JP2007525401A - 水素貯蔵材料および水素化物と水酸化物を含む方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
本発明は水素貯蔵組成物、その水素貯蔵組成物の製造方法およびその使用に関する。
発明の背景
水素は、空気と清浄に反応して副生物として水を生成するために、エネルギー源として望ましいものである。燃料源としての、特に自動車用途のための水素の望ましさを向上させるために、貯蔵物の単位容積当りおよび単位質量当りの利用できるエネルギー含量を増大させるのが望ましい。現在、これは、平方インチ当り数千ポンド(例えば5000〜10000psi)の高圧下での貯蔵、液体状態への冷却、または金属水素化物などの固体中への吸収のような在来の手段によって行われている。加圧および液化は、比較的費用のかかる処理と貯蔵装置を必要とする。
一面において、本発明は、水素を製造するための方法を提供し、この方法は、水素化物組成物と水酸化物組成物との間の反応を行って、水素と酸化物組成物とを生成する工程(ここで、水酸化物組成物は水素以外の1以上の陽イオン種を有する。)を含む。
本発明は詳細な説明と添付する図面から、さらに十分に理解されるであろう。
好ましい態様の以下の説明は本質的に単なる例示のものであり、本発明とその適用または用途を限定することを決して意図していない。
yMIxHx+xMIIy(OH)y → xyH2+(xy/2)MI(2/x)O+(xy/2)MII(2/y)O
ここで、先に説明したように、xはMIの平均の原子価状態であり、yはMIIの平均の原子価状態であり、それら平均の原子価状態はそれぞれの化合物の電荷の中性を維持する。従って、水素貯蔵組成物の水素化した状態は、水素化した水素化物と水素化した水酸化物に相当し、そして脱水素化した水素貯蔵組成物は、酸化物を含む1以上の副生物化合物に相当する。MIとMIIがMによって表すことのできる同じ陽イオン種である場合、上記の反応機構は次のように単純化することができることに留意されたい:
MzHz+Mz(OH)z → zH2+zM(2/z)O
ここで、zはMの平均の原子価状態を表わし、その平均の原子価状態は化合物の電荷の中性を維持する。
LiH+LiOH → Li2O+H2
この反応は、材料を基準として理論上6.25重量%の水素を生成する。
NaH+LiOH → 1/2Li2O+1/2Na2O+H2
この反応は、材料を基準として理論上4.1重量%の水素を生成する。副生物化合物は一般的にLi2OおよびNa2Oとして表されるが、しかし反応が起こる条件によっては混合した金属酸化物または部分的に混合した金属酸化物が形成されるかもしれず、このことは熱力学的に好ましいかもしれない、ということに留意されたい。従って、例えば、副生物組成物は、副生物として形成される混合した陽イオン酸化物(MIxMIIy 2/x+yO)を含む酸化物組成物を含むかもしれず、ここで、xとyはそれぞれMIとMIIの平均の原子価状態であり、それらの平均の原子価状態は化合物の電荷の中性を維持する。このような場合、上記の反応は副生物化合物としてLiNaOを形成するかもしれない。混合した陽イオン酸化物の副生物化合物は、反応の熱力学に応じて、完全な酸化物生成物であるかもしれず、あるいは単一陽イオンの酸化物との混合であって複数の別個の酸化物の副生物化合物になるかもしれない。
MgH2+Mg(OH)2 → MgO+2H2
これは、−101.3kJ/mol-H2のΔHrおよび4.7wt.%の理論上の水素生成量を有する。水素化物がAlH3であるように選択され、そして水酸化物がAl(OH)3であるように選択される場合、反応は次のように表すことができる:
AlH3+Al(OH)3 → Al2O3+3H2
これは、−129.3kJ/mol-H2のΔHrおよび5.5wt.%の理論上の水素生成量を有する。水素化物がCaH2であるように選択され、そして水酸化物がCa(OH)2であるように選択される場合、反応は次のように表すことができる:
CaH2+Ca(OH)2 → CaO+2H2
これは、−53.7kJ/mol-H2のΔHrおよび3.4wt.%の理論上の水素生成量を有する。水素化物がSrH2であるように選択され、そして水酸化物がSr(OH)2であるように選択される場合、反応は次のように表すことができる:
SrH2+Sr(OH)2 → SrO+2H2
これは、−17.7kJ/mol-H2のΔHrおよび1.9wt.%の理論上の水素生成量を有する。水素化物がBH3であるように選択され、そして水酸化物がB(OH)3であるように選択される場合、反応は次のように表すことができる:
BH3+B(OH)3 → B2O3+3H2
これは、−94.9kJ/mol-H2のΔHrおよび7.9wt.%の理論上の水素生成量を有する。水素化物がBeH2であるように選択され、そして水酸化物がBe(OH)2であるように選択される場合、反応は次のように表すことができる:
BeH2+Be(OH)2 → BeO+2H2
これは、−147.4kJ/mol-H2のΔHrおよび7.4wt.%の理論上の水素生成量を有する。
3LiH+H3BO3 → LiBO2+Li2O+3H2
これは、−84.2kJ/mol-H2のΔHrおよび6.9wt.%の理論上の水素生成量を有する。異なる圧力、温度、およびその他の反応条件下で、これらの同じ反応物質は下記の反応機構に従って進行することがあり、このとき酸化物生成物は上記の二つの酸化物生成物(すなわちLiBO2とLi2O)とは異なり、そして単一の複合した、より高次の酸化物生成物(Li3BO3)を形成する:
3LiH+H3BO3 → Li3BO3+3H2
これは同様に、−84.2kJ/mol-H2のΔHrおよび6.9wt.%の理論上の水素生成量を有する。
LiBH4+4LiOH → LiBO2+2Li2O+4H2
このとき、理論上6.8重量%の水素が生成し、そしてこの反応は−22kJ/mol-H2のΔHrを有する。複合水素化物を伴う第二の水素生成反応は、M’ がナトリウムであってM” がホウ素である場合であって、次の反応を含む:
NaBH4+2Mg(OH)2 → NaBO2+2MgO+4H2
これは、理論上5.2重量%の水素および−34kJ/mol-H2のΔHrを生成する。
NaH+NaOH → Na2O+H2
これは理論上3.1重量%の水素生成量を有する。理論上の反応エンタルピーΔHrは+67.4kJ/mol-H2である。本態様も同様に可動ユニットのための内蔵型の再生のために有用であり、475℃において1バールの予測の平衡圧力を有する。別の好ましい態様は、MIとMIIがカリウムであるように選択されて、次の反応機構に従って進行する場合である:
KH+KOH → K2O+H2
このとき理論上の水素生成量は2.1重量%である。水酸化カリウムと水素化カリウムの水素生成反応についての理論上の反応エンタルピーΔHrは+119.7kJ/mol-H2である。
M’a d(M’’bHc)-d 、例えばNaBH4で、このときM’ はNaであり、M” はB)であるように選択されて、反応が吸熱性である場合、下記の典型的な反応を含む:
NaBH4+4NaOH → NaBO2+2Na2O+4H2
このとき、理論上4.0重量%および+21kJ/mol-H2を生成する。
3LiBH4+4H3BO3 → Li3B7O12+12H2
これは、複合した高次の酸化物化合物Li3B7O12および理論上7.6wt.%の水素を生成する。
LiH+CH3OH → LiOCH3+H2
当業者であれば認めるはずであるが、水素化物と水酸化物の組み合わせのあらゆる数の変形が本発明によって考えられ、またMIとMIIの選択のあらゆる数の組み合わせが含まれるであろう。さらに、水酸化物組成物または水素化物組成物は、水酸化物化合物または水素化物化合物の混合物を含んでいてもよい。例えば、水酸化物組成物は、水素化物組成物と反応させるための互いに混合した複数の異なる水酸化物化合物(例えばLiOH、NaOH)を含んでいてもよい。すなわち、上で開示した態様は、本発明の全体の水素貯蔵材料組成物において有用な広範囲の種の単なる例示である。
(y+2w)MIxHx+xMIIy(OH)y・wH2O→[x(y+2w)/2]M2/xO+(xy/2)MII2/yO+[x(y+2w)/2]H2
ここで、前に説明したように、xはMIの平均の原子価状態であり、yはMIIの平均の原子価状態であり、平均の原子価状態は化合物の電荷の中性を維持し、そしてwは水和水酸化物化合物中に存在する水の理論量である。
3LiH+LiOH・H2O → 2Li2O+3H2
これは理論上9.0重量%および−45.2kJ/mol-H2のΔHrを生成する。本態様に従う別の反応は次の場合である:
3MgH2+2LiOH・H2O → 3MgO+Li2O+6H2
これは理論上7.4重量%および−99kJ/mol-H2のΔHrを生成する。水和水酸化物を伴うさらに別の反応は次の通りである:
6NaH+2LiOH・H2O → 3Na2O+Li2O+6H2
これは理論上5.3重量%および+11kJ/mol-H2のΔHrを生成する。さらに別の反応は:
3LiBH4+4LiOH・H2O → 3LiBO2+2Li2O+12H2
これは理論上10.2重量%および−43.5kJ/mol-H2の発熱のΔHrを生成する。
6LiH+2NaOH・H2O → 3Li2O+Na2O+6H2
これは理論上7.3重量%および−34.2kJ/mol-H2の発熱のΔHrを生成する。吸熱性である同様の反応は次の通りである:
3NaH+NaOH・H2O → 2Na2O+3H2
これは理論上4.6重量%および+22.0kJ/mol-H2のΔHrを生成する。別の好ましい発熱反応は次の通りである:
3NaBH4+4NaOH・H2O → 3NaBO2+2Na2O+12H2
これは理論上6.9重量%および−21.4kJ/mol-H2の発熱のΔHrを生成する。
yMIxHx+xMIIy(OH)y → xyH2+(xy/2)MI(2/x)O+(xy/2)MII(2/y)O
および、水素化物に水和水酸化物を加えた次の反応(第二の水素発生反応):
(y+2w)MIxHx+xMIIy(OH)y・wH2O→[x(y+2w)/2]M2/xO+(xy/2)MII2/yO+[x(y+2w)/2]H2
からなる包括的な反応の両者を含む。ここで、水素化物、水酸化物、および水和水酸化物を含む出発反応物質の材料組成物は、第一および第二の水素発生の両者を同時に行うために、いかなる数の割合で化合させてもよい。反応のこのような組み合わせを用いることにより、放出熱の量は、加えられる反応物質の量と、第一および第二の水素生成反応の両者についての対応する反応熱を考慮することによって、設計することができる。一般に、水和水酸化物が水素化物と反応する第二の水素発生反応は、非水和水酸化物が水素化物と反応する第一の水素発生反応よりも発熱性が高い。
LiBH4+LiOH+LiOH・H2O → Li3BO3+2Li2O+4H2
これは酸化物(Li2O)と複合酸化物(Li3BO3)および理論上9.0重量%の水素を発生する。さらに別の例、すなわち反応物質が同じであるが、しかし異なる化学量論で与えられる場合、下記の反応によって異なる生成物を生成する:
2LiBH4+LiOH+2LiOH・H2O → Li4B2O5+LiH+7H2
これは複合酸化物(Li4B2O5)と単純な水素化物(LiH)および理論上9.2重量%の水素を発生する。
本実施例は、水素貯蔵材料系においてMIとMIIがリチウムであるように選択される場合の水素貯蔵材料系を例証する。等モル比の水素化リチウム(LiH)と水酸化リチウム(LiOH)が0.248gのLiHおよび0.756gのLiOHで秤量され、これらは混合されて、水素化された混合物である水素貯蔵媒体系を形成し、これは下記の反応に従って水素を放出して水素を生成する:
LiH+LiOH → Li2O+H2
混合は、標準的なボールミル粉砕法を用いて室温において周囲条件下で60分で行なわれた。ボールミル粉砕の工程の間に、いくぶんかの水素の発生が認められた。次いで、混合物は、周囲条件下で毎分2℃の割合で300℃の最高温度まで加熱され、そして改良されたシーベルト(Sievert)装置によって分析され、これにより容積測定のガス吸収量が測定され、そして重量パーセントに変換された。
水素貯蔵材料系は実施例1におけるものと同じである。等モル比の水酸化リチウム(LiOH)と水素化リチウム(LiH)が0.249gのLiHおよび0.749gのLiOHの測定量で混合され、そして実施例1に記載したのと同じボールミル粉砕法を用いて機械的に粉砕された。ただし、混合物はもっと短い時間の12分で粉砕された。
上の実施例2と同様に、水素化物が水素化リチウム(LiH)で水酸化物が水酸化リチウム(LiOH)である水素貯蔵材料系が、塩化チタンTiCl3の触媒の存在下で反応に供された。等モル比の水素化リチウム(LiH)と水酸化リチウム(LiOH)が0.201gのLiHおよび0.611gのLiOHで秤量されて、互いに混合された。さらに、触媒が、10モル%で0.385gのTiCl3として秤量されて、粉砕工程の間に添加され、次いで混合物の全体が12分間粉砕された。
実施例4において、混合した陽イオンの水素貯蔵材料系が用意され、このとき、MIはナトリウムであるように選択され、そしてMIIはリチウムであるように選択された。等モル比の水素化ナトリウム(NaH)と水酸化リチウム(LiOH)が0.655gのNaHおよび0.652gのLiOHとして秤量され、混合され、そして慣用のボールミル粉砕法によって粉砕された。粉砕工程の間にかなりの量の水素の発生が認められた(粉砕容器を開放したときの聞き取れるほどのガスの放出)。次いで、粉砕された混合物は、改良されたシーベルト装置によって図3に示すように分析された。データから観察することができるように、水素の発生は約40℃で開始し(A点)、そして約100℃で完了した(B点)。約0.8wt.%の水素が発生し、これは理論上の収率である4.1重量%よりも少ない。しかし、上で言及したように、計量できない大量の水素が粉砕工程の間に生成し、これを考慮すると、おそらく理論上の収率に近いだろう。
混合した陽イオンの水素貯蔵材料系。このとき水素化物は複合水素化物であり(すなわち、ホウ水素化リチウムであって、MIはリチウムであるように選択される)、そして水酸化物においてMIIは水酸化リチウムを形成するリチウムであるように選択される。等モル比のホウ水素化リチウム(LiBH4)と水酸化リチウム(LiOH)が0.224gのLiBH4および0.981gのLiOHとして秤量され、混合され、次いで1時間粉砕された。実施例5の試料は、改良されたシーベルト分析によって、図4に示すように分析された。水素の発生は約250℃で開始するようであるが、しかし(実施例3におけるように)触媒を添加することによって、反応の動力学は、もっと低い温度で水素が発生するように修正されるはずである。最大で6.6wt.%の水素が生成したが、これは理論上の収率である6.8wt.%に近い。
Claims (199)
- 水素を生成する方法であって、
水素化物組成物と水酸化物組成物の間で反応を行わせることによって水素と酸化物組成物を形成させることを含み、このとき前記水酸化物組成物は水素以外の1以上の陽イオン種を有する、前記方法。 - 前記水素化物組成物は水素以外の1以上の陽イオン種を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記酸化物組成物は、前記水素化物組成物と前記水酸化物組成物のそれぞれのいずれか一方から誘導された水素以外の前記1以上の陽イオン種のうちの少なくとも一つを含む、請求項2に記載の方法。
- 前記水素化物組成物は式:MIxHxによって表され、ここでMIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、そしてxはMIの平均の原子価状態を表わす、請求項1に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は式:MIIy(OH)yによって表され、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、そしてyはMIIの平均の原子価状態を表わす、請求項1に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は式:MIIy(OH)y・wH2Oによって表され、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項1に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はMIxHxによって表され、そして前記水酸化物組成物はMIIy(OH)yによって表され、ここでMIとMIIはそれぞれ水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、そしてxとyはそれぞれMIとMIIの平均の原子価状態を表わす、請求項1に記載の方法。
- MIとMIIは異なる陽イオン種である、請求項7に記載の方法。
- MIとMIIは同じ陽イオン種である、請求項7に記載の方法。
- MIは二つの別個の陽イオン種を含む複合陽イオン種である、請求項7に記載の方法。
- MIIは二つの別個の陽イオン種を含む複合陽イオン種である、請求項7に記載の方法。
- MIは、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項7に記載の方法。
- MIIは、CH3、C2H5、C3H7、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項7に記載の方法。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Ba、Be、Ca、Cs、K、Li、Mg、Na、Rb、Si、Sr、Ti、V、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項13に記載の方法。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Be、Ca、K、Li、Mg、Na、Sr、Ti、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項14に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物はMIIy(OH)y・wH2Oをさらに含み、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項7に記載の方法。
- 前記酸化物組成物は複合酸化物である、請求項16に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はMIxHxによって表され、そして前記水酸化物組成物はMIIy(OH)y・wH2Oによって表され、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項1に記載の方法。
- MIは、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項18に記載の方法。
- MIIは、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項19に記載の方法。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Ba、Be、Ca、Cs、K、Li、Mg、Na、Rb、Si、Sr、Ti、V、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項20に記載の方法。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Be、Ca、K、Li、Mg、Na、Sr、Ti、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項21に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は有機基を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記水素化物組成物は、水素化リチウム(LiH)、水素化ナトリウム(NaH)、水素化カリウム(KH)、水素化ベリリウム(BeH2)、水素化マグネシウム(MgH2)、水素化カルシウム(CaH2)、水素化ストロンチウム(SrH2)、水素化チタン(TiH2)、水素化アルミニウム(AlH3)、水素化ホウ素(BH3)、ホウ水素化リチウム(LiBH4)、ホウ水素化ナトリウム(NaBH4)、ホウ水素化マグネシウム(Mg(BH4)2)、ホウ水素化カルシウム(Ca(BH4)2)、リチウムアラナート(LiAlH4)、ナトリウムアラナート(NaAlH4)、マグネシウムアラナート(Mg(AlH4)2)、カルシウムアラナート(Ca(AlH4)2)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は、水酸化リチウム(LiOH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化ベリリウム(Be(OH)2)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、水酸化ストロンチウム(Sr(OH)2)、水酸化チタン(Ti(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)、水酸化ホウ素(B(OH)3)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は、水和水酸化リチウム(LiOH・H2O)、水和水酸化ナトリウム(NaOH・H2O)、水和水酸化カリウム(KOH・H2O)、水和水酸化バリウム(Ba(OH)2・3H2O)、水和水酸化バリウム(Ba(OH)2・H2O)、水和水酸化リチウムアルミニウム(LiAl2(OH)7・2H2O)、水和水素化マグネシウムアルミニウム(Mg6Al2(OH)18・4H2O)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiHを含み、前記水酸化物組成物はLiOHを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、LiH+LiOH → Li2O+H2 の反応機構に従って進行する、請求項27に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はNaHを含み、前記水酸化物組成物はLiOHを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、NaH+LiOH → 1/2Li2O+1/2Na2O+H2 の反応機構に従って進行する、請求項29に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はMgH2を含み、前記水酸化物組成物はMg(OH)2を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、MgH2+Mg(OH)2 → MgO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項31に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はAlH3を含み、前記水酸化物組成物はAl(OH)3を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、AlH3+Al(OH)3 → Al2O3+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項33に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はCaH2を含み、前記水酸化物組成物はCa(OH)2を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、CaH2+Ca(OH)2 → CaO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項35に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はSrH2を含み、前記水酸化物組成物はSr(OH)2を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、SrH2+Sr(OH)2 → SrO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項37に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はBH3を含み、前記水酸化物組成物はB(OH)3を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、BH3+B(OH)3 → B2O3+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項39に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はBeH2を含み、前記水酸化物組成物はBe(OH)2を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、BeH2+Be(OH)2 → BeO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項41に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物組成物はB(OH)3を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、3LiH+H3BO3 → LiBO2+Li2O+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項43に記載の方法。
- 前記反応は、3LiH+H3BO3 → Li3BO3+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項43に記載の方法。
- 前記反応は、3LiBH4+4H3BO3 → Li3B7O12+12H2 の反応機構に従って進行する、請求項43に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物組成物はLiOHを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、LiBH4+4LiOH → LiBO2+2Li2O+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項47に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はNaBH4を含み、前記水酸化物組成物はMg(OH)2を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、NaBH4+2Mg(OH)2 → NaBO2+2MgO+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項49に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はNaBH4を含み、前記水酸化物組成物はNaOHを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、NaBH4+4NaOH → NaBO2+2Na2O+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項51に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物組成物はLiOHとLiOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、LiBH4+LiOH+LiOH・H2O → Li3BO3+2Li2O+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項53に記載の方法。
- 前記反応は、2LiBH4+LiOH+2LiOH・H2O → Li4B2O5+LiH+7H2 の反応機構に従って進行する、請求項53に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はMgH2を含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、3MgH2+2LiOH・H2O → 3MgO+Li2O+6H2 の反応機構に従って進行する、請求項56に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiHを含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、3LiH+LiOH・H2O → 2Li2O+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項58に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はNaHを含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、6NaH+2LiOH・H2O → 3Na2O+Li2O+6H2 の反応機構に従って進行する、請求項60に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiHを含み、前記水酸化物組成物はNaOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、6LiH+2NaOH・H2O → 3Li2O+Na2O+6H2 の反応機構に従って進行する、請求項62に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はNaHを含み、前記水酸化物組成物はNaOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、3NaH+NaOH・H2O → 2Na2O+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項64に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、3LiBH4+4LiOH・H2O → 3LiBO2+2Li2O+12H2 の反応機構に従って進行する、請求項66に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はNaBH4を含み、前記水酸化物組成物はNaOH・H2Oを含む、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、3NaBH4+4NaOH・H2O → 3NaBO2+2Na2O+12H2 の反応機構に従って進行する、請求項68に記載の方法。
- 前記反応は可逆的であり、それにより前記水素化物組成物または前記水酸化物組成物の種が形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記可逆反応は前記酸化物組成物を水素にさらすことによって行なわれ、それにより前記の種が形成される、請求項70に記載の方法。
- 前記可逆反応によって前記水素化物組成物と前記水酸化物組成物が再生される、請求項71に記載の方法。
- 前記反応は周囲条件と比較して高い温度で行なわれる、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は40℃以上の温度で行なわれる、請求項73に記載の方法。
- 前記水素化物組成物と前記水酸化物組成物は粒状であり、そして前記反応は固体状態の反応である、請求項1に記載の方法。
- 前記水素化物組成物と前記水酸化物組成物は、前記反応の前に粒度が低減される、請求項75に記載の方法。
- 前記反応を行なう前に、前記水素化物組成物と前記水酸化物組成物は本質的に均質に一緒に混合される、請求項1に記載の方法。
- 前記反応の間に、前記酸化物組成物、前記水素、または両方は、前記反応が進行している時に、前記水素化物組成物と前記水酸化物組成物から取り出される、請求項1に記載の方法。
- 前記反応の間に、前記水素は、前記反応が進行している時に取り出される、請求項1に記載の方法。
- 前記反応は、前記水素化物組成物および前記水酸化物組成物と接触している触媒の存在下で行なわれる、請求項1に記載の方法。
- 前記触媒は、Ti、V、Cr、C、Fe、Mn、Ni、Nb、Pd、Si、Al、およびこれらの混合からなる群から選択される元素を含む化合物を含む、請求項80に記載の方法。
- 水素貯蔵材料から水素を放出するための方法であって、
第一の水素貯蔵材料と第二の水素貯蔵材料を混合し、このとき前記第一の水素貯蔵材料はMIxHxによって表される水素化物組成物を含み、前記第二の水素貯蔵材料はMIIy(OH)yによって表される水酸化物組成物を含み、ここでMIとMIIはそれぞれ水素以外の陽イオン種または陽イオン種の混合を表わし、またxとyはMIとMIIそれぞれの平均の原子価状態を表わし、そして
酸化物材料と水素を含む反応生成物が生成するのに十分な時間と温度で、前記第一の貯蔵材料と前記第二の貯蔵材料の間で反応を行わせる、
以上の工程を含む方法。 - MIとMIIは異なる陽イオン種である、請求項82に記載の方法。
- MIとMIIは同じ陽イオン種である、請求項82に記載の方法。
- MIは二つの別個の陽イオン種を含む複合陽イオン種である、請求項82に記載の方法。
- MIIは二つの別個の陽イオン種を含む複合陽イオン種である、請求項82に記載の方法。
- MIは、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項82に記載の方法。
- MIIは、CH3、C2H5、C3H7、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項82に記載の方法。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Ba、Be、Ca、Cs、K、Li、Mg、Na、Rb、Si、Sr、Ti、V、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項88に記載の方法。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Be、Ca、K、Li、Mg、Na、Sr、Ti、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項89に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は有機基を含む、請求項82に記載の方法。
- 前記水素化物組成物は、水素化リチウム(LiH)、水素化ナトリウム(NaH)、水素化カリウム(KH)、水素化ベリリウム(BeH2)、水素化マグネシウム(MgH2)、水素化カルシウム(CaH2)、水素化ストロンチウム(SrH2)、水素化チタン(TiH2)、水素化アルミニウム(AlH3)、水素化ホウ素(BH3)、ホウ水素化リチウム(LiBH4)、ホウ水素化ナトリウム(NaBH4)、ホウ水素化マグネシウム(Mg(BH4)2)、ホウ水素化カルシウム(Ca(BH4)2)、リチウムアラナート(LiAlH4)、ナトリウムアラナート(NaAlH4)、マグネシウムアラナート(Mg(AlH4)2)、カルシウムアラナート(Ca(AlH4)2)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項82に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は、水酸化リチウム(LiOH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化ベリリウム(Be(OH)2)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、水酸化ストロンチウム(Sr(OH)2)、水酸化チタン(Ti(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)、水酸化ホウ素(B(OH)3)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項82に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はLiHを含み、前記水酸化物組成物はLiOHを含む、請求項82に記載の方法。
- 前記反応は、LiH+LiOH → Li2O+H2 の反応機構に従って進行する、請求項94に記載の方法。
- 前記水素化物組成物はNaHを含み、前記水酸化物組成物はLiOHを含む、請求項82に記載の方法。
- 前記反応は、NaH+LiOH → 1/2Li2O+1/2Na2O+H2 の反応機構に従って進行する、請求項96に記載の方法。
- 前記第二の水素貯蔵材料はMIIy(OH)y・wH2Oによって表わされる第二の水酸化物組成物をさらに含み、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項82に記載の方法。
- 前記水酸化物組成物は、水和水酸化リチウム(LiOH・H2O)、水和水酸化ナトリウム(NaOH・H2O)、水和水酸化カリウム(KOH・H2O)、水和水酸化バリウム(Ba(OH)2・3H2O)、水和水酸化バリウム(Ba(OH)2・H2O)、水和水酸化リチウムアルミニウム(LiAl2(OH)7・2H2O)、水和水素化マグネシウムアルミニウム(Mg6Al2(OH)18・4H2O)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項98に記載の方法。
- 前記反応は前記酸化物材料を水素にさらすことによって逆方向にされ、それにより水素化物を含む再生した第一の貯蔵材料と水酸化物を含む再生した第二の貯蔵材料が形成される、請求項82に記載の方法。
- 前記再生した第一の貯蔵材料の前記水素化物および前記再生した第二の貯蔵材料の前記水酸化物は、それぞれ前記水素化物および前記水酸化物を含む前記第一の出発材料および前記第二の出発材料と同じ種である、請求項100に記載の方法。
- 前記反応は周囲条件と比較して高い温度で行なわれる、請求項82に記載の方法。
- 前記反応は40℃以上の温度で行なわれる、請求項102に記載の方法。
- 前記第一の出発材料と前記第二の出発材料は粒状であり、そして前記反応は固体状態の反応である、請求項82に記載の方法。
- 前記第一の出発材料と前記第二の出発材料は、前記反応の前に粒度が低減される、請求項104に記載の方法。
- 前記反応を行なう前に、前記第一の出発材料と前記第二の出発材料は本質的に均質に一緒に混合される、請求項82に記載の方法。
- 前記反応の間に、前記酸化物、前記水素、または両方は、前記反応が進行している時に、前記第一の出発材料と前記第二の出発材料から取り出される、請求項82に記載の方法。
- 前記反応の間に、前記水素は、前記反応が進行している時に、前記第一の出発材料と前記第二の出発材料から取り出される、請求項82に記載の方法。
- 前記反応は、前記第一の出発材料および前記第二の出発材料と接触している触媒の存在下で行なわれる、請求項82に記載の方法。
- 前記触媒は、Ti、V、Cr、C、Fe、Mn、Ni、Nb、Pd、Si、Al、およびこれらの混合からなる群から選択される元素を含む化合物を含む、請求項109に記載の方法。
- 水素化した状態と脱水素化した状態を有する水素貯蔵組成物であって、
(a)前記水素化した状態において、前記組成物は、水素化物と、水素以外の1以上の陽イオン種を有する水酸化物を含み、そして
(b)前記脱水素化した状態において、前記組成物は酸化物を含む、
以上の特徴を有する水素貯蔵組成物。 - 前記水素化物は式:MIxHxによって表され、ここでMIは水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、そしてxはMIの平均の原子価状態である、請求項111に記載の組成物。
- 前記水酸化物は式:MIIy(OH)yによって表され、ここでMIIは水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、そしてyはMIIの平均の原子価状態である、請求項111に記載の組成物。
- 前記水酸化物は式:MIIy(OH)y・wH2Oによって表され、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項111に記載の組成物。
- 前記水酸化物は、式:MIIy(OH)yを有する第一の水酸化物と式:MIIy(OH)y・wH2Oを有する第二の水酸化物化合物を含み、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項111に記載の組成物。
- 前記酸化物は複合した高次の酸化物を含む、請求項115に記載の組成物。
- 前記水素化物はMIxHxによって表され、そして前記水酸化物はMIIy(OH)yによって表され、ここでMIとMIIはそれぞれ水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、そしてxとyはそれぞれMIとMIIの平均の原子価状態を表わす、請求項111に記載の組成物。
- MIとMIIは異なる陽イオン種である、請求項117に記載の組成物。
- MIは二つの別個の陽イオン種を含む複合陽イオン種である、請求項117に記載の組成物。
- MIIは二つの別個の陽イオン種を含む複合陽イオン種である、請求項117に記載の組成物。
- MIは、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項117に記載の組成物。
- MIIは、CH3、C2H5、C3H7、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項117に記載の組成物。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Ba、Be、Ca、Cs、K、Li、Mg、Na、Rb、Si、Sr、Ti、V、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項122に記載の組成物。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Be、Ca、K、Li、Mg、Na、Sr、Ti、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項123に記載の組成物。
- 前記水素化物はMIxHxによって表され、そして前記水酸化物はMIIy(OH)y・wH2Oによって表され、ここでMIとMIIはそれぞれ水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、xとyはそれぞれMIとMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項111に記載の組成物。
- MIは、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項125に記載の組成物。
- MIIは、Al、As、B、Ba、Be、Ca、Cd、Ce、Cs、Cu、Eu、Fe、Ga、Gd、Ge、Hf、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Ni、Pb、Pr、Rb、Sb、Sc、Se、Si、Sm、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、V、W、Y、Yb、Zn、Zr、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項126に記載の組成物。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Ba、Be、Ca、Cs、K、Li、Mg、Na、Rb、Si、Sr、Ti、V、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項127に記載の組成物。
- MIとMIIはそれぞれ、Al、B、Be、Ca、K、Li、Mg、Na、Sr、Ti、およびこれらの混合からなる群から独立して選択される元素である、請求項128に記載の組成物。
- 前記水酸化物は有機基を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記水素化物は、水素化リチウム(LiH)、水素化ナトリウム(NaH)、水素化カリウム(KH)、水素化ベリリウム(BeH2)、水素化マグネシウム(MgH2)、水素化カルシウム(CaH2)、水素化ストロンチウム(SrH2)、水素化チタン(TiH2)、水素化アルミニウム(AlH3)、水素化ホウ素(BH3)、ホウ水素化リチウム(LiBH4)、ホウ水素化ナトリウム(NaBH4)、ホウ水素化マグネシウム(Mg(BH4)2)、ホウ水素化カルシウム(Ca(BH4)2)、リチウムアラナート(LiAlH4)、ナトリウムアラナート(NaAlH4)、マグネシウムアラナート(Mg(AlH4)2)、カルシウムアラナート(Ca(AlH4)2)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項111に記載の組成物。
- 前記水酸化物は、水酸化リチウム(LiOH)、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化ベリリウム(Be(OH)2)、水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、水酸化ストロンチウム(Sr(OH)2)、水酸化チタン(Ti(OH)2)、水酸化アルミニウム(Al(OH)3)、水酸化ホウ素(B(OH)3)、およびこれらの混合からなる群から選択される、請求項111に記載の組成物。
- 前記水素化物はLiHを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記水酸化物はLiOHを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はLiHを含み、前記水酸化物組成物はLiOHを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、LiH+LiOH → Li2O+H2 の反応機構に従って進行する、請求項135に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はNaHを含み、前記水酸化物組成物はLiOHを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、NaH+LiOH → 1/2Li2O+1/2Na2O+H2 の反応機構に従って進行する、請求項137に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はMgH2を含み、前記水酸化物組成物はMg(OH)2を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、MgH2+Mg(OH)2 → MgO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項139に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はAlH3を含み、前記水酸化物組成物はAl(OH)3を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、AlH3+Al(OH)3 → Al2O3+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項141に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はCaH2を含み、前記水酸化物組成物はCa(OH)2を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、CaH2+Ca(OH)2 → CaO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項143に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はSrH2を含み、前記水酸化物組成物はSr(OH)2を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、SrH2+Sr(OH)2 → SrO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項145に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はBH3を含み、前記水酸化物組成物はB(OH)3を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、BH3+B(OH)3 → B2O3+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項147に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はBeH2を含み、前記水酸化物組成物はBe(OH)2を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、BeH2+Be(OH)2 → BeO+2H2 の反応機構に従って進行する、請求項149に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物はB(OH)3を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、3LiH+H3BO3 → LiBO2+Li2O+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項151に記載の組成物。
- 前記反応は、3LiH+H3BO3 → Li3BO3+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項151に記載の組成物。
- 前記反応は、3LiBH4+4H3BO3 → Li3B7O12+12H2 の反応機構に従って進行する、請求項151に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物はLiOHを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、LiBH4+4LiOH → LiBO2+2Li2O+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項155に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はNaBH4を含み、前記水酸化物はMg(OH)2を含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、NaBH4+2Mg(OH)2 → NaBO2+2MgO+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項157に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はNaBH4を含み、前記水酸化物はNaOHを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、NaBH4+4NaOH → NaBO2+2Na2O+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項159に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物組成物はLiOHとLiOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、LiBH4+LiOH+LiOH・H2O → Li3BO3+2Li2O+4H2 の反応機構に従って進行する、請求項161に記載の組成物。
- 前記反応は、2LiBH4+LiOH+2LiOH・H2O → Li4B2O5+LiH+7H2 の反応機構に従って進行する、請求項161に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はMgH2を含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、3MgH2+2LiOH・H2O → 3MgO+Li2O+6H2 の反応機構に従って進行する、請求項164に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はLiHを含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、3LiH+LiOH・H2O → 2Li2O+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項166に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はNaHを含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、6NaH+2LiOH・H2O → 3Na2O+Li2O+6H2 の反応機構に従って進行する、請求項168に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はLiHを含み、前記水酸化物組成物はNaOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、6LiH+2NaOH・H2O → 3Li2O+Na2O+6H2 の反応機構に従って進行する、請求項170に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はNaHを含み、前記水酸化物組成物はNaOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、3NaH+NaOH・H2O → 2Na2O+3H2 の反応機構に従って進行する、請求項172に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はLiBH4を含み、前記水酸化物組成物はLiOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、3LiBH4+4LiOH・H2O → 3LiBO2+2Li2O+12H2 の反応機構に従って進行する、請求項174に記載の組成物。
- 前記水素化物組成物はNaBH4を含み、前記水酸化物組成物はNaOH・H2Oを含む、請求項111に記載の組成物。
- 前記反応は、3NaBH4+4NaOH・H2O → 3NaBO2+2Na2O+12H2 の反応機構に従って進行する、請求項176に記載の組成物。
- 水素ガスの供給源を生成する方法であって、
水素化物と水酸化物を含む固体の水素化した出発材料組成物から水素を遊離させ、この遊離は、前記水素化物と前記水酸化物を固体状態の反応で反応させて脱水素化した反応生成物と水素ガスを生成させることによって行なわれる、
以上の工程を含む方法。 - 前記水素化物と前記水酸化物の各々は、水素以外の1以上の陽イオン種を有する、請求項178に記載の方法。
- 前記脱水素化した生成物を水素ガスにさらすことによって、前記水素化した出発材料組成物を再生することをさらに含む、請求項178に記載の方法。
- 前記脱水素化した生成物は酸化物を含む、請求項178に記載の方法。
- 前記再生は周囲条件と比較して高い温度で行なわれる、請求項178に記載の方法。
- 水素の前記遊離は約40℃よりも高い高温で行なわれる、請求項182に記載の方法。
- 前記遊離は、前記反応が進行している時に前記水素ガスを取り出すことによって行なわれる、請求項178に記載の方法。
- 前記遊離は、前記出発材料組成物と接触している触媒の存在下で行なわれる、請求項178に記載の方法。
- 前記触媒は、Ti、V、Cr、C、Fe、Mn、Ni、Nb、Pd、Si、Al、およびこれらの混合からなる群から選択される元素を含む化合物を含む、請求項185に記載の方法。
- 水素化物と水素以外の陽イオン種を有する水酸化物との混合物であって、各々のものは、触媒、高温、または両方の存在下で他方のものから水素が放出されるのを促進することによって特徴づけられる、前記混合物。
- 水素が放出される結果、酸化物が形成されることをさらに特徴とする、請求項187に記載の混合物。
- 前記水素化物は式:MIxHxによって表され、ここでMIは水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、そしてxはMIの平均の原子価状態である、請求項187に記載の混合物。
- 前記水酸化物は式:MIIy(OH)yによって表され、ここでMIIは水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、そしてyはMIIの平均の原子価状態である、請求項187に記載の混合物。
- 前記水酸化物は式:MIIy(OH)y・wH2Oによって表され、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項187に記載の混合物。
- 前記水酸化物は、式:MIIy(OH)yを有する第一の水酸化物化合物と式:MIIy(OH)y・wH2Oを有する第二の水酸化物化合物を含み、ここでMIIは水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、yはMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項187に記載の混合物。
- 前記水素化物はMIxHxによって表され、そして前記水酸化物はMIIy(OH)y・wH2Oによって表され、ここでMIとMIIはそれぞれ水素以外の1以上の陽イオン種を表わし、xとyはそれぞれMIとMIIの平均の原子価状態を表わし、そしてwは水和水の理論量を表わす、請求項187に記載の混合物。
- 前記水素化物はMIxHxによって表され、そして前記水酸化物はMIIy(OH)yによって表され、ここでMIとMIIはそれぞれ水素以外の前記1以上の陽イオン種を表わし、そしてxとyはそれぞれMIとMIIの平均の原子価状態を表わす、請求項187に記載の混合物。
- 電力デバイスであって、
燃料として水素を用いる燃料電池、
水素化した状態と脱水素化した状態を有する水素貯蔵材料を収容している貯蔵ユニット、ここで前記貯蔵材料は前記燃料電池において燃料として用いられる水素を放出し、前記貯蔵材料の前記水素化した状態は、水素以外の陽イオン種を有する水酸化物と水素化物とを含む、および
前記貯蔵ユニットの中の前記脱水素化した貯蔵材料に水素を供給するための、前記貯蔵ユニットと結びついた充填材通路、
以上の要素を有する電力デバイス。 - 前記脱水素化した状態は酸化物を含む、請求項195に記載の電力デバイス。
- 周囲条件よりも高い温度と圧力において、水素の供給源が、前記充填材通路を介して前記貯蔵材料へ水素を提供する、請求項195に記載の電力デバイス。
- 前記水素貯蔵材料が脱水素化されたときに、電力デバイスに提供された前記水素は、前記脱水素化した状態から再生して水素化した状態に前記貯蔵材料を再生する、請求項195に記載の電力デバイス。
- 脱水素化した状態から再生して水素化した状態に前記貯蔵材料を再生するために、前記貯蔵ユニットは電力デバイスから取り出すことができる、請求項195に記載の電力デバイス。
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