JP2004305848A - 水素貯蔵材粉末 - Google Patents
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Abstract
【課題】水素貯蔵量が大であり，また水素放出・貯蔵速度が速い水素貯蔵材粉末を提供する。
【解決手段】水素貯蔵材粉末は，マトリックス３およびそのマトリックス３に分散する複数の超微粒子４を有する複合粒子２の集合体である。マトリックス３はアルカリ金属窒化物およびアルカリ金属窒化物の水素化物の一方よりなり，超微粒子４は金属超微粒子，金属水素化物超微粒子および金属塩化物超微粒子から選択される少なくとも一種である。超微粒子４の粒径ｄは１０ｎｍ≦ｄ≦８００ｎｍである。
【選択図】 図２
【解決手段】水素貯蔵材粉末は，マトリックス３およびそのマトリックス３に分散する複数の超微粒子４を有する複合粒子２の集合体である。マトリックス３はアルカリ金属窒化物およびアルカリ金属窒化物の水素化物の一方よりなり，超微粒子４は金属超微粒子，金属水素化物超微粒子および金属塩化物超微粒子から選択される少なくとも一種である。超微粒子４の粒径ｄは１０ｎｍ≦ｄ≦８００ｎｍである。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水素貯蔵材粉末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，水素貯蔵材粉末としてはバナジウム酸化物粉末が知られている（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６３１２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の水素貯蔵材粉末は，水素貯蔵量が少ない，水素放出・貯蔵速度が遅い等の問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は，水素貯蔵量が大であり，また水素放出・貯蔵速度が速い前記水素貯蔵材粉末を提供することを目的とする。
【０００６】
前記目的を達成するため本発明によれば，マトリックスおよびそのマトリックスに分散する複数の超微粒子を有する複合粒子の集合体であって，前記マトリックスはアルカリ金属窒化物およびアルカリ金属窒化物の水素化物の少なくとも一方よりなり，前記超微粒子は金属超微粒子，金属水素化物超微粒子および金属塩化物超微粒子から選択される少なくとも一種であり，前記超微粒子の粒径ｄは１０ｎｍ≦ｄ≦８００ｎｍである水素貯蔵材粉末が提供される。
【０００７】
前記のように構成すると，水素貯蔵時には超微粒子がアルカリ金属窒化物および水素化物の水素化反応を促進するので水素貯蔵速度が速められると共に水素貯蔵量も大となる。一方，水素放出時には，超微粒子が水素化物の脱水素化反応を促進するので水素放出速度が速められる。ただし，超微粒子の粒径ｄがｄ＜１０ｎｍでは超微粒子の活性が高すぎて，その粒子の取扱いが難しくなり，一方，ｄ＞８００ｎｍでは水素貯蔵材粉末の水素貯蔵量が小となり，また水素放出・貯蔵速度が遅くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１，２において，水素貯蔵材粉末１は複合粒子２の集合体であり，その複合粒子２は，マトリックス３およびそのマトリックス３の内部および外面に分散する，複数の超微粒子４を有する。マトリックス３はアルカリ金属窒化物またはアルカリ金属窒化物の水素化物よりなり，超微粒子４は金属超微粒子，金属水素化物超微粒子および金属塩化物超微粒子から選択される少なくとも一種である。超微粒子４の粒径ｄは１０ｎｍ≦ｄ≦８００ｎｍ，好ましくは，２０ｎｍ≦ｄ≦５００ｎｍである。この場合，超微粒子４の粒径ｄは，顕微鏡写真におけるそれらの最長部分の長さとする。これは以下同じである。
【０００９】
アルカリ金属窒化物には，Ｌｉ３ Ｎ，Ｃａ３ Ｎ２ およびＭｇ３ Ｎ２ から選択される少なくとも一種が該当する。またアルカリ金属窒化物の水素化物には，Ｌｉ２ ＮＨ，ＬｉＮＨ２ ，Ｃａ２ ＮＨ，Ｃａ（ＮＨ２ ）２ ，ＭｇＮＨおよびＭｇ（ＮＨ２ ）２ から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１０】
金属超微粒子には，ＲＥＭＮｉ５ （ＲＥＭ：希土類金属）超微粒子，ＣａＮｉ５ 超微粒子，ＴｉＦｅ超微粒子，ＴｉＣｏ超微粒子，ＴｉＭｎ１．５ 超微粒子，Ｔｉ１．２ ＣｒＶ超微粒子，ＺｒＣｏ超微粒子，ＺｒＭｎ２ 超微粒子，ＺｒＦｅ２ 超微粒子，Ｍｇ２ Ｎｉ超微粒子，Ｍｇ２ Ｃｕ超微粒子，Ｔｉ超微粒子，Ｖ超微粒子，Ｚｒ超微粒子，Ｎｂ超微粒子，Ｍｇ超微粒子，Ｐｄ超微粒子，Ｃａ超微粒子，Ｌａ超微粒子，Ｐｒ超微粒子，Ｎｄ超微粒子およびＬｉ超微粒子から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１１】
金属水素化物超微粒子には，ＲＥＭＮｉ５ （ＲＥＭ：希土類金属）水素化物（ＲＥＭＮｉ５ Ｈ６ ）超微粒子，ＣａＮｉ５ 水素化物（ＣａＮｉ５ Ｈ６ ）超微粒子，ＴｉＦｅ水素化物（ＴｉＦｅＨ１．９ ）超微粒子，ＴｉＣｏ水素化物（ＴｉＣｏＨ１．４ ）超微粒子，ＴｉＭｎ１．５ 水素化物（ＴｉＭｎ１．５ Ｈ２．５ ）超微粒子，Ｔｉ１．２ ＣｒＶ水素化物（Ｔｉ１．２ ＣｒＶＨ５．４ ）超微粒子，ＺｒＣｏ水素化物（ＺｒＣｏＨ２．６ ）超微粒子，ＺｒＭｎ２ 水素化物（ＺｒＭｎ２ Ｈ３．５ ）超微粒子，ＺｒＦｅ２ 水素化物（ＺｒＦｅ２ −Ｈ）超微粒子，Ｍｇ２ Ｎｉ水素化物（Ｍｇ２ ＮｉＨ４ ）超微粒子，Ｍｇ２ Ｃｕ水素化物（Ｍｇ２ Ｃｕ−Ｈ）超微粒子，Ｔｉ水素化物（ＴｉＨ２ ）超微粒子，Ｖ水素化物（ＶＨ２ ）超微粒子，Ｚｒ水素化物（ＺｒＨ２ ）超微粒子，Ｎｂ水素化物（ＮｂＨ）超微粒子，Ｍｇ水素化物（ＭｇＨ２ ）超微粒子，Ｐｄ水素化物（ＰｄＨ０．６ ）超微粒子，Ｃａ水素化物（ＣａＨ２ ）超微粒子，Ｌａ水素化物（ＬａＨ３ ）超微粒子，Ｐｒ水素化物（ＰｒＨ３ ）超微粒子，Ｎｄ水素化物（ＮｄＨ３ ）超微粒子およびＬｉ水素化物（ＬｉＨ）超微粒子から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１２】
また金属超微粒子には，Ｎｉ超微粒子，Ｃｕ超微粒子，Ｃｏ超微粒子，Ｆｅ超微粒子およびＭｎ超微粒子から選択される少なくとも一種も該当する。
【００１３】
金属塩化物超微粒子には，ＬｉＣｌ超微粒子，ＡｌＣｌ３ 超微粒子，ＹＣｌ３ 超微粒子，ＮｄＣｌ３ 超微粒子，ＰｒＣｌ３ 超微粒子，ＬａＣｌ３ 超微粒子，ＣａＣｌ２ 超微粒子，ＺｒＣｌ２ 超微粒子，ＣｏＣｌ２ 超微粒子，ＦｅＣｌ３ 超微粒子，ＣｕＣｌ２ 超微粒子，ＣｕＣｌ超微粒子，ＮｉＣｌ２ 超微粒子，ＭｇＣｌ２ 超微粒子，ＭｎＣｌ２ 超微粒子，ＶＣｌ２ 超微粒子およびＴｉＣｌ２ 超微粒子から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１４】
前記のような超微粒子の少なくとも一種，例えば，Ｎｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子をアルカリ金属窒化物マトリックス，例えばＬｉ３ Ｎマトリックスに分散させると，その金属組織は非常に高い活性を有するので初期活性化処理は不要である。水素貯蔵時には，Ｌｉ３ Ｎ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２Ｈ２ →Ｌｉ２ ＮＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋Ｈ２ →ＬｉＮＨ２ ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］といった水素化反応をＮｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子が促進するので，水素貯蔵速度が速められると共に水素貯蔵量も大となる。一方，水素放出時には，ＬｉＮＨ２ ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］→Ｌｉ２ ＮＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋Ｈ２ →Ｌｉ３ Ｎ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２Ｈ２ といった脱水素化反応をＮｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子が促進するので，水素放出速度が速められる。
【００１５】
前記のような触媒作用を確保すべく，超微粒子の含有量ＧＰ は０．１Ｍ％≦ＧＰ ≦８．０Ｍ％に設定される。この含有量ＧＰ がＧＰ ＜０．１Ｍ％では超微粒子を用いる意義が失われ，一方，ＧＰ ＞８．０Ｍ％では水素貯蔵量が減少傾向となる。超微粒子の含有量ＧＰ は，好ましくは０．３Ｍ％≦ＧＰ ≦５．０Ｍ％であり，これにより水素貯蔵量を大に維持することができる。
【００１６】
水素貯蔵材粉末の製造に当っては，アルカリ金属窒化物粒子の集合体であるアルカリ金属窒化物粉末と，超微粒子の集合体である超微粒子粉末とを用いて，アルゴン加圧下にてボールミリングを行う，といった方法が採用される。水素貯蔵材粉末として，アルカリ金属窒化物の水素化物を得る場合には，前記ボールミリングにおけるアルゴン加圧を水素加圧に代替する，ミリング時間を変える等の手段が採用される。このボールミリングにおいて，アルカリ金属窒化物粒子およびアルカリ金属窒化物の水素化物粒子の粒径Ｄ０ は３μｍ≦Ｄ０ ≦８００μｍが適当である。粒径Ｄ０ がＤ０ ＜３μｍではアルカリ金属窒化物粒子等の活性が高いため取扱い性が悪くなり，一方，Ｄ０ ＞８００μｍでは水素貯蔵材粉末の水素貯蔵量が小となり，また水素貯蔵・放出速度が遅くなる。
【００１７】
以下，具体例について説明する。
【００１８】
〔例−１〕
（１）Ｌｉ３ ＮとＮｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子とよりなる水素貯蔵材粉末の製造
純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが５０ｎｍ≦ｄ≦２００ｎｍ（平均粒径１００ｎｍ）であるＮｉ超微粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが３０ｎｍ≦ｄ≦２００ｎｍ（平均粒径１００ｎｍ）であるＭｇＣｌ２ 超微粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＮｉ超微粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇＣｌ２ 超微粒子の集合体とよりなる５ｇの混合粉末を調製した。
【００１９】
混合粉末を横型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａのアルゴン雰囲気に保持して，ポット回転数 ６０ｒｐｍ ，ミリング時間 ５時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度と同等の加速度１Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末を実施例（１）とする。この実施例（１）におけるＮｉおよびＭｇＣｌ２ 超微粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって超微粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ＝４Ｍ％であった。
【００２０】
比較のため，純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１００μｍ（平均粒径６０μｍ）であるＮｉ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１８０μｍ（平均粒径１００μｍ）であるＭｇＣｌ２ 粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＮｉ粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇＣｌ２ 粒子の集合体とよりなる５ｇの混合粉末を調製した。
【００２１】
混合粉末を遊星型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａのアルゴン雰囲気に保持して，ディスク回転数 ３５０ｒｐｍ ，ポット回転数 ８００ｒｐｍ ，ミリング時間 ５時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度の２０倍の加速度２０Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末を比較例（１）とする。この比較例（１）においてはＮｉ粒子およびＭｇＣｌ２ 粒子が粉砕されており，またＮｉおよびＭｇＣｌ２ 粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ＝４Ｍ％であった。
【００２２】
（２）水素貯蔵速度試験および水素放出速度試験
実施例（１）および比較例（１）について，２５０℃における水素貯蔵速度試験および３３０℃における水素放出速度試験を行った。これらの試験は，容積法による圧力−組成等温線（ＰＣＴ線）測定法（ＪＩＳ Ｈ７２０１）に規定された真空原点法に則って行われた。
【００２３】
（２）−ａ：水素貯蔵速度試験
図３は，測定温度２５０℃における水素貯蔵速度試験結果を示す。この試験においては，真空状態から７．２ＭＰａの高圧水素加圧を行った。実施例（１）と比較例（１）は同一組成であるにもかかわらず，水素貯蔵速度には大きな差が生じており，実施例（１）の場合は，水素導入後，９００秒間で約８．０ｗｔ％以上の水素を貯蔵する，という優れた水素貯蔵特性を有する。一方，比較例（１）の場合は，実施例（１）の２０倍以上のエネルギを用いているが，水素貯蔵特性は実施例（１）に比べて大幅に劣る。
【００２４】
（２）−ｂ：水素放出速度試験
図４は，測定温度３３０℃における水素放出速度試験結果を示す。この場合，実施例（１）および比較例（１）の３３０℃におけるプラトー圧および装置の仕様上の制約から，初期設定水素圧力は０．００５ＭＰａであった。図４から明らかなように，実施例（１）の場合，６００秒間にて約５．０ｗｔ％の水素を放出させることができるもので，３３０℃にて優れた水素放出速度を有することが判る。一方，比較例（１）は，実施例（１）と同一組成であるにもかかわらず，超微粒子を使用していないことから活性が低く，水素放出速度が非常に遅い。なお，実施例（１）における水素放出量が約５．５ｗｔ％で一定となっているのは，水素の放出に伴い試料容器内の水素圧力が増加し，約５．５ｗｔ％放出したところで平衡解離圧に達したためである。
【００２５】
〔例−２〕
（１）Ｌｉ２ ＮＨとＣｕ超微粒子およびＭｇ２ Ｎｉ超微粒子とよりなる水素貯蔵材粉末の製造
純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが５０ｎｍ≦ｄ≦３００ｎｍ（平均粒径１５０ｎｍ）であるＣｕ超微粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが２００ｎｍ≦ｄ≦６００ｎｍ（平均粒径３００ｎｍ）であるＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＣｕ超微粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の集合体とよりなる３ｇの混合粉末を調製した。
【００２６】
混合粉末を横型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａの水素雰囲気に保持して，ポット回転数 ６０ｒｐｍ ，ミリング時間１０時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度と同等の加速度１Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末はＬｉ２ ＮＨとＬｉＨとの混合物であることからＬｉＨを除去し，Ｌｉ２ ＮＨを主成分とする残部を実施例（２）とした。この実施例（２）におけるＣｕおよびＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって超微粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ≒４Ｍ％であった。
【００２７】
比較のため，純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１８０μｍ（平均粒径１００μｍ）であるＣｕ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１００μｍ（平均粒径６０μｍ）であるＭｇ２ Ｎｉ粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＣｕ粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇ２ Ｎｉ粒子の集合体とよりなる３ｇの混合粉末を調製した。
【００２８】
混合粉末を遊星型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａの水素雰囲気に保持して，ディスク回転数 ３５０ｒｐｍ ，ポット回転数 ８００ｒｐｍ ，ミリング時間 ３０時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度の２０倍の加速度２０Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末はＬｉ２ ＮＨとＬｉＨとの混合物であることからＬｉＨを除去し，Ｌｉ２ ＮＨを主成分とする残部を比較例（２）とした。この比較例（２）におけるＣｕおよびＭｇ２ Ｎｉ粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ≒４Ｍ％であった。
【００２９】
実施例（２）および比較例（２）の前記製造方法において，実施例（２）の場合は，ＣｕおよびＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の触媒作用が得られることから，投入エネルギは比較例（２）の６０分の１以下（粉砕エネルギ：２０分の１；粉砕時間：３分の１）でよいことが判明した。
【００３０】
（２）水素貯蔵速度試験および水素放出速度試験
実施例（２）および比較例（２）について，２５０℃における水素貯蔵速度試験および２８０℃における水素放出速度試験を行った。これらの試験は，容積法による圧力−組成等温線（ＰＣＴ線）測定法（ＪＩＳ Ｈ７２０１）に規定された真空原点法に則って行われた。この場合，水素の貯蔵は，Ｌｉ２ ＮＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋Ｈ２ →ＬｉＮＨ２ ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋ＬｉＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］といった水素化反応により，一方，水素の放出は，ＬｉＮＨ２ ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋ＬｉＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］→Ｌｉ２ ＮＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋Ｈ２ といった脱水素化反応による。
【００３１】
（２）−ａ：水素貯蔵速度試験
図５は，測定温度２５０℃における水素貯蔵速度試験結果を示す。この試験においては，真空状態から７．２ＭＰａの高圧水素加圧を行った。実施例（２）と比較例（２）は同一組成であるにもかかわらず，水素貯蔵速度には大きな差が生じており，実施例（２）の場合は，水素導入後，６００秒間で約５．０ｗｔ％以上の水素を貯蔵する，という優れた水素貯蔵特性を有する。一方，比較例（２）の場合は，３６００秒間で約１．０ｗｔ％の水素を貯蔵するにすぎない。
【００３２】
（２）−ｂ：水素放出速度試験
図６は，測定温度２８０℃における水素放出速度試験結果を示す。この場合，実施例（２）および比較例（２）の２８０℃におけるプラトー圧および装置の仕様上の制約から，初期設定水素圧力は０．００５ＭＰａであった。図６から明らかなように，実施例（２）の場合，６００秒間にて約４．５ｗｔ％の水素を放出することができるもので，２８０℃にて優れた水素放出速度を有することが判る。一方，比較例（２）は，実施例（２）と同一組成であるにも拘らず，超微粒子を使用していないことから活性が低く，水素放出速度が非常に遅い。なお，実施例（２）における水素放出量が約５．０ｗｔ％で一定となっているのは，水素の放出に伴い試料容器内の水素圧力が増加し，約５．０ｗｔ％放出したところで平衡解離圧に達したためである。
【００３３】
なお，Ｌｉ２ ＮＨとＬｉＨとの混合物からＬｉＨを除くことなく，その混合物を水素貯蔵材粉末として使用することは可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば，前記のように構成することによって，水素貯蔵量が大であり，且つ水素放出・貯蔵速度が速い水素貯蔵材粉末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水素貯蔵材粉末の説明図である。
【図２】複合粒子の金属組織の説明図である。
【図３】水素貯蔵材粉末の実施例（１）および比較例（１）に関する水素貯蔵速度試験結果を示すグラフである。
【図４】水素貯蔵材粉末の実施例（１）および比較例（１）に関する水素放出速度試験結果を示すグラフである。
【図５】水素貯蔵材粉末の実施例（２）および比較例（２）に関する水素貯蔵速度試験結果を示すグラフである。
【図６】水素貯蔵材粉末の実施例（２）および比較例（２）に関する水素放出速度試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１………水素貯蔵材粉末
２………複合粒子
３………マトリックス
４………超微粒子
【発明の属する技術分野】
本発明は水素貯蔵材粉末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，水素貯蔵材粉末としてはバナジウム酸化物粉末が知られている（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６３１２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の水素貯蔵材粉末は，水素貯蔵量が少ない，水素放出・貯蔵速度が遅い等の問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は，水素貯蔵量が大であり，また水素放出・貯蔵速度が速い前記水素貯蔵材粉末を提供することを目的とする。
【０００６】
前記目的を達成するため本発明によれば，マトリックスおよびそのマトリックスに分散する複数の超微粒子を有する複合粒子の集合体であって，前記マトリックスはアルカリ金属窒化物およびアルカリ金属窒化物の水素化物の少なくとも一方よりなり，前記超微粒子は金属超微粒子，金属水素化物超微粒子および金属塩化物超微粒子から選択される少なくとも一種であり，前記超微粒子の粒径ｄは１０ｎｍ≦ｄ≦８００ｎｍである水素貯蔵材粉末が提供される。
【０００７】
前記のように構成すると，水素貯蔵時には超微粒子がアルカリ金属窒化物および水素化物の水素化反応を促進するので水素貯蔵速度が速められると共に水素貯蔵量も大となる。一方，水素放出時には，超微粒子が水素化物の脱水素化反応を促進するので水素放出速度が速められる。ただし，超微粒子の粒径ｄがｄ＜１０ｎｍでは超微粒子の活性が高すぎて，その粒子の取扱いが難しくなり，一方，ｄ＞８００ｎｍでは水素貯蔵材粉末の水素貯蔵量が小となり，また水素放出・貯蔵速度が遅くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１，２において，水素貯蔵材粉末１は複合粒子２の集合体であり，その複合粒子２は，マトリックス３およびそのマトリックス３の内部および外面に分散する，複数の超微粒子４を有する。マトリックス３はアルカリ金属窒化物またはアルカリ金属窒化物の水素化物よりなり，超微粒子４は金属超微粒子，金属水素化物超微粒子および金属塩化物超微粒子から選択される少なくとも一種である。超微粒子４の粒径ｄは１０ｎｍ≦ｄ≦８００ｎｍ，好ましくは，２０ｎｍ≦ｄ≦５００ｎｍである。この場合，超微粒子４の粒径ｄは，顕微鏡写真におけるそれらの最長部分の長さとする。これは以下同じである。
【０００９】
アルカリ金属窒化物には，Ｌｉ３ Ｎ，Ｃａ３ Ｎ２ およびＭｇ３ Ｎ２ から選択される少なくとも一種が該当する。またアルカリ金属窒化物の水素化物には，Ｌｉ２ ＮＨ，ＬｉＮＨ２ ，Ｃａ２ ＮＨ，Ｃａ（ＮＨ２ ）２ ，ＭｇＮＨおよびＭｇ（ＮＨ２ ）２ から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１０】
金属超微粒子には，ＲＥＭＮｉ５ （ＲＥＭ：希土類金属）超微粒子，ＣａＮｉ５ 超微粒子，ＴｉＦｅ超微粒子，ＴｉＣｏ超微粒子，ＴｉＭｎ１．５ 超微粒子，Ｔｉ１．２ ＣｒＶ超微粒子，ＺｒＣｏ超微粒子，ＺｒＭｎ２ 超微粒子，ＺｒＦｅ２ 超微粒子，Ｍｇ２ Ｎｉ超微粒子，Ｍｇ２ Ｃｕ超微粒子，Ｔｉ超微粒子，Ｖ超微粒子，Ｚｒ超微粒子，Ｎｂ超微粒子，Ｍｇ超微粒子，Ｐｄ超微粒子，Ｃａ超微粒子，Ｌａ超微粒子，Ｐｒ超微粒子，Ｎｄ超微粒子およびＬｉ超微粒子から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１１】
金属水素化物超微粒子には，ＲＥＭＮｉ５ （ＲＥＭ：希土類金属）水素化物（ＲＥＭＮｉ５ Ｈ６ ）超微粒子，ＣａＮｉ５ 水素化物（ＣａＮｉ５ Ｈ６ ）超微粒子，ＴｉＦｅ水素化物（ＴｉＦｅＨ１．９ ）超微粒子，ＴｉＣｏ水素化物（ＴｉＣｏＨ１．４ ）超微粒子，ＴｉＭｎ１．５ 水素化物（ＴｉＭｎ１．５ Ｈ２．５ ）超微粒子，Ｔｉ１．２ ＣｒＶ水素化物（Ｔｉ１．２ ＣｒＶＨ５．４ ）超微粒子，ＺｒＣｏ水素化物（ＺｒＣｏＨ２．６ ）超微粒子，ＺｒＭｎ２ 水素化物（ＺｒＭｎ２ Ｈ３．５ ）超微粒子，ＺｒＦｅ２ 水素化物（ＺｒＦｅ２ −Ｈ）超微粒子，Ｍｇ２ Ｎｉ水素化物（Ｍｇ２ ＮｉＨ４ ）超微粒子，Ｍｇ２ Ｃｕ水素化物（Ｍｇ２ Ｃｕ−Ｈ）超微粒子，Ｔｉ水素化物（ＴｉＨ２ ）超微粒子，Ｖ水素化物（ＶＨ２ ）超微粒子，Ｚｒ水素化物（ＺｒＨ２ ）超微粒子，Ｎｂ水素化物（ＮｂＨ）超微粒子，Ｍｇ水素化物（ＭｇＨ２ ）超微粒子，Ｐｄ水素化物（ＰｄＨ０．６ ）超微粒子，Ｃａ水素化物（ＣａＨ２ ）超微粒子，Ｌａ水素化物（ＬａＨ３ ）超微粒子，Ｐｒ水素化物（ＰｒＨ３ ）超微粒子，Ｎｄ水素化物（ＮｄＨ３ ）超微粒子およびＬｉ水素化物（ＬｉＨ）超微粒子から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１２】
また金属超微粒子には，Ｎｉ超微粒子，Ｃｕ超微粒子，Ｃｏ超微粒子，Ｆｅ超微粒子およびＭｎ超微粒子から選択される少なくとも一種も該当する。
【００１３】
金属塩化物超微粒子には，ＬｉＣｌ超微粒子，ＡｌＣｌ３ 超微粒子，ＹＣｌ３ 超微粒子，ＮｄＣｌ３ 超微粒子，ＰｒＣｌ３ 超微粒子，ＬａＣｌ３ 超微粒子，ＣａＣｌ２ 超微粒子，ＺｒＣｌ２ 超微粒子，ＣｏＣｌ２ 超微粒子，ＦｅＣｌ３ 超微粒子，ＣｕＣｌ２ 超微粒子，ＣｕＣｌ超微粒子，ＮｉＣｌ２ 超微粒子，ＭｇＣｌ２ 超微粒子，ＭｎＣｌ２ 超微粒子，ＶＣｌ２ 超微粒子およびＴｉＣｌ２ 超微粒子から選択される少なくとも一種が該当する。
【００１４】
前記のような超微粒子の少なくとも一種，例えば，Ｎｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子をアルカリ金属窒化物マトリックス，例えばＬｉ３ Ｎマトリックスに分散させると，その金属組織は非常に高い活性を有するので初期活性化処理は不要である。水素貯蔵時には，Ｌｉ３ Ｎ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２Ｈ２ →Ｌｉ２ ＮＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋Ｈ２ →ＬｉＮＨ２ ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］といった水素化反応をＮｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子が促進するので，水素貯蔵速度が速められると共に水素貯蔵量も大となる。一方，水素放出時には，ＬｉＮＨ２ ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］→Ｌｉ２ ＮＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋ＬｉＨ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋Ｈ２ →Ｌｉ３ Ｎ［Ｎｉ，ＭｇＣｌ２ ］＋２Ｈ２ といった脱水素化反応をＮｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子が促進するので，水素放出速度が速められる。
【００１５】
前記のような触媒作用を確保すべく，超微粒子の含有量ＧＰ は０．１Ｍ％≦ＧＰ ≦８．０Ｍ％に設定される。この含有量ＧＰ がＧＰ ＜０．１Ｍ％では超微粒子を用いる意義が失われ，一方，ＧＰ ＞８．０Ｍ％では水素貯蔵量が減少傾向となる。超微粒子の含有量ＧＰ は，好ましくは０．３Ｍ％≦ＧＰ ≦５．０Ｍ％であり，これにより水素貯蔵量を大に維持することができる。
【００１６】
水素貯蔵材粉末の製造に当っては，アルカリ金属窒化物粒子の集合体であるアルカリ金属窒化物粉末と，超微粒子の集合体である超微粒子粉末とを用いて，アルゴン加圧下にてボールミリングを行う，といった方法が採用される。水素貯蔵材粉末として，アルカリ金属窒化物の水素化物を得る場合には，前記ボールミリングにおけるアルゴン加圧を水素加圧に代替する，ミリング時間を変える等の手段が採用される。このボールミリングにおいて，アルカリ金属窒化物粒子およびアルカリ金属窒化物の水素化物粒子の粒径Ｄ０ は３μｍ≦Ｄ０ ≦８００μｍが適当である。粒径Ｄ０ がＤ０ ＜３μｍではアルカリ金属窒化物粒子等の活性が高いため取扱い性が悪くなり，一方，Ｄ０ ＞８００μｍでは水素貯蔵材粉末の水素貯蔵量が小となり，また水素貯蔵・放出速度が遅くなる。
【００１７】
以下，具体例について説明する。
【００１８】
〔例−１〕
（１）Ｌｉ３ ＮとＮｉ超微粒子およびＭｇＣｌ２ 超微粒子とよりなる水素貯蔵材粉末の製造
純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが５０ｎｍ≦ｄ≦２００ｎｍ（平均粒径１００ｎｍ）であるＮｉ超微粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが３０ｎｍ≦ｄ≦２００ｎｍ（平均粒径１００ｎｍ）であるＭｇＣｌ２ 超微粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＮｉ超微粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇＣｌ２ 超微粒子の集合体とよりなる５ｇの混合粉末を調製した。
【００１９】
混合粉末を横型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａのアルゴン雰囲気に保持して，ポット回転数 ６０ｒｐｍ ，ミリング時間 ５時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度と同等の加速度１Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末を実施例（１）とする。この実施例（１）におけるＮｉおよびＭｇＣｌ２ 超微粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって超微粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ＝４Ｍ％であった。
【００２０】
比較のため，純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１００μｍ（平均粒径６０μｍ）であるＮｉ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１８０μｍ（平均粒径１００μｍ）であるＭｇＣｌ２ 粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＮｉ粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇＣｌ２ 粒子の集合体とよりなる５ｇの混合粉末を調製した。
【００２１】
混合粉末を遊星型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａのアルゴン雰囲気に保持して，ディスク回転数 ３５０ｒｐｍ ，ポット回転数 ８００ｒｐｍ ，ミリング時間 ５時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度の２０倍の加速度２０Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末を比較例（１）とする。この比較例（１）においてはＮｉ粒子およびＭｇＣｌ２ 粒子が粉砕されており，またＮｉおよびＭｇＣｌ２ 粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ＝４Ｍ％であった。
【００２２】
（２）水素貯蔵速度試験および水素放出速度試験
実施例（１）および比較例（１）について，２５０℃における水素貯蔵速度試験および３３０℃における水素放出速度試験を行った。これらの試験は，容積法による圧力−組成等温線（ＰＣＴ線）測定法（ＪＩＳ Ｈ７２０１）に規定された真空原点法に則って行われた。
【００２３】
（２）−ａ：水素貯蔵速度試験
図３は，測定温度２５０℃における水素貯蔵速度試験結果を示す。この試験においては，真空状態から７．２ＭＰａの高圧水素加圧を行った。実施例（１）と比較例（１）は同一組成であるにもかかわらず，水素貯蔵速度には大きな差が生じており，実施例（１）の場合は，水素導入後，９００秒間で約８．０ｗｔ％以上の水素を貯蔵する，という優れた水素貯蔵特性を有する。一方，比較例（１）の場合は，実施例（１）の２０倍以上のエネルギを用いているが，水素貯蔵特性は実施例（１）に比べて大幅に劣る。
【００２４】
（２）−ｂ：水素放出速度試験
図４は，測定温度３３０℃における水素放出速度試験結果を示す。この場合，実施例（１）および比較例（１）の３３０℃におけるプラトー圧および装置の仕様上の制約から，初期設定水素圧力は０．００５ＭＰａであった。図４から明らかなように，実施例（１）の場合，６００秒間にて約５．０ｗｔ％の水素を放出させることができるもので，３３０℃にて優れた水素放出速度を有することが判る。一方，比較例（１）は，実施例（１）と同一組成であるにもかかわらず，超微粒子を使用していないことから活性が低く，水素放出速度が非常に遅い。なお，実施例（１）における水素放出量が約５．５ｗｔ％で一定となっているのは，水素の放出に伴い試料容器内の水素圧力が増加し，約５．５ｗｔ％放出したところで平衡解離圧に達したためである。
【００２５】
〔例−２〕
（１）Ｌｉ２ ＮＨとＣｕ超微粒子およびＭｇ２ Ｎｉ超微粒子とよりなる水素貯蔵材粉末の製造
純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが５０ｎｍ≦ｄ≦３００ｎｍ（平均粒径１５０ｎｍ）であるＣｕ超微粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄが２００ｎｍ≦ｄ≦６００ｎｍ（平均粒径３００ｎｍ）であるＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＣｕ超微粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の集合体とよりなる３ｇの混合粉末を調製した。
【００２６】
混合粉末を横型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａの水素雰囲気に保持して，ポット回転数 ６０ｒｐｍ ，ミリング時間１０時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度と同等の加速度１Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末はＬｉ２ ＮＨとＬｉＨとの混合物であることからＬｉＨを除去し，Ｌｉ２ ＮＨを主成分とする残部を実施例（２）とした。この実施例（２）におけるＣｕおよびＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって超微粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ≒４Ｍ％であった。
【００２７】
比較のため，純度が９９％であり，また粒径Ｄ０ がＤ０ ≦５０μｍであるＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１８０μｍ（平均粒径１００μｍ）であるＣｕ粒子の集合体と，純度が９９％であり，また粒径ｄがｄ≦１００μｍ（平均粒径６０μｍ）であるＭｇ２ Ｎｉ粒子の集合体を用意した。次いで，それらの集合体を用いて，９６Ｍ％のＬｉ３ Ｎ粒子の集合体と，２Ｍ％のＣｕ粒子の集合体と，２Ｍ％のＭｇ２ Ｎｉ粒子の集合体とよりなる３ｇの混合粉末を調製した。
【００２８】
混合粉末を遊星型ボールミルの容量２５０ｍｌのポット（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）に直径１０ｍｍのボール（ＪＩＳ ＳＵＳ３１６製）８０個と共に入れ，ポット内を１ＭＰａの水素雰囲気に保持して，ディスク回転数 ３５０ｒｐｍ ，ポット回転数 ８００ｒｐｍ ，ミリング時間 ３０時間の条件でボールミリングを行った。この場合，ポット内には重力加速度の２０倍の加速度２０Ｇが発生していた。ボールミリング後，アルゴン雰囲気に保持されているグローブボックス中にて水素貯蔵材粉末を採取した。この水素貯蔵材粉末はＬｉ２ ＮＨとＬｉＨとの混合物であることからＬｉＨを除去し，Ｌｉ２ ＮＨを主成分とする残部を比較例（２）とした。この比較例（２）におけるＣｕおよびＭｇ２ Ｎｉ粒子の含有量はそれぞれ２Ｍ％であり，したがって粒子の含有量ＧＰ はＧＰ ≒４Ｍ％であった。
【００２９】
実施例（２）および比較例（２）の前記製造方法において，実施例（２）の場合は，ＣｕおよびＭｇ２ Ｎｉ超微粒子の触媒作用が得られることから，投入エネルギは比較例（２）の６０分の１以下（粉砕エネルギ：２０分の１；粉砕時間：３分の１）でよいことが判明した。
【００３０】
（２）水素貯蔵速度試験および水素放出速度試験
実施例（２）および比較例（２）について，２５０℃における水素貯蔵速度試験および２８０℃における水素放出速度試験を行った。これらの試験は，容積法による圧力−組成等温線（ＰＣＴ線）測定法（ＪＩＳ Ｈ７２０１）に規定された真空原点法に則って行われた。この場合，水素の貯蔵は，Ｌｉ２ ＮＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋Ｈ２ →ＬｉＮＨ２ ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋ＬｉＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］といった水素化反応により，一方，水素の放出は，ＬｉＮＨ２ ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋ＬｉＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］→Ｌｉ２ ＮＨ［Ｃｕ，Ｍｇ２ Ｎｉ］＋Ｈ２ といった脱水素化反応による。
【００３１】
（２）−ａ：水素貯蔵速度試験
図５は，測定温度２５０℃における水素貯蔵速度試験結果を示す。この試験においては，真空状態から７．２ＭＰａの高圧水素加圧を行った。実施例（２）と比較例（２）は同一組成であるにもかかわらず，水素貯蔵速度には大きな差が生じており，実施例（２）の場合は，水素導入後，６００秒間で約５．０ｗｔ％以上の水素を貯蔵する，という優れた水素貯蔵特性を有する。一方，比較例（２）の場合は，３６００秒間で約１．０ｗｔ％の水素を貯蔵するにすぎない。
【００３２】
（２）−ｂ：水素放出速度試験
図６は，測定温度２８０℃における水素放出速度試験結果を示す。この場合，実施例（２）および比較例（２）の２８０℃におけるプラトー圧および装置の仕様上の制約から，初期設定水素圧力は０．００５ＭＰａであった。図６から明らかなように，実施例（２）の場合，６００秒間にて約４．５ｗｔ％の水素を放出することができるもので，２８０℃にて優れた水素放出速度を有することが判る。一方，比較例（２）は，実施例（２）と同一組成であるにも拘らず，超微粒子を使用していないことから活性が低く，水素放出速度が非常に遅い。なお，実施例（２）における水素放出量が約５．０ｗｔ％で一定となっているのは，水素の放出に伴い試料容器内の水素圧力が増加し，約５．０ｗｔ％放出したところで平衡解離圧に達したためである。
【００３３】
なお，Ｌｉ２ ＮＨとＬｉＨとの混合物からＬｉＨを除くことなく，その混合物を水素貯蔵材粉末として使用することは可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば，前記のように構成することによって，水素貯蔵量が大であり，且つ水素放出・貯蔵速度が速い水素貯蔵材粉末を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】水素貯蔵材粉末の説明図である。
【図２】複合粒子の金属組織の説明図である。
【図３】水素貯蔵材粉末の実施例（１）および比較例（１）に関する水素貯蔵速度試験結果を示すグラフである。
【図４】水素貯蔵材粉末の実施例（１）および比較例（１）に関する水素放出速度試験結果を示すグラフである。
【図５】水素貯蔵材粉末の実施例（２）および比較例（２）に関する水素貯蔵速度試験結果を示すグラフである。
【図６】水素貯蔵材粉末の実施例（２）および比較例（２）に関する水素放出速度試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
１………水素貯蔵材粉末
２………複合粒子
３………マトリックス
４………超微粒子
Claims (8)
- マトリックス（３）およびそのマトリックス（３）に分散する複数の超微粒子（４）を有する複合粒子（２）の集合体であって，前記マトリックス（３）はアルカリ金属窒化物およびアルカリ金属窒化物の水素化物の一方よりなり，前記超微粒子（４）は金属超微粒子，金属水素化物超微粒子および金属塩化物超微粒子から選択される少なくとも一種であり，前記超微粒子（４）の粒径ｄは１０ｎｍ≦ｄ≦８００ｎｍであることを特徴とする水素貯蔵材粉末。
- 前記超微粒子（４）の含有量ＧＰ が０．１Ｍ％≦ＧＰ ≦８．０Ｍ％である，請求項１記載の水素貯蔵材粉末。
- 前記アルカリ金属窒化物は，Ｌｉ３ Ｎ，Ｃａ３ Ｎ２ およびＭｇ３ Ｎ２ から選択される少なくとも一種である，請求項１または２記載の水素貯蔵材粉末。
- 前記アルカリ金属窒化物の水素化物は，Ｌｉ２ ＮＨ，ＬｉＮＨ２ ，Ｃａ２ ＮＨ，Ｃａ（ＮＨ２ ）２ ，ＭｇＮＨおよびＭｇ（ＮＨ２ ）２ から選択される少なくとも一種である，請求項１または２記載の水素貯蔵材粉末。
- 前記金属超微粒子は，ＲＥＭＮｉ５ （ＲＥＭ：希土類金属）超微粒子，ＣａＮｉ５ 超微粒子，ＴｉＦｅ超微粒子，ＴｉＣｏ超微粒子，ＴｉＭｎ１．５ 超微粒子，Ｔｉ１．２ ＣｒＶ超微粒子，ＺｒＣｏ超微粒子，ＺｒＭｎ２ 超微粒子，ＺｒＦｅ２ 超微粒子，Ｍｇ２ Ｎｉ超微粒子，Ｍｇ２ Ｃｕ超微粒子，Ｔｉ超微粒子，Ｖ超微粒子，Ｚｒ超微粒子，Ｎｂ超微粒子，Ｍｇ超微粒子，Ｐｄ超微粒子，Ｃａ超微粒子，Ｌａ超微粒子，Ｐｒ超微粒子，Ｎｄ超微粒子およびＬｉ超微粒子から選択される少なくとも一種である，請求項１，２，３または４記載の水素貯蔵材粉末。
- 前記金属水素化物超微粒子は，ＲＥＭＮｉ５ （ＲＥＭ：希土類金属）水素化物超微粒子，ＣａＮｉ５ 水素化物超微粒子，ＴｉＦｅ水素化物超微粒子，ＴｉＣｏ水素化物超微粒子，ＴｉＭｎ１．５ 水素化物超微粒子，Ｔｉ１．２ ＣｒＶ水素化物超微粒子，ＺｒＣｏ水素化物超微粒子，ＺｒＭｎ２ 水素化物超微粒子，ＺｒＦｅ２ 水素化物超微粒子，Ｍｇ２ Ｎｉ水素化物超微粒子，Ｍｇ２ Ｃｕ水素化物超微粒子，Ｔｉ水素化物超微粒子，Ｖ水素化物超微粒子，Ｚｒ水素化物超微粒子，Ｎｂ水素化物超微粒子，Ｍｇ水素化物超微粒子，Ｐｄ水素化物超微粒子，Ｃａ水素化物超微粒子，Ｌａ水素化物超微粒子，Ｐｒ水素化物超微粒子，Ｎｄ水素化物超微粒子およびＬｉ水素化物超微粒子から選択される少なくとも一種である，請求項１，２，３または４記載の水素貯蔵材粉末。
- 前記金属超微粒子は，Ｎｉ超微粒子，Ｃｕ超微粒子，Ｃｏ超微粒子，Ｆｅ超微粒子およびＭｎ超微粒子から選択される少なくとも一種である，請求項１，２，３または４記載の水素貯蔵材粉末。
- 前記金属塩化物超微粒子は，ＬｉＣｌ超微粒子，ＡｌＣｌ３ 超微粒子，ＹＣｌ３ 超微粒子，ＮｄＣｌ３ 超微粒子，ＰｒＣｌ３ 超微粒子，ＬａＣｌ３ 超微粒子，ＣａＣｌ２ 超微粒子，ＺｒＣｌ２ 超微粒子，ＣｏＣｌ２ 超微粒子，ＦｅＣｌ３ 超微粒子，ＣｕＣｌ２ 超微粒子，ＣｕＣｌ超微粒子，ＮｉＣｌ２ 超微粒子，ＭｇＣｌ２ 超微粒子，ＭｎＣｌ２ 超微粒子，ＶＣｌ２ 超微粒子およびＴｉＣｌ２ 超微粒子から選択される少なくとも一種である，請求項１，２，３または４記載の水素貯蔵材粉末。
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