたコイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理し
て、さらに１０００℃で６分間酸化処理したものをその
まま水素吸蔵材料とした。
【００９０】［実施例２１Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維に対しフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入し
て水素吸蔵材料とした。ただし実施例２１Ａは、製造例
１で得られたコイル状炭素繊維をそのまま水素吸蔵材料
とした。
イル状炭素繊維に対しフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入し
て水素吸蔵材料とした。ただし実施例２１Ａは、製造例
１で得られたコイル状炭素繊維をそのまま水素吸蔵材料
とした。
【００９１】フッ素の挿入の方法をさらに説明すると、
不純物の水が除去された無水フッ化水素酸に、製造例１
で得られたコイル状炭素繊維とＭｏＦ6とＳｂＦ5を混合
した後、フッ素ガスを吹き込みながらフッ素の挿入が飽
和に達するまで８〜２５℃の温度で放置した。
不純物の水が除去された無水フッ化水素酸に、製造例１
で得られたコイル状炭素繊維とＭｏＦ6とＳｂＦ5を混合
した後、フッ素ガスを吹き込みながらフッ素の挿入が飽
和に達するまで８〜２５℃の温度で放置した。
【００９２】ヨウ素の挿入の方法をさらに説明すると、
製造例１で得られたコイル状炭素繊維とヨウ素とルイス
酸とを混合し、ヨウ素の挿入が飽和に達するまで室温で
放置した。
製造例１で得られたコイル状炭素繊維とヨウ素とルイス
酸とを混合し、ヨウ素の挿入が飽和に達するまで室温で
放置した。
【００９３】硫黄の挿入の方法をさらに説明すると、製
造例１で得られたコイル状炭素繊維と硫黄とルイス酸と
を混合し、硫黄の挿入が飽和に達するまで室温で放置し
た。［実施例２２Ａ〜］製造例１で得られたコイル状炭
素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに対し、フ
ッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。
ただし実施例２２Ａは、製造例１で得られたコイル状炭
素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものをそのまま
水素吸蔵材料とした。
造例１で得られたコイル状炭素繊維と硫黄とルイス酸と
を混合し、硫黄の挿入が飽和に達するまで室温で放置し
た。［実施例２２Ａ〜］製造例１で得られたコイル状炭
素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに対し、フ
ッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。
ただし実施例２２Ａは、製造例１で得られたコイル状炭
素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものをそのまま
水素吸蔵材料とした。
【００９４】［比較例８Ａ*〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、フッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵
材料とした。ただし比較例８Ａ*は、製造例１で得られ
たコイル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理し
たものをそのまま水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、フッ素・ヨウ素又は硫黄を挿入して水素吸蔵
材料とした。ただし比較例８Ａ*は、製造例１で得られ
たコイル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理し
たものをそのまま水素吸蔵材料とした。
【００９５】［実施例２３Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、フッ素・ヨウ素又は
硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例２３
Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃
で３時間加熱処理して、さらに１０００℃で１０分間酸
化処理したものをそのまま水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、フッ素・ヨウ素又は
硫黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例２３
Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃
で３時間加熱処理して、さらに１０００℃で１０分間酸
化処理したものをそのまま水素吸蔵材料とした。
【００９６】［実施例２４Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、フッ素・ヨウ素又は硫
黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例２４Ａ
は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃で
３時間加熱処理して、さらに１０００℃で６分間酸化処
理したものをそのまま水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、フッ素・ヨウ素又は硫
黄を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例２４Ａ
は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃で
３時間加熱処理して、さらに１０００℃で６分間酸化処
理したものをそのまま水素吸蔵材料とした。
【００９７】フッ素・ヨウ素又は硫黄が挿入された上記
各例の水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を
測定した結果を表７に示す。
各例の水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を
測定した結果を表７に示す。
【００９８】
【表７】 表７に示すように、フッ素・ヨウ素又は硫黄の挿入前後
の水素吸蔵量を比較すると、いずれも挿入後の方が水素
吸蔵量が大きい。このことから、フッ素・ヨウ素又は硫
黄を挿入することで水素吸蔵能が向上することが示され
た。また、静電場を印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫
黄を挿入した場合、静電場を印加しない場合に比べて早
く飽和に至るとともに、飽和挿入量が増加し、それに伴
って水素吸蔵量も増加することが示された。このことか
ら、静電場を印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿
入させることで、その挿入時間の短縮化のみでなく、水
素吸蔵能の向上も図ることができることが示された。
の水素吸蔵量を比較すると、いずれも挿入後の方が水素
吸蔵量が大きい。このことから、フッ素・ヨウ素又は硫
黄を挿入することで水素吸蔵能が向上することが示され
た。また、静電場を印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫
黄を挿入した場合、静電場を印加しない場合に比べて早
く飽和に至るとともに、飽和挿入量が増加し、それに伴
って水素吸蔵量も増加することが示された。このことか
ら、静電場を印加しながらフッ素・ヨウ素又は硫黄を挿
入させることで、その挿入時間の短縮化のみでなく、水
素吸蔵能の向上も図ることができることが示された。
【００９９】［実施例２５Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しなが
らリチウムとナトリウム、リチウムとベリリウム、ある
いはフッ素とヨウ素を挿入して水素吸蔵材料とした。た
だし実施例２５Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素
繊維をそのまま水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維に対し１万ボルトの静電場を印加しなが
らリチウムとナトリウム、リチウムとベリリウム、ある
いはフッ素とヨウ素を挿入して水素吸蔵材料とした。た
だし実施例２５Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素
繊維をそのまま水素吸蔵材料とした。
【０１００】［実施例２６Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらリチウムとナ
トリウム、リチウムとベリリウム、あるいはフッ素とヨ
ウ素を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例２６
Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃
で３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とし
た。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理したものに
対し、１万ボルトの静電場を印加しながらリチウムとナ
トリウム、リチウムとベリリウム、あるいはフッ素とヨ
ウ素を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし実施例２６
Ａは、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を６００℃
で３時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵材料とし
た。
【０１０１】［比較例９Ａ*〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらリチウム
とナトリウム、リチウムとベリリウム、あるいはフッ素
とヨウ素を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例
９Ａ*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０
００℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
イル状炭素繊維を３０００℃で１０時間加熱処理したも
のに対し、１万ボルトの静電場を印加しながらリチウム
とナトリウム、リチウムとベリリウム、あるいはフッ素
とヨウ素を挿入して水素吸蔵材料とした。ただし比較例
９Ａ*は、製造例１で得られたコイル状炭素繊維を３０
００℃で１０時間加熱処理したものをそのまま水素吸蔵
材料とした。
【０１０２】［実施例２７Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらリチウムとナトリウム、リチウムとベリ
リウム、あるいはフッ素とヨウ素を挿入して水素吸蔵材
料とした。ただし実施例２７Ａは、製造例１で得られた
コイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さ
らに１０００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま
水素吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で１０分間酸化処理（空気雰囲気下での気
相高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場
を印加しながらリチウムとナトリウム、リチウムとベリ
リウム、あるいはフッ素とヨウ素を挿入して水素吸蔵材
料とした。ただし実施例２７Ａは、製造例１で得られた
コイル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さ
らに１０００℃で１０分間酸化処理したものをそのまま
水素吸蔵材料とした。
【０１０３】［実施例２８Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらリチウムとナトリウム、リチウムとベリリ
ウム、あるいはフッ素とヨウ素を挿入して水素吸蔵材料
とした。ただし実施例２８Ａは、製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素
吸蔵材料とした。
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理（空気雰囲気下での気相
高温酸化処理）したものに対し、１万ボルトの静電場を
印加しながらリチウムとナトリウム、リチウムとベリリ
ウム、あるいはフッ素とヨウ素を挿入して水素吸蔵材料
とした。ただし実施例２８Ａは、製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維を６００℃で３時間加熱処理して、さら
に１０００℃で６分間酸化処理したものをそのまま水素
吸蔵材料とした。
【０１０４】リチウムとナトリウム、リチウムとベリリ
ウム、あるいはフッ素とヨウ素が挿入された上記各例の
水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定し
た結果を表８に示す。なお表８中の「飽和挿入量」と
は、挿入元素の挿入が飽和に達したときの水素吸蔵材料
における挿入元素と炭素原子の比（挿入元素（１種
目）：挿入元素（２種目）：炭素原子）を示す。
ウム、あるいはフッ素とヨウ素が挿入された上記各例の
水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定し
た結果を表８に示す。なお表８中の「飽和挿入量」と
は、挿入元素の挿入が飽和に達したときの水素吸蔵材料
における挿入元素と炭素原子の比（挿入元素（１種
目）：挿入元素（２種目）：炭素原子）を示す。
【０１０５】
【表８】 表８に示すように、リチウムとナトリウム、リチウムと
ベリリウム、あるいはフッ素とヨウ素の挿入前後の水素
吸蔵量を比較すると、いずれも挿入後の方が水素吸蔵量
が大きい。このことから、挿入元素が２種類の場合も水
素吸蔵能が向上することが示された。
ベリリウム、あるいはフッ素とヨウ素の挿入前後の水素
吸蔵量を比較すると、いずれも挿入後の方が水素吸蔵量
が大きい。このことから、挿入元素が２種類の場合も水
素吸蔵能が向上することが示された。
【０１０６】［実施例２９Ａ〜］製造例１で得られたコ
イル状炭素繊維をミキサで切断して所定のアスペクト比
に調製したものを水素吸蔵材料とした。各例の水素吸蔵
材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結果を
表９に示す。
イル状炭素繊維をミキサで切断して所定のアスペクト比
に調製したものを水素吸蔵材料とした。各例の水素吸蔵
材料の−１８０℃における水素吸蔵量を測定した結果を
表９に示す。
【０１０７】
【表９】 ［実施例３０Ａ〜］製造例１で得られたコイル状炭素繊
維を酸化雰囲気下で加熱して、表面を覆うグラファイト
構造を持つ炭素の皮膜を除去したものを水素吸蔵材料と
した。各例の水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸
蔵量を測定した結果を表１０に示す。
維を酸化雰囲気下で加熱して、表面を覆うグラファイト
構造を持つ炭素の皮膜を除去したものを水素吸蔵材料と
した。各例の水素吸蔵材料の−１８０℃における水素吸
蔵量を測定した結果を表１０に示す。
【０１０８】
【表１０】 次に、前記実施形態から把握できる技術的思想について
以下に記載する。
以下に記載する。
【０１０９】・ グラファイト構造を持つ炭素の皮膜を
表面に有する非晶質炭素を酸化雰囲気下で加熱して該皮
膜を除去する工程を含むことを特徴とする水素吸蔵材料
の製造方法。この場合、グラファイト構造を持つ炭素の
皮膜を表面に有する非晶質炭素をもとに、実質的に非晶
質炭素のみからなる水素吸蔵材料を得ることができる。
表面に有する非晶質炭素を酸化雰囲気下で加熱して該皮
膜を除去する工程を含むことを特徴とする水素吸蔵材料
の製造方法。この場合、グラファイト構造を持つ炭素の
皮膜を表面に有する非晶質炭素をもとに、実質的に非晶
質炭素のみからなる水素吸蔵材料を得ることができる。
【０１１０】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１及び請求項２
に記載の発明によれば、水素吸蔵能に優れ、なおかつ製
造が容易な水素吸蔵材料を提供することができる。
ため、次のような効果を奏する。請求項１及び請求項２
に記載の発明によれば、水素吸蔵能に優れ、なおかつ製
造が容易な水素吸蔵材料を提供することができる。
【０１１１】請求項３から請求項７に記載の発明によれ
ば、水素吸蔵能を向上させることができる。請求項８に
記載の発明によれば、水素吸蔵能に優れた水素吸蔵材料
を容易に得ることができる。
ば、水素吸蔵能を向上させることができる。請求項８に
記載の発明によれば、水素吸蔵能に優れた水素吸蔵材料
を容易に得ることができる。
【０１１２】請求項９に記載の発明によれば、水素吸蔵
材料に大量の水素を吸蔵させることができる。
材料に大量の水素を吸蔵させることができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｈ０１Ｍ 8/04 Ｊ ５Ｈ０２７ (71)出願人 399054000 シーエムシー技術開発 株式会社 岐阜県各務原市須衛町四丁目179番地の１ (72)発明者 元島 栖二 岐阜県岐阜市福光東１丁目23−23 (72)発明者 岩永 浩 長崎市三川町924−６ (72)発明者 古谷 吉男 長崎県長崎市葉山１丁目８番１−1003号 (72)発明者 菱川 幸雄 岐阜県各務原市須衛町四丁目179番地の１ シーエムシー技術開発 株式会社内 Ｆターム(参考） 3E072 EA10 4G040 AA22 AA42 4G046 CA00 CA01 CB01 CC06 4G066 AA02D AA04B AA09D AA31D AA45D BA01 BA33 BA38 CA38 FA11 FA18 FA31 GA01 GA14 4L037 AT02 AT05 CS03 CS05 FA02 FA05 FA20 PA02 PA11 PC11 PG04 UA20 5H027 AA02 BA13
Claims (9)
- 【請求項１】 グラファイト構造を持つ炭素の皮膜を表
面に有する非晶質炭素からなることを特徴とする水素吸
蔵材料。 - 【請求項２】 実質的に非晶質炭素のみからなることを
特徴とする水素吸蔵材料。 - 【請求項３】 加熱処理により非晶質炭素の一部をグラ
ファイト化して水素吸蔵量を向上させたことを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の水素吸蔵材料。 - 【請求項４】 酸化処理により活性化して水素吸蔵量を
向上させたことを特徴とする請求項１から請求項３のい
ずれか一項に記載の水素吸蔵材料。 - 【請求項５】 アルカリ金属・アルカリ土類金属・フッ
素・ヨウ素及び硫黄のうち少なくともいずれか一つが挿
入されたことを特徴とする請求項１から請求項４のいず
れか一項に記載の水素吸蔵材料。 - 【請求項６】 コイル状に形成されたことを特徴とする
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の水素吸蔵
材料。 - 【請求項７】 コイル長さをコイル直径で除した値であ
るアスペクト比が３〜１０００万であることを特徴とす
る請求項６に記載の水素吸蔵材料。 - 【請求項８】 請求項５に記載の水素吸蔵材料を製造す
るための水素吸蔵材料の製造方法であって、アルカリ金
属・アルカリ土類金属・フッ素・ヨウ素及び硫黄のうち
少なくともいずれか一つを、静電場を印加しながら挿入
する工程を含むことを特徴とする水素吸蔵材料の製造方
法。 - 【請求項９】 請求項１から請求項７のいずれか一項に
記載の水素吸蔵材料に５０〜１０００気圧及び−２７０
〜０℃の雰囲気下で水素を吸蔵させることを特徴とする
水素吸蔵材料の使用方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001170865A JP2002361076A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 水素吸蔵材料、その製造方法及び使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001170865A JP2002361076A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 水素吸蔵材料、その製造方法及び使用方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002361076A true JP2002361076A (ja) | 2002-12-17 |
Family
ID=19012718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001170865A Pending JP2002361076A (ja) | 2001-06-06 | 2001-06-06 | 水素吸蔵材料、その製造方法及び使用方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002361076A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1632285A1 (en) * | 2003-01-31 | 2006-03-08 | Japan Science and Technology Agency | Hydrogen storage material and method for producing same |
-
2001
- 2001-06-06 JP JP2001170865A patent/JP2002361076A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1632285A1 (en) * | 2003-01-31 | 2006-03-08 | Japan Science and Technology Agency | Hydrogen storage material and method for producing same |
| EP1632285A4 (en) * | 2003-01-31 | 2011-04-20 | Japan Science & Tech Agency | HYDROGEN STORAGE MATERIAL AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME |
| US8178471B2 (en) | 2003-01-31 | 2012-05-15 | Japan Science And Technology Agency | Hydrogen storage materials and process for the preparation of the same |
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