JP2013542547A5 - - Google Patents

Description

電気化学的水素−触媒パワー・システム

関連出願への相互参照
本願は、２０１０年３月１８日に出願の米国仮出願番号第６１／３１５，１８６号の、２０１０年３月２４日に出願の米国仮出願番号第６１／３１７，１７６の、２０１０年４月３０日に出願の米国仮出願番号第６１／３２９，９５９の、２０１０年５月７日に出願の米国仮出願番号第６１／３３２，５２６の、２０１０年５月２１日に出願の米国仮出願番号第６１／３４７，１３０の、２０１０年６月１８日に出願の米国仮出願番号第６１／３５６，３４８の、２０１０年６月２５日に出願の米国仮出願番号第６１／３５８，６６７の、２０１０年７月９日に出願の米国仮出願番号第６１／３６３，０９０の、２０１０年７月１６日に出願の米国仮出願番号第６１／３６５，０５１の、２０１０年７月３０日に出願の米国仮出願番号第６１／３６９，２８９の、２０１０年８月６日に出願の米国仮出願番号第６１／３７１，５９２の、２０１０年８月１３日に出願の米国仮出願番号第６１／３７３，４９５の、２０１０年８月２７日に出願の米国仮出願番号第６１／３７７，６１３の、２０１０年９月１７日に出願の米国仮出願番号第６１／３８３，９２９の、２０１０年１０月１日に出願の米国仮出願番号第６１／３８９，００６の、２０１０年１０月１５日に出願の米国仮出願番号第６１／３９３，７１９の、２０１０年１０月２９日に出願の米国仮出願番号第６１／４０８，３８４の、２０１０年１１月１２日に出願の米国仮出願番号第６１／４１３，２４３の、２０１０年１２月３日に出願の米国仮出願番号第６１／４１９，５９０の、２０１０年１２月２０日に出願の米国仮出願番号第６１／４２５，１０５の、２０１１年１月７日に出願の米国仮出願番号第６１／４３０，８１４の、２０１１年１月２８日に出願の米国仮出願番号第６１／４３７，３７７の、２０１１年２月１１日に出願の米国仮出願番号第６１／４４２，０１５の、２０１１年３月４日に出願の米国仮出願番号第６１／４４９，４７４の優先権の利益を主張する。これら全部は、その全体がここにおいて参照され組み込まれる。

開示された実施形態の概要
本開示は、水素のより低いエネルギー（ハイドリノ）状態への触媒反応から起電力（ＥＭＦ）を生成し、そのハイドリノ反応から解放されるエネルギーの電気への直接の返還を提供する電池又は燃料電池システムに関する。
そのシステムは、
分離した電子流れ及びイオン質量移動を伴うセル・オペレーションの間にハイドリノ反応物を構成する反応物と、
カソードを含むカソード・コンパートメントと、
アノードを含むアノード・コンパートメントと、水素源とを含む。

本開示の他の実施例は、より低いエネルギー（ハイドリノ）状態へと水素の触媒反応であって、そのハイドリノ反応から開放されたエネルギーを直接電気に変換することを提供することから起電力（ＥＭＦ）を発生する電池又は燃料電池に関する。そして、このシステムは、触媒又は触媒源、原子状水素又は原子状水素源、触媒若しくは触媒源又は原子状水素若しくは原子状水素源を形成する反応物、原子状水素の触媒反応を開始させる１以上の反応物、及び、触媒反応を可能にするサポート（支持体：ｓｕｐｐｏｒｔ）から選ばれる少なくとも２つの要素を含み、その電池又は燃料電池は、カソードを含むカソード・コンパートメント、アノードを含むアノード・コンパートメント、オプションとして塩橋、分離した電子流れ及びイオン質量移動を伴うセル・オペレーションの間のハイドリノ反応を構成する反応物、そして、水素源とを更に含むことができる。

本開示の実施例において、本開示の交換反応のようなハイドリノ反応を開始するための反応混合物及び反応は、電気的なパワーがハイドリノを形成するような水素の反応によって展開されるところの燃料電池の基礎である。酸化剤−還元剤の半電池反応のため、ハイドリノ生成反応混合物は、電気的な回路を完成するため、外部回路を通す電子の移動及び分離した経路を通してイオン質量移動により構成される。半電池反応の合計により与えられるハイドリノを生成する対応反応混合物及び全反応は、本開示のハイドリノ化学生成及び熱的なパワーに対して複数の反応の種類を含んでよい。

本開示の実施例において、異なる温度、圧力、及び濃度のうち少なくとも１つのような、異なる状態又は条件の下の同じ反応物、又は、異なる反応物は、コンパートメント間で、電気回路を完成させるように、電子及びイオンに対して分離した導管によって接続される異なるセル・コンパートメント内に生成される。システムの熱的なゲイン又は分離したコンパートメントの電極間における電位的及び電気的なパワー・ゲインは、１つのコンパートメントから別のコンパートメントへとの質量の流れにおけるハイドリノ反応の依存性により、発生させられる。質量の流れは、ハイドリノ反応がかなりの速度で生じることを許す条件、及びハイドリノを生成するように反応する反応混合物の形成の少なくとも１つを提供する。理想的には、電子の流れ及び質量の輸送が無ければ、ハイドリノ反応は生じないか、又は感知できる程の速度では生じない。

もう１つの実施例において、セルは、電極を通して適用される電気分解パワーのそれを超える電気的な及び熱的なパワーの内の少なくとも１つを生成する。
ある実施例において、ハイドリノを形成する反応物は、熱的に再生可能及び電気分解的に再生可能の内の少なくとも１つに相当する。

分離した電子流れ及びイオン質量移動を伴うセル・オペレーションの間、ハイドリノ反応物を構成する反応物、アノード、カソードを含む熱エネルギー及び起電力（ＥＭＦ）を生成する電気化学的なパワー・システムに、本開示の１つの実施例は関する。この電気化学的なパワー・システムは、ａ）ｎが整数でＭがアルカリ金属であるところ、ｎＨ、ＯＨ、ＯＨ⁻、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_２Ｓ、又はＭＮＨ_２の群から少なくとも１つを含む触媒又は触媒源と、ｂ）原子状水素又は原子状水素源と、ｃ）触媒源、触媒、原子状水素、原子状水素源の少なくとも１つを形成する反応物と、原子状水素の触媒作用を開始する１以上の反応物と、支持体と、から選択される少なくとも２つの構成要素を含む。以下の条件の少なくとも１つが電気化学的なパワー・システムにおいて起きるかもしれない。ａ）反応混合物によって水素触媒及び原子状水素が形成される。ｂ）反応を経ることにより１つの反応物が触媒を活性化させる。ｃ）触媒反応を引き起こす反応が、（ｉ）発熱反応、（ｉｉ）共役反応、（ｉｉｉ）フリー・ラジカル反応、（ｉｖ）酸化−還元反応、（ｖ）交換反応、（ｖｉ）ゲッター、サポート、又はマトリックス支援触媒反応から選択される１つの反応を含む。実施例において、ａ）異なる反応物、又は、ｂ）異なる状態又は条件下での同じ反応物の少なくとも１つが、コンパートメント間の電気回路を完成するように電子及びイオンの分離した導管によって接続される異なるセル・コンパートメントにおいて提供される。内部質量流れ及び外部電子流れの少なくとも１つは、ａ）ハイドリノを生成するように反応する反応混合物の形成、及びｂ）十分な速度でハイドリノ反応が起きることを許す条件の形成の少なくとも１つの条件が生じるように提供する。実施例において、ハイドリノを生成する反応は、熱的に又は電解的に再生可能である。電気的な及び熱的なエネルギーの出力のうちの少なくとも１つは、生成物から反応物を再生するいことが要求されるかもしれない。

分離した電子流れ及びイオン質量移動を伴うセル・オペレーションの間、ハイドリノを構成する反応物、アノード、及びカソードを含む熱エネルギー及び起電力（ＥＭＦ）を生成する電気化学的なパワー・システムに、本開示の他の実施例は関する。この電気化学的なパワー・システムは、ａ）Ｈ種がＨ_２、Ｈ、Ｈ^＋、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_３Ｏ^＋、ＯＨ、ＯＨ^＋、ＯＨ⁻、ＨＯＯＨ、及び、ＯＯＨ⁻、の少なくとも１つを含むところ、Ｈ_２Ｏ及びＯＨの少なくとも１つを形成するＨ種との酸化反応を経る、Ｏ_２ ^２−、Ｏ_２ ⁻、Ｏ^２−、Ｏ⁻、ＯＯＨ⁻、ＨＯＯＨ、ＯＨ⁻、ＯＨ^＋、ＯＨ、Ｈ_３Ｏ^＋、Ｈ_２Ｏ、Ｏ^＋、Ｏ、Ｏ_３ ⁻、Ｏ_３ ^＋、Ｏ_３、Ｏ_２から選択される少なくとも１つの酸素種を含む触媒又は触媒源と、ｂ）原子状水素又は原子状水素源と、ｃ）原子状水素、原子状水素源、触媒、触媒源の少なくとも１つを形成する反応物と、原子状水素の触媒反応を開始する１以上の反応物と、支持体と、から選択される少なくとも２つの構成要素を含む。Ｏ種の源は、Ｏ、Ｏ_２、空気、酸化物、ＮｉＯ、ＣｏＯ、アルカリ金属酸化物、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、アルカリ土類金属酸化物、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗの群からの酸化物、過酸化物、超酸化物、アルカリ又はアルカリ金属過酸化物、超酸化物、水酸化物、アルカリ、アルカリ土類、遷移金属、内部遷移金属、及び、ＩＩＩ族、ＩＶ族、又はＶ族水酸化物、オキシ水酸化物、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウタイト（ｇｒｏｕｔｉｔｅ）及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガン酸）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及び、Ｎｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）を含む化合物の少なくとも１つの化合物又は混合物を含んでよい。Ｈ種の源は、Ｈ、金属水素化物、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、水酸化物、オキシ水酸化物、Ｈ_２、Ｈ_２源、Ｈ_２、及び、水素透過膜、Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、及び、Ｆｅ（Ｈ_２）を含む化合物の少なくとも１つの化合物又は混合物を含んでよい。

別の実施例において、電気化学的なパワー・システムは、水素アノード、水酸化物を含む溶融塩電解質、及び、Ｏ_２及びＨ_２Ｏカソードの少なくとも１つを含む。水素アノードは、Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、及び、Ｆｅ（Ｈ_２）の少なくとも１つのような水素透過電極と、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、から選択される水素化物のような水素化物及びＨ_２を散布するかもしれない多孔性電極と、水素を貯蔵できる他の合金である、ＡＢ_５（ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）、又は、ＡＢ_２（ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）種とであって、ここで、「ＡＢ_ｘ」表記はＡ種の要素（ＬａＣｅＰｒＮｄ又はＴｉＺｒ）がＢ種の要素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比率を意味するが、ＡＢ_５−タイプ：ＭｍＮｉ_３．２Ｃｏ_１．０Ｍｎ_０．６Ａｌ_０．１１Ｍｏ_０．０９（Ｍｍ＝ミッシュメタル：２５ｗｔ％のＬａ、５０ｗｔ％のＣｅ、７ｗｔ％のＰｒ、１８ｗｔ％のＮｄ）、ＡＢ_２−タイプ：Ｔｉ_０．５１Ｚｒ_０．４９Ｖ_０．７０Ｎｉ_１．１８Ｃｒ_０．１２合金、マンガン基の合金、Ｍｇ_１．９Ａｌ_０．１Ｎｉ_０．８Ｃｏ_０．１Ｍｎ_０．１合金、Ｍｇ_０．７２Ｓｃ_０．２８（Ｐｄ_{０．０１２}＋Ｒｈ_{０．０１２}）、及び、Ｍｇ_８０Ｔｉ_２０、Ｍｇ_８０Ｖ_２０、Ｌａ_０．８Ｎｄ_０．２Ｎｉ_２．４Ｃｏ_２．５Ｓｉ_０．１、ＬａＮｉ_５−ｘＭ_ｘ（Ｍ＝Ｍｎ、Ａｌ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ）、（Ｍ＝Ｓｎ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｕ）、及び、ＬａＮｉ_４Ｃｏ、ＭｍＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＭｇＣｕ_２、ＭｇＺｎ_２、ＭｇＮｉ_２、ＡＢ化合物、ＴｉＦｅ、ＴｉＣｏ、及び、ＴｉＮｉ、ＡＢ_ｎ化合物（ｎ＝５、２、又は１）、ＡＢ_３−４化合物、ＡＢ_ｘ（Ａ＝Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｍｇ；Ｂ＝Ｎ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ）、ＺｒＦｅ_２、Ｚｒ_０．５Ｃｓ_０．５Ｆｅ_２、Ｚｒ_０．８Ｓｃ_０．２Ｆｅ_２、ＹＮｉ_５、ＬａＮｉ_５、ＬａＮｉ_４．５Ｃｏ_０．５、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ）Ｎｉ_５、ミッシュメタル・ニッケル合金、Ｔｉ_０．９８Ｚｒ_０．０２Ｖ_０．４３Ｆｅ_０．０９Ｃｒ_０．０５Ｍｎ_１．５、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９、及び、ＴｉＭｎ_２とであり、それらから少なくとも１つを含んでよい。溶融塩は、他の水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、及びリン酸塩の１つ以上から選択される１つのもののような少なくとも１つの他の塩との水酸化物を含んでよい。溶融塩は、ＣｓＮＯ_３−ＣｓＯＨ、ＣｓＯＨ−ＫＯＨ、ＣｓＯＨ−ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ−ＮａＯＨ、ＣｓＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｋ_２ＣＯ_３−ＫＯＨ、ＫＢｒ−ＫＯＨ、ＫＣｌ−ＫＯＨ、ＫＦ−ＫＯＨ、ＫＩ−ＫＯＨ、ＫＮＯ_３−ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＯＨ−ＬｉＯＨ、ＫＯＨ−ＮａＯＨ、ＫＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｌｉ_２ＣＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＢｒ−ＬｉＯＨ、ＬｉＣｌ−ＬｉＯＨ、ＬｉＦ−ＬｉＯＨ、ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＮＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＢｒ−ＮａＯＨ、ＮａＣｌ−ＮａＯＨ、ＮａＦ−ＮａＯＨ、ＮａＩ−ＮａＯＨ、ＮａＮＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＯＨ−Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＯＨ−ＲｂＯＨ、ＲｂＣｌ−ＲｂＯＨ、ＲｂＮＯ_３−ＲｂＯＨ、ＬｉＯＨ−ＬｉＸ、ＮａＯＨ−ＮａＸ、ＫＯＨ−ＫＸ、ＲｂＯＨ−ＲｂＸ、ＣｓＯＨ−ＣｓＸ、Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＸ_２、Ｃａ（ＯＨ）_２−ＣａＸ_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２−ＳｒＸ_２、又は、Ｂａ（ＯＨ）_２−ＢａＸ_２（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）、及び、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、又は、Ｂａ（ＯＨ）_２、及び、ＡｌＸ_３、ＶＸ_２、ＺｒＸ_２、ＴｉＸ_３、ＭｎＸ_２、ＺｎＸ_２、ＣｒＸ_２、ＳｎＸ_２、ＩｎＸ_３、ＣｕＸ_２、ＮｉＸ_２、ＰｂＸ_２、ＳｂＸ_３、ＢｉＸ_３、ＣｏＸ_２、ＣｄＸ_２、ＧｅＸ_３、ＡｕＸ_３、ＩｒＸ_３、ＦｅＸ_３、ＨｇＸ_２、ＭｏＸ_４、ＯｓＸ_４、ＰｄＸ_２、ＲｅＸ_３、ＲｈＸ_３、ＲｕＸ_３、ＳｅＸ_２、ＡｇＸ_２、ＴｃＸ_４、ＴｅＸ_４、ＴｌＸ、及び、ＷＸ_４（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）から選択される少なくとも１つの塩混合物を含んでよい。溶融塩は、塩混合物電解質のアニオンに共通する（若しくは、そのアニオンがカチオンに共通する）カチオンを含んでよく、そして、その水酸化物は混合物のその他の塩に対して安定である。

本開示の別の実施例において、電気化学的なパワ−・システムは、［Ｍ’’（Ｈ_２）／ＭＯＨ−Ｍ’ハロゲン化物／Ｍ’’’］及び［Ｍ’’（Ｈ_２）／Ｍ（ＯＨ）_２−Ｍ’ ハロゲン化物／Ｍ’’’］、の少なくとも１つを含む。ここで、Ｍはアルカリ又はアルカリ土類金属であり、Ｍ’は、アルカリ又はアルカリ土類金属のそれらよりも安定性が低い少なくとも１つである水酸化物及び酸化物を持つ金属であり、Ｍ’’は水素透過金属であり、そして、Ｍ’’’は導体である。実施例において、Ｍ’は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｉｎ、及び、Ｐｂから選択される１つのような金属である。その代わりとして、Ｍ及びＭ’は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、及びＷから独立して選択されるような金属であってよい。．他の例示的なシステムは、［Ｍ’（Ｈ_２）／ＭＯＨ Ｍ’’Ｘ／Ｍ’’’］を含み、Ｍ、Ｍ’、Ｍ’’、Ｍ’’’は金属カチオン又は金属であり、Ｘは、水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、及びリン酸塩から選択される１つのようなアニオンであり、Ｍ’はＨ_２透過性である。実施例において、水素アノードは、放電の間に電解質と反応する、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、及び、Ｗから選択される少なくとも１つのような金属を含む。別の実施例において、電気化学的なパワー・システムは、水素源と、ＯＨ、ＯＨ⁻、及び、Ｈ_２Ｏ触媒の少なくとも１つを形成することができてＨを提供することができる水素アノードと、Ｈ_２Ｏ又はＯ_２の少なくとも１つの源と、Ｈ_２Ｏ又はＯ_２の少なくとも１つを還元することができるカソードと、アルカリ電解質と、Ｈ_２Ｏ蒸気、Ｎ_２、及び、Ｏ_２の少なくとも１つの収集及び再循環ができるオプションとしてのシステム及びＨ_２を収集して再循環するシステムと、を含む。

本開示は更に、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、及び、ＡＢ_５（ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）又はＡＢ_２（ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）タイプ（「ＡＢ_ｘ」表記は、Ａタイプの要素である（ＬａＣｅＰｒＮｄ又はＴｉＺｒ）に対するＢタイプの要素である（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比を意味する）、ＡＢ_５−タイプ、ＭｍＮｉ_３．２Ｃｏ_１．０Ｍｎ_０．６Ａｌ_０．１１Ｍｏ_０．０９（Ｍｍ＝ミッシュメタル：２５ｗｔ％のＬａ、５０ｗｔ％のＣｅ、７ｗｔ％のＰｒ、１８ｗｔ％のＮｄ）、ＡＢ_２−タイプ：Ｔｉ_０．５１Ｚｒ_０．４９Ｖ_０．７０Ｎｉ_１．１８Ｃｒ_０．１２合金、マグネシウム基合金、Ｍｇ_１．９Ａｌ_０．１Ｎｉ_０．８Ｃｏ_０．１Ｍｎ_０．１合金、Ｍｇ_０．７２Ｓｃ_０．２８（Ｐｄ_{０．０１２}＋Ｒｈ_{０．０１２}）、及び、Ｍｇ_８０Ｔｉ_２０、Ｍｇ_８０Ｖ_２０、Ｌａ_０．８Ｎｄ_０．２Ｎｉ_２．４Ｃｏ_２．５Ｓｉ_０．１、ＬａＮｉ_５−ｘＭ_ｘ（Ｍ＝Ｍｎ、Ａｌ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ）、（Ｍ＝Ｓｎ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｕ）及びＬａＮｉ_４Ｃｏ、ＭｍＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＭｇＣｕ_２、ＭｇＺｎ_２、ＭｇＮｉ_２、ＡＢ化合物、ＴｉＦｅ、ＴｉＣｏ、及び、ＴｉＮｉ、ＡＢ_ｎ化合物（ｎ＝５、２、又は、１）、ＡＢ_３−４化合物、ＡＢ_ｘ（Ａ＝Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｍｇ：Ｂ＝Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ）、ＺｒＦｅ_２、Ｚｒ_０．５Ｃｓ_０．５Ｆｅ_２、Ｚｒ_０．８Ｓｃ_０．２Ｆｅ_２、ＹＮｉ_５、ＬａＮｉ_５、ＬａＮｉ_４．５Ｃｏ_０．５、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ）Ｎｉ_５、ミッシュメタル−ニッケル合金、Ｔｉ_０．９８Ｚｒ_０．０２Ｖ_０．４３Ｆｅ_０．０９Ｃｒ_０．０５Ｍｎ_１．５、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９、及び、ＴｉＭｎ_２から選択される１つのような水素貯蔵可能な他の合金のような、金属水素化物、及び、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、及び、Ｗから選択される金属の少なくとも１つを含むアノードと、セパレータと、アルカリ電解質水溶液と、少なくともＯ_２及びＨ_２Ｏの１つの還元カソードと、及び、空気及びＯ_２の少なくとも１つと、を含む電気化学パワー・システムに関する。電気化学システムは、更に、正味のエネルギー・バランスがゲインであるように、セルを断続的に充電及び放電する電気分解を備える。択一的に、電気化学パワー・システムは、水素化物アノードを再水素化することにより、パワー・システムを再生する水素化システムを含む、或いは、更に含んでよい。

別の実施例は、水酸化物を含む溶融塩カソードと、ベータ・アルミナ固体電解質（ＢＡＳＥ）と、溶融アルカリ金属アノードと、を含む熱エネルギー及び起電力（ＥＭＦ）を発生する電気化学的パワー・システムを、含む。触媒又は触媒源は、ＯＨ、ＯＨ⁻、Ｈ_２Ｏ、ＮａＨ、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ^＋、及びＣｓから選択されるかもしれない。溶融塩カソードは、アルカリ性水酸化物を含んでよい。システムは、更に、水素リアクター及び金属水素化物セパレーターを含み、アルカリ金属カソード及びアルカリ水酸化物カソードは、結果として生じるアルカリ金属及び金属水酸化物の分離及び生成物である酸化物の水素化によって再生される。

電気化学パワーシステムの別の実施例は、溶融水酸化物を含む水素化物、Ｈ_２ガス、水素透過膜から選択される１つのような水素の源を含むアノードと、βアルミナ固体電解質（ＢＡＳＥ）と、溶融元素及び溶融ハロゲン化塩又は混合物の少なくとも１つと、を含む。適当なカソードは、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐ、Ｓ、Ｉ、Ｓｅ、Ｂｉ、及びＡｓの１つを含む溶融元素カソードを含む。その代わりとして、カソードは、ＮａＸ（Ｘはハロゲン）及び、ＮａＸ、ＡｇＸ、ＡｌＸ_３、ＡｓＸ_３、ＡｕＸ、ＡｕＸ_３、ＢａＸ_２、ＢｅＸ_２、ＢｉＸ_３、ＣａＸ_２、ＣｄＸ_３、ＣｅＸ_３、ＣｏＸ_２、ＣｒＸ_２、ＣｓＸ、ＣｕＸ、ＣｕＸ_２、ＥｕＸ_３、ＦｅＸ_２、ＦｅＸ_３、ＧａＸ_３、ＧｄＸ_３、ＧｅＸ_４、ＨｆＸ_４、ＨｇＸ、ＨｇＸ_２、ＩｎＸ、ＩｎＸ_２、ＩｎＸ_３、ＩｒＸ、ＩｒＸ_２、ＫＸ、ＫＡｇＸ_２、ＫＡｌＸ_４、Ｋ_３ＡｌＸ_６、ＬａＸ_３、ＬｉＸ、ＭｇＸ_２、ＭｎＸ_２、ＭｏＸ_４、ＭｏＸ_５、ＭｏＸ_６、ＮａＡｌＸ_４、Ｎａ_３ＡｌＸ_６、ＮｂＸ_５、ＮｄＸ_３、ＮｉＸ_２、ＯｓＸ_３、ＯｓＸ_４、ＰｂＸ_２、ＰｄＸ_２、ＰｒＸ_３、ＰｔＸ_２、ＰｔＸ_４、ＰｕＸ_３、ＲｂＸ、ＲｅＸ_３、ＲｈＸ、ＲｈＸ_３、ＲｕＸ_３、ＳｂＸ_３、ＳｂＸ_５、ＳｃＸ_３、ＳｉＸ_４、ＳｎＸ_２、ＳｎＸ_４、ＳｒＸ_２、ＴｈＸ_４、ＴｉＸ_２、ＴｉＸ_３、ＴｌＸ、ＵＸ_３、ＵＸ_４、ＶＸ_４、ＷＸ_６、ＹＸ_３、ＺｎＸ_２、及びＺｒＸ_４からなる群の１つ又はそれ以上を含む。

起電力（ＥＭＦ）及び熱エネルギを生成する電気化学パワーシステムの別の実施例は、Ｌｉを含むアノードと、無機Ｌｉ電解質及びＬｉＰＦ_６の少なくとも１つ及び有機溶媒を含む電解質と、オレフィン・セパレータと、オキシ水酸化物、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）、（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱、及び、γ−ＭｎＯ（ＯＨ）水マンガン鉱）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及び、Ｎｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）のうちの少なくとも１つを含むカソードと、を含む。

別の実施例において、電気化学パワーシステムは、Ｌｉ、リチウム合金、Ｌｉ_３Ｍｇ、及び、Ｌｉ−Ｎ−Ｈ系の少なくとも１つを含むアノードと、溶融塩電解質と、Ｈ_２ガス、多孔カソード、Ｈ_２及び水素透過膜、及び、アルカリ・アルカリ土類・遷移金属・内部遷移金属・希土類水素化物の少なくとも１つの金属水素化物の少なくとも１つを含む水素カソードと、を含む。

本開示は更に、ａ）からｈ）のセルの少なくとも１つを含む電気化学パワーシステムに関する。ここで、
ａ）（ｉ）Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、又は、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、ＴｉＭｎ_２Ｈ_ｘ、及びＬａ_２Ｎｉ_９ＣｏＨ_６（ｘは整数）から選択される１つのような金属水素化物と、（ｉｉ）ＭＯＨ若しくはＭ（ＯＨ）_２、又は、Ｍ及びＭ’がＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａから独立に選択される１つ以上のような金属であり、水酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩、及び炭酸塩から選択される１つのようにＸはアニオンであるところ、Ｍ’Ｘ若しくはＭ’Ｘ_２を備えるＭＯＨ若しくはＭ（ＯＨ）_２から選択される１つのような溶融電解質と、（ｉｉｉ）アノードの金属と同じであり、更に、空気又はＯ_２を含むカソードと、を含むセル。
ｂ）（ｉ）Ｒ−Ｎｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｉｎ、及びＰｂから選択される１つのような少なくとも１つの金属を含むアノードと、（ｉｉ）約１０Ｍから飽和するまでの範囲の濃度を持つアルカリ水酸化物水溶液を含む電解質と、（ｉｉｉ）オレフィン・セパレータと、（ｉｖ）カーボン・カソードと、更に、空気又はＯ_２と、を含むセル。
ｃ）（ｉ）溶融ＮａＯＨ及びＮｉのような水素透過膜及び水素ガスを含むアノードと、（ｉｉ）βアルミナ固体電解質（ＢＡＳＥ）を含む電解質と、及び、（ｉｉｉ）ＮａＣｌ−ＭｇＣｌ_２、ＮａＣｌ−ＣａＣｌ_２、又はＭＸ−Ｍ’Ｘ_２’（Ｍはアルカリで、Ｍ’はアルカリ土類で、Ｘ及びＸ’はハライド）のような溶融共晶塩を含むカソードと、を含むセル。
ｄ）（ｉ）溶融Ｎａを含むアノードと、（ｉｉ）βアルミナ固体電解質（ＢＡＳＥ）を含む電解質と、及び、（ｉｉｉ）溶融ＮａＯＨを含むカソードと、を含むセル。
ｅ）（ｉ）ＬａＮｉ_５Ｈ_６のような水素化物を含むアノードと、（ｉｉ）約１０Ｍから飽和するまでの範囲の濃度を持つアルカリ水酸化物水溶液を含む電解質と、（ｉｉｉ）オレフィン・セパレータと、（ｉｖ）カーボン・カソードと、更に、空気又はＯ_２と、を含むセル。
ｆ）（ｉ）Ｌｉを含むアノードと、（ｉｉ）オレフィン・セパレータと、（ｉｉｉ）ＬＰ３０及びＬｉＰＦ_６を含む１つのような有機電解質と、及び、（ｉｖ）ＣｏＯ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物を含むカソードと、を含むセル。
ｇ）（ｉ）Ｌｉ_３Ｍｇのようなリチウム合金を含むアノードと、（ｉｉ）ＬｉＣｌ−ＫＣｌ又はＭＸ−Ｍ’Ｘ’（Ｍ及びＭ’はアルカリであり、Ｘ及びＸ’はハライドである）のような溶融塩電解質と、及び、（ｉｉｉ）ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＺｒＨ_２、及びＴｉＨ_２から選択される１つのような金属水素化物及びカーボンブラックを含むカソードと、を含むセル。
ｈ）（ｉ）Ｌｉを含むアノードと、（ｉｉ）ＬｉＣｌ−ＫＣｌ又はＭＸ−Ｍ’Ｘ’（Ｍ及びＭ’はアルカリであり、Ｘ及びＸ’はハライドである）のような溶融塩電解質と、及び、（ｉｉｉ）ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＺｒＨ_２、及びＴｉＨ_２から選択される１つのような金属水素化物及びカーボンブラックを含むカソードと、を含むセル。

本開示の更なる実施例は、ｎ＝１の状態の原子Ｈに低エネルギー状態を形成するようにできる水素触媒、原子上水素の源、及び低エネルギー水素を形成するように反応を開始・伝播できる他の種を含む、電気化学セルのそれらのような触媒システムに関する。ある実施例において、本開示は、少なくとも１つの原子状水素源と、ハイドリノを形成する水素の触媒作用を支持するための少なくとも１つの触媒又は触媒源とを含む反応混合物に関する。固体及び液体燃料に代わりここに開示される反応物及び反応はまた、混合相を含む不均一燃料の反応物及び反応である。反応混合物は水素触媒又は水素触媒源及び原子状水素又は原子状水素源から選択された少なくとも２種の成分から成り、原子状水素及び水素触媒の少なくとも１つは反応混合物の反応により形成されてもよい。他の実施態様では、反応混合物はさらに、特定の実施態様で導電性である支持体、還元剤、及び酸化剤を含み、反応を経ることにより少なくととも１つの反応物が触媒を活性化させる。反応物は、加熱による如何なる非ハイドリノ生成物に対して生成される。

本開示はまた、
原子水素の触媒作用のための反応セルと、
反応容器と、
真空ポンプと、
反応容器に連通する原子水素の源と、
反応容器に連通するバルク材料を含む水素触媒の源と、
原子水素及び水素触媒の少なくとも１つがそのような源から形成されるように、原子水素及び水素触媒の少なくとも１つを形成する１又はそれ以上の元素を含む、少なくとも１つの反応物、及び少なくとも１つの他の元素を含む反応混合物を含む水素触媒の源及び原子水素の源の少なくとも１つの源と、
触媒作用を引き起こす少なくとも１つの他の反応物と、
容器のためのヒータと、を含むパワー源であって、
それによって、原子水素の触媒作用が、１水素モルあたり、約３００ｋＪより大きな量において、エネルギーを放出する、パワー源に関する。

ハイドリノを形成する反応は、１つ以上の化学反応により活性化されるか開始されて、伝播されてよい。これらの反応は、以下のものから例として選択され得る。（ｉ）水素化物交換反応、（ｉｉ）ハロゲン化物−水素化物交換反応（ｉｉｉ）特定の実施例においてハイドリノ反応のために活性化エネルギーを提供する発熱反応、（ｉｖ）実施例においてハイドリノ反応をサポートするための少なくとも１つの触媒源又は原子水素を提供する共役反応、（ｖ）特定の実施例においてハイドリノ反応中、触媒からの電子受容体として作用するフリーラジカル反応、（ｖｉ）特定の実施例においてハイドリノ反応中、触媒からの電子受容体として作用する酸化還元反応、（ｖｉ）ある実施例において、触媒が原子水素からエネルギーを受け取り、ハイドリノを形成するとき、イオン化するため触媒の作用を促進する、ハロゲン化物、硫化物、水素化物、ヒ化物、酸化物、リン化物、及び窒素化物交換を含む陰イオン交換等の他の交換反応、並びに、（ｖｉｉ）以下のうち少なくとも１つを提供するゲッター、支持体、又はマトリックス支援ハイドリノ反応：（ａ）ハイドリノ反応のための化学環境、（ｂ）Ｈ触媒機能を促進するために電子を移動させる作用、（ｃ）可逆的相又は他の物理的変化若しくは電子状態における変化を受けること、（ｄ）ハイドリノ反応の程度又は速度の少なくとも１つを増加させるためにより低いエネルギーの水素生成物への結合。特定の実施例において、導電性の支持体は活性化反応を可能にする。

もう一つの実施例において、ハイドリノを形成する反応は、２つの金属のような少なくとも２つの種の間での水素化物交換及びハロゲン化物交換の少なくとも１つを含む。少なくとも１つの金属は、アルカリ金属又はアルカリ金属水素化物のようなハイドリノを形成する触媒又は触媒の源であるかもしれない。水素化物交換は、少なくとも２つの水素化物、少なくとも１つの金属及び少なくとも１つの水素化物、少なくとも２つの金属水素化物、少なくとも１つの金属及び少なくとも１つの金属水素化物、並びに２以上の種の間の交換若しくは２以上の種を含む交換との組合せのような他のものの間であるかもしれない。ある実施例において、水素化物交換は、（Ｍ_１）_ｘ（Ｍ_２）_ｙＨ_ｚ（ここで、ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、Ｍ１とＭ２は金属である）のような混合金属水素化物を形成する。

本開示の他の実施例は、活性化反応及び／又は伝達反応における触媒が層間化合物を形成するために化合物又は材料との水素の源及び触媒の源若しくは触媒の反応を含み、反応物が層間化合物化された種によって再生されるところ、その反応物に関する。１つの実施例において、炭素は酸化剤として機能するかもしれず、そして、その炭素は、例えば、加熱により、置換剤の使用の使用により、電解的に、又は溶剤の使用により、アルカリ金属がインターカレートされた炭素から再生されるかもしれない。

追加の実施例において、本開示は、以下のようなものを含むパワー・システムに関する。
（ｉ）触媒の源又は触媒、原子水素の源又は原子水素、原子水素又は原子水素の源及び触媒の源又は触媒を形成する反応物、原子水素の触媒作用を開始させる１以上の反応物、そして、触媒作用を可能にする支持体から選択される少なくとも２つの構成要素を含む化学的な燃料混合物。
（ｉｉ）複数の容器を含む反応生成物から燃料を熱的に再生するような交換反応を逆転させるような少なくとも１つの熱的なシステムであって、
ここで、その混合物の反応の生成物から初期の化学的な燃料混合物を形成する反応を含む再生反応が、パワー反応を受ける少なくとも１つの反応容器において行われ、
その熱的な再生のためのエネルギーを提供するために再生を受ける少なくとも１つの容器へ、少なくとも１つのパワー・生成容器からの熱が流れ、
それらの容器は、熱流れを達成するように移動媒体の中に埋め込まれ、
少なくとも１つの容器は更に真空ポンプ及び水素の源を備え、そして、より冷たいチャンバーに種が優先的に蓄積されるようにより熱いチャンバーとこのより冷たいチャンバーの間で維持される温度差を持つ２つのチャンバーを更に含むかもしれず、
水素化反応がより熱いチャンバーへ回収される少なくとも１つの初期反応物を形成するようにより冷たいチャンバー内で行われる、少なくとも１つの熱的なシステム。
（ｉｉｉ）熱バリアを間に挟みパワー・生成反応容器から熱を受容するヒートシンク。
（ｉｖ）ランキン又はブレイトンーサイクルエンジン、蒸気機関、スターリングエンジンのような熱機関を含むかもしれない、熱電式の又は熱イオン式の変換器を含むかもしれない、パワー変換システム。特定の実施例において、そのヒートシンクは、電気を生産するために、パワー変換システムへパワーを移動させるかもしれない。
特定の実施例において、パワー変換システムはヒートシンクから熱の流れ受容し、そして、特定の実施例において、ヒートシンクは蒸気発生器を含み、電気をを生産するためにタービンのような熱機関に蒸気が流れる。

追加の実施例において、本開示は、以下のようなものを含むパワーシステムに関する。
（ｉ）触媒の源又は触媒、原子水素の源又は原子水素、原子水素の源又は原子水素及び触媒の源又は触媒を形成する反応物、原子水素の触媒作用を開始させる１以上の反応物、及び触媒作用を可能にする支持体から選択される少なくとも２つの構成要素を含む化学的な燃料混合物。
（ｉｉ）少なくとも１つの反応容器を備える反応生成物から燃料を熱的に再生するような交換反応を逆転させるための熱的なシステムであって、
その混合物の反応の生成物から初期の化学的な燃料混合物を形成する反応を含む再生反応が、パワー反応と連動してその少なくとも１つの反応容器において行われ、
パワー生成反応からの熱が熱的な再生のためエネルギーを提供するために再生反応に流れ、少なくとも１つの容器が、１つのセクションで断熱され、そして、種が優先的により冷たいセクションに蓄積するようにその容器のより熱いセクション及びより冷たいセクションのそれぞれの間に熱勾配を達成するように別のセクションで熱伝導性の媒体に接触している、熱的なシステム。
（ｉｉｉ）少なくとも１つの熱的なバリアをオプションとして隔てて、熱伝導性の媒体を通して移動されるパワー生成反応からの熱を受容するヒートシンク。
（ｉｖ）ランキン又はブレイトン−サイクルエンジン、蒸気機関、スターリングエンジンのような熱機関を含むかもしれず、熱電式の又は熱イオン式の変換器を含むかもしれず、そして、ヒートシンクからの熱の流れを受容する、パワー変換システム。

実施例において、ヒートシンクは、電気を生成するタービンのような熱エンジンへの蒸気の流れ及び上記の発生を含む。

図面の簡単な説明
図１は、本開示によるエネルギー・リアクター（反応器）及びパワー・プラントの概略図である。 図２は、本開示による、燃料を再利用又は再生するためのエネルギー反応器及びパワープラントの概略図である。 図３は、本開示による、パワー反応器の概略図である。

図４は、本開示による、燃料を再利用又は再生するためのシステムの概略図である。 図５は、本開示による、燃料を再利用又は再生するためのユニット・エネルギー反応器及びパワー・プラントの詳細を更に示す多管反応システムの概略図である。 図６は、本開示による再生されたアルカリ水素化物を再供給し、金属を再水素化し、金属蒸気を蒸発させるためのスルース又はゲート・バルブによって分離された、金属−凝縮及び再水素化チャンバー、及び反応チャンバーを含む多管反応システムの管の概略図である。

図７は、サイクルのパワー生成相におけるセルが再生相におけるセルを加熱し、熱的に結合された多管−セル束が、本開示によるギャップを隔てた熱勾配を持つ外側の環帯（アニュラス）の表面に沸騰及び蒸気生成が生じるように、水中に浸漬されるようになっている、熱的に結合された多管−セル束の概略図である。 図８は、本開示によるボイラー・ボックス内に配置されてよい複数の熱的に結合された多管−セル束の概略図である。 図９は、本開示による、ドーム形のマニホールドに蒸気を導き、リアクター束を収納するボイラーの概略図である。

図１０は、本開示に従って、蒸気が図９のボイラで発生し、蒸気配管へとドーム形のマニホールドを通して導かれ、蒸気タービンが沸騰水から蒸気を受取り、発電機で電気が発生し、蒸気は凝縮されボイラーにポンプで戻される、パワー発生システムの概略図である。 図１１は、本開示に従って、気体ギャップにより熱交換器から分離され、熱的に接触するリアクター・セルの束からなる多管反応システムの概略図である。 図１２は、本開示に従う、熱交換器又は集熱装置、熱伝導性の媒体、リアクター・セル、交互の断熱層からなる多管反応システムの概略図である。

図１３は、本開示に従う、熱交換器又は集熱装置、熱伝導性の媒体、リアクター・セル、交互の断熱層からなる多管反応システムの単一ユニットの概略図である。 図１４は、本開示に従う、クーラント（飽和水）流れシステム及び多管反応システムを備えるボイラーシステムの概略図である。 図１５は、本開示に従って、蒸気が図１４のボイラーにおいて発生し、主な蒸気ラインに蒸気−水分離器から出力され、蒸気タービンが沸騰する水から蒸気を受取り、電気が発電機で精製し、蒸気が凝縮されてボイラーにポンプで圧送される、パワー発生システムの概略図である。

図１６は、本開示に従う、蒸気発生流れ図の概略図である。 図１７は、本開示に従う、放電パワー及びプラズマ・セル及び反応器の概略図である。 図１８は、本開示に従う、バッテリ及び燃料電池の概略図である。

図１９は、本開示に従う、ＣＩＨＴセル・スタックを利用する構造である。 図２０は、本開示に従う、ＣＩＨＴセルの概略図である。 図２１は、本開示に従う、３つの半−セルのＣＩＨＴセルの概略図である。 図２２は、本開示に従う、Ｈ_２Ｏ及びＨ_２収集及びリサイクルシステムを含むＣＩＨＴセルの概略図である。

本開示の実施例の詳細な記述
本開示は、原子水素からエネルギーを放出し、電子殻が核に相対的により近い位置にある、より低いエネルギー状態を形成する、触媒システムに関する。放出されたパワーは発電に利用され、そして、新たな水素種及び化合物は所望の生成物である。これらのエネルギー状態は従来の物理的法則により予測され、対応するエネルギー放出遷移をするために水素からエネルギーを受け取る触媒を必要とする。

古典物理学は、水素原子、水素イオン、水素分子イオン、及び、水素分子の閉形式解を与え、分数の主量子数を持つ対応する種を予測する。マクスウェル方程式を使い、電子は、束縛されたｎ＝１状態の電子がエネルギーを放出できないと拘束して遷移間の時間変動性の電磁気場のソース電流を含むとして、電子の構造が境界値問題として導かれた。Ｈ原子の解によって予測される反応は、以前に可能と思われていたよりも低いエネルギー状態における水素を形成するために、さもなければ安定な原子水素から、エネルギーを受け入れることができる触媒へと、共鳴する非放射的なエネルギー伝達を含む。具体的には、古典物理学は、Ｅ_ｈが１ハートリーであるときに、Ｅ_ｈ＝２７．２ｅＶである原子水素のポテンシャルエネルギーの整数倍の正味エンタルピーを伴う反応を提供する、ある特定の原子、エキシマー、イオン、及び、２原子水素化物との、触媒反応を、原子水素が、受ける（被る）かもしれないことを予測する。それらの知られた電子エネルギーレベルを基礎として識別可能な特定の種（例えば、Ｈｅ^＋、Ａｒ^＋、Ｓｒ^＋、Ｋ、Ｌｉ、ＨＣｌ、そして、ＮａＨ）は、プロセスを触媒するために原子水素と共に存在することが要求される。反応は、分数の主量子数に対応する未反応の原子水素よりもエネルギーにおいてより低い水素原子、及び、特別に熱く励起状態のＨを形成するために、Ｈへのｑ・１３．６ｅＶのエネルギー移動又はｑ・１３．６ｅＶの連続発光が続く非放射的なエネルギー移動を含む。即ち、水素原子の主エネルギー準位に対する式において、次の式が得られる。

ここで、ｎ＝１、２、３、・・・であり、ａ_Ｈは、水素原子（５２．９４７ｐｍ）のボーア半径であり、ｅは電子の電荷の大きさ、ε_０は真空の誘電率であり、分数の量子数は、次のようになる。

ここで、ｐは、ｐ≦１３７となる整数であるが、励起状態の水素に対するリュードベリ式におけるｎ＝整数のよく知られるパラメータに置き換わり、「ハイドリノ」と呼ばれるより低いエネルギー状態の水素原子を表す。そして、マクスウェル方程式の解析解を持つ励起励起状態と同様に、ハイドリノ原子もまた、電子、陽子、及び光子を含む。しかし、後者の電場は、励起状態にあるので、エネルギーの吸収で中心場を減少させるよりむしろ、エネルギーの脱離に対応して結合力を増加させ、ハイドリノの結果として起こる光子−電子相互作用が放射性というよりはむしろ安定である。

水素のｎ＝１の状態、及び、水素のｎ＝１／整数の状態は、非放射性であるが、例えばｎ＝１からｎ＝１／２というような２つの非放射性の状態の間での遷移は、非放射性のエネルギー移動を介して可能である。水素は、水素又はハイドリノ原子の対応する半径が、次の式で与えられるところ、式（１）及び（３）によって与えられる安定状態の特別なケースである。

ここで、ｐ＝１、２、３、・・・・である。エネルギーの保存のため、エネルギーは水素原子から触媒へ次のような単位で移動しなければならない。

そして、半径遷移は、ａ_Ｈ／（ｍ＋ｐ）へとなる。触媒反応はエネルギー放出の２つのステップ：触媒への非放射的なエネルギーの移動、及び、それに続いて起きる対応する安定な最終状態に半径が減少する際の追加のエネルギー放出を含む。触媒作用の速度は、反応の正味のエンタルピーが、ｍ・２７．２ｅＶにより近くに合うと増大すると信じられている。ｍ・２７．２ｅＶの±１０％以内好ましくは±５％以内の正味の反応のエンタルピーを持つ触媒が大抵の応用に対して好ましいことが見出されてきた。より低いエネルギー状態への水素原子の触媒作用の場合は、ｍ・２７．２ｅＶ（式（５））の反応のエンタルピーが、ハイドリノ原子のポテンシャルエネルギーと同じファクターによって相対論的に補正される。

従って、一般的な反応は、次式で与えられる。

ここで、全反応は、次式の通りである。

ここで、ｑ、ｒ、ｍ、及びｐは整数である。Ｈ^＊［а_Ｈ／（ｍ＋ｐ）］は、水素原子の半径（分母において１に相当）、及び陽子の（ｍ＋ｐ）倍に等価な中心場を持ち、Ｈ［а_Ｈ／（ｍ＋ｐ）］は、Ｈのそれの１／（ｍ＋ｐ）の半径を備える安定した状態に相当する。電子が、水素原子の半径からこの距離の１／（ｍ＋ｐ）の半径へと半径方向加速度を受けて、エネルギーは、特徴的な発光として、又は、第三体の運動エネルギーとして、放出される。発光は、［（ｐ＋ｍ）^２−ｐ^２−２ｍ］・１３．６ｅＶ（９１．２／［（ｐ＋ｍ）^２−ｐ^２−２ｍ］ｎｍ）で端を持ち、より長い波長に及ぶ極端紫外線連続放射の形態であるかもしれない。放射に加えて、高速Ｈを形成する共鳴する運動エネルギーの移動が起こるかもしれない。その代わりに、高速Ｈは、触媒として機能するＨ又はハイドリノの直接の生成物であるが、共鳴エネルギー移動の受領は、イオン化エネルギーというよりむしろポテンシャルエネルギーとみなす。エネルギーの変換は、前者の場合はポテンシャルエネルギーの半分に対応する運動エネルギーの陽子を与え、後者の場合は本質的に停止した触媒イオンを与える。高速陽子のＨ再結合放射は、過剰なパワーバランスに合致する高温水素の在庫に不釣り合いな広がったバルマーα発光を引き起こす。

本開示において、ハイドリノ反応、Ｈ触媒作用、Ｈ触媒作用反応、水素を言及するときの触媒作用、ハイドリノを形成する水素の反応、及びハイドリノ形成反応のような用語は、全て、式（１）及び（３）によって与えられるエネルギー準位を持つ水素の状態を形成するように原子水素で、式（５）によって規定される触媒の式（６−９）のそれのような反応を意味する。ハイドリノ反応物、ハイドリノ反応混合物、触媒混合物、ハイドリノ形成のための反応物、より低いエネルギー状態の水素又はハイドリノを形成又は生産する反応物はまた、式（１）及び（３）によって与えられるエネルギー準位を持つハイドリノ状態又はＨ状態へとＨの触媒作用を形成する反応混合物について言及するとき、交換可能に用いられる。

本開示の触媒的なより低いエネルギーの水素の遷移は、原子Ｈから遷移を引き起こすエネルギーを受取り、かつ、触媒によらない原子水素のポテンシャルエネルギーである２７．２ｅＶの整数ｍの吸熱化学反応の形式であってよい触媒を必要とする。吸熱の触媒反応は、原子又はイオンのような（例えば、Ｌｉ→Ｌｉ^２＋に対するｍ＝３）種からの１又はそれ以上の電子のイオン化であるかもしれず、最初の結合（例えば、ＮａＨ→Ｎａ^２＋＋Ｈに対するｍ＝２）のパートナーの１又はそれ以上から、１又はそれ以上の電子のイオン化で結合切断の協奏反応を更に含むかもしれない。Ｈｅ^＋は、それが２×２７．２ｅＶという５４．４１７ｅＶでイオン化するので、２７．２ｅＶの整数倍に等しいエンタルピー変化を伴う化学的又は物理的プロセスという触媒基準を満たす。２つの水素原子は、同じエンタルピーの触媒としてもまた機能してもよい。水素原子Ｈ（１／ｐ）ｐ＝１、２、３、．．．１３７は、式（１）及び（２）によって与えられるより低位のエネルギー状態への更なる遷移を経験することができる。ここで、１つの原子の遷移は、そのポテンシャルエネルギーにおいて同時に起きる逆の変化と共に、ｍ・２７．２ｅＶを共鳴的に及び非放射的に受取る第２のものによって触媒される。Ｈ（１／ｐ’）へのｍ・２７．２ｅＶの共鳴伝達により誘発されるＨ（１／ｐ）からＨ（１／（ｐ＋ｍ））への遷移に対する全体の一般式は、次のように表される。

衝突相手の第３の水素原子から５４．４ｅＶを２つの原子が共鳴的に及び非放射的に受取り、２Ｈを形成するように、極めて高速のＨが１つの分子と衝突するとき、２つの原子触媒２Ｈに対する速度は高いかもしれない。同じメカニズムによって、２つの高温Ｈ_２の衝突は、第４の水素原子に対して３・２７．２ｅＶの触媒として機能するように３Ｈを供給する。２２．８ｎｍ及び１０．１ｎｍでのＥＵＶ連続体、異常な（＞１００ｅＶ）バルマーα線の広がり、高く励起されたＨ状態、生成ガスＨ_２（１／４）、及び大きなエネルギー放出は、予告に一致して観測される。

Ｈ（１／４）は、その多極化及びその形成のための選択規則に基づき、好ましいハイドリノ状態である。このようにして、Ｈ（１／３）が形成される場合、Ｈ（１／４）への遷移は、式（１０）により、Ｈによって素早く触媒されて起きるかもしれない。同様に、Ｈ（１／４）は、式（５）において、ｍ＝３に対応する８１．６ｅＶに等しいかそれ以上の触媒エネルギーに対する好ましい状態である。この場合、触媒へのエネルギー移動は、中間物の崩壊からの２７．２ｅＶの１整数倍だけでなく、式（７）のＨ^＊（１／４）中間物を形成する８１．６ｅＶを含む。例えば、１０８．８ｅＶのエンタルピーを持つ触媒は、１２２．４ｅＶのＨ^＊（１／４）の崩壊エネルギーからの２７．２ｅＶだけでなく、８１．６ｅＶを受入れることにより、Ｈ^＊（１／４）を形成するかもしれない。９５．２ｅＶの残りの崩壊エネルギーは、環境に放出され、好ましい状態Ｈ（１／４）を形成し、そして、反応してＨ_２（１／４）を形成する。

適当な触媒は従って、ｍ・２７．２ｅＶの反応の正味で正のエンタルピーを提供することができる。即ち、触媒は、共鳴して、水素原子から非放射性のエネルギー移転を受入れ、そして、周囲にそのエネルギーを放出して、分数の量子エネルギーレベルへとの電子の遷移に影響を与える。非放射性のエネルギー移転の結果として、その水素原子は不安定になり、式（１）及び（３）により与えられる主エネルギーレベルを持つより低いエネルギーの非放射性の状態を達成するまで、更にエネルギーを放射する。このようにして、触媒作用は、水素原子のサイズ、ｒ_ｎ＝ｎ・ａ_Ｈ（ｎは式（３）により与えられる）、における釣合のとれた減少を伴う水素原子からのエネルギーを放出する。例えば、Ｈ（ｎ＝１）からＨ（ｎ＝１／４）への触媒反応は２０４ｅＶを放出し、水素半径は、ａ_Ｈから１／４・ａ_Ｈに減少する。

触媒生成物Ｈ（１／ｐ）はまた、ハイドリノイオンＨ⁻（１／ｐ）を形成するように電子と反応するかもしれず、２つのＨ（１／ｐ）は、対応する分子ハイドリノＨ_２（１／ｐ）を形成するように反応するかもしれない。特に、触媒生成物Ｈ（１／ｐ）はまた、結合エネルギーＥ_Ｂで、新規なハイドリノイオンＨ⁻（１／ｐ）を形成するように電子と反応するかもしれない。

ここで、ｐ＝整数＞１であり、ｓ＝１／２であり、

は換算プランク定数であり、μ_０は真空の透磁率であり、ｍｅは電子の質量であり、μｅは換算電子質量で次の式で与えられる。

ここで、ｍ_ｐは陽子の質量であり、ａ_０はボーア半径であり、イオン半径は、

である。式（１１）から、水素化物イオンの計算されたイオン化エネルギーは、０．７５４１８ｅＶであり、実験値は、６０８２．９９±０．１５ｃｍ^−１（０．７５４１８ｅＶ）である。ハイドリノ水素化物イオンの結合エネルギーは、ＸＰＳによって確認された。

高磁場側へシフトしたＮＭＲピークは、通常の水素化物イオンに相対的して減少した半径を持ち、陽子の反磁性シールドにおける増加を持つ、より低いエネルギー状態の水素の存在の直接的な証拠である。そのシフトは、通常の水素化物イオンＨ⁻及びより低いエネルギー状態による構成要素の合計によって与えられる。

ここで、Ｈ⁻に対してｐ＝０であり、Ｈ⁻（１／ｐ）に対してｐ＝整数＞１であり、αは微細構造定数である。予測されたピークは、固体及び液体ＮＭＲによって観測された。

Ｈ（１／ｐ）は陽子と反応するかもしれず、２つのＨ（１／ｐ）は反応して、Ｈ_２（１／ｐ）^＋及びＨ_２（１／ｐ）をそれぞれ形成するかもしれない。水素分子イオン及び分子電荷及び電流密度関数、結合距離、及びエネルギーは、非放射の拘束条件で楕円座標においてラプラシアンから解かれた。

長円分子軌道の各焦点で、＋ｐｅの中心場を持つ水素分子イオンの全エネルギーＥ_Ｔは、次の通りである。

ここで、ｐは整数であり、ｃは真空中の光の速度であり、μは換算された原子核の質量である。長円分子軌道の各焦点で、＋ｐｅの中心場を持つ水素分子イオンの全エネルギーは、次の通りである。

水素分子Ｈ_２（１／ｐ）の結合解離エネルギーＥ_Ｄは、対応する水素原子の全エネルギー及びＥ_Ｔの間の差である。

ここで、次のようになる。

Ｅ_Ｄは、式（１６−１７）及び（１５）によって与えられる。

触媒反応生成ガスのＮＭＲは、Ｈ_２（１／ｐ）の理論的に予測されるケミカルシフトの最も信頼できる試験を提供する。一般に、Ｈ_２（１／ｐ）の^１Ｈ ＮＭＲ共鳴は、楕円座標における分数半径によるＨ_２のそれから高磁場になると予測されるが、ここで、電子は原子核に極めて近いところにある。Ｈ_２（１／ｐ）に対する予測されるシフト、ΔＢ_Ｔ／ＢはＨ_２のそれの合計及びＨ_２（１／ｐ）に対するｐ＝整数＞１に依存する項によって与えられる。

ここで、Ｈ_２に対してｐ＝０である。−２８．０ｐｐｍの実験による絶対Ｈ_２ガス相共鳴シフトは、−２８．０１ｐｐｍの予測された絶対ガス相シフト（式（２０））と非常に良く一致した。好ましい生成物Ｈ_２（１／４）に対する予測されたＮＭＲピークは、予測された連続放射及び高速Ｈを示すプラズマから極低温で取集されたガスに関する固体及び液体ＮＭＲによって観測された。

水素タイプ分子Ｈ_２（１／ｐ）のν＝０からν＝１への移行に対する振動エネルギーＥ_ｖｉｂは、次のようになる。

ここで、ｐは整数である。

水素タイプ分子Ｈ_２（１／ｐ）のＪからＪ＋１への移行に対する回転エネルギーＥ_ｒｏｔは、次のようになる。

ここで、ｐは整数であり、Ｉは慣性モーメントである。Ｈ_２（１／４）のＲｏ−振動発光は、ガスにおいてｅ−ビーム励起された分子及び固体マトリックスにトラップされた分子に関して観測された。

回転エネルギーのｐ^２依存性は、慣性Ｉのモーメントによる対応する衝撃及び核間距離のｐの逆数依存性からの結果である。Ｈ_２（１／ｐ）に対する予測された核間距離２ｃ’は、次の通りである。

触媒
Ｈｅ^＋、Ａｒ^＋、Ｓｒ^＋、Ｌｉ、Ｋ、ＮａＨ、ｎＨ（ｎ＝整数）、及びＨ_２Ｏは、触媒として機能すると予測される。なぜならば、それらは、２７．２ｅＶの原子状水素のポテンシャルエネルギーの整数倍に等しいエンタルピー変化を伴う化学的な又は物理的なプロセス、という触媒基準を満たすからである。特に、触媒システムは、ｔ電子のイオン化エネルギーの合計がｍを整数として、およそｍ・２７．２ｅＶであるように連続するエネルギーレベルへの各原子からのｔ電子のイオン化によって供給される。あるそのような触媒システムはリチウム原子を含む。リチウムの第１及び第２イオン化エネルギーは、それぞれ５．３９１７２ｅＶ及び７５．６４０１８ｅＶである。ＬｉからＬｉ^２＋へのダブルイオン化（ｔ＝２）反応は、従って、８１．０３１９ｅＶの反応の正味のエンタルピーを持ち、これは３・２７．２ｅＶに等価である。

そして、全反応は次のようになる。

ここで、式（５）において、ｍ＝３である。触媒反応の間に与えられるエネルギーは、触媒に向かって失うエネルギーよりもずっと大きい。解放されるエネルギーは、従来の化学反応に比べて大きい。例えば、水素及び酸素ガスが燃焼して水を形成するときは、水形成の知られているエンタルピーは、水素原子あたり、ΔＨ_ｆ＝−２８６ｋＪ／ｍｏｌｅ又は１．４８ｅＶである。

対照的に、ｎ＝１／２となる触媒工程を経る各通常の水素原子（ｎ＝１）は、４０．８ｅＶの正味のエネルギーを放出する。更に、触媒的な遷移が更に起こるかもしれない：ｎ＝１／２→１／３、１／３→１／４、１／４→１／５等である。一度触媒反応が開始すると、ハイドリノは、不均化と呼ばれるプロセスにおいて更に自触しするが、Ｈ又はＨ（１／ｐ）は、別のＨ又はＨ（１／ｐ’）のための触媒として機能する（ｐはｐ’に等しくてもよい）。

特定の分子がまた、ハイドリノを形成するためにＨの遷移を影響するように機能するかもしれない。一般に、Ｍが水素以外の元素であるところ、ＭＨのような水素を含む化合物は、水素の源及び触媒の源として機能する。触媒反応は、ｔ電子の結合エネルギー及びイオン化エネルギーの合計が、ｍが整数であるところ、およそｍ・２７．２ｅＶであるように、原子Ｍから連続エネルギーレベルへとｔ電子のイオン化に加え、Ｍ−Ｈ結合の解離によって提供される。そのような触媒システムの１つは水素化ナトリウムを含む。ＮａＨの結合エネルギーは１．９２４５ｅＶであり、Ｎａの第１及び第２イオン化エネルギーは、それぞれ５．１３９０８ｅＶ及び４７．２８６４ｅＶである。これらのエネルギーに基づき、ＮａＨ分子は、触媒及びＨ源として機能する。なぜならば、ＮａからＮａ２＋へと２重イオン化（ｔ＝２）を加えたＮａＨの結合エネルギーは、５４．３５ｅＶ（２・２７．２ｅＶ）である。協奏する触媒反応は次のように与えられる。

そして、全反応は、次のようになる。

ｍ＝２で、触媒ＮａＨの生成物は、直ちにＨ（１／４）を形成し、そして、好ましい状態として分子ハイドリノＨ_２（１／４）を形成するように反応するＨ（１／３）である。特に、高い水素原子濃度の場合は、触媒（ｐ’＝１、ｍ＝１）ｔｐそて、Ｈに関して、式（１０）により与えられる更なる遷移であるＨ（１／３）（ｐ＝３）からＨ（１／４）（ｐ＋ｍ＝４）へは、早くなり得る。

対応する分子ハイドリノＨ_２（１／４）及びハイドリノ水素化物イオンＨ⁻（１／４）は、観測に一致する好ましい最終生成物である。なぜならば、ｐ＝４の量子状態が、更なる触媒反応のための長い理論的な寿命である、Ｈ（１／４）を与える四極子のそれよりも大きい多極子を持つからである。

ヘリウムの第２イオン化エネルギーが５４．４１７ｅＶであり、それは２・２７．２ｅＶであるので、ヘリウムイオンは、触媒として機能する。この場合、５４．４１７ｅＶは、原子状水素から、共鳴的にイオン化されたＨｅ^＋へ非放射的に移動される。電子は、式（３３）において与えられるように５４．４１７ｅＶの更なる解放でｎ＝１／３に崩壊する。触媒反応は以下の通りである。

そして、全反応は次の通りである。

ここで、Ｈ^＊［ａ_Ｈ／３］は、水素原子の半径、及び、陽子のそれの３倍に等しい中心場を持ち、Ｈ［ａ_Ｈ／３］は、Ｈの１／３のそれの半径を持つ対応する安定状態である。電子が、水素原子の半径からこの距離の１／３の半径へとの半径加速を経ると、エネルギーが特徴的な光の発光又は第３体運動エネルギーとして解放される。２２．８ｎｍ（５４．４ｅＶ）から開始し、より長い波長に続く特徴的な連続発光は、エネルギーのあるハイドリノ中間体が崩壊すると、この遷移反応として予測されるように、観測された。発光は、水素でヘリウムのパルス状の放電により記録されるＥＵＶスペクトルによって観測されてきた。その代わりとして、高速Ｈを形成するような共鳴運動エネルギーは、高い運動エネルギーのＨに対応する異常なバルマーのα線の広がりの観測と一致して生じるかもしれない。

水素及びハイドリノは触媒として機能してよい。水素原子Ｈ（１／ｐ）（ｐ＝１、２、３、・・・１３７）は、式（１）及び（３）によって与えられるより低いエネルギー状態への遷移を経ることができ、このとき、１つの原子の遷移は、そのポテンシャルエネルギーにおいて同時に起きる逆変化と共に、ｍ・２７．２ｅＶを共鳴的に及び非放射的に受ける第２の原子によって触媒される。ｍ・２７．２ｅＶからＨ（１／ｐ’）へとの共鳴伝達によって誘導されるＨ（１／ｐ）からＨ（１／（ｍ＋ｐ））への遷移のための全体の一般的な式は、式（１０）によって表される。このようにして、水素原子は、触媒として機能してよいが、それぞれ１、２、３原子に対して、ｍ＝１、ｍ＝２、ｍ＝３であり、他の溜めに触媒として作用する。２又は３原子触媒の場合の速度は、Ｈ密度が高いときにのみ重要になるであろう。しかし、高いＨ密度は通常ではない。第３から第４へとのエネルギーアクセプターとして機能する２Ｈ又は３Ｈを許す高い水素原子密度は、温度及び重力で導かれる密度によって太陽や星の表面において、複数の単分子層を指示する金属の表面において、及び、特に縮んだ水素プラスマのような高く分離したプラズマ内において、のようないくつかの環境下で達成されるかもしれない。更に、三体Ｈ相互作用は、２つのＨ原子が高温ＨとＨ_２の衝突によって生じるときに容易に達成される。この事象は、以上に高速なＨの高い密度を持つプラズマ内において一般に起こりえる。これは、原子状Ｈ発光の普通ではない高い強度によって証拠づけされる。そのような場合、エネルギー移動は、多極カップリングを介して典型的に数オングストロームである、十分に近い範囲内にある１つの水素原子から２つの他のものへと生じ得る。従って、２Ｈが触媒として機能するように第３の水素原子から５４．４ｅＶを共鳴的に及び非放射的に２つの原子が受け取るような、３つの水素原子間の反応は、以下の式で与えれらえる。

そして、全反応は次の通りである。

式（３７）のＨ^＊［ａ_Ｈ／３］中間物は、式（３３）のそれに等価であり、連続発光は、触媒としてＨｅ^＋に関するそれと同じであると予測される。２つのＨへのエネルギーの転位は、触媒の励起された状態のポンピングを引き起こし、高速Ｈが式（３６−３９）によって与えられるように、更に、触媒としてのＨｅ^＋の場合におけるように共鳴運動エネルギーの移動によって、直接生成される。２２．８ｎｍの連続放射、Ｈ励起状態のポンピング、及び高速Ｈはまた、２Ｈが触媒として機能するところ、水素プラズマに関して観測された。

式（３２−３５）及び式（３６−３９）によって、それぞれ与えられる、ヘリウムイオン及び２Ｈ触媒反応の両方の予測される生成物は、Ｈ（１／３）である。高い水素原子濃度の場合、触媒（ｐ’＝１、ｍ＝１）として、Ｈに関し、Ｈ（１／３）（ｐ＝３）からＨ（１／４）（ｐ＋ｍ＝４）へとの式（１０）によって与えられる更なる遷移は、式（３１）によって与えられる。第２の連続バンドは、原子状水素が［ａ_Ｈ／３］から２７．２ｅＶを受け取るところ、Ｈｅ^＋触媒反応生成物［ａ_Ｈ／３］（式（３２−３５））から［ａ_Ｈ／４］状態へと引き続く高速遷移から生じると予測される。３０．４ｎｍ連続帯は、同様に観測された。同様に、Ａｒ^＋が触媒として機能するとき、９１．２ｎｍ及び４５．６ｎｍ連続帯が観測された。予測された高速Ｈは同様に観測された。さらに、予測された生成物Ｈ_２（１／４）は、式（２０）によって与えられる予測されたケミカルシフトでＮＭＲによって特定され、Ｈｅ^＋及び２Ｈ触媒反応の両方から単離された。

［ａ_Ｈ／４］状態への直接の遷移を含む別のＨ−原子触媒において、第４のために３・２７．２ｅＶの触媒として３つのＨ原子が機能するように、２つの高温Ｈ_２分子が、衝突し、解離するように、４つの水素原子間での反応は次の通りである。

そして、全反応は次の通りである。

式（４０）のＨ^＊［ａ_Ｈ／４］中間体による極紫外線連続放射バンドは、１２２．４ｅＶ（１０．１ｎｍ）で短波長カットオフを持つと予測され、そして、より長い波長に延びると予測される。この連続バンドは、実験的に確認された。一般に、ｍ・２７．２ｅＶの受け取りによって、ＨのＨ［ａ_Ｈ／（ｐ＝ｍ＋１）］への遷移は、次の式で与えられるエネルギー：

及び短波長カットオフを持つ連続バンドを与える。

そして、それは対応するカットオフよりも長波長側に延びている。１０．１ｎｍ、２２．８ｎｍ、及び９１．２ｎｍの連続帯の水素発光シリーズは、実験的に観察された。

データ
研究技術の広いスペクトルからのデータは、強くかつ一致して、水素が、以前に可能と考えられていたよりも低いエネルギー状態に存在できることを示しており、「小さな水素」としてハイドリノと呼ばれ、また、対応する水素化物イオンや分子ハイドリノとも呼ばれるこれらの状態の存在を支持することを示している。原子状水素の新規な反応の可能性を支持する関連する以前の研究のいくつかは、従来の「基底」（ｎ＝１）状態よりも低いエネルギーにある分数の量子状態にある水素を生成するものであるが、極紫外線（ＥＵＶ）スペクトル、触媒及び水素化物イオン生成物からの特徴的な発光、より低エネルギーな水素発光、化学的に形成されてたプラズマ、バルマーα線の広がり、Ｈ線の反転分布、上昇した電子温度、異常なプラズマの余光期間、パワーの発生、及び新規な化学化合物及び分子ハイドリノの解析を含む。

複数の相補的な方法によって確認されたハイドリノの存在は、新しいエネルギー源のためのポテンシャルを主張する。水素原子は、別の原子のために触媒として活動し、１、２、３原子に対して、それぞれ、ｍ＝１、ｍ＝２、ｍ＝３であるところ、触媒として機能するかもしれない。２原子触媒である２Ｈに対する速度は、２つの原子が、衝突相手の第３の水素原子から５４．４ｅＶを共鳴的にかつ非放射的に受け取るところ、２Ｈを形成するように分子と異常に高速なＨとが衝突すると、高いかもしれない。同じメカニズムによって、２つの高温Ｈ_２の衝突は、第４の原子のために３・２７．２ｅＶの触媒として機能するように３Ｈを生成する。９１．２ｎｍ、２２．８ｎｍ、１０．１ｎｍのＥＵＶ連続帯、異常な（＞５０ｅＶ）バルマーα線の広がり、高く励起された触媒状態、及びＨ_２（１／４）ガス生成物は、予測されたように、観測された。

連続放射を示すパルスプラズマ・セルからのガスは、集められ、ＣＤＣｌ_３内で分解された。分子Ｈ_２（１／４）は、ストロンチウム、アルゴン、及び水素の光り輝いて加熱された混合物を含むいわゆるｒｔ−プラズマ、水素、水蒸気支援水素、ヘリウム−水素を含む複数のプラズマ源から集められたガスと同様に、これらに基づき、１．２５ｐｐｍの予測されたケミカルシフトにおいて、溶液ＮＭＲによって観察された。これらの結果は、ハイドリノをい含むハイドリノ化合物を形成する合成反応んひ基づく以前の結果とよい一致をする。固体ＮａＨ^＊ＦにおいてＨ_２（１／４）として観測される１．１３ｐｐｍの^１Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲ値は、触媒を持つプラズマセルからのガスのそれ及び１．２ｐｐｍの溶液値に対応した。対応するハイドリノ水素化物イオンＨ⁻（１／４）は、溶液ＮＭＲにおいて−３．８６ｐｐｍの予測されたシフトで固体化合物から観測され、そのイオン化エネルギーは、Ｘ線光電子分光法により１１ｅＶの予測された値で確認された。Ｈ_２（１／４）及びＨ⁻（１／４）はまた、既知の化学に基づき可能な最大のエネルギーの数倍を解放したハイドリノ触媒システムの生成物として確認され、更に、反応物システムが、新規なパワー源として競争的である熱的に再生可能であると示され、発展させられた。

特に、最近のパワー発生及び生成物特徴研究において、原子状のリチウム及び分子ＮａＨは、触媒として機能した。なぜなら、それらは、原子状水素のポテンシャルエネルギーである２７．２ｅＶのｍという整数倍（例えば、Ｌｉに対してｍ＝３、ＮａＨに対してｍ＝２）に等しいというエンタルピー変化でもって化学的な又は物理的なプロセスであるという、触媒の基準に合致するからである。新規なアルカリハロゲン化物ハイドリノ水素化物化合物（ＭＨ^＊Ｘ；Ｍ＝Ｌｉ又はＮａ、Ｘ＝ハロゲン化物）及び分子ハイドリノＨ_２（１／４）の対応するハイドリノ水素化物イオンＨ⁻（１／４）のエネルギーレベルに対する閉形式に基づく特定の予測は、化学的に発生させられた触媒反応の反応物を使用して試験された

第１に、Ｌｉ触媒がテストされた。ＬｉとＬｉＮＨ_２が、原子リチウムと水素原子の源として使われた。水流バッチ式熱量測定法を用いて、１ｇのＬｉ、０．５ｇのＬｉＮＨ_２、１０ｇのＬｉＢｒ、及び１５ｇのＰｄ／Ａｌ_２Ｏ_３から測定されたパワーは、ΔＨ＝−１９．１ｋＪのエネルギーバランスでもって、約１６０Ｗであった。観察されたエネルギーバランスは、既知の化学に基づけば、最大理論値の４．４倍だった。次に、結晶におけるＨ_２（１／４）をトラップするのと同様に、ＬｉＨ^＊Ｘを形成するために触媒作用生成物Ｈ（１／４）のゲッターとしてＬｉＢｒが機能し、化学合成においてパワー反応混合物が用いられるとき、ラネ−ニッケル（Ｒ−Ｎｉ）が解離剤（ｄｉｓｓｏｃｉａｔｏｒ）として機能した。ＴｏＦ−ＳＩＭは、ＬｉＨ^＊Ｘピークを示した。^１Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲ ＬｉＨ^＊Ｂｒ及びＬｉ^＊Ｉは、ＬｉＸマトリックスにおいて、Ｈ⁻（１／４）にマッチする約−２．５ｐｐｍで、大きな区別できる高磁場共鳴を示した。１．１３ｐｐｍのＮＭＲピークは、侵入型Ｈ_２（１／４）に相当し、通常のＨ_２のそれの４^２倍のＨ_２（１／４）の回転振動が、ＦＴＩＲスペクトルにおいて１９８９ｃｍ^−１で観察された。ＬｉＨ^＊Ｂｒ結晶に記録されるＸＰＳスペクトルは、他の如何なる主要な元素のピークが不在であることに基づき、如何なる既知の元素に割り当てられなかった約９．５ｅＶ及び１２．３ｅＶのピークを示したが、２つの化学環境下におけるＨ⁻（１／４）の結合エネルギーにマッチした。エネルギー・プロセスの更なる痕跡は、原子Ｌｉが原子水素と共に存在したときに、約１−２Ｖ／ｃｍの非常に低い場の強度及び低い温度（例えば、約１０^３Ｋ）でのｒｔ−プラズマ又は共鳴移行（ｒｅｓｏｎａｎｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ）と呼ばれるプラズマの形成の観察であった。Ｈバルマーα線の時間依存性の線幅拡大は、異常に速いＨ（＞４０ｅＶ）に対応していると観察された。

触媒反応が、Ｈ（１／３）を形成し、これが更に反応してＨ（１／４）を形成するような遷移を付随して経る固有のＨの放出に依存するので、ＮａＨは高い運動エネルギーをユニークに達成する。高温示差走査熱量測定（ＤＳＣ）は、分子ＮａＨ形成の量を増加するために、極端にゆっくりとした温度上昇速度で（０．１℃／ｍｉｎ）、ヘリウム雰囲気下で、イオン化ＮａＨについてなされた。−１７７ｋＪ／モルＮａＨの新規な発熱効果は、６４０℃から８２５℃の温度範囲で観察された。高パワーを成すために、約１００ｍ^２／ｇの面積があるＲ−Ｎｉが、ＮａＯＨで表面コートされ、ＮａＨを形成するためにＮａ金属と反応させられた。水流型バッチ式熱量測定計を用いて、１５ｇのＲ−Ｎｉから、測定されたパワーは、Ｎａ金属と反応したとき、Ｒ−Ｎｉ出発材料からＲ−ＮｉＡｌ合金へとの変化のΔＨ≒０ｋＪに比べ、ΔＨ＝−３６ｋＪのエネルギーバランスに関し、約０．５ｋＷであった。ＮａＨ反応の観察されたエネルギーバランスは、−１．６Ｘ１０^４ｋＪ／ｍｏｌｅ Ｈ_２であったが、燃焼エンタルピーの−２４１．８ｋＪ／ｍｏｌｅ Ｈ_２の６６倍以上であった。ＮａＯＨ内において０．５の重量％までドーピングを増加して、Ｒ−Ｎｉ合金のＡｌは、ＮａＨ触媒を生成するための還元体としてＮａ金属に置き換わるように機能した。６０℃まで加熱されるとき、１５ｇの複合触媒材料は、１１．７のｋＪの過剰エネルギーを放出し、０．２５ｋＷの電力に発展させるために、添加物を必要としなかった。エネルギーは線型的に計測され、パワーは、０．５ｗｔ％のＮａＯＨドープＲ−Ｎｉの１ｋｇの反応が、５０ｋＷの過剰なパワーを展開するように、７５３．１ｋＪのエネルギーを解放したところ、非線形的に増加した。ＤＭＦ−ｄ７に溶解された溶液ＮＭＲ生成物ガスは、１．２ｐｐｍでＨ_２（１／４）を示した。

ＴｏＦ−ＳＩＭｓは、ナトリウムハイドリノ水素化物、ＮａＨ_ｘ、ピークを示した。ＮａＨ^＊Ｂｒ及びＮａＨ^＊Ｃｌの^１Ｈ ＭＡＳ ＮＭＲスペクトルは、Ｈ⁻（１／４）にマッチする、それぞれ−３．６ｐｐｍ及び−４ｐｐｍでの大きな区別できる高磁場共鳴を示し、Ｈ_２（１／４）にマッチする１．１ｐｐｍでのＮＭＲピークを示した。水素の唯一の源としての固体酸ＫＨＳＯ_４及びＮａＣｌの反応からのＮａＨ^＊Ｃｌは、２つの分数水素状態を含んでいた。Ｈ⁻（１／４）のＮＭＲピークは、−３．９７ｐｐｍで観察され、Ｈ⁻（１／３）のＮＭＲピークもまた、−３．１５ｐｐｍで観察された。対応するＨ_２（１／４）及びＨ_２（１／３）ピークは、１．１５ｐｐｍ及び１．７ｐｐｍでそれぞれ観察された。ＤＭＦ−ｄ７で溶解したＮａＨ^＊Ｆの^１ＨのＮＭＲは、それぞれ、１．２ｐｐｍ及び−３．８６ｐｐｍにて、分離されたＨ_２（１／４）及びＨ⁻（１／４）を示した。ここで、如何なる固体マトリックス効果や代替のピーク割当の可能性が無いことから、強固なＮＭＲ割当が確認された。ＮａＨ^＊Ｂｒについてで記録されたＸＰＳスペクトルは、ＬｉＨ^＊Ｂｒ及びＫＨ^＊Ｉからの結果にマッチした約９．５ｅＶ及び１２．３ｅＶでのＨ⁻（１／４）ピークを示した。一方、ナトリウムハイドリノ水素化物は、ハロゲン化物ピークがない状態で、６ｅＶでＨ⁻（１／３）のＸＰＳピークを更に持っている２つの分数水素状態を示した。通常のＨ_２のそれの４^２倍のエネルギーを持つ予測される回転遷移もまた、１２．５ｋｅＶの電子ビームを用いて励起されたＨ_２（１／４）から観察された。

存在する発揮特性に合致又はそれを超えて、追加のコスト的に有効的な再生化学がハイドリノに基礎を置くパワー源を求めて探索された。固体燃料又は不均一触媒システムは、発展された。ここで、各反応物は、化学サイクルから正味のエネルギーゲインをもって溶融共晶電解質及び熱再生を発揮する商業的な化学プラントシステムを用いて、生成物から再生され得る。（ｉ）触媒又は触媒源及びＬｉＨ、ＫＨ、及びＮａＨの群からの水素の源、（ｉｉ）ＮｉＢｒ_２、ＭｎＩ_２、ＡｇＣｌ、ＥｕＢｒ_２、ＳＦ_６、Ｓ、ＣＦ_４、ＮＦ_３、ＬｉＮｏ_３、Ａｇを持つＭ_２Ｓ_２Ｏ_８、及びＰ_２Ｏ_５の群からの酸化剤、（ｉｉｉ）Ｍｇ粉末、ＭｇＨ２、Ａｌ粉末、又はアルミニウムナノ粉末（Ａｌ ＮＰ）、Ｓｒ、及びＣａの群からの反応物、及び（ｉｖ）ＡＣ、ＴｉＣ、及びＹＣ_２の群からの支持体を触媒システムは含んだ。Ｌｉ及びＫの典型的な金属フォームは、原子フォームに変換され、ＮａＨのイオンフォームは、Ｌｉ及びＫ原子及びＮａＨ分子をそれぞれ分散するように、９００ｍ２／ｇの表面積を持つ活性炭（ＡＣ）のような支持体を用いることによって分子フォームに変換された。原子状水素から触媒に２７．２ｅＶの整数倍の非放射性のエネルギー移動の反応ステップは、電荷の蓄積により急速に反応を収束させる自由電子及びイオン化された触媒という結果となる。支持体はまた、ハイドリノを形成するように触媒反応から解放される電子の導電性の電子アクセプターとして活動した。各反応混合物は、更に、酸化物の機能を支援するための弱い還元剤と同様に最終電子アクセプター反応物及び導電性支持体からの電子のスカベンジャーとして機能する酸化剤を含んだ。ある場合には、競争的な電子アクセプター（酸化剤）反応がまた、パワー又はハイドリノ化合物を生成する速度を高め、反応物を加熱する非常な発熱性であった。不均一性の触媒システムのエネルギーバランスは、絶対水流熱量測定法によって測定され、ハイドリノ生成物は、^１Ｈ ＮＭＲ ＴｏＦ−ＳＩＭｓ及びＸＰＳによって特徴づけられた。熱は、また、反応の１０倍にスケールアップされた反応で記録された。これらの不均一触媒システムからの測定されたパワー及びエネルギーゲインは、それぞれ、１０Ｗ／ｃｍ^３ _{（反応物体積）}まであり、理論的な最高の６倍以上のファクタまでであった。反応は、約３０ｋＷのパワーを展開させ、５８０ｋＪまで直線的に計測された。ＤＭＦ−ｄ７における反応生成物から抽出されたサンプルに関する溶解^１Ｈ ＮＭＲは、それぞれ、１．２ｐｐｍ及び−３．８ｐｐｍにおいて、予測されたＨ⁻（１／４）及びＨ_２（１／４）を示した。ＴｏＦ−ＳＩＭｓは、ＮａＨ触媒に関するＮａＨ_ｘピークのようなハイドリノ水素化物ナトリウムピークを示し、Ｈ⁻（１／４）の結合エネルギーの予測された１１ｅＶがＸＰＳで観察された。

ハイドリノ形成の反応メカニズムに関する発見は、更なる市販できるパワー源として熱的に可逆な化学物質の展開に適用された。各燃料システムは、触媒又は触媒の源の熱的に可逆な反応混合物と、水素の源（ＫＨ又はＮａＨ）、高い表面性の導電性の支持体（ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＷＣ、ＹＣ_２、Ｐｄ／Ｃ、カーボンブラック（ＣＢ）、及びＬｉまで還元されたＬｉＣｌ）、及び、オプションとして、反応物（Ｍｇ、Ｃａ、又はＬｉ）を含んだ。更に、２つのシステムは、アルカリ土類又はハロゲン化アルカリ酸化剤、をふくんだ。又、カーボン支持体は酸化剤を含んだ。ハイドリノ形成の伝播をする反応は、水素化物−ハロゲン化物交換、水素化物交換、又はフィジ分散を含む酸化−還元反応であった。正反応は、反応条件で自発的であったが、動的に揮発性の逆反応生成物であるアルカリ金属を除くことにより、逆向きに、圧倒的に生成物から平衡をシフトさせることができたことが生成化学物質によって示された。単離された逆反応生成物について、最初の反応混合物を形成するように、配合された最初の反応物を形成する更なる反応が生じ得た。反応物に熱的に戻される生成物への反応の熱的なサイクルは、エネルギー的に中性であり、ハイドリノへと変換される水素を置換するようなエネルギー及び熱損失は、ハイドリノを形成する際に解放される大きなエネルギーに比べて小さい。絶対水流熱量測定法によって測定さてた典型的なパラメータは、生成化学物質に対して２−５倍のエネルギーゲインがあり、７Ｗｃｍ^−３である、３００−４００ｋＪ／ｍｏｌｅ酸化剤であった。消費された５０ＭＪ／ｍｏｌｅ Ｈ_２に対応する予測された分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物生成物、Ｈ_２（１／４）及びＨ⁻（１／４）は、それぞれ、１．２ｐｐｍでの溶液^１Ｈ ＮＭＲピーク、及び、１１ｅＶのＸＰＳピークによって確認された。５５０−７５０℃の温度範囲における生成物再生は、セル・オペレーション温度がパワー再生サイクルの対応する相におけるセルの再生温度を維持するのに十分であったことを示した。ここで、正及び逆反応回数は同等であった。結果は、ハイドリノを形成することによって解放されるパワーの連続的な発生が、熱的なエネルギーバランスの一部として再生を同時に維持するシンプルな効率的なシステムを用いて商業的に可能であることを示す。システムは、置換される必要のあるハイドリノを形成する際に消費される水素だけが例外で、クローズしている。ハイドリノを形成する水素は、燃焼に比べてエネルギー解放が２００倍である水の電気分解から究極的に得られる。

最近のスペクトル研究において、ヘリウムイオン及び２つのＨ原子を含む原子状触媒システムが使用された。ヘリウムの第２イオン化エネルギーは、５４．４ｅＶであり、そして、Ｈｅ^＋のＨｅ^２＋へのイオン化反応は、２・２７．２ｅＶに等価である５４．４ｅＶの反応の正味のエンタルピーを持つ。更に、原子状水素のポテンシャルエネルギーは２７．２ｅＶであり、第３の高温Ｈとの衝突によるＨ_２から形成される２つのＨが、また、触媒としてＨｅ^＋として同じ遷移を引き起こすこの第３のＨのための触媒として活動できる。エネルギー移動は、Ｈｅ^＋イオンエネルギーレベルをポンピングするように予測され、ヘリウム−水素及び水素プラズマにおいて、それぞれ、Ｈの電子励起温度を上昇させると予測される。触媒へのエネルギー移動に続き、Ｈ原子の半径が減少する。このとき、５４．４ｅＶのエネルギーの更なる放出と共に非触媒化された水素原子の半径の１／３である半径を持つ安定な状態へと半径方向の加速度を電子が経験するのである。このエネルギーは、２２．８ｎｍでのカットオフを備えより長い波長に延びる特徴的なＥＵＶ連続帯として発光されるかもしれず、又は、第３体の運動エネルギーとして放射されるかもしれないが、高速Ｈを形成するように共鳴運動エネルギー移動が起きる。対応する高速原子Ｈ（ｎ＝３）の発光が続く背景種との衝突によるこれらの高速Ｈ（ｎ＝１）原子の引き続く励起は、バルマーα発光を広がらせることを生じると予測される。生成物Ｈ（１／３）は素早く反応し、Ｈ（１／４）を形成する。そして、好ましい状態として、分子ハイドリノＨ_２（１／４）を形成する。極紫外線（ＥＵＶ）分光法及び高解像度可視光分光法は、マイクロ波プラズマ、グロー放電、及び、水素を伴うヘリウム及び水素単独のパルス放電において記録された。Ｈｅ^＋イオン線のポンピングは、水素の追加で起きた。そして、ある条件下で水素プラズマの励起温度は非常に高かった。更に、触媒Ｈｅ＋及び２Ｈをそれぞれ提供するプラズマに対して、ＥＵＶの連続帯及び異常な（＞５０ｅＶ）バルマーα線の広がりは、観測された。Ｈ_２（１／４）は、ＣＤＣｌ３内に分解され、ヘリウム−水素及び水蒸気支援水素プラズマから集められたガスにより１．２５ｐｐｍで溶液ＮＭＲによって観測された。ハイドリノを形成する原子状水素の遷移に対するこれらの予測の４つ全ての実験的な確認が達成された。

追加的なＥＵＶ研究は、純粋な水素放電における２２．８ｎｍの連続バンド、及び、短いパルス放電の間に高電圧の光学的に薄いプラズマを維持する異なる電極物質を使用することにより、ハイドリノ状態Ｈ（１／４）に対応する中間物の崩壊からの追加的な連続バンドを示した。原子状の水素のポテンシャルエネルギーは、２７．２ｅＶであるので、第３の高温Ｈとの衝突によってＨ２から形成される２つの原子は、それからｍ・２７．２ｅＶを受け入れることによりこの第３のＨに対する触媒として活動できる。同じメカニズムによって、２つの高温Ｈ２の衝突は、第４のための３・２７．２ｅＶの触媒として機能するように３Ｈを提供する。触媒へのエネルギー移動に続いて、中間体が、各中間体の光子の寄与により、それぞれ、陽子の中心場の３−４倍の中心場と、Ｈ原子の半径とを持つように形成される。半径は、それぞれ、５４．４ｅＶ及び１２２．４ｅＶの更なる解放で、非触媒化された水素の半径の１／３（ｍ＝２）又は１／４（ｍ＝３）である半径を持つ安定状態へと半径方向の加速度を電子が経る際に、減少する。それぞれ２２．８ｎｍ及び１０．１ｎｍでカットオフを持つ特徴的なＥＵＶ連続帯として発光されるエネルギーは、パルス水素放電から観測された。１０．１ｎｍ、２２．８ｎｍ、及び９１．２ｎｍの水素発光シリーズ連続帯は、観察された。

ＮＭＲシフト、ＴｏＦ−ＳＩＭｓ質量、ＸＰＳ結合エネルギー、ＦＴＩＲ、及び発光スペクトルのようなこれらのデータは、本開示の態様を含む触媒システムのハイドリノ生成物の特徴であり、また、それを同定する。連続スペクトルは直接的に及び間接的に、意味のある天体観測に合致する。水素の自身触媒作用及び不均化は、原子状水素を含む星間媒体及び天体において遍在的におきる反応であるかもしれない。非常に密度の高い恒星原子水素及び１価にイオン化されたヘリウム、Ｈｅ＋が星において触媒として機能するところ、星間反応に対する恒星風として、星は、原子状水素の源である。ハイドリノを形成するように遷移からの水素連続帯は、白色矮星からの発光に合致し、コロナの／彩層の源の異なる別個の層の温度及び密度条件にリンクする可能性のあるメカニズムを提供し、そして、拡散Ｈα発光が銀河を通して普遍的であり、９１２Åのフラックス・ショートワードの広く広がった源が要求されるという観察の背景にある放射源のアイデンティティを解決することに加えて、観測される強い１１．０−１６．０ｎｍバンドに合致する１０．１ｎｍの連続帯でもって、拡散した普遍的なＥＵＶ宇宙背景の源を提供する。更に、生成物ハイドリノは、ダークマターのアイデンティティへの解決を提供する。

Ｉ．ハイドリノ
以下の式で与えられる結合エネルギーを持つ水素原子は、ｐが１より大きい整数で、好ましくは２から１３７であるところ、本開示のＨ触媒反応の生成物である。

イオン化エネルギーとしても知られる、原子、イオン、又は分子の結合エネルギーは、原子、イオン、又は分子から１つの電子を取り除くために必要とされるエネルギーである。式（４６）で与えられる結合エネルギーを有する水素原子は、以降「ハイドリノ原子」又は「ハイドリノ」と称される。半径ａ_Ｈ／ｐ（式中ａ_Ｈは、通常の水素原子の半径であり、ｐは整数である）のハイドリノの記号表示は、Ｈ［ａ_Ｈ／ｐ］である。半径ａ_Ｈの水素原子は、以降、「通常の水素原子」又は「普通の水素原子」と称される。通常の原子水素は、１３．６ｅＶの結合エネルギーで特徴付けられる。

ハイドリノは、以下の正味反応エンタルピーを有する適当な触媒と通常の水素原子とを反応させることにより形成される。

ここで、ｍは整数である。正味の反応エンタルピーがｍ・２７．２ｅＶにより厳密に一致すると、触媒作用の速度が上昇すると考えられている。ｍ・２７．２ｅＶの±１０％（好ましくは±５％）以内の正味の反応エンタルピーを持つ触媒が、大抵の適用にふさわしいと発見されてきた。

この触媒作用は、水素原子のサイズｒ_ｎ＝ｎ_ａＨにおいて相応する減少とともに、水素原子からエネルギーを放出する。例えば、Ｈ（ｎ＝１）からＨ（ｎ＝１／２）への触媒作用は、４０．８ｅＶを放出し、そして、水素半径は、ａ_Ｈから（１／２）ａ_Ｈに減少する。触媒システムは、ｔ電子のイオン化エネルギーの和が近似的にｍ・２７．２ｅＶ（式中、ｍは整数である）であるような、連続体エネルギー準位への原子それぞれからのｔ電子のイオン化により提供される。
上に（式（６−９））与えられる触媒システムの更なる例は、セシウムを含む。セシウムの第１及び第２イオン化エネルギーは、それぞれ３．８９３９０ｅＶ及び２３．１５７４５ｅＶである。ＣｓからＣｓ^２＋へのダブルイオン化（ｔ＝２）反応は、２７．０５１３５ｅＶの反応の正味のエンタルピーを持ち、そして、そえは、式（４７）で、ｍ＝１に等価である。

及び全反応は次の通りである。

追加的な触媒システムはカリウム金属を含む。カリウムの第１、第２、及び第３のイオン化エネルギーは、４．３４０６６ｅＶ、３１．６３ｅＶ、４５．８０６ｅＶである。従って、ＫからＫ^３＋への３重イオン化（ｔ＝３）反応は、式（４７）において、ｍ＝３に等しい、８１．７７６７ｅＶの正味反応エンタルピーを有する。

また、全体的な反応は、以下の通りである。

パワー源として、触媒作用の間に放たれるエネルギーは、触媒に持って行かれるエネルギーより非常に大きい。放出されるエネルギーは、従来の化学反応に比べ大きい。例えば、水素及び酸素ガスが水を形成するように燃焼したときには、水の生成の既知のエンタルピー変化は、ΔＨ_ｆ＝−２８６ｋＪ／ｍｏｌｅ又は１水素原子あたり１．４８ｅＶである。

対照的に、触媒作用を受ける各通常の水素原子（ｎ＝１）は、正味４０．８ｅＶを放出する。更に、ｎ＝１／２→１／３、１／３→１／４、１／４→１／５、等のようにさらなる触媒の遷移が生じ得る。一旦触媒作用が始まると、ハイドリノは、不均化と呼ばれるプロセスにおいて自動触媒化する。このメカニズムは、無機イオン触媒のそれと類似している。しかし、ハイドリノ触媒作用は、ｍ・２７．２ｅＶへのエンタルピーのより良いマッチングのために、無機イオン触媒のそれより高い反応速度を持つであろう。

ｍがハイドリノを生成するための整数であるところ（それによって、ｔ電子は原子又はイオンからイオン化される）、約ｍ・２７．２ｅＶの反応の正味のエンタルピーを提供することができる水素触媒は、表１に与えられる。第１の欄に与えられる原子又はイオンは、ｍが第１１番目の欄内に与えられるところ、第１０番目の欄において与えられるｍ・２７．２ｅＶの反応の正味エンタルピーを提供するように、イオン化される。イオン化に参加する電子は、イオン化ポテンシャル（イオン化エネルギー又は結合エネルギーとも呼ばれる）と共に与えられる。原子又はイオンのｎ番目の電子のイオン化ポテンシャルは、ＩＰ_ｎによって名付けられ、ＣＲＣによって与えられる、これは例えば、Ｌｉ＋５．３９１７２ｅＶ→Ｌｉ^＋＋ｅ⁻及びＬｉ^＋＋７５．６４０２ｅＶ→Ｌｉ^２＋＋ｅ⁻である。第１イオン化ポテンシャル、ＩＰ_１＝５．３９１７２ｅＶ及び第２イオン化ポテンシャルＩＰ_２＝７５．６４０２ｅＶは、それぞれ第２及び第３欄に与えられる。Ｌｉの二重イオン化のための反応エンタルピーは、第１０欄に与えられているように８１．０３１９ｅＶであり、第１１欄に与えられているように式（５）においてｍ＝３である。

本開示のハイドリノ水素化物イオンは、ハイドリノ、即ち、約１３．６ｅＶ／ｎ^２の（式中、ｎ＝１／ｐで、ｐは１より大きい整数である）の結合エネルギーを有する水素原子との、電子源の反応により形成され得る。ハイドリノ水素化物イオンは、以下のＨ⁻（ｎ＝１／ｐ）又はＨ⁻（１／ｐ）で表される。

ハイドリノ水素化物イオンは、通常の水素原子核及び約０．８ｅＶの結合エネルギーを有する２つの電子を含む通常の水素化物イオンと区別される。後者は、以降「通常の水素化物イオン」又は「普通の水素イオン」と称される。ハイドリノ水素化物イオンは、プロテウム（ｐｒｏｔｅｕｍ）、ジュウテリウム（重水素）、又はトリチウム（三重水素）を含む水素核、及び式（５７−５８）にしたがった結合エネルギーで区別できない２つの電子を含む。

ハイドリノ水素化物イオンの結合エネルギーは、次のような式によって表すことができる。

ここで、Ｐは１より大きい整数であり、Ｓ＝１／２、Πは円周率、

はプランク定数（換算プランク定数）、μ_０は真空の誘電率であり、ｍ_ｅは電子の質量であり、μ_ｅは換算電子質量であり次の式による。

ここで、ｍ_ｐは陽子の質量であり、ａ_Ｈは水素原子の半径であり、ａ_０はボーア半径であり、ｅは電気素量である。

ハイドリノ水素化物イオンＨ⁻（ｎ＝１／ｐ）の結合エネルギーは、ｐを整数として、ｐの関数で、表２に示される。

本開示によると、ｐ＝２から２３までに対して通常の水素化物イオン（約０．７５ｅＶ）の結合よりも大きい式（５７−５８）による結合エネルギーを持つハイドリノ水素化物イオン（Ｈ⁻）で、ｐ＝２４未満の（Ｈ⁻）が提供される。式（５７−５８）のｐ＝２からｐ＝２４へに対して、水素化物イオンの結合エネルギーは、それぞれ、３、６．６、１１．２、１６．７、２２．８、２９．３、３６．１、４２．８、４９．４、５５．５、６１．０、６５．６、６９．２、７１．６、７２．４、７１．６、６８．８、６４．０、５６．８、４７．１、３４．７、１９．３、及び、０．６９ｅＶである。新規な水素化物イオンからなっている典型的な組成物も、またここに提供される。
１つ以上のハイドリノ水素化物イオン及び１つ以上の他の元素からなる化合物も例示しておく。このような化合物は「ハイドリノ水素化物化合物」と称する。

通常の水素種は、以下のような結合エネルギーによって特徴づけられる。（ａ）水素化物イオン（「通常の水素化物イオン」）、０．７５４ｅＶ；（ｂ）水素原子（「通常の水素原子」）、１３．６ｅＶ；（ｃ）二原子水素分子、１５．３ｅＶ（「通常の水素分子」）；（ｄ）水素分子イオン、１６．３ｅＶ（「通常の水素分子イオン」）；そして、（ｅ）Ｈ_３ ^＋、２２．６ｅＶ（「通常の三水素分子イオン」）。ここに、水素の形態に関して、「普通の」と「通常の」とは、同義である。

本開示の更なる実施例によれば、以下のような少なくとも１つの増加した結合エネルギー水素種を含む化合物が提供される。（ａ）ｐが２から１３７の整数であるときに、１３．６ｅＶ／（１／ｐ）^２の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）^２の結合エネルギーを持つ水素原子。（ｂ）ｐが２から２４の整数であるときに、

上式のような結合エネルギー（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ）の約０．９から１．１倍の範囲内のような、

上式のようなおよその結合エネルギー（Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ）を持つ水素化イオン（Ｈ⁻）。（ｃ）Ｈ_４ ^＋（１／ｐ）。（ｄ）ｐが２から１３７の整数であるときに、２２．６ｅＶ／（１／ｐ）^２の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約２２．６ｅＶ／（１／ｐ）^２の結合エネルギーを持つトリハイドリノ分子イオンＨ_３ ^＋（１／ｐ）。（ｅ）ｐが２から１３７の整数であるときに、１５．３ｅＶ／（１／ｐ）^２の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１５．３ｅＶ／（１／ｐ）^２の結合エネルギーを持つジハイドリノ。及び、（ｆ）ｐが整数で、好ましくは２から１３７であるときに、１６．３ｅＶ／（１／ｐ）^２の約０．９から１．１倍の範囲内のような、約１６．３ｅＶ／（１／ｐ）^２の結合エネルギーを持つジハイドリノ。

本開示の更なる実施例によれば、以下のような水素種のうち少なくとも１つの増加した結合エネルギー水素種を含む化合物が提供される。（ａ）全エネルギーは、次式のような結合エネルギーを持つが、ここで、ｐは整数であり、は換算プランク定数であり、ｍ_ｅは電子の質量であり、ｃは真空中の光の速度であり、そして、μは換算原子核質量であり、その次式の次の式のエネルギーの約０．９から１．１倍の範囲内を持つジハイドリノ分子イオン。

は換算プランク定数であり、ｍ_ｅは電子の質量であり、ｃは真空中の光の速度であり、そして、μは換算原子核質量である、ジハイドリノ。

及び、（ｂ）全エネルギーは、次式のような結合エネルギーを持つが、ｐは整数であり、ａ_０はボーアの半径であるとこと、次式の下の式のようなエネルギーの約０．９から１．１倍の範囲内であるエネルギーを持つジハイドリノ分子。

本開示の１つの実施例によると、化合物が負に荷電する増加した結合エネルギーを持つ水素種から成るところ、その化合物は、陽子、通常のＨ_２ ^＋又は通常のＨ_３ ^＋のような、１又はそれ以上の陽イオンを更に含む。

少なくとも１つのハイドリノ水素化物イオンを含む化合物を調製するための方法がここに提供される。そのような化合物は、以下において、「ハイドリノ水素化物化合物」と称される。その方法は、約１３．６ｅＶ／（１／ｐ）^２の結合エネルギーを持つ増加した結合エネルギーを持つ水素原子を生成するために、約（ｍ／２）・２７ｅＶの正味の反応エンタルピーを持っている触媒と、原子水素とを反応させるステップを含む。ここで、ｍは１を超える整数であるが、好ましくは４００未満の整数である。このとき、ｐは整数で、好ましくは２から１３７の整数である。触媒作用のさらなる生成物はエネルギーである。増加した結合エネルギー水素原子は、電子源と反応することができ、増加した結合エネルギーを持つ水素化物イオンを生産する。増加した結合エネルギーを持つ水素化物イオンは、１以上の陽イオンと反応することができ、少なくとも１つの増加した結合エネルギーの水素化物イオンを含む化合物を生産する。

新規な水素組成物の物質は以下のものを含むことができる。
（ａ）結合エネルギーを有する少なくとも１つの中性、陽性、又は陰性の水素種（以下、「結合エネルギー増大水素種」という）であって、この結合エネルギーは、
（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーより大きいか、又は、
（ｉｉ）通常の水素種の結合エネルギーが周囲条件（標準温度及び圧力（ｓｔａｎｄａｒｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）、ＳＴＰ）での熱エネルギーより低いか、又は、負であるのて、不安定であるか、又は、観察されない対応する通常の水素種に対する如何なる水素種の結合エネルギーよりも大きい、水素種、及び、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素。以下、本開示の化合物は「結合エネルギー増大水素化合物」という。

この文脈における「他の元素」は、結合エネルギー増大水素種以外の元素を意味する。従って、他の元素は、通常の水素種又は水素以外の任意の元素となり得る。１つの群の化合物において、他の元素及び結合エネルギー増大水素種は中性である。別の群の化合物において、他の元素及び結合エネルギー増大水素種は、他の元素がバランスをとる電荷を提供して中性の化合物を形成するように荷電している。前者の群の化合物は、分子結合及び配位結合によって特徴付けられ、後者の群は、イオン結合によって特徴付けられる。

また、提供される新規な化合物及び分子イオンは以下のものを含む。
（ａ）次のような総エネルギーを有する少なくとも１つの中性、陽性、又は陰性の水素種（以下、「結合エネルギー増大水素種」とする）であるが、この総エネルギーは、

（ｉ）対応する通常の水素種の総エネルギーより大きいか、又は、
（ｉｉ）通常の水素種の総エネルギーが周囲条件での熱エネルギーより低い、又は負であるので、対応する通常の水素種は不安定であるか、又は観測できない、如何なる水素種の総エネルギーより大きい、水素種；及び、
（ｂ）少なくとも１つの他の元素。
水素種の総エネルギーは、水素種から全ての電子を除去するエネルギーの合計である。本開示による水素種は、対応する通常の水素種の総エネルギーより大きい総エネルギーを持つ。本開示による増加した全エネルギーを持つ水素種がまた、「結合エネルギー増大水素種」とされる。たとえ、増大した総エネルギーを有する水素種のいくつかの実施例が、対応する通常の水素種の第１の電子結合エネルギーより小さい第１の電子結合エネルギーを持っていたとしてもである。例えば、ｐ＝２４に対する式（５７−５８）の水素化物イオンは、通常の水素化物イオンの第１の結合エネルギーより小さい第１の結合エネルギーを有し、一方、ｐ＝２４に対する式（５７−５８）の水素化物イオンの総エネルギーが、対応する通常の水素化物イオンの総エネルギーよりもかなり大きい。

また、ここで提供される新規な化合物及び分子イオンは以下のものを含む。
（ａ）結合エネルギーを有する複数の中性、陽性、又は陰性の水素種（以下、「結合エネルギー増大水素種」という）であって、この結合エネルギーは、

（ｉ）対応する通常の水素種の結合エネルギーより大きいか、又は、
（ｉｉ）通常の水素種の結合エネルギーは周囲条件での熱エネルギーより低いか、又は負であるので、対応する通常の水素種は不安定であるか、観測できない、如何なる水素種の結合エネルギーより大きい、水素種；及び、
（ｂ）オプションとして、１つの他の元素。以下、本開示の化合物は「結合エネルギー増大水素化合物」とする。
結合エネルギー増大水素種は、１つ以上のハイドリノ原子を、１以上の電子、ハイドリノ原子、前記結合エネルギー増大水素種の少なくとも１つを含む化合物、並びに少なくとも１つの他の原子、分子、若しくは結合エネルギー増大水素種以外のイオンと反応させることで形成することが可能である。

また、提供する新規な化合物及び分子イオンは以下のものを含む。
（ａ）総エネルギーを有する複数の中性、陽性、又は陰性の水素種（以下、「結合エネルギー増大水素種」という）であって、この総エネルギーは、
（ｉ）通常の分子水素の総エネルギーより大きいか、又は、
（ｉｉ）通常の水素種の総エネルギーは周囲条件での熱エネルギーより低いか、負であるので、対応する通常の水素種は不安定であるか、又は観測できない、如何なる水素種の総エネルギーより大きい、水素種；及び、
（ｂ）オプションとして、１つの他の元素。以下、本開示の化合物は「結合エネルギー増大水素化合物」という。

ある実施例において、提供される化合物は、
（ａ）ｐ＝２から２３までに対して、通常の水素化物イオンの結合（約０．８ｅＶ）より大きく、ｐ＝２４にたいしては、それよりも小さい、式（４９−５０）に従う結合エネルギーを有する水素化物イオン（「結合エネルギー増大水素化物イオン」又は「ハイドリノ水素化物イオン」）；（ｂ）通常の水素原子の結合エネルギー（約１３．６ｅＶ）より大きい結合エネルギーを有する水素原子（「結合エネルギー増大水素原子」又は「ハイドリノ」）；（ｃ）約１５．３ｅＶより大きい第１の結合エネルギーを有する水素分子（「結合エネルギー増大水素分子」又は「ジハイドリノ」）；及び（ｄ）約１６．３ｅＶより大きい結合エネルギーを有する分子水素イオン（「結合エネルギー増大分子水素イオン」又は「ハイドリノ分子イオン」）から選択される少なくとも１つの結合エネルギー増大水素種からなる。

ＩＩ．パワー・リアクター及びシステム
本開示のもう１つの実施例に従って、エネルギー及びより低いエネルギー水素種を生成する水素触媒反応器（リアクター）を提供する。図１に示すように、水素触媒反応器７０は、エネルギー反応混合物７４、熱交換器８０、並びに、蒸気発生器８２及びタービン９０等の動力変換器を含む容器７２からなる。ある実施例において、触媒作用は、より低いエネルギーの水素である「ハイドリノ」を形成し、パワーを生産するように、源７６からの原子の水素を触媒７８と反応させることを含む。水素と触媒からなる反応混合物が反応し、より低いエネルギーの水素が形成されるとき、熱交換器８０は触媒反応により放出された熱を吸収する。その熱交換器は、蒸気発生器８２と熱を交換する。蒸気発生器８２は、交換器８０から熱を吸収して蒸気を生成する。更に、エネルギー反応器７０は、蒸気発生器８２からの蒸気を受け取り、蒸気エネルギーを電気エネルギーに変換する発電機９７へ機械的なパワーを提供するタービン９０を含むが、この電気エネルギーは負荷（ロード）９５によって、仕事を生産するために或いは消散のために、受け取られることができる。ある実施例において、反応器は、熱を負荷に移動させるヒートパイプで少なくとも一部は包囲されてよい。この負荷は電気を生産するスターリング機関又は蒸気機関であってもよい。このスターリング機関又は蒸気機関は、移動しないパワー又は移動のパワーのために使用されてよい。或いは、水素化物の電気的な又は電気的なシステムが、移動しないパワー又は移動のパワーのために熱を電気に変換してもよい。分配されるパワー及び動的な応用のための妥当な蒸気機関は、サイクロン・パワー・テクノロジー・マーク・Ｖ・エンジン（Ｃｙｃｌｏｎｅ Ｐｏｗｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｍａｒｋ Ｖ Ｅｎｇｉｎｅ）である。他の変換機は、当業者に知られている。例えば、システムは、熱電変換器又は熱電子発電器を含んでよい。反応器は、多管反応器アセンブリの１つであってよい。

ある実施例において、反応混合物７４は、供給通路６２を通して供給される燃料のような、エネルギー放出材料７６を含む。反応混合物は、水素同位体原子源、分子水素同位体源、及びより低いエネルギーの原子の水素を形成するように約ｍ・２７．２ｅＶ（ｍは整数であり、そ好ましくは４００未満の整数である）を共鳴的に取り除く触媒７８の源を含むが、ここで、より低いエネルギーの原子の水素への反応が触媒に水素を接触させることで起こる。触媒は溶解状態、液体、気体、又は固体状態であってよい。触媒作用は、熱などの形態でエネルギーを放出し、より低いエネルギーの水素同位体原子、より低いエネルギーの水素分子、水素化物イオン、及びより低いエネルギーの水素化合物のうち少なくとも１つを形成する。従って、パワー・セルもまた、より低いエネルギーの水素化学反応器を含む。

水素源は、水素ガス、熱解離等を含む水の解離物、水の電気分解物、水素化物由来の水素、又は金属水素溶液由来の水素であり得る。もう１つの実施例において、エネルギーを放出する材料７６の分子水素は、混合物７４から触媒を分離する分子水素により原子の水素へと解離される。このような解離触媒又は解離体はまた、水素、ジュウテリウム、又はトリチウム原子及び／又は分子をも吸収し、例えば、パラジウム及びプラチナ等の貴金属の元素、化合物、合金、若しくは混合物、モリブデン及びタングステン等の耐火金属、ニッケル及びチタニウム等の遷移金属、並びにニオブ及びジルコニウム等の内部遷移金属を含んでよい。好ましくは、解離体は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｒｅ、若しくはＲｈ等の貴金属、又はＡｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２上のＮｉ、あるいはこれらの組み合わせといった大きな表面積を有する。

ある実施例では、ｔ及びｍが各々整数であるところ、ｔ電子のイオン化エネルギーの合計が約ｍ・２７．２ｅＶであるように、原子又はイオンから連続エネルギーレベルへとｔ電子のイオン化によって、触媒が提供される。触媒はまた、関与したイオン間をｔ電子が移動することでも提供され得る。ｔ電子が１つのイオンから別のイオンへと移動することで、反応の正味エンタルピーが提供され、このことにより、電子受容イオンのｔ電子のイオン化エネルギー分が差し引かれた電子供与イオンのｔイオン化エネルギーの合計が約ｍ・２７．２ｅＶに等しくなるが、ここではｔ及びｍは各々整数である。別の実施例では、触媒は、水素に結合した原子Ｍを有するＮａＨなどのＭＨから成り、Ｍ−Ｈ結合エネルギー及びｔ電子のイオン化エネルギーを合算し、ｍ・２７．２ｅＶのエンタルピーが生成される。

ある実施例において、触媒の源は、およそ（ｍ／２）・２７．２ｅＶにプラス／マイナス１ｅＶの正味のエンタルピーを典型的に提供する、触媒供給通路６１を通して供給される触媒材料７８からなる。触媒は、原子の水素及びハイドリノからエネルギーを受取るハイドリノ、分子、イオン、及び原子を含む。実施例において、触媒は、ＡｌＨ、ＢｉＨ、ＣｌＨ、ＣｏＨ、ＧｅＨ、ＩｎＨ、ＮａＨ、ＲｕＨ、ＳｂＨ、ＳｅＨ、ＳｉＨ、ＳｎＨ、Ｃ_２、Ｎ_２、Ｏ_２、ＣＯ_２、ＮＯ_２、及びＮＯ_３の分子から選択される、そして、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｋ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｋｒ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｐｄ、Ｓｎ、Ｔｅ、Ｃｓ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｐｂ、Ｐｔ、Ｋｒ、２Ｋ^＋、Ｈｅ^＋、Ｔｉ^２＋、Ｎａ^＋、Ｒｂ^＋、Ｓｒ^＋、Ｆｅ^３＋、Ｍｏ^２＋、Ｍｏ^４＋、Ｉｎ^３＋、Ｈｅ^＋、Ａｒ^＋、Ｘｅ^＋、Ａｒ^２＋、Ｈ^＋、Ｎｅ^＋、Ｈ^＋の原子又はイオンから選択される、少なくとも１つの種を含んでよい。

パワー・システムのある実施例において、熱交換媒体を有する熱交換器により熱が除去される。その熱交換器は水冷壁で、媒体は水でよい。空間及び工程の加熱のために、熱が直接移動されてよい。或いは、水のような熱交換媒体が、蒸気への変換といった相変化を受ける。この変換は蒸気発生器内でなされてもよい。蒸気は、蒸気タービン及び発生器などの熱機関内で電気を発生させるために使用してもよい。

本開示による燃料を再利用又は再生するための水素触媒エネルギー及びより低いエネルギーの水素種の生成反応器５の実施例は、図２に示してあり、水素−ジハイドリノ気体分離器１９、燃料再利用器１８、水補給源１７、水凝縮器１６、タービン１４のようなパワー・コンバーター、蒸気パイプ及び蒸気発生器１３、水素源１２、オプションとして蒸発させられ得る溶媒、触媒の源、水素の源の混合物であってよい燃料反応混合物１１を含むボイラー１０を含む。ステップ１では、ハイドリノ及びより低いエネルギーの水素生成物を形成するように、水素の源及び触媒の源を含む、多相からなる気体の、液体の、個体の、又は、不均一系の混合物の１つのような燃料が反応する。ステップ２では、使用済み燃料を再処理し、熱的パワー発生を維持するため、ボイラー１０へ再供給する。ボイラー１０で発生させた熱は、パイプ及び蒸気発生器１３内で蒸気を形成し、該蒸気はタービン１４へ配送され、発生器にパワーを供給することで順次に電気を生成する。ステップ３において、水は水の凝縮器１６により凝縮される。如何なる水の損失も、熱から電力への変換を維持するために、サイクルを完了するように水の源１７により補われる。ステップ４において、ハイドリノ水素化物化合物及びハイドリノ・ガスのような、より低いエネルギーの水素の生成物は除去されてよく、反応しなかった水素は、再利用される燃料を補うために消費された燃料に再追加されるように、燃料再利用器１８又は水素源１２へ戻されてよい。ガス生成物及び反応しなかった水素は、水素−ジハイドリノガス分離器１９で分離されてよい。如何なる生成物ハイドリノ水素化物化合物も、燃料再利用器１８を用いて、分離され取り除かれてよい。処理は、ボイラー内で行われてよく、又は、外部的にボイラーに戻された燃料を使って行われてよい。このようにして、システムはさらに、使用済み燃料の除去、再生、及び再供給を達成するために、反応物及び生成物を移動させる気体及び固体輸送体の少なくとも１つを含んでもよい。ハイドリノの形成において使用された分を補給する水素は、燃料再処理中に源から追加され、及び、再利用、未使用水素が含まれてもよい。再利用燃料は、電気を発生するためにパワー・プラントを駆動するように熱的なパワーの生産を維持する。

反応物の劣化を最小化するように、水素添加並びに分離及び添加若しくは置換して、連続モードにおいて、反応器を稼動してよい。或いは、反応した燃料を生成物から連続的に再生する。後者のスキームの１つの実施例において、反応混合物は、ハイドリノを形成するように更に反応する原子の又は分子の触媒及び原子の水素の反応物を生成できる種を含み、触媒及び原子の水素の生成により形成される生成物種は、少なくとも水素とその生成物を反応させるステップにより再生できる。ある実施例において、反応器は、流動化反応器部分を更に含んでよい移動床反応器を含み、ここで、反応物は、連続的に供給され、副産物は除去されて再生され反応器にもどされる。ある実施例において、反応物が再生される際に、ハイドリノ水素化物化合物又はジハイドリノ分子のような、より低いエネルギーの水素生成物は回収される。更に、ハイドリノ水素化物イオンは、他の化合物へと形成されるか、又は、反応物の再生中、ジハイドリノ分子へと変換されてもよい。

反応器は更に、溶媒を蒸発させるなどして生成物混合体の成分を分離する分離器を、それが存在するのであれば、含んでよい。分離器は、例えば、大きさなどの物理的特性の違いにより機械的に分離する篩から成る。分離器は、サイクロン分離器など、混合物の成分の密度の違いを利用する分離器であってもよい。例えば、炭素、Ｅｕのような金属、ＫＢｒのような無機生成物から選択される群の少なくとも２つは、強制不活化ガスのような妥当な媒体中で、及び、遠心力にもより、密度の違いに基づいて分離されることができる。成分の分離は、誘電率や帯電性の違いに基づいてもよい。例えば、炭素は、電場により混合物から除去で、前者への帯電の適用に基づき、金属から分離し得る。１つ以上の成分の混合物が磁性である場合、磁石を使用して分離が達成されてもよい。一続きの強磁石のみ、又は１つ以上の篩と組み合わせて混合物を攪拌し、磁性粒子の磁石への強い吸着性又は引力、及び粒子を２つに分類するサイズ差の少なくとも１つに基づいて分離を行うことも可能である。篩及び付与された磁界を使用した実施例において、後者は重力に付加的な力を加え、篩を通り抜けた小さい磁性粒子を得る。このとき混合物の他の粒子はサイズが大きいために篩に残る。

反応器は、差動位相変化又は反応に基づいて、１つ以上の成分を分離する分離器を更に含んでもよい。ある実施例において、相変化は、ヒーターを使用した溶融を含み、液体は、重力ろ過、加圧ガスで補助したろ過、遠心分離、及び真空処理などの当技術分野で公知の方法で固体から分離される。反応は、水素化物分解のような分解又は水素化物を形成する反応を含み、分離は、それぞれ、対応する金属を溶融し、その後分離し、水素化物粉末を機械的に分離して行ってもよい。後者は篩により実行し得る。ある実施例において、相変化又は反応は、所望の反応物又は中間体を生成するかもしれない。特定の実施例において、如何なる所望の分離工程をも含む再生は、反応器の内又は外で生じる場合がある。

当業者に公知の他の方法は、日常的に行われている実験を応用して本開示の分離に利用することが可能である。一般に、機械的分離は、４つの群：沈降、遠心分離、ろ過、及び篩分けに分類できる。１つの実施例において、粒子の分離は、篩分け及び分類器の使用の少なくとも１つにより達成される。生成物を望ましく分離するために、粒子のサイズ及び形状は出発物質において選択されてよい。

パワー・システムは、更に、反応セルの温度より低い値で表面の温度を制御する温度制御により触媒蒸気圧を維持する触媒濃縮器を含んでもよい。表面温度は、触媒の蒸気圧を望ましいものにする所望の温度の値に維持される。ある実施例において、触媒濃縮器はセル内の管格子である。熱交換器に関する実施例において、熱移動媒体の流速は、主要な熱交換器より低い所望の温度で濃縮器を維持する速度に調節されてもよい。ある実施例において、作動媒体は水であり、濃縮器がより低い所望の温度になるように、濃縮器では流速が水冷壁より高い。空間及び工程加熱又は蒸気への変換のために、作動媒体の分かれた流れは再結合され移動されてもよい。

本開示のセルは、ここで開示される触媒、反応混合物、方法、及びシステムを含み、ここではそのセルは、反応を活性化し、開始し、伝播し、及び／又は、維持し、そして、反応物を再生するように、反応器及び少なくとも１つの構成要素として機能する。本開示によれば、セルは、少なくとも１種の触媒又は触媒の源、少なくとも１種の原子の水素の源、及び容器を含む。本開示の、共晶塩電気分解セルのような反応器、プラズマ電気分解反応器、障壁電極反応器、ＲＦプラズマ反応器、加圧ガス・エネルギー反応器、好ましくはパルス放電でより好ましくはパルスピンチプラズマ放電であるガス放電エネルギー反応器、並びにグロー放電セルとマイクロ波及び／又はＲＦプラズマの組合せ反応器は、水素源と；反応物間の反応によるハイドリノ反応を生じさせるこれらの状態のいずれかにある固体状、溶解状、液状、気体状、及び不均一系の触媒源又は反応物の１つと；水素と触媒とを接触させるか、或いはＭ又はＭＨ（Ｍはアルカリ金属）のような触媒の反応により、より低いエネルギーの水素を形成する反応が起こるところ、少なくとも水素及び触媒を含み、又は、反応物を含む容器と；及び、オプションとして、より低いエネルギーの水素の生成物を除去するための成分と、を含む。ある実施例において、より低いエネルギー状態の水素を形成する反応が、酸化反応により促進される。酸化反応は、触媒から電子を受け取ること、及び原子の水素からのエネルギーの受容により形成される高電荷カチオンを中性化することのうち少なくとも１つによって、ハイドリノ形成反応速度を高める場合がある。従って、これらのセルは、このような酸化反応を起こす方式で操作されてよい。ある実施例において、電気分解又はプラズマ・セルは、アノードで酸化反応を起こす場合があり、ここでは散布などの方法により提供された水素及び触媒が反応し、関連する酸化反応を介してハイドリノを形成する。更なる実施例において、セルは、上げられた温度にあってもよいフィラメントのような接地された導体を含む。フィラメントには電力が与えられてよい。フィラメントのような導体は、セルに対して電気的に浮いていてよい。ある実施例において、フィラメントのような熱導体は、電子を放出し、また、触媒からイオン化された電子に対して接地としても機能する。放出された電子は、イオン化された触媒を中和することができるであろう。ある実施例において、セルは更に、ハイドリノ反応の速度を増加するために、イオン化された触媒から、イオン化された電子を逸らせるような磁石を含む。

水溶性の電解質セルの実施例において、カソード及びアノード分離は、アノードからの酸素がカソードからの水素と反応して、少なくとも１つのＯＨラディカル（表３）と水素を形成し、それはハイドリノを形成するように触媒の源又は触媒の源として機能する。原子を含むかもしれない酸素及び水素が、電解質中で反応するかもしれず、また、酸素が少なくとも１つの電極表面で反応するかもしれない。電極は、ＯＨラディカル及びＨ_２Ｏの少なくとも１つを形成するように、触媒的であるかもしれない。ＯＨラディカル及びＨ_２Ｏの少なくとも１つがまた、アノードでＯＨ⁻の酸化によって、又はカソードでＨ^＋及びＯ_２を含む１つのような還元反応によって形成するかもしれない。ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ金属）のような電解質は、ＯＨ及びＨ_２Ｏ触媒の少なくとも１つによって形成されるハイドリノの生産を最適化するように選択される。燃料電池実施例において、酸素及び水素は、ハイドリノを形成するＯＨラディカル及びＨ_２Ｏの少なくとも１つを形成するように反応されるかもしれない。Ｈ＋は、ハイドリノを形成するように反応するＯＨラディカル及びＨ_２Ｏの少なくとも１つを形成するように、Ｏ_２の存在下で、カソードで還元されるかもしれず、或いは、Ｏ_２ ⁻は、ＯＨ及びＨ_２Ｏの少なくとも１つを形成するように水素の存在下でアノードで酸化されるかもしれない。

ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ金属）のような電解質は、ＯＨ及びＨ_２Ｏの少なくとも１つのような触媒によってハイドリノの生産を最適化するように選択される。実施例において、電解質の濃度は０．５Ｍから飽和迄と高い。実施例において、電解質は、飽和したＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、又はＣｓＯＨのように飽和した水酸化物である。アノード及びカソードは、電気分解の間塩基性で安定である。例示的な電気分解セルは、［Ｎｉ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／Ｎｉ］及び［ＰｔＴｉ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／Ｎｉ］のようなカソード又は、ニッケル及びＰｔ／Ｔｉのようなニッケル又は貴金属アノードを含む。電解質をパルスすることはまた、過渡的に、カソードで高いＯＨ⁻濃度を生成するが、妥当なカソードは、パルスの少なくともオフ相の間、ＯＨ及びＨ_２Ｏ触媒の少なくとも１つの形成を有利にする水素化物を形成する金属である。実施例において、電解質は、Ｋ_２ＣＯ_３．のようなアルカリ炭酸塩のような炭酸塩を含む、又は、追加的に含む。電気分解中に、パーオキシ（ｐｅｒｏｘｙ）種は、触媒として機能するＨ_２Ｏを形成するかもしれず、又は、ハイドリノを形成するための触媒又は触媒源として機能するＯＯＨ⁻又はＯＨの源であるかもしれないアルカリ過炭酸塩又はペルオキソ炭酸のようなものを形成するかもしれない。

Ｈは、Ｎａ^２＋及びＫ^３＋のような触媒イオンの形成から電子と反応して各々を安定化するかもしれない。Ｈは、Ｈ_２と解離体との反応により形成されてよい。ある実施例において、Ｐｔ／Ｔｉのような水素解離体は、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣ、ＮａＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ、ＮａＨ Ｍｇ Ｈ_２、及び ＫＨ Ｍｇ Ｈ_２のようなハイドリノ反応物に添加される。更に、Ｈは、セルにおいてＰｔ又はＷフィラメントのような熱フィラメントを用いることにより生成されてよい。Ｈｅのような希ガスは、再結合のためにＨの半減期を増大させることによりＨ原子密度を増加させるように添加されてよい。多くのガス状の原子は、高い電子親和力を持ち、触媒イオン化から電子捕捉剤として機能することができる。ある実施例において、１以上の原子が反応混合物に供給される。ある実施例において熱フィラメントが原子を供給する。電子親和力（）で加熱することにより蒸発する適当な金属及び元素は、Ｌｉ（０．６２ｅＶ）、Ｎａ（０．５５ｅＶ）、Ａｌ（０．４３ｅＶ）、Ｋ（０．５０ｅＶ）、Ｖ（０．５３ｅＶ）、Ｃｒ（０．６７ｅＶ）、Ｃｏ（０．６６ｅＶ）、Ｎｉ（１．１６ｅＶ）、Ｃｕ（１．２４ｅＶ）、Ｇａ（０．４３ｅＶ）、Ｇｅ（１．２３ｅＶ）、Ｓｅ（２．０２ｅＶ）、Ｒｂ（０．４９ｅＶ）、Ｙ（０．３０ｅＶ）、Ｎｂ（０．８９ｅＶ）、Ｍｏ（０．７５ｅＶ）、Ｔｃ（０．５５ｅＶ）、Ｒｕ（１．０５ｅＶ）、Ｒｈ（１．１４ｅＶ）、Ｐｄ（０．５６ｅＶ）、Ａｇ（１．３０ｅＶ）、Ｉｎ（０．３ｅＶ）、Ｓｎ（１．１１ｅＶ）、Ｓｂ（１．０５ｅＶ）、Ｔｅ（１．９７ｅＶ）、Ｃｓ（０．４７ｅＶ）、Ｌａ（０．４７ｅＶ）、Ｃｅ（０．９６ｅＶ）、Ｐｒ（０．９６ｅＶ）、Ｅｕ（０．８６ｅＶ）、Ｔｍ（１．０３ｅＶ）、Ｗ（０．８２ｅＶ）、Ｏｓ（１．１ｅＶ）、Ｉｒ（１．５６ｅＶ）、Ｐｔ（２．１３ｅＶ）、Ａｕ（２．３１ｅＶ）、Ｂｉ（０．９４ｅＶ）である。２原子及びより多い多原子種は、多くの場合類似した電子親和力を持ち、適当な電子受容体でもある。適当な２原子電子受容体は、Ｎａ_２（０．４３ｅＶ）及びＫ_２（０．４９７ｅＶ）であり、気体状のＮａ及びＫの優性型である。

Ｍｇは、安定な陰イオン（電子親和力ＥＡ＝０ｅＶ）を形成しない。このように、それは、中間の電子受容体として機能するかもしれない。触媒及びＫＨ、ＮａＨまたはＢａＨのようなＨの源、例えばアルカリ土類金属のような還元剤、ＴｉＣのような支持体、アルカリ又はアルカリ土類金属ハロゲン化物のような酸化剤のうち少なくとも２つを含む混合物中にハイドリノを形成するように、Ｍｇは反応物として機能してよい。安定な陰イオンを形成しない他の原子は、イオン化触媒からの電子を受け入れるための中間体としても機能することができるであろう。電子は、Ｈからのエネルギー移動により形成されるイオンへ移動させられてよい。電子はまた、酸化剤へも移動させられてよい。０ｅＶの電子親和力を持つ適当な金属は、Ｚｎ、Ｃｄ、及びＨｇである。

ある実施例において、反応物は、触媒又は触媒の源、ＮａＨ、ＫＨまたはＢａＨのような水素の源、オプションとしてＭｇ及びＭｇＨ_２のようなアルカリ土類金属又は水素化物のような還元剤、炭素、炭化物、又はホウ化物のような支持体、並びに、ハロゲン化金属又は水素化物のような酸化剤を含んでよい。適当な炭素、炭化物、及びホウ化物は、カーボンブラック、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＹＣ_２、ＴａＣ、Ｍｏ_２Ｃ、ＳｉＣ、ＷＣ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＨｆＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＺｒＣ、ＣｒＢ_２、ＶＣ、ＺｒＢ_２、ＭｇＢ_２、ＮｉＢ_２、ＮｂＣ、及び、ＴｉＢ_２である。ある実施例において、反応混合物は、触媒から電離された電子を導通する電極と接触している。電極は、セル本体であってもよい。電極は、ステンレス・スチール（ＳＳ）・ウールのような大表面積を持つ電気的な導電体を含んでよい。電極への導通は、ＴｉＣのような金属炭化物のような導電性支持体を通してもよい。電極は、正にバイアスされてよく、中心線電極のようなセルの中で対電極に更に接続されてよい。対電極は、反応物から切り離されてよく、第１の正にバイアスされた電極を通して導通される電流のための戻し通路を提供してよい。リターン電流は、アニオン（陰イオン）を含んでよい。アニオンは、対電極で還元により形成されてよい。アニオンは、Ｎａ⁻、Ｋ⁻、Ｎａ_２ ⁻のような原子の又は２原子のアルカリ金属アニオンを含んでよい。Ｎａ_２又はＫ_２のような金属蒸気は、例えば、約３００℃から１０００℃の範囲のような昇温された温度にセルを維持することにより、ＮａＨ又はＫＨのような金属又は水素化物から形成されて維持されてよい。アニオンは、原子の水素から形成されるＨ⁻を更に含んでよい。還元速度は、大きな表面積を持つ電極を用いることにより、増大化されるかもしれない。ある実施例において、セルは、Ｐｔ／Ｔｉ、フィラメント、又はガス放電のような化学的解離体のような解離体を含んでよい。電極、解離体、又はフィラメントは、一般に、気体の種のような種を還元するために電子エミッターを含む。電子エミッターは、それをコーティングすることにより、電子のより効率的な源とされるかもしれない。適当なコーティングされたエミッターは、トリエーテッドＷ又はＳｒ又はＢａでドープされた金属電極又はフィラメントである。低出力放電は、電流制限の外部電源供給を用いる電極の間で維持されてよい。

液体燃料セルの実施態様では、セルのパワーに相対して、燃料を再生するパワーに関して溶媒分解速度がごくわずかであるような温度でセルを運転する。この場合、蒸気サイクルを使用するなどの従来の方法でパワー変換の効率が十分になり、低沸点作動媒体を使用できる温度より低い温度である。別の実施態様では、作動媒体の温度は熱ポンプを使用して上昇させてもよい。従って、空間及び工程熱処理は周囲条件以上の温度で操作する動力セルを使用して行われ、作動媒体は熱ポンプなどの部材により温度が上昇する。温度が十分に上昇すると、液相から気相へと転移が起こり、気体は圧力体積（ＰＶ）の操作に使用でき得る。ＰＶ操作は発生器に動力供給し、電気を生成することを含む。その後、媒体を濃縮し、濃縮した作動媒体を反応器セルに戻し、再加熱し、動力ループで再循環させてよい。

反応器の実施態様では、液相及び固相を含む不均一系触媒混合物は反応器を経て流れる。その流れはポンプ作用により達成され得る。混合物はスラリーであってよい。混合物は熱領域で加熱され、それにより水素のハイドリノへの触媒作用が、熱領域を維持するため熱を放出する。生成物は熱領域から流れ、反応混合物は生成物から再生され得る。別の実施態様では、不均一系混合物の少なくとも１種の固体は重力送りにより反応器へと流れる場合もある。溶媒は、１種以上の固体を、別々に、あるいは組み合わせて反応器へと流してよい。反応混合物は、解離体、高表面積（ＨＳＡ）材料、Ｒ−Ｎｉ、Ｎｉ、ＮａＨ、Ｎａ、ＮａＯＨ及び溶媒の群の少なくとも１つを含んでよい。

ある実施態様では、１種以上の反応物、好ましくはハロゲン源、ハロゲンガス、酸素源又は溶媒を他の反応物の混合体に注入する。注入は、ハイドリノ形成反応からの過剰なエネルギー及び動力を最適化するために制御する。注入のセル温度及び注入速度は最適化するために制御できる。他の工程のパラメーター及び混合を制御し、プロセス工学の当業者に公知の方法によりさらに最適化する。

動力変換では、各セル型は熱エネルギー又はプラズマを機械動力又は電気動力にする公知の任意の変換器とつなげてもよく、例えば熱エンジン、蒸気又はガスタービンシステム、スターリングエンジン又は熱電子もしくは熱電変換器が挙げられる。さらに、プラズマ変換器は磁気鏡電磁流体動力変換器、プラズマ力学的動力変換器、ジャイロトロン、光子集積マイクロ波動力変換器、電荷ドリフト動力又は光電子変換器を含む。ある実施態様では、セルは内部燃焼エンジンの少なくとも１つのシリンダーを含む。

ＩＩＩ．水素ガスセル、及び固体、液体、及び不均一系燃料反応器
本開示の実施態様に従って、ハイドリノと動力を生成する反応器は反応器セルの形態をとる。本開示の反応器は図３に示す。反応物のハイドリノは触媒との触媒反応により提供される。触媒作用は気相で、又は固体状態もしくは液体状態で起こる。

図３の反応器は、真空又は大気より高い圧力になることが可能なチャンバー２６０を有する反応槽２６１から成る。チャンバー２６０と連通する水素源２６２は、水素供給路２６４を経由して水素をチャンバーに送達する。制御装置２６３を設置し、水素供給路２６４経由を経由して水素が槽へ流れる圧力及び流量を制御する。圧力センサー２６５は槽内の圧力を監視する。真空ポンプ２６６は、真空ライン２６７を経てチャンバーを空にするために使用する。

ある実施態様では、触媒作用はガス相で起こる。触媒はセルの温度を高温に維持することでガス状にできる。この温度は触媒の蒸気圧を順に決定する。原子及び／又は分子水素反応物も、任意の圧力範囲での所望の圧力で維持される。ある実施態様では、圧力は大気より低く、約１０ミリトルから約１００トルの範囲が好ましい。別の実施態様では、所望の操作温度で維持されるセル中で金属源などの触媒源と金属水素化物などの対応する水素化物との混合物を維持することで圧力が決定する。

ハイドリノ原子を生成するのに適した触媒源２６８を触媒容器２６９に入れ、加熱して気体状触媒を形成することが可能である。気体状触媒を触媒容器２６９から反応チャンバー２６０に通すため、反応槽２６１は触媒供給路２７０を有する。あるいは、反応槽の内側にある舟形容器などの化学耐性開口容器に触媒を入れてもよい。

水素源は水素ガスや分子水素とすることが可能である。分子水素解離触媒で水素を原子水素に解離することもできる。このような解離触媒又は解離体には例えばラネーニッケル（Ｒ−Ｎｉ）、試金石又は貴金属、及び支持体上の試金石又は貴金属が挙げられる。試金石又は貴金属はＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒ及びＲｈで、支持体はＴｉ、Ｎｂ、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２及びこれらの組み合わせのうち少なくとも１つであってよい。さらに、解離体は炭素上のＰｔ又はＰｄであり、これは水素過剰触媒、ニッケルファイバーマット、Ｐｄシート、Ｔｉスポンジ、Ｔｉ又はＮｉスポンジ又はマット上に電気めっきしたＰｔ又はＰｄ、ＴｉＨ、Ｐｔブラック及びＰｄブラック、モリブデン及びタングステンなどの耐火金属、ニッケル及びチタニウムなどの遷移金属、ニオブ及びジルコニウムなどの内部遷移金属、ならびに当業者に公知の他の同様な材料を含んでいてもよい。ある実施態様では、水素はＰｔ又はＰｄ上で解離する。チタニウム又はＡｌ_２Ｏ_３などの支持体金属にＰｔ又はＰｄを被覆してもよい。別の実施例において、解離剤はタングステン又はモリブデンのような高融点金属である、そして、解離材料は温度制御成分２７１によって高い温度に維持されるかもしれない。そして、それは図３の中で断面積で示すようにヒーターコイルの形をとるかもしれない。ヒーターコイルは、電源２７２で駆動される。好ましくは、解離材料は、セルの作動温度に維持される。解離をより効果的に行うために、さらに解離体の温度をセル温度以上に操作してもよい。温度が上昇すると、触媒が解離体上で濃縮するのを防ぐことができる。供給体２７４に動力供給される２７３などの熱フィラメントにより水素解離体も提供することが可能である。

ある実施態様では、解離した水素原子が気体状触媒と接触してハイドリノ原子を生成するように水素解離が起こる。動力供給体２７６に動力供給される触媒容器ヒーター２７５を有する触媒容器２６９の温度を制御し、触媒蒸気圧を所望の圧力で維持する。触媒を反応器内の舟形容器に入れる場合、触媒の舟形容器の温度を調節し、舟形容器の動力供給を調整することで、触媒蒸気圧が所望の値で維持される。水素が２つのチャンバーを分離している壁２７８で水素の普及によってセルに供給されるかもしれないように、セル（透過セルと呼ばれる）は内部の反応チャンバ２６０と外の水素リザーバ２７７を更に含むかもしれない。セル温度は、電源２７２で動かされる加熱コイル２７１によって、望ましい作動温度で制御され得る。壁の温度は、拡散速度をコントロールするために、ヒーターを用いてコントロールされてよい。拡散速度は、水素リザーバで水素の圧力をコントロールすることによってさらにコントロールされてよい。

或いは、反応ガス混合体と接触している弁が望ましい温度に維持されるように、セルは各々の入口又は出口で耐熱弁を更に含んでよい。触媒の圧力を欲求レベルに維持するために、水素源としての透過があるセルは、シールされてよい。さらにセルは低エネルギー水素種及び／又は結合エネルギー増加水素化合物を選択的に回収するゲッター又はトラップ２７９を含み、ジハイドリノガス生成物を放出するための選択的バルブ２８０をさらに含んでもよい。

ある実施例において、固体燃料又は不均一系触媒燃料混合物２８１などの反応物は、ヒーター２７１で熱することにより槽２６０内で反応する。発熱反応物の少なくとも１つのような更なる反応物は、好ましくは速い速度で、セル２６０への容器２８２からコントロール弁２８３と接続２８４まで流れるかもしれない。更なる反応物は、ハロゲン元素の源、ハロゲン元素、酸素の源、又は溶媒であるかもしれない。反応物２８１は、添加した反応物と反応する種を含むこともあり得る。ハロゲンを添加し、反応物２８１でハロゲン化物を形成するか、あるいは、酸素源を反応物２８１に添加し、例えば酸化物を形成してもよい。

触媒は原子リチウム、カリウム又はセシウム、ＮａＨ分子またはＨ分子、２Ｈ及びハイドリノ原子の群のうち少なくとも１つであり、触媒作用は不均化反応を含む。リチウム触媒は約５００〜１０００℃の範囲でセル温度を維持することで気体状になる。セルは約５００〜７５０℃の範囲で維持されることが好ましい。セル圧は大気より低く維持し、約１０ミリトルから約１００トルの範囲であることが好ましい。所望の操作温度が維持されているセル内で触媒金属、ならびにリチウムとリチウム水素化物、カリウムとカリウム水素化物、ナトリウムとナトリウム水素化物、及びセシウムとセシウム水素化物などの対応する水素化物の混合物を維持することによって、触媒及び水素圧の少なくとも１つが決定されることが最も好ましい。気相中の触媒は金属由来リチウム原子又はリチウム金属源を含んでいてよい。約５００〜１０００℃の操作温度範囲でリチウム金属及びリチウム水素化物の混合物で決定した圧力でリチウム触媒を維持することが好ましく、約５００〜７５０℃の操作温度範囲にあるセルでの圧力が最も好ましい。他の実施態様では、Ｋ、Ｃｓ、Ｎａ及びＢａはＬｉと置き換え、触媒は原子Ｋ、原子Ｃｓ、分子ＮａＨ及び分子ＢａＨである。

触媒容器又は舟形容器から成る気体セル反応器の実施態様では、気体状Ｎａ、ＮａＨ触媒、又はＬｉ、Ｋ及びＣｓ蒸気などの気体状触媒は、セル蒸気源である容器又は舟形容器中の蒸気と比較して過剰に過熱した状態でセル内で維持する。１つの実施態様では、以下に開示された水素解離体、又は金属及び金属水素化物分子の少なくとも１つの解離体上で、過剰過熱蒸気は触媒の濃縮を抑制する。容器又は舟形容器からの触媒としてのＬｉを含む実施態様では、容器又は舟形容器はＬｉが気化する温度で維持する。Ｈ_２は、容器温度でＬｉＨのモル分率を増加させる圧力より低い圧力で維持し得る。この条件を可能にする圧力及び温度は、当技術分野で公知である所与の等温線におけるＨ_２圧対ＬｉＨモル分率のデータプロットから決定することが可能である。ある実施態様では、Ｌｉが壁又は解離体上で濃縮しないように解離体を含むセル反応チャンバーを高温で操作する。Ｈ_２は容器からセルへと流動し、触媒輸送速度を高める。触媒容器からセルへ、その後セルから流出するような流動は、ハイドリノ生成物を除去し、反応のハイドリノ生成物阻害を防ぐ１つの方法である。他の実施例において、Ｋ、Ｃｓ、及び、Ｎａは、触媒が原子Ｋ、原子Ｃｓ、及び、分子ＮａＨであるところ、ＮａがＬｉに取って代わる。

水素は水素源からの反応に供給する。例えば水素は、水素容器から浸透して供給される。水素容器の圧力は１０トル〜１０，０００トルであり、１００トル〜１０００トルが好ましく、大気圧程度の範囲が最も好ましい。セルは約１００℃〜３０００℃の温度、好ましくは約１００℃〜１５００℃の温度、最も好ましくは約５００℃〜８００℃の温度で操作する。

水素源は、添加した水素化物を分解して得てもよい。浸透によりＨ_２を提供するセルの設計は、密閉した槽内に入れた内部金属水素化物を含み、原子Ｈが高温で外部に浸透する設計である。槽はＰｄ、Ｎｉ、Ｔｉ又はＮｂを含んでもよい。ある実施態様では、水素化物を含むＮｂ管などの密閉管に水素化物を入れ、Ｓｗａｇｅｌｏｃｋなどのシール材で両端を密閉する。密閉する場合、水素化物はアルカリ又はアルカリ土類水素化物である。あるいは、内部水素化物試薬の場合だけでなく、この場合でも、水素化物は、塩類水素化物、チタニウム水素化物、バナジウム、ニオブ及びタンタル水素化物、ジルコニウム及びハフニウム水素化物、レアアース水素化物、イットリウム及びスカンジウム水素化物、遷移元素水素化物、金属間水素化物及びそれらの合金の群の少なくとも１つとすることが可能である。

ある実施態様では、水素化物、及び各水素化物分解温度に基づいた±２００℃の操作温度は以下のリストのうち少なくとも１つから選択される：
レアアース水素化物は約８００℃の操作温度；ランタン水素化物は約７００℃の操作温度；ガドリニウム水素化物は約７５０℃の操作温度；ネオジム水素化物は約７５０℃の操作温度；イットリウム水素化物は約８００℃の操作温度；スカンジウム水素化物は約８００℃の操作温度；イッテルビウム水素化物は約８５０〜９００℃の操作温度；チタニウム水素化物は約４５０℃の操作温度；セリウム水素化物は約９５０℃の操作温度；プラセオジム水素化物は約７００℃の操作温度；ジルコニウム−チタニウム（５０％／５０％）水素化物は約６００℃の操作温度；Ｒｂ／ＲｂＨ又はＫ／ＫＨなどのアルカリ金属／アルカリ金属水素化物混合物は約４５０℃の操作温度；及びＢａ／ＢａＨ_２などのアルカリ土類金属／アルカリ土類水素化物混合物は約９００〜１０００℃の操作温度。

気体状の金属は二原子共有結合分子を含むことが可能である。本開示の目的はＬｉならびにＫ及びＣｓなどの原子触媒を提供することである。従って、反応器はさらに、金属分子（「ＭＭ」）及び金属水素化物分子（「ＭＨ」）のうち少なくとも１つの解離体を含んでもよい。好ましくは、触媒源、Ｈ_２源、ならびにＭが原子触媒であるＭＭ、ＭＨ及びＨＨの解離体は、例えば温度や反応物濃度の所望のセル条件で操作することに適している。Ｈ_２の水素化物源を使用する場合、ある実施態様では、分解温度は触媒の蒸気圧を望ましいものにする温度範囲である。水素源が水素容器から反応チャンバーへ浸透する場合、継続的操作に好適な触媒源はＳｒ及びＬｉ金属である。なぜならそれらの各蒸気圧は、浸透が起こる温度で０．０１〜１００トルという望ましい範囲にあるからである。浸透セルの他の実施態様では、浸透を可能にする高温でセルを操作し、その後、所望の圧力で揮発性触媒の蒸気圧を維持する温度までセル温度を下げる。

ガスセルの実施態様では、解離体は現物質から触媒及びＨを生成する成分を含む。ＴｉもしくはＰｄ上のＰｔ、単独又はＴｉなどの基質上にあるイリジウムもしくはロジウムといった表面触媒も触媒及び水素原子を組み合わせた分子の解離体の役割を担っている。好ましくは、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３又はＰｄ／Ａｌ_２Ｏ_３など解離体は高表面積を有する。

Ｈ_２源はＨ_２ガスとすることも可能である。この実施態様では、圧力は監視及び調節することが可能である。これは、それぞれＫ又はＣｓ金属及びＬｉＮＨ_２などの触媒及び触媒源で可能になる。なぜならそれらは、高温バルブの使用を可能にする低温度で揮発するからである。ＬｉＮＨ_２はまた、Ｌｉセルの必要な操作温度を下げ、腐食性も低い。このことは、フィラメントが水素解離体を担うプラズマ及びフィラメントセルの場合では、フィードスルーを使用する長期操作を可能にする。

触媒としてのＮａＨを有するガスセル水素反応器のさらなる実施態様は、容器内の反応器セル及びＮａ中に解離体を有するフィラメントを含む。Ｈ２は容器を通じてメインチャンバーに流入させてもよい。ガスの流速、Ｈ２圧及びＮａ蒸気圧を制御して動力が制御される。後者は容器温度を制御することで制御し得る。別の実施態様では、ハイドリノ反応は外部ヒーターで加熱して開始し、原子Ｈは解離体により提供される。

反応混合物は機械的攪拌又は混合など当技術分野で公知の方法で攪拌してよい。攪拌システムは１つ以上の圧電性変換器を含んでよい。各圧電性変換器は超音波攪拌器を提供し得る。反応セルは振動させ、さらに、反応混合物を攪拌するために振動させるステンレス鋼又はタングステンボールなどの攪拌子を含む。別の実施態様では、機械的攪拌にはボールミル粉砕が含まれる。これらの方法、好ましくはボールミル粉砕を利用して反応物を混合してもよい。混合はまた、散布のような空気圧法によるかもしれない。

ある実施態様では、触媒は例えば攪拌子による振動、超音波攪拌及びボールミル粉砕のうち少なくとも１つといった機械的攪拌により形成される。超音波などの音波の機械的衝撃又は圧縮は反応物に反応又は物理的変化を起こし、触媒、好ましくはＮａＨ分子を形成し得る。反応混合物は溶媒を含んでも含まなくともよい。機械的に攪拌し、ＮａＨ分子を形成する固体ＮａＨなどの固体が反応物であってもよい。あるいは、反応混合物は液体を含んでもよい。混合物は少なくとも１つのＮａ種を有していてもよい。Ｎａ種は液体混合物の成分、あるいは溶液の形態でもよい。ある実施態様では、エーテル、炭化水素、フッ素化炭化水素、芳香族化合物又は複素環芳香族溶媒などの溶媒中の金属の懸濁液を高速攪拌してナトリウム金属を分散させる。溶媒温度は金属の融点よりやや上で維持すればよい。

ＩＶ．燃料タイプ
本開示の実施態様は、水素の触媒を支持し、相の使用可能な混合物の気相、液相及び固相の少なくとも１つの中でハイドリノを形成する少なくとも１つの水素源及び触媒源の反応混合物を含む燃料を目的としている。固体及び液体燃料について本明細書で開示された反応物及び反応も、相の混合物を含む不均一系燃料の反応物及び反応である。

ある実施例において、本開示の目的は、ＬｉならびにＫ及びＣｓのような原子触媒、及び分子触媒ＮａＨとＢａＨを提供することである。金属は二原子共有結合分子を形成する。従って、固体燃料、液体燃料及び不均一系燃料の実施態様では、可逆的に金属触媒Ｍを形成し、分解又は反応してＬｉ、ＮａＨ又はＢａＨなどの触媒を提供する合金、複合体、複合体源、混合物、懸濁液及び溶液が反応物に含まれている別の実施態様では、触媒源及び原子水素源の少なくとも１つはさらに、反応して触媒及び原子水素のうち少なくとも１つを形成する少なくとも１つの反応物を含む。別の実施態様では、触媒源及び原子水素源の少なくとも１つはさらに、反応して触媒及び原子水素のうち少なくとも１つを形成する少なくとも１つの反応物を含む。反応物は発熱物質又は火工品組成物であってよい。

反応混合物は表面上の触媒反応を支持する固体をさらに含んでもよい。触媒又はＮａＨなどの触媒源は、その表面上を被覆してもよい。被覆は、ボールミル粉砕などの方法により、活性炭、ＴｉＣ、ＷＣ、Ｒ−Ｎｉなどの支持体とＮａＨとを反応させて可能になる。反応混合物は不均一系触媒又は不均一系触媒源を含んでもよい。ある実施態様では、ＮａＨなどの触媒は、好ましくはエーテルなどのアポーティック溶媒を使用して初期湿潤の方法により活性炭、ＴｉＣ、ＷＣ又はポリマーなどの支持体上に被覆する。支持体はまた、アルカリハロゲン化物などの無機化合物、好ましくはＮａＦ及びＨＮａＦ_２のうちの少なくとも１つを含んでもよい。ここではＮａＨは触媒として作用し、フッ化溶媒を使用する。

液体燃料の実施態様では、反応混合物は、触媒源、触媒、水素源及び触媒用溶媒の少なくとも１つを含む。他の実施態様では、個体燃料及び液体燃料の本開示はさらに、両者の複合体を含み、さらに気相をも含む。多相中で触媒及び原子水素ならびにそれらの源物質などの反応物を有する触媒は不均一系反応混合物と呼ばれており、燃料は不均一系燃料と呼ばれている。従って、燃料は、ハイドリノへ遷移する少なくとも１つの水素源の反応混合物、式（４６）に示された状態、ならびに液相、固相及び気相の少なくとも１つで反応物を有する遷移を起こす触媒を含む。反応物から起こる異なる相の触媒による触媒作用は、本開示の実施態様である不均一系触媒として当業者に周知である。不均一系触媒は、化学反応を生じさせる表面を提供し、本開示の実施態様を含んでいる。固体燃料及び液体燃料のための本明細書で提供された反応物及び反応もまた、不均一燃料の反応物及び反応である。

本開示の任意の燃料に関し、ＮａＨなどの触媒又は触媒源は、機械的混合などの方法又はボールミル粉砕によりＨＳＡ材料などの支持体などの反応混合物の他の成分と混合してよい。全ての場合、ハイドリノを形成する反応を維持するために水素を付加的に添加してもよい。水素ガスは任意の望ましい圧力、好ましくは０．１〜２００ａｔｍの範囲にする。水素の代替的源物質はＮＨ_４Ｘ（Ｘは陰イオン、好ましくはハロゲン化物）、ＮａＢＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、ボラン、ならびにアルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属水素化物、好ましくはＭｇＨ_２及びレアアース金属水素化物、好ましくはＬａＨ_２及びＧｄＨ_２などの金属水素化物の群の少なくとも１つから成る。

Ａ．支持体
特定の実施態様では、本開示の固体、液体及び不均一系燃料は支持体から成る。支持体は自身の機能に特異的な特性を持つ。例えば、支持体が電子受容体又は導管として機能する場合、支持体は導電性であることが好ましい。また、支持体が反応物を分散させる場合、支持体は高表面積であることが好ましい。前者の場合、ＨＳＡ支持体などの支持体は、高分子である活性炭、グラフェン及び複素環多環芳香族炭化水素などの導電性ポリマーを含んでよい。炭素は活性炭（ＡＣ）を含むことが好ましいが、メソ多孔炭素、ガラス状炭素、コークス、黒鉛炭素、Ｐｔ又はＰｄなどの解離体金属を含む炭素などの他の形態をも含み、ｗｔ％は０．１〜５ｗｔ％であり、遷移金属粉末は好ましくは１〜１０層、より好ましくは３層の炭素層を有し、遷移金属、好ましくはＮｉ、Ｃｏ及びＭｎの少なくとも１つを被覆した炭素など、金属又は合金を被覆した炭素、好ましくはナノパウダーを有する。炭素に金属を挿入してもよい。挿入する金属がＮａで、触媒がＮａＨである場合、Ｎａ挿入は飽和状態であることが好ましい。支持体は高表面積であることが好ましい。支持体として作用する有機導電性ポリマーの共通クラスはポリ（アセチレン）、ポリ（ピロール）、ポリ（チオフェン）、ポリ（アニリン）、ポリ（フルオレン）、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリテトラチアフルバレン、ポリナフタレン、ポリ（ｐ−硫化フェニレン）、及びポリ（パラ−フェニレンビニレン）の群の少なくとも１つである。これらの直鎖状主鎖ポリマーはポリアセチレン、ポリアニリン等、「ブラック」又は「メラニン」として当技術分野で典型的に公知である。支持体はポリアセチレン、ポリピロール及びポリアニリンのうちの１つといった混合共重合体であってよい。好ましくは、導電ポリマー支持体はポリアセチレン、ポリアニリン及びポリピロールの典型的な誘導体の少なくとも１つである。他の支持体は導電性ポリマーのポリチアジル（（Ｓ−Ｎ）_ｘ）などの炭素以外の要素を含む。

別の実施態様では、支持体は半導体である。支持体は、炭素、ケイ素、ゲルマニウム及びα−灰色スズなどの第ＩＶ族の元素であってよい。ケイ素やゲルマニウムなどの元素材料以外に、半導体支持体には、ひ化ガリウム、りん化インジウム、又はケイ素、ゲルマニウムもしくはひ化アルミニウムなどの合金といった化合物材料が含まれる。ある実施態様では、結晶が大きくなるにつれて、ホウ素又はリンなどの少量（例えば百万あたり１〜１０部）のドーパントを添加して、ケイ素及びゲルマニウム結晶などの材料の導電性を向上させることが可能である。ドープ半導体は粉状に破砕し、支持体として作用し得る。

特定の実施態様では、ＨＳＡ支持体は遷移金属、貴金属、金属間化合物、レアアース、アクチニド、ランタニド、好ましくはＬａ、Ｐｒ、Ｎｄ、及びＳｍ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｐｂ、メタロイド、Ｓｉ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、ならびにランタニド合金、好ましくはＬａＮｉ_５及びＹ−Ｎｉなどのこの群の少なくとも２つの金属又は元素を含む合金といった金属である。支持体は、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｉｒ及びＲｈ又はチタニウム上のＰｔもしくはＰｄ（Ｐｔ又はＰｄ／Ｔｉ）などの支持された貴金属の少なくとも１つといった貴金属であってよい。

他の実施態様では、ＨＳＡ材料は立方晶窒化ホウ素；六方晶窒化ホウ素；ウルツ鉱窒化ホウ素粉末；ヘテロダイヤモンド；窒化ホウ素ナノチューブ；窒化ケイ素；窒化アルミニウム；窒化チタニウム（ＴｉＮ）；窒化チタニウムアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）；窒化タングステン；好ましくは１〜１０層、より好ましくは３層の炭素層を有するＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ及び他の遷移金属粉末の少なくとも１つといった炭素被覆金属又は合金、好ましくはナノパウダー；遷移金属、好ましくはＮｉ、Ｃｏ及びＭｎ被覆炭素の少なくとも１つなどの金属又は合金被覆炭素、好ましくはナノパウダー；カーバイド、好ましくは粉末；酸化ベリリウム（ＢｅＯ）粉末；Ｌａ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、アルミン酸ナトリウムなどの酸化レアアース粉末；ならびに好ましくは単層であるフラーレン、グラフェン又はナノチューブなどの炭素：の中の少なくとも１つから成る。

炭化物は、例えば炭化カルシウム（ＣａＣ_２）のような塩のようなもの、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）及び炭化硼素（Ｂ_４Ｃ又はＢＣ_３）のような共有結合形の化合物、そして、例えばタングステンカーバイドのような侵入型化合物のうちの１又はそれ以上の結合タイプを含んでよい。炭化物は、Ａｕ_２Ｃ_２、ＺｎＣ_２、及びＣｄＣ_２のようなアセチリド、又は、Ｂｅ_２Ｃ、炭化アルミニウム（Ａｌ_４Ｃ_３）のようなメチド、及び、Ａ_３ＭＣタイプの炭化物であってよい。ここで、Ａは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ−Ｎａ、Ｇｄ−Ｌｕのような遷移金属又は希土類金属であり、Ｍは、Ａｌ、Ｇｅ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、及びＰｂのような金属又は半金属の主なグループ要素である。Ｃ_２ ^２−イオンを持つ炭化物は、アルカリ金属又は貨幣金属の１つを含むカチオンＭ^Ｉを備える炭化物Ｍ_２ ^ＩＣ_２、アルカリ土類金属を含むカチオンＭ^ＩＩを持つ炭化物Ｍ^ＩＩＣ_２、そして、好ましくは、Ａｌ、Ｌａ、Ｐｒ、又は、Ｔｂを含むカチオンＭ^ＩＩＩを持つ炭化物Ｍ_２ ^ＩＩＩ（Ｃ_２）_３のうちの少なくとも１つの炭化物を含んでよい。炭化物は、ＹＣ_２、ＴｂＣ_２、ＹｂＣ_２、ＵＣ_２、Ｃｅ_２Ｃ_３、Ｐｒ_２Ｃ_３、及び、Ｔｂ_２Ｃ_３の群のそれらのような、Ｃ_２ ^２−以外のイオンを含んでよい。炭化物は、Ｍｇ_２Ｃ_３、Ｓｃ_３Ｃ_４、及びＬｉ_４Ｃ_３のようなセスキ炭化物を含んでよい。炭化物は、ＭがＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、そして、Ｉｒであるとしたときに、Ｌｎ_３Ｍ（Ｃ_２）_２、Ｄｙ_１２Ｍｎ_５Ｃ_１５、Ｌｎ_３．６７ＦｅＣ_６、Ｌｎ_３Ｍｎ（Ｃ_２）_２（Ｌｎ＝Ｇｄ及びＴｂ）、そして、ＳｃＣｒＣ_２のようなＣ_２ユニットを更に含んでよい遷移金属及びランタニド金属を含むようなものの三成分系の炭化物を含んでよい。炭化物は、更に、炭化鉄（Ｆｅ_３Ｃ又はＦｅＣ_２：Ｆｅ）のように「中間の」遷移金属カーバイドの分類になってもよい。炭化物は、ランタン炭化物（ＬａＣ_２又はＬａ_２Ｃ_３）、イットリウム炭化物、アクチニド炭化物のようなランタニド（ＭＣ_２及びＭ_２Ｃ_３）と、スカンジウム炭化物、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化バナジウム、炭化クロム、炭化マンガン、炭化コバルト、炭化ニオビウム、炭化モリブデン、炭化タンタル、炭化ジルコニウム、及び炭化ハフニウムのような遷移金属炭化物と、からなる群からの少なくとも１つであってよい。更に、適当な炭化物は、Ｌｎ_２ＦｅＣ_４、Ｓｃ_３ＣｏＣ_４、Ｌｎ_３ＭＣ_４（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｏｓ、Ｉｒ）、Ｌｎ_３Ｍｎ_２Ｃ_６、Ｅｕ_３．１６ＮｉＣ_６、ＳｃＣｒＣ_２、Ｔｈ_２ＮｉＣ_２、Ｙ_２ＲｅＣ_２、Ｌｎ_１２Ｍ_５Ｃ_１５（Ｍ＝Ｍｎ、Ｒｅ）、ＹＣｏＣ、Ｙ_２ＲｅＣ_２、及び、本技術分野において知られている他の炭化物の少なくとも１つを含む。

ある実施態様では、支持体はＴｉＣ又はＷＣ及びＨｆＣ、Ｍｏ_２Ｃ、ＴａＣ、ＹＣ_２、ＺｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３及びＢ_４Ｃなどの導電性カーバイドである。更に、適当な炭化物は、ＹＣ_２、ＴｂＣ_２、ＹｂＣ２、ＬｕＣ_２、Ｃｅ_２Ｃ_３、Ｐｒ_２Ｃ、及びＴｂ_２Ｃ_３を含む。追加の適当な炭化物は、Ｔｉ_２ＡｌＣ、Ｖ_２ＡｌＣ、Ｃｒ_２ＡｌＣ、Ｎｂ_２ＡｌＣ、Ｔａ_２ＡｌＣ、Ｔｉ_２ＡｌＮ、Ｔｉ_３ＡｌＣ_２、Ｔｉ_４ＡｌＮ_３、Ｔｉ_２ＧａＣ、Ｖ_２ＧａＣ、Ｃｒ_２ＧａＣ、Ｎｂ_２ＧａＣ、Ｍｏ_２ＧａＣ、Ｔａ_２ＧａＣ、Ｔｉ_２ＧａＮ、Ｃｒ_２ＧａＮ、Ｖ_２ＧａＮ、Ｓｃ_２ＩｎＣ、Ｔｉ_２ＩｎＣ、Ｚｒ_２ＩｎＣ、Ｎｂ_２ＩｎＣ、Ｈｆ_２ＩｎＣ、Ｔｉ_２ＩｎＮ、Ｚｒ_２ＩｎＮ、Ｔｉ_２ＴｌＣ、Ｚｒ_２ＴｌＣ、Ｈｆ_２ＴｌＣ、Ｚｒ_２ＴｌＮ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、Ｔｉ_２ＧｅＣ、Ｃｒ_２ＧｅＣ、Ｔｉ_３ＧｅＣ_２、Ｔｉ_２ＳｎＣ、Ｚｒ_２ＳｎＣ、Ｎｂ_２ＳｎＣ、Ｈｆ_２ＳｎＣ、Ｈｆ_２ＳｎＮ、Ｔｉ_２ＰｂＣ、Ｚｒ_２ＰｂＣ、Ｈｆ_２ＰｂＣ、Ｖ_２ＰＣ、Ｎｂ_２ＰＣ、Ｖ_２ＡｓＣ、Ｎｂ_２ＡｓＣ、Ｔｉ_２ＳＣ、Ｚｒ_２ＳＣ０．４、及びＨｆ_２ＳＣからなる群より少なくとも１つを含む。支持体は、金属臭化物であってもよい。支持体又はＨＳＡ材料はホウ化物、好ましくはＭＢ_２などの導電性の２次元ネットワークホウ化物であり、ＭはＣｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ及びＧｄ（ＣｒＢ_２、ＴｉＢ_２、ＭｇＢ_２、ＺｒＢ_２、ＧｄＢ_２）の中の少なくとも１つの金属である。

炭素−ＨＳＡ材料の実施態様では、Ｎａは炭素支持体に挿入されず、炭素と反応してアセチリドを形成することもない。ある実施態様では、触媒又は触媒源、好ましくはＮａＨはフラーレン、カーボンナノチューブ及びゼオライトなどのＨＳＡ材料の内部に挿入される。ＨＳＡ材料はさらに、グラファイト、グラフェン、ダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）、水素化ダイヤモンド様炭素（ＨＤＬＣ）、ダイヤモンド粉末、黒鉛炭素、ガラス状炭素及びＣｏ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｙ、Ｐｄ及びＰｔの中の少なくとも１つの他の金属を含む炭素、又はフッ素化炭素、好ましくはフッ素化グラファイト、フッ素化ダイヤモンド又はフッ化テトラカーボン（Ｃ_４Ｆ）など、他の元素を含むドーパントから成る。ＨＳＡ材料はフッ化物被覆金属もしくは炭素などの不動態化されたフッ化物であるか、あるいは金属フッ化物、好ましくはアルカリ又はレアアースフッ化物などのフッ化物を含んでもよい。

物理的又は化学的活性化により活性炭は活性化又は再活性化することが可能である。前者の活性化には炭化又は酸化が含まれ、後者の活性化には化学物質の含浸が含まれる。

反応混合物はポリマー支持体などの支持体をさらに含むこともあり得る。ポリマー支持体はＴＥＦＬＯＮ（登録商標）などのポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリビニルフェロセン、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイソプレン、ポリ（アミノホスファゼン）、ポリエチレングリコール又は酸化物及びポリプロピレングリコール又は酸化物などのエーテル単位を含むポリマー、好ましくはアリールエーテル、ポリ（テトラメチレンエーテル）グリコール（ＰＴＭＥＧ、ポリテトラヒドロフラン、「Ｔｅｒａｔｈａｎｅ」、「ポリＴＨＦ」）などのポリエーテルポリオール、ポリビニルホルマール、ならびに酸化ポリエチレン及び酸化ポリプロピレンなどのエポキシドの反応から得た物質から選択し得る。ある実施態様では、ＨＳＡはフッ素を含む。支持体は、フッ化有機分子、フッ素化炭化水素、フッ化アルコキシ化合物、及びフッ化エーテルの群のうち少なくとも１つを含むかもしれない。フッ化ＨＳＡの例は、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）−ＰＦＡ、ポリフッ化ビニル、ＰＶＦ、ポリ（フッ化ビニリデン）、ポリ（フッ化ビニリデン−ｃｏ−ヘキサフルオロプロピレン）、ならびにパーフルオルアルコキシポリマーが挙げられる。

Ｂ．固体燃料
固体燃料は、ＬｉＨ、Ｌｉ、ＮａＨ、Ｎａ、ＫＨ、Ｋ、ＲｂＨ、Ｒｂ、ＣｓＨ及びＢａＨから選択した少なくとも１つの触媒などのハイドリノを形成する触媒又は触媒源、原子水素源、ならびに以下の機能を１つ以上行う他の固体化学反応物から成る：（ｉ）反応混合物の１種以上の成分間で起こる１つの反応を行うことによって、あるいは反応混合物の少なくとも１種の成分の物理的又は化学的変化を行うことによって、反応物が触媒又は原子水素を形成する；ならびに（ｉｉ）反応物が触媒反応を開始し、伝播し、維持し、ハイドリノを形成する。セル圧力は、好ましくは、約１Ｔｏｒｒから１００気圧の範囲であってよい。反応温度は、好ましくは約１００℃から９００℃までの範囲にある。溶媒の例外を除いて溶媒を含む液体燃料の反応混合物を含む、本開示で与えられる固体の燃料の多くの例は、余すところのないものではない。本開示に基づいて、他の反応混合物を当業者に教示する。

水素源は水素又は水素化物、ならびにＰｔ／Ｔｉ、水素化Ｐｔ／Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ又はＲｕ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｎｉ、Ｔｉ又はＮｂ粉末などの解離体を含んでもよい。ＨＳＡ支持体、ゲッター及び分散剤の少なくとも１つはＮｉ、Ｔｉ又はＮｂ粉末、Ｒ−Ｎｉ、ＺｒＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＮａＸ（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）、Ｎａ_２Ｏ、ＮａＯＨ及びＮａ_２ＣＯ_３などの金属粉末の群の少なくとも１つを含んでもよい。ある実施態様では、金属は、Ｎａ種及びＨ源などの源物質からのＮａＨ分子の形成を触媒する。金属は遷移金属、貴金属、金属間化合物、レアアース金属、ランタニド金属、アクチニド金属、ならびにアルミニウム及びスズなどの他の金属であってよい。

Ｃ．ハイドリノ反応活性化剤
ハイドリノ反応は１つ以上の他の化学反応により活性化又は開始及び伝播され得る。これらの反応は（ｉ）ハイドリノ反応のための活性化エネルギーを提供する発熱反応、（ｉｉ）ハイドリノ反応を補助する触媒源又は原子水素の少なくとも１つを提供する共役反応、（ｉｉｉ）ある実施態様では、ハイドリノ反応中、触媒からの電子受容体として作用するフリーラジカル反応、（ｉｖ）ある実施態様では、ハイドリノ反応中、触媒からの電子受容体として作用する酸化−還元反応、（ｖ）ハロゲン化物、硫化物、水素化物、ヒ化物、酸化物、リン化物を含む陰イオン交換、及び、ある実施態様ではハイドリノを形成するために原子水素からエネルギーを受容するようにイオン化する触媒の作用を促進する窒化物交換などの交換反応、ならびに（ｖｉ）ハイドリノ反応のために少なくとも１つの化学環境を提供し、Ｈ触媒機能を促進するため電子を移動させるように働き、可逆的相もしくは他の物理的変化又は電子状態変化を起こし、ハイドリノ反応の範囲又は速度のうち少なくとも１つを増加させるために低エネルギー水素生成物に結合するゲッター、支持体又はマトリックス支援ハイドリノ反応、などいくつかに分類することが可能である。ある実施態様では、反応混合物は支持体、好ましくは活性化反応を可能にする導電性支持体を含む。

ある実施態様では、律速段階を速め、原子水素から非放射共鳴エネルギー移動を受容してイオン化され、ハイドリノを形成するように触媒から電子を除去することにより、Ｌｉ、Ｋ及びＮａＨなどの触媒は高速でハイドリノを形成する働きをする。Ｌｉ及びＫの典型的金属形態は原子形態に変換し、ＮａＨのイオン形態は、支持体あるいは活性炭素（ＡＣ）、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、ＴｉＣ又はＷＣなどのＨＳＡ材料を使用して分子形態に変換し、それぞれＬｉ及びＫ原子及びＮａＨ分子などの触媒を分散させる。反応混合物の他の種との反応での表面変化を考慮して、支持体は高表面積と高導電性を有することが好ましい。ハイドリノを形成する原子水素を転移させる反応には、Ｌｉ、Ｋ又はＮａＨなどの触媒、及び原子水素が必要であり、ＮａＨは協奏反応中の触媒及び原子水素源として作用する。原子水素から触媒への２７．２ｅＶの整数倍の非放射エネルギー移動の反応工程により、触媒がイオン化し、自由電子が反応を起こし、電荷蓄積により急速に停止する。ＡＣなどの支持体は導電性電子受容体としても作用し、酸化剤（オキシダント）、フリーラジカル又はそれらの源物質を含む最終電子受容体反応物を反応混合物へ添加し、触媒反応から放出された電子を最終的に除去してハイドリノを形成する。また、還元剤を反応混合物に添加し、酸化反応を促進する。電子受容体協奏反応は発熱して、反応物を加熱し、反応速度を促進することが好ましい。反応の活性化エネルギー及び反応の伝播は、高速で発熱性の酸化あるいはＭｇ又はＡｌと結合したＯ_２又はＣＦ_４の反応などのフリーラジカル反応により実現し、ＣＦ_ｘ及びＦなどの基ならびにＯ_２及びＯは、ＡＣなどの支持体を介して触媒から電子を最終的に受容する働きをする。「電子受容体反応」部に提供されるＯ_２、Ｏ_３、Ｎ_２Ｏ、ＮＦ_３、Ｍ_２Ｓ_２Ｏ_８（Ｍはアルカリ金属である）、Ｓ、ＣＳ_２、及びＳＯ_２、ＭｎＩ_２、ＥｕＢｒ_２、ＡｇＣｌ等の群から、他の酸化剤又は基の源物質を単独で、あるいは組み合わせて選択してもよい。

好ましくは、酸化剤は少なくとも２つの電子を受容する。対応する陰イオンはＯ_２ ^２−、Ｓ^２−、Ｃ_２Ｓ_４ ^２−（テトラチオオキサレート陰イオン）、ＳＯ_３ ^２−及びＳＯ_４ ^２−であってよい。２つの電子は、ＮａＨ及びＬｉ（式（２８〜３０）及び（２４〜２６））などの触媒作用中に二重にイオン化される触媒から受け取る場合もある。反応混合物又は反応器への電子受容体の添加は、固体燃料及び不均一系触媒の実施態様、ならびに電気分解セル、グロー放電、ＲＦ、マイクロ波などのプラズマセル、障壁電極プラズマセル及び連続的に操作された、あるいはパルスモードのプラズマ電気分解セルなどの本開示のセルの実施態様すべてに適用する。ＡＣなどの電子伝導性、好ましくは非反応性の支持体も、これらのセルの各実施態様の反応物に添加してよい。マイクロ波プラズマセルの実施態様は、水素原子を支持するプラズマチャンバーの内側にある金属表面などの水素解離体を含む。

実施態様では、触媒源、金属などのエネルギー反応源、ならびに酸素源、ハロゲン源及びフリーラジカル源のうちの少なくとも１つ、ならびに支持体などの反応混合物の種、化合物又は材料の混合物は組み合わせて使用してもよい。反応混合物の化合物又は材料の反応元素も組み合わせて使用してよい。例えば、フッ素又は塩素源はＮ_ｘＦ_ｙ及びＮ_ｘＣｌ_ｙの混合物であってよく、あるいはハロゲンは化合物Ｎ_ｘＦ_ｙＣｌ_ｒなどで混合してもよい。当業者により通常の実験で組み合わせを決定できるであろう。

ａ．発熱反応
ある実施態様では、反応混合物は、ＮａＨ、ＢａＨ、Ｋ及びＬｉの少なくとも１つなどの触媒源又は触媒、水素源又は水素、ならびに反応を実行する少なくとも１種から成る。反応は高発熱性であることが好ましく、ハイドリノ触媒反応に活性エネルギーが提供されるように、反応速度が速いことが好ましい。反応は酸化反応であってもよい。好適な酸化反応は溶媒、好ましくはエーテル溶媒などの酸素含有種と、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂｅ、Ｓｉ、Ｐ、レアアース金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくとも１つなどの金属との反応である。より好ましくは、発熱反応はアルカリ又はアルカリ土類ハロゲン化物、好ましくはＭｇＦ_２、又はＡｌ、Ｓｉ、Ｐのハロゲン化物、及びレアアース金属を形成する。好適なハロゲン化物反応は、溶媒、好ましくはフッ化炭素溶媒などのハロゲン化物を含む種と、Ａｌ、レアアース金属、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくとも１つなどの金属及び金属水素化物の少なくとも１つとの反応である。金属又は金属水素化物はＮａＨ、ＢａＨ、Ｋ又はＬｉなどの触媒又は触媒源でよい。反応混合物は、それぞれ生成物ＮａＣｌ及びＮａＦを有する少なくともＮａＨ及びＮａＡｌＣｌ_４又はＮａＡｌＦ_４を含んでよい。反応混合物は、少なくともＮａＨ、生成物ＮａＦを有するフルオロ溶媒を含んでよい。

概して、ハイドリノ反応に活性化エネルギーを提供する発熱反応の生成物は金属酸化物又は金属ハロゲン化物、好ましくはフッ化物でよい。好適な生成物は、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｍ_２Ｏ_３（Ｍ＝レアアース金属）、ＴｉＯ_２、Ｔｉ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＰＦ_３又はＰＦ_５、ＡｌＦ_３、ＭｇＦ_２、ＭＦ_３（Ｍ＝レアアース金属）、ＮａＦ、ＮａＨＦ_２、ＫＦ、ＫＨＦ_２、ＬｉＦ及びＬｉＨＦ_２である。Ｔｉが発熱反応を行う実施態様では、触媒は２７．２ｅＶ（式（５）ではｍ＝１）の第二イオン化エネルギーを有するＴｉ^２＋である。反応混合物はＮａＨ、Ｎａ、ＮａＮＨ２、ＮａＯＨ、テフロン（登録商標）、フッ化炭素の少なくとも２つ、及びＰｔ／Ｔｉ又はＰｄ／ＴｉなどのＴｉ源を含んでよい。Ａｌが発熱反応を行う実施態様では、触媒は表３に示すようにＡｌＨである。反応混合物はＮａＨ、Ａｌ、炭素粉末、フッ化炭素、好ましくはヘキサフルオロベンゼン又はパーフルオロヘプタン、Ｎａ、ＮａＯＨ、Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｋ、ＫＨ及びＲ−Ｎｉなどの溶媒のうち少なくとも２つから成り得る。ハイドリノを形成し、対応する動力を放出する別のサイクルの反応物を形成するために、活性化エネルギーを提供する発熱反応の生成物が再生されることが好ましい。好ましくは、金属フッ化物生成物は電気分解により金属及びフッ素ガスへと再生される。電解質は共晶混合物も含んでよい。金属は水素化し、炭素生成物及び任意のＣＨ_４及び炭化水素生成物はフッ素化し、それぞれ初期物質の金属水素化物及びフッ化炭素溶媒を形成し得る。

ハイドリノ転移反応を活性化するための発熱反応の実施態様では、レアアース金属（Ｍ）、Ａｌ、Ｔｉ及びＳｉの群の少なくとも１つは、それぞれＭ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔｉ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２などの対応する酸化物に酸化される。酸化物は１，４−ベンゾジオキサン（ＢＤＯ）などのエーテル溶媒であり、酸化反応を促進するためにヘキサフルオロベンゼン（ＨＦＢ）又はパーフルオロヘプタンなどのフッ化炭素をさらに含んでもよい。反応の例として、混合物はＮａＨ、活性炭、Ｓｉ及びＴｉの少なくとも１つ、ＢＤＯ及びＨＦＢの少なくとも１つを含んでよい。還元剤としてのＳｉの場合、生成物ＳｉＯ_２は、高温でのＨ_２還元又は炭素との反応によりＳｉへと再生し、Ｓｉ及びＣＯ及びＣＯ_２を形成し得る。ハイドリノを形成する反応混合物の特定の実施態様はＮａ、ＮａＨ、Ｋ、ＫＨ、Ｌｉ及びＬｉＨの少なくとも１つなどの触媒又は触媒源、好ましくは反応速度の速い発熱反応物源又は発熱反応物を含み、Ｈの触媒反応を活性化し、ハイドリノ及び支持体を形成する。発熱反応物は、酸化物を形成するために酸素源及び酸素を反応させる種を含んでよい。ｘ及びｙが整数である場合、酸素源はＨ_２Ｏ、Ｏ_２、Ｈ_２Ｏ_２、ＭｎＯ_２、酸化物、炭素酸化物、好ましくはＣＯ又はＣＯ_２、窒素酸化物、Ｎ_２Ｏ及びＮＯ_２などのＮ_ｘＯ_ｙ、硫黄酸化物、Ｓ_ｘＯ_ｙ、好ましくは場合により銀イオンなどの酸化触媒と共に使用するＭ_２Ｓ_ｘＯ_ｙ（Ｍはアルカリ金属）などの酸化剤、Ｃｌ_２ＯなどのＣｌ_ｘＯ_ｙ、好ましくはＮａＣｌＯ_２から得るＣｌＯ_２、好ましくは酸がニトロニウムイオン（ＮＯ^２＋）、ＮａＯＣｌ、Ｉ_ｘＯ_ｙ、好ましくはＩ_２Ｏ_５、Ｐ_ｘＯ_ｙ、Ｓ_ｘＯ_ｙを形成するＨＮＯ_２、ＨＮＯ_３、Ｈ_２ＳＯ_４、Ｈ_２ＳＯ_３、ＨＣｌ、及びＨＦなどの濃縮酸及びそれらの混合物、亜硝酸塩、硝酸塩、塩素酸塩、硫酸塩、リン酸塩の１つなどの無機化合物のオキシアニオン、酸化コバルトなどの金属酸化物、ＮａＯＨなどの触媒の酸化物又は水酸化物、陽イオンがＮａ、Ｋ及びＬｉなどの触媒源である過塩素酸塩、エーテルなどの有機化合物の酸素含有官能基、好ましくはジメトキシエタン、ジオキサン及び１，４−ベンゾジオキサン（ＢＤＯ）の中の１つであり、反応物種はレアアース金属（Ｍ）、Ａｌ、Ｔｉ及びＳｉの群の中の少なくとも１つを含み、対応する酸化物はそれぞれ、Ｍ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔｉ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２である。反応物種はＡｌ_２Ｏ_３酸化アルミニウム、Ｌａ_２Ｏ_３酸化ランタン、ＭｇＯ酸化マグネシウム、Ｔｉ_２Ｏ_３酸化チタニウム、Ｄｙ_２Ｏ_３酸化ジスプロシウム、Ｅｒ_２Ｏ_３酸化エルビウム、Ｅｕ_２Ｏ_３酸化ユウロピウム、ＬｉＯＨ水酸化リチウム、Ｈｏ_２Ｏ_３酸化ホルミウム、Ｌｉ_２Ｏ酸化リチウム、Ｌｕ_２Ｏ_３酸化ルテチウム、Ｎｂ_２Ｏ_５酸化ニオブ、Ｎｄ_２Ｏ_３酸化ネオジウム、ＳｉＯ_２酸化ケイ素、Ｐｒ_２Ｏ_３酸化プラセオジム、Ｓｃ_２Ｏ_３酸化スカンジウム、ＳｒＳｉＯ_３メタケイ酸ストロンチウム、Ｓｍ_２Ｏ_３酸化サマリウム、Ｔｂ_２Ｏ_３酸化テルビウム、Ｔｍ_２Ｏ_３酸化ツリウム、Ｙ_２Ｏ_３酸化イットリウム及びＴａ_２Ｏ_５酸化タンタル、Ｂ_２Ｏ_３酸化ホウ素及び酸化ジルコニウムの群の中の少なくとも１つの酸化物の金属又は元素を含んでよい。支持体は炭素、好ましくは活性炭素を含んでよい。金属又は元素はＡｌ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｔｉ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｌｉ、Ｈｏ、Ｌｕ、Ｎｂ、Ｎｄ、Ｓｉ、Ｐｒ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｓｍ、Ｔｂ、Ｔｍ、Ｙ、Ｔａ、Ｂ、Ｚｒ、Ｓ、Ｐ、Ｃ及びこれらの水素化物の中の少なくとも１つであってよい。

別の実施態様では、酸素源はＭ_２Ｏなどの酸化物の少なくとも１つであり、Ｍはアルカリ金属、好ましくはＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏ、Ｍ_２Ｏ_２などの過酸化物であり、Ｍはアルカリ金属、好ましくはＬｉ_２Ｏ_２、Ｎａ_２Ｏ_２及びＫ_２Ｏ_２、ＭＯ_２などの超酸化物であり、Ｍはアルカリ金属、好ましくはＬｉ_２Ｏ_２、Ｎａ_２Ｏ_２及びＫ_２Ｏ_２であり得る。イオン過酸化物はさらにＣａ、Ｓｒ又はＢａを含んでよい。

別の実施例において、ハイドリノを形成するためにＨの触媒反応を活性化する、好ましくは速い反応速度を持つ、発熱反応物又は発熱反応物の源、及び、酸素の源のうちの少なくとも１つは、ＭＮＯ_３、ＭＮＯ、ＭＮＯ_２、Ｍ_３Ｎ、Ｍ_２ＮＨ、ＭＮＨ_２、ＭＸ、ＮＨ３、ＭＢＨ_４、ＭＡｌＨ_４、Ｍ_３ＡｌＨ_６、ＭＯＨ、Ｍ_２Ｓ、ＭＨＳ、ＭＦｅＳｉ、Ｍ_２ＣＯ_３、ＭＨＣＯ_３、Ｍ_２ＳＯ_４、ＭＨＳＯ_４、Ｍ_３ＰＯ_４、Ｍ_２ＨＰＯ_４、ＭＨ_２ＰＯ_４、Ｍ_２ＭｏＯ_４、ＭＮｂＯ_３、Ｍ_２Ｂ_４Ｏ_７（四硼酸リチウム）、ＭＢＯ_２、Ｍ_２ＷＯ_４、ＭＡｌＣｌ_４、ＭＧａＣｌ_４、Ｍ_２ＣｒＯ_４、Ｍ_２Ｃｒ_２Ｏ_７、Ｍ_２ＴｉＯ_３、ＭＺｒＯ_３、ＭＡｌＯ_２、ＭＣｏＯ_２、ＭＧａＯ_２、Ｍ_２ＧｅＯ_３、ＭＭｎ_２Ｏ_４、Ｍ_４ＳｉＯ_４、Ｍ_２ＳｉＯ_３、ＭＴａＯ_３、ＭＣｕＣｌ_４、ＭＰｄＣｌ_４、ＭＶＯ_３、ＭＩＯ_３、ＭＦｅＯ_２、ＭＩＯ_４、ＭＣｌＯ_４、ＭＳｃＯ_ｎ、ＭＴｉＯ_ｎ、ＭＶＯ_ｎ、ＭＣｒＯ_ｎ、ＭＣｒ_２Ｏ_ｎ、ＭＭｎ_２Ｏ_ｎ、ＭＦｅＯ_ｎ、ＭＣｏＯ_ｎ、ＭＮｉＯ_ｎ、ＭＮｉ_２Ｏ_ｎ、ＭＣｕＯ_ｎ、及び、ＭＺｎＯ_ｎ、ここで、ＭがＬｉ、Ｎａ、又は、Ｋであり、ｎ＝１、２、３、又は、４であるが；オキシアニオン；強酸のオキシアニオン；オキシダント；Ｖ_２Ｏ_３、Ｉ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｒｅ_２Ｏ_７、ＣｒＯ_３、ＲｕＯ_２、ＡｇＯ、ＰｄＯ、ＰｄＯ_２、ＰｔＯ、ＰｔＯ_２、Ｉ_２Ｏ_４、Ｉ_２Ｏ_５、Ｉ_２Ｏ_９、ＳＯ_２、ＳＯ_３、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ_３、Ｎ_２Ｏ_４、Ｎ_２Ｏ_５、Ｃｌ_２Ｏ、ＣｌＯ_２、Ｃｌ_２Ｏ_３、Ｃｌ_２Ｏ_６、Ｃｌ_２Ｏ_７、ＰＯ_２、Ｐ_２Ｏ_３、及び、Ｐ_２Ｏ_５、のような分子オキシダント；ＮＨ_４Ｘ、ここで、Ｘは硝酸塩又は他の適当な当業者に知られているアニオンであり、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＮＯ_３ ⁻、ＮＯ_２ ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＨＳＯ_４ ⁻、ＣｏＯ_２ ⁻、ＩＯ_３ ⁻、ＩＯ_４ ⁻、ＴｉＯ_３ ⁻、ＣｒＯ_４ ⁻、ＦｅＯ_２ ⁻、ＰＯ_４ ^３−、ＨＰＯ_４ ^２−、Ｈ_２ＰＯ_４ ⁻、ＶＯ_３ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、及び、Ｃｒ_２Ｏ_７ ^２−からなる群の１つであるが；そして、反応物の他のアニオンからなる群の１つ又はそれ以上を含む。反応混合物は、還元剤を追加的に含んでもよい。実施例において、Ｎ_２Ｏ_５は、２Ｐ_２Ｏ_５＋１２ＨＮＯ_３→４Ｈ_３ＰＯ_４＋６Ｎ_２Ｏ_５に従って、反応するＰ_２Ｏ_５やＨＮＯ_３のような反応物の混合物の反応から形成される。

酸素を含む化合物又は酸素が発熱反応に加わるような実施例において、Ｏ_２は触媒又は触媒の源として機能する。酸素分子の結合エネルギーは５．１６５ｅＶであり、酸素原子の第１、第２、第３のイオン化エネルギーは、それぞれ、１３．６１８０６ｅＶ、３５．１１７３０ｅＶ、５４．９３５５ｅＶである。反応：Ｏ_２→Ｏ＋Ｏ^２＋、Ｏ_２→Ｏ＋Ｏ^３＋、及び、２Ｏ→２Ｏ^＋は、それぞれＥ_ｈの約２、４、１倍の正味のエンタルピーを供給し、そして、これらのエネルギーを受け入れることにより、ハイドリノの形成を引き起こすＨを形成するように、ハイドリノを形成する触媒反応を含む。

また、ハイドリノ反応を活性化する発熱反応源は、好ましくはＡｌを溶融することで開始するＰｄ及びＡｌ間の反応を形成する金属合金となり得る。発熱反応はハイドリノ形成反応を活性化するエネルギー粒子を生成することが好ましい。反応物は発熱物質又は火工品組成物であってよい。別の実施態様では、約１０００〜５０００℃、好ましくは約１５００〜２５００℃の範囲などの非常に高い温度で反応物を操作して活性化エネルギーが提供される。反応槽は高温ステンレス鋼合金、耐火金属もしくは合金、アルミナ、又は炭素を含んでもよい。反応器の加熱又は発熱反応により反応物の温度を上昇させることが達成され得る。

発熱反応物は、ハロゲン元素、好ましくはフッ素又は塩素、及び、フッ素又は塩素と反応してフッ化物又は塩化物をそれぞれ形成する種からなってもよい。適当なフッ素の源は、次のようなものである。ＣＦ_４、ヘキサフルオロベンゼン、ヘキサデカフルオロヘプタンのようなフルオロカーボン、好ましくはＢＦ_３、Ｂ_２Ｆ_４、ＢＣｌ_３、又はＢＢｒ_３であるＢ_ｘＸ_ｙ、フルオロシランのようなＳＦ_ｘ、フッ化窒素、好ましくはＮＦ_３であるＮ_ｘＦ_ｙ、ＮＦ_３Ｏ、ＳｂＦｘ、好ましくはＢｉＦ_５であるＢｉＦｘ、好ましくはＮＣｌ_３であるＮ_ｘＣｌ_ｙ、好ましくはＳＦ_４、ＳＦ_６、又は、Ｓ_２Ｆ_１０のようなＳ_ｘＦ_ｙ（Ｘはハロゲン。ｘ及びｙは整数。）
又はＳＣｌ_２であるＳ_ｘＸ_ｙ、フッ化リン、Ｎａ_２ＳｉＦ_６及びＫ_２ＳｉＦ_６のようなＭ_２ＳｉＦ_６でＭはアルカリ金属、ＭｇＳｉＦ_６のようなＭＳｉＦ_６でＭはアルカリ土類金属、ＧａＦ_３、ＰＦ_５、ＭＰＦ_６でＭはアルカリ金属、ＭａＨＦ_２及びＫＨＦ_２のようなＭＨＦ_２でＭはアルカリ土類金属、Ｋ_２ＴａＦ_７、ＫＢＦ_４、Ｋ_２ＭｎＦ_６、及び、Ｋ_２ＺｒＦ_６であるが、ここで、アルカリ金属としてＬｉ、Ｎａ、又はＫの１つのようものが他のアルカリ金属又はアルカリ土類金属に置換されたもののような他の類似の化合物も予期される。
塩素の適当な源は、Ｃｌ_２ガス、ＳｂＣｌ_５、及び、ＣＣｌ_４やクロロホルムのようなクロロカーボンである。反応物種は、アルカリ又はアルカリ土類金属又は水素化物、希土類金属（Ｍ）、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、及び、対応するフッ化物若しくは塩化物を形成するＰからなる群の少なくとも１つを含んでよい。好ましくは、反応物アルカリ金属には対応する触媒があり、アルカリ土類水素化物はＭｇＨ_２、レアアースはＬａ、Ａｌはナノパウダーである。支持体は、炭素、好ましくは活性炭、メソポーラスカーボン、及び、Ｌｉイオン・バッテリーで使用されるカーボンを含んでよい。反応物は任意のモル比であってよい。好ましくは、反応物種及びフッ素若しくは塩素はフッ化物又は塩素の元素としてほぼ化学量論比で存在し、触媒は過剰に、好ましくはフッ素又は塩素と反応する元素とほぼ同じモル比において存在し、そして、支持体は過剰に存在する。

発熱反応物はハロゲンガス、好ましくは塩素又は臭素、又はＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩなどのハロゲンガス源、好ましくはＣＦ_４又はＣＣｌ_４、ならびにハロゲンと反応し、ハロゲン化物を形成する種を含んでよい。ハロゲン源はＣ_ｘＯ_ｙＸ_ｒなどの酸素源でもあり、ここではＸはハロゲンであり、ｘ、ｙ及びｒは整数で当業者に公知である。反応物種はアルカリ又はアルカリ土類金属又はハロゲン化物、対応するハロゲン化物を形成するレアアース金属、Ａｌ、Ｓｉ及びＰを含んでもよい。好ましくは、反応物アルカリ金属には対応する触媒があり、アルカリ土類水素化物はＭｇＨ_２、レアアースはＬａ、Ａｌはナノパウダーである。支持体は炭素、好ましくは活性炭素を含んでよい。反応物は任意のモル比であってよい。好ましくは、反応物種及びハロゲンはほぼ等しいストイキ比（理論混合比）であり、触媒は過剰量あり、ハロゲンと反応する元素とほぼ同じモル比であり、支持体が過剰量あることが好ましい。ある実施態様では、反応物はＮａ、ＮａＨ、Ｋ、ＫＨ、Ｌｉ、ＬｉＨ及びＨ_２などの触媒源又は触媒、ハロゲンガス、好ましくは塩素又は臭素ガス、Ｍｇ、ＭｇＨ_２、レアアースの少なくとも１つ、好ましくはＬａ、Ｇｄ又はＰｒ、Ａｌ、ならびに支持体、好ましくは活性炭などの炭素を含む。

ｂ．フリーラジカル反応
ある実施態様では、発熱反応はフリーラジカル反応、好ましくはハロゲン化物又は酸素フリーラジカル反応である。ハロゲン基の源物質はハロゲン、好ましくはＦ_２もしくはＣｌ_２、又はフッ化炭素、好ましくはＣＦ_４であってよい。Ｆフリーラジカル源はＳ_２Ｆ_１０である。ハロゲンガスを含む反応混合物はさらに、フリーラジカル開始剤を含んでよい。反応器はフリーラジカル、好ましくはハロゲンフリーラジカル、より好ましくは塩素又はフッ素フリーラジカルを形成するため紫外線光源を含んでよい。フリーラジカル開始剤は過酸化物、アゾ化合物及び金属塩などの金属イオン源、好ましくはＣｏ^２＋源となるＣｏＣｌ_２又はＦｅ^２＋源であるＦｅＳＯ_４などのコバルトハロゲン化物といった当技術分野で公知の開始剤である。後者はＨ_２Ｏ_２又はＯ_２などの酸素種と反応することが好ましい。ラジカルは中性でよい。

酸素種は原子酸素源を含んでよい。酸素は一重項酸素でよい。ある実施態様では、一重項酸素はＮａＯＣｌとＨ_２Ｏ_２との反応から形成される。ある実施態様では、酸素源はＯ_２を含み、フリーラジカル反応、好ましくはＯ原子のフリーラジカル反応を促進するためにフリーラジカル源又はフリーラジカル開始剤をさらに含んでもよい。フリーラジカル源又は酸素源はオゾン又はオゾニドのうち少なくとも１つであってよい。ある実施態様では、反応器には酸素中の放電などのオゾン源が含まれ、反応混合物にオゾンが提供される。

フリーラジカル源又は酸素源はさらに、ペルオキソ化合物、ペルオキシド、Ｈ_２Ｏ_２、アゾ基を含む化合物、Ｎ_２Ｏ、ＮａＯＣｌ、フェントン試薬又は類似の試薬、ＯＨラジカル又はその源物質、過キセノン酸塩イオン又はアルカリもしくはアルカリ土類過キセノン酸塩、好ましくは過キセノン酸ナトリウム（Ｎａ_４ＸｅＯ_６）又は過キセノン酸カリウム（Ｋ_４ＸｅＯ_６）などのその源物質、四酸化キセノン（ＸｅＯ_４）及び過キセノン酸（Ｈ_４ＸｅＯ_６）、ならびに金属塩などの金属イオン源の中の少なくとも１つを含んでよい。金属塩はＦｅＳＯ_４、ＡｌＣｌ_３、ＴｉＣｌ_３、好ましくはＣｏ^２＋源であるＣｏＣｌ_２などのハロゲン化コバルトの１つであってよい。

ある実施態様では、Ｃｌなどのフリーラジカルは、ＮａＨ＋ＭｇＨ_２＋活性炭素（ＡＣ）などの支持体＋Ｃｌ_２などのハロゲンガスといった反応混合物中で、Ｃｌ_２などのハロゲンから形成する。フリーラジカルはＣｌ_２及びＣＨ_４などの炭化水素の混合物の反応により２００℃以上といった高温で形成し得る。ハロゲンは炭化水素より多いモル濃度にしてもよい。クロロカーボン生成物及びＣｌラジカルを還元剤と反応させ、ハイドリノを形成する活性化エネルギー及び経路を提供し得る。合成ガス（シンガス）及びフィッシャー・トロプシュ法を用いて、又はメタンへの炭素の直接的水素還元により、炭素生成物を再生してもよい。反応混合物は、２００℃以上といった高温のＯ_２及びＣｌ_２の混合物を含んでよい。混合物は、ＣｌＯ、Ｃｌ_２Ｏ、及びＣｌＯ_２のようなＣｌ_ｘＯ_ｙ（ｘ及びｙは整数）を形成するように、反応してよい。反応混合物は、２００℃以上といった高温のＨ_２及びＣｌ_２を含み、反応し、ＨＣｌを形成し得る。反応混合物は、５０℃以上といったやや高温のＰｔ／Ｔｉ、Ｐｔ／Ｃ、又はＰｄ／Ｃなどの再結合剤と共にＨ_２及びＯ_２を含み、反応し、Ｈ_２Ｏを形成し得る。再結合剤は１大気圧より高い範囲、好ましくは約２〜１００大気圧の範囲などの高圧で操作してよい。反応混合物は、フリーラジカルや一重項酸素形成に有利な不定比であってよい。システムは紫外線光又はプラズマ源をさらに含み、ＲＦなどのフリーラジカル、マイクロ波、又はグロー放電、好ましくは高電圧パルスプラズマ源を形成し得る。反応物はさらに、Ｃｌ、Ｏ及びＨなどの原子フリーラジカル、一重項酸素及びオゾンの中の少なくとも１つを形成する触媒を含んでもよい。触媒はＰｔなどの貴金属であってよい。Ｃｌラジカルを形成する実施態様では、Ｐｔ触媒は、それぞれ分解温度が５８１℃、４３５℃及び３２７℃であるＰｔＣｌ_２、ＰｔＣｌ_３及びＰｔＣｌ_４などの塩化プラチナの分解温度より高い温度で維持する。ある実施態様では、Ｐｔ、Ｐｄ又はそれらのハロゲン化物を溶解しない好適な溶媒中で金属ハロゲン化物を溶解し、溶液を除去することで、金属ハロゲン化物を含む生成混合物からＰｔを回収し得る。炭素及びＰｔ又はＰｄハロゲン化物を含む固体は、対応するハロゲン化物の分解により炭素上のＰｔ又はＰｄを形成するために加熱してもよい。

ある実施態様では、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ_２又はＮＯガスを反応混合物に添加する。Ｎ_２Ｏ、ＮＯ_２はＮＯラジカル源として作用し得る。別の実施態様では、好ましくはＮＨ_３の酸化によりセル中でＮＯラジカルを生成する。反応は高温で、プラチナ又はプラチナ−ロジウム上でのＮＨ_３とＯ_２との反応であってよい。ハーバー法、その後にオストワルト法を行うなど、公知の工業的方法によりＮＯ、ＮＯ_２及びＮ_２Ｏを生成することが可能である。１つの実施例において、ステップの典型的なシーケンスは、以下の通りである。

具体的には、幾らか酸化物を含んでいるα−鉄のような触媒を用いて、高い温度及び圧力でＮＨ_３をＮ_２及びＨ_２から生成するために、ハーバー法は用いられてよい。具高温プラチナ又はプラチナ−ロジウム触媒などの触媒でアンモニアをＮＯ、ＮＯ_２及びＮ_２Ｏへと酸化させるためにオストワルト法が利用できる。上記で開示した方法によりアルカリ硝酸塩を再生することが可能である。

システム及び反応混合物は燃焼反応を開始し、補助し、一重項酸素及びフリーラジカルのうちの少なくとも１つを提供する。燃焼反応物は、他のハイドリノ反応物と反応するフリーラジカルや一重項酸素形成に有利な不定比であってよい。ある実施態様では、安定した反応の持続に有利になるように爆発反応を抑制するか、あるいは適当な反応物とモル比により爆発反応を起こし、所望のハイドリノ反応速度を得る。ある実施態様では、セルは内部燃焼エンジンの少なくとも１つのシリンダーを含む。

ｃ．電子受容体反応
ある実施態様では、反応混合物は電子受容体をさらに含む。ハイドリノを形成する触媒反応中、原子水素から電子受容体へとエネルギーが移動させられると、電子受容体は触媒からイオン化した電子のためのシンクとして作用する場合がある。電子受容体は、導電性ポリマー又は金属支持体、第ＶＩ族元素などの酸化剤、分子、化合物、フリーラジカル、安定したフリーラジカルを形成する種、及びハロゲン原子、Ｏ_２、Ｃ、ＣＦ_{１、２、３又は４}、Ｓｉ、Ｓ、Ｐ_ｘＳ_ｙ、ＣＳ_２、Ｓ_ｘＮ_ｙなどの高電子親和性を有する種、Ｏ及びＨ、Ａｕ、Ａｔ、Ａｌ_ｘＯ_ｙ（ｘ及びｙは整数）をさらに含むこれらの化合物、好ましくは、実施態様がＡｌ（ＯＨ）_３とＲ−ＮｉのＡｌ、ＣｌＯ、Ｃｌ_２、Ｆ_２、ＡｌＯ_２、Ｂ_２Ｎ、ＣｒＣ_２、Ｃ_２Ｈ、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＢｒ_２、ＭｎＸ_３（Ｘ＝ハロゲン化物）、ＭｏＸ_３（Ｘ＝ハロゲン化物）、ＮｉＸ_３（Ｘ＝ハロゲン化物）、ＲｕＦ_{４、５、又は６}、ＳｃＸ_４（Ｘ＝ハロゲン化物）、ＷＯ_３との反応の中間物質であるＡｌＯ_２、ならびに当業者に公知の高電子親和性を有する他の原子及び分子の中の少なくとも１つであってよい。好ましくは、支持体は導電性かつ形態安定性フリーラジカルの少なくとも１種である。好適なこのような支持体は導電性ポリマーである。支持体はＣ_６イオンを形成するＬｉイオンバッテリーの炭素などのマクロ構造全体にわたって陰イオンを形成し得る。別の実施態様では、支持体は、好ましくはドーピングして導電性を促進する半導体である。反応混合物はさらに、Ｏ、ＯＨ、Ｏ_２、Ｏ_３、Ｈ_２Ｏ_２、Ｆ、Ｃｌ及びＮＯなどのフリーラジカル又はその源物質を含み、それらは触媒作用中、支持体に形成されたフリーラジカルのスカベンジャーとして作用し得る。ある実施態様では、ＮＯなどのフリーラジカルはアルカリ金属などの触媒又は触媒源と複合体を形成し得る。別の実施態様では、支持体は不対電子を有する。支持体はＥｒ_２Ｏ_３などのレアアース元素又は化合物など常磁性である。ある実施態様では、ＮａＨ、Ｋ、Ｒｂ又はＣｓなどの触媒又は触媒源を支持体などの電子受容体に含浸させ、反応混合物の他の成分を添加する。好ましくは、支持体は挿入したＮａＨ又はＮａを有するＡＣである。

ｄ．酸化−還元反応
実施例において、ハイドリノ反応は、酸化−還元反応によって活性化される。実証的な実施例において、反応混合物は、触媒、水素源、酸化剤、還元剤、及び担体のグループの少なくとも２つの種を含む。反応混合物はまた、グループ１３トリハライド、好ましくは、少なくとも１つのＡｌＣｌ_３、ＢＦ_３、ＢＣｌ_３、及び、ＢＢｒ_３のようなルイス酸を含んでよい。ある実施例において、各反応混合物は、以下の要素（ｉ）−（ｉｉｉ）から選ばれる少なくとも１つを含む。

（ｉ）Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｋ、ＫＨ、ＮａＨ、Ｒｂ、ＲｂＨ、Ｃｓ、及びＣｓＨから選ばれる触媒。
（ｉｉ）Ｈ_２ガス、Ｈ_２ガスの源、又は、水素化物から選ばれる水素源。
（ｉｉｉ）ＴｉＣ、ＹＣ_２、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、又はＷＣのようなカーボン、炭化物、ホウ化物から選ばれる支持体。

（ｉｖ）ハロゲン化物、リン化物、ホウ化物、酸化物、水酸化物、ケイ化物、窒素化合物、ヒ化物、セレン化物、テルル化物、アンチモン化物、炭化物、硫化物、水素化物、炭酸塩、炭酸水素、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素、二水素リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、過マンガン酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、過亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、臭酸塩、過臭酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、ヨウ酸塩、過ヨウ酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、テルル酸塩、セレン酸塩、ヒ酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、コバルト酸化物、テルル酸化物、そして、ハロゲン元素、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎ、Ａｓ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｂ、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、及びＴｅのそれらのような他のオキシアニオンの中の１つのような金属化合物から選択される酸化剤であるが、ここで金属は好ましくは、遷移金属、Ｓｎ、Ｇａ、Ｉｎ、アルカリ金属、又はアルカリ土類金属からなる。また、この酸化剤は、更に、ハロゲン化鉛のような鉛化合物、ＧｅＦ_２、ＧｅＣｌ_２、ＧｅＢｒ_２、ＧｅＩ_２、ＧｅＯ、ＧｅＰ、ＧｅＳ、ＧｅＩ_４、及びＧｅＣｌ_４のようなハロゲン化物、酸化物、又は硫化物のようなゲルマニウム化合物、ＣＦ_４又はＣｌＣＦ_３のようなフッ化炭素、ＣＣｌ_４、Ｏ_２、ＭＮＯ_３、ＭＣｌＯ_４、ＭＯ_２、ＮＦ_３、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２のようなクロロカーボン、Ｂ_３Ｎ_３Ｈ_６のようなホウ素−窒素化合物、ＳＯＣｌ_２、ＳＯＦ_２、ＳＯ_２Ｆ_２、又はＳＯＢｒ_２のようなＳＯ_ｘＸ_ｙ、Ｓ_２Ｃｌ_２、ＳＣｌ_２、Ｓ_２Ｂｒ_２、又はＳ_２Ｆ_２、ＣＳ_２のようなＳ_ｘＸ_ｙ、ＳＦ_６、Ｓ、ＳＯ_２、ＳＯ_３、Ｓ_２Ｏ_５Ｃｌ_２、Ｆ_５ＳＯＦ、Ｍ_２Ｓ_２Ｏ_８のような硫黄化合物、ＣｌＯ_２Ｆ、ＣｌＯ_２Ｆ_２、ＣｌＯＦ_３、ＣｌＯ_３Ｆ、及びＣｌＯ_２Ｆ_３、のようなＣｌＦ_５、Ｘ_ｘＸ’_ｙＯ_ｚのようなＸ_ｘＸ’_ｙ、Ｂ_３Ｎ_３Ｈ_６、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ、のようなホウ素−窒素化合物、ＴｅＦ_４、ＴｅＦ_６、ＴｅＯ_ｘ、好ましくはＴｅＯ_２又はＴｅＯ_３、のようなＴｅＸ_ｘ、ＳｅＸ_ｘ、好ましくはＳｅＦ_６、ＳｅＯ_ｘ、好ましくは、ＳｅＯ_２又はＳｅＯ_３、ＴｅＯ_２、ＴｅＯ_３、Ｔｅ（ＯＨ）_６、ＴｅＢｒ_２、ＴｅＣｌ_２、ＴｅＢｒ_４、ＴｅＣｌ_４、ＴｅＦ_４、ＴｅＩ_４、ＴｅＦ_６、ＣｏＴｅ、又はＮｉＴｅ、のようなテルル酸化物、ハロゲン化物、又は他のテルル化合物、ＳｅＯ_２、ＳｅＯ_３、Ｓｅ_２Ｂｒ_２、Ｓｅ_２Ｃｌ_２、ＳｅＢｒ_４、ＳｅＣｌ_４、ＳｅＦ_４、ＳｅＦ_６、ＳｅＯＢｒ_２、ＳｅＯＣｌ_２、ＳｅＯＦ_２、ＳｅＯ_２Ｆ_２、ＳｅＳ_２、Ｓｅ_２Ｓ_６、Ｓｅ_４Ｓ_４、又はＳｅ_６Ｓ_２、のようなセレン酸化物、ハロゲン化物、又は他のセレン化合物、Ｐ、Ｐ_２Ｏ_５、Ｐ_２Ｓ_５、そして、ＰＳＢｒ_３、ＰＳＦ_３、ＰＳＣｌ_３のようなＰＳ_ｘＸ_ｙ、ＰＯＢｒ_３、ＰＯＩ_３、ＰＯＣｌ_３、又はＰＯＦ_３のようなＰＯ_ｘＸ_ｙ、ＰＦ_３、ＰＣｌ_３、ＰＢｒ_３、ＰＩ_３、ＰＦ_５、ＰＣｌ_５、ＰＢｒ_４Ｆ又はＰＣｌ_４ＦのようなＰ_ｘＸ_ｙ（Ｍはアルカリ金属であり、ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、Ｘ及びＸ’はハロゲン）、Ｐ_３Ｎ_５、（Ｃｌ_２ＰＮ）_３、（Ｃｌ_２ＰＮ）_４、又は（Ｂｒ_２ＰＮ）_ｘ、のようなリン酸−窒素化合物、ＡｌＡｓ、Ａｓ_２Ｉ_４、Ａｓ_２Ｓｅ、Ａｓ_４Ｓ_４、ＡｓＢｒ_３、ＡｓＣｌ_３、ＡｓＦ_３、ＡｓＩ_３、Ａｓ_２Ｏ_３、Ａｓ_２Ｓｅ_３、Ａｓ_２Ｓ_３、Ａｓ_２Ｔｅ_３、ＡｓＣｌ_５、ＡｓＦ_５、Ａｓ_２Ｏ_５、Ａｓ_２Ｓｅ_５、又はＡｓ_２Ｓ_５、のようなヒ素酸化物、ハロゲン化物、硫化物、セレン化物、又は、テルル化物、又は他のヒ素化合物、ＳｂＡｓ、ＳｂＢｒ_３、ＳｂＣｌ_３、ＳｂＦ_３、ＳｂＩ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｂＯＣｌ、Ｓｂ_２Ｓｅ_３、Ｓｂ_２（ＳＯ４）_３、Ｓｂ_２Ｓ_３、Ｓｂ_２Ｔｅ_３、Ｓｂ_２Ｏ_４、ＳｂＣｌ_５、ＳｂＦ_５、ＳｂＣｌ_２Ｆ_３、Ｓｂ_２Ｏ_５、又はＳｂ_２Ｓ_５のようなアンチモン酸化物、ハロゲン化物、硫化物、硫酸化物、セレン化物、ヒ素化物、又は他のアンチモン化合物、ＢｉＡｓＯ４、ＢｉＢｒ_３、ＢｉＣｌ_３、ＢｉＦ_３、ＢｉＦ_５、Ｂｉ（ＯＨ）_３、ＢｉＩ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＢｉＯＢｒ、ＢｉＯＣｌ、ＢｉＯＩ、Ｂｉ_２Ｓｅ_３、Ｂｉ_２Ｓ_３、Ｂｉ_２Ｔｅ_３、又はＢｉ_２Ｏ_４、ＳｉＣｌ_４、ＳｉＢｒ_４のようなビスマス酸化物、ハロゲン化物、硫化物、セレン化物、又は他のビスマス化合物、金属酸化物、水酸化物、又は、ＣｒＣｌ_３、ＺｎＦ_２、ＺｎＢｒ_２、ＺｎＩ_２、ＭｎＣｌ_２、ＭｎＢｒ_２、ＭｎＩ_２、ＣｏＢｒ_２、ＣｏＩ_２、ＣｏＣｌ_２、ＮｉＣｌ_２、ＮｉＢｒ_２、ＮｉＦ_２、ＦｅＦ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＢｒ_２、ＦｅＣｌ_３、ＴｉＦ_３、ＣｕＢｒ、ＣｕＢｒ_２、ＶＦ_３、及びＣｕＣｌ_２、のような遷移金属ハロゲン化物のようなハロゲン化物、ＳｎＦ_２、ＳｎＣｌ_２、ＳｎＢｒ_２、ＳｎＩ_２、ＳｎＦ_４、ＳｎＣｌ_４、ＳｎＢｒ_４、ＳｎＩ_４、ＩｎＦ、ＩｎＣｌ、ＩｎＢｒ、ＩｎＩ、ＡｇＣｌ、ＡｇＩ、ＡｌＦ_３、ＡｌＢｒ_３、ＡｌＩ_３、ＹＦ_３、ＣｄＣｌ_２、ＣｄＢｒ_２、ＣｄＩ_２、ＩｎＣｌ_３、ＺｒＣｌ_４、ＮｂＦ_５、ＴａＣｌ_５、ＭｏＣｌ_３、ＭｏＣｌ_５、ＮｂＣｌ_５、ＡｓＣｌ_３、ＴｉＢｒ_４、ＳｅＣｌ_２、ＳｅＣｌ_４、ＩｎＦ_３、ＩｎＣｌ_３、ＰｂＦ_４、ＴｅＩ_４、ＷＣｌ_６、ＯｓＣｌ_３、ＧａＣｌ_３、ＰｔＣｌ_３、ＲｅＣｌ_３、ＲｈＣｌ_３、ＲｕＣｌ_３のような金属ハロゲン化物、Ｙ_２Ｏ_３、ＦｅＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、又はＮｂＯ、ＮｉＯ、Ｎｉ_２Ｏ_３、ＳｎＯ、ＳｎＯ_２、Ａｇ_２Ｏ、ＡｇＯ、Ｇａ_２Ｏ、Ａｓ_２Ｏ_３、ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、Ｉｎ（ＯＨ）_３、Ｓｎ（ＯＨ）_２、Ｉｎ（ＯＨ）_３、Ｇａ（ＯＨ）_３、及びＢｉ（ＯＨ）_３、ＣＯ_２、Ａｓ_２Ｓｅ_３、ＳＦ_６、Ｓ、ＳｂＦ_３、ＣＦ_４、ＮＦ_３のような金属酸化物又は水酸化物、ＫＭｎＯ_４及びＮａＭｎＯ_４、Ｐ_２Ｏ_５のような過マンガン酸塩、ＬｉＮＯ_３、ＮａＮＯ_３及びＫＮＯ_３のような硝酸塩、そして、ＢＢｒ_３及びＢＩ_３のようなハロゲン化ホウ素、第１３族のハロゲン化物で好ましくは、ＩｎＢｒ_２、ＩｎＣｌ_２、及びＩｎＩ_３のようなインジウムハロゲン化物、銀ハロゲン化物で好ましくはＡｇＣｌ又はＡｇＩ、鉛ハロゲン化物、カドミウムハロゲン化物、ジルコニウムハロゲン化物、好ましくは遷移金属酸化物、硫化物、ハロゲン化物（Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はＺｎに対して、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）第２又は第３遷移系列のハロゲン化物、好ましくはＹＦ_３、酸化物、硫化物で好ましくはＹ_２Ｓ_３、又は水酸化物、好ましくは、ハロゲン化物である場合はＮｂＸ_３、ＮｂＸ_５又はＴａＸ_５のようなＹ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓのそのようなもの、Ｌｉ_２Ｓ、ＺｎＳ、ＦｅＳ、ＮｉＳ、ＭｎＳ、Ｃｕ_２Ｓ、ＣｕＳ、及びＳｎＳ、のような金属硫化物、ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＩ_２、ＳｒＢｒ_２、ＳｒＩ_２、ＣａＢｒ_２、ＣａＩ_２、ＭｇＢｒ_２、又はＭｇＩ_２のようなアルカリ土類金属ハロゲン化物、ＣｅＩ_２、ＥｕＦ_２、ＥｕＣｌ_２、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＩ_２、ＤｙＩ_２、ＮｄＩ_２、ＳｍＩ_２、ＹｂＩ_２、及びＴｍＩ_２、の１つのような２価の状態に好ましくはある、ＥｕＢｒ_３、ＬａＦ_３、ＬａＢｒ_３、ＣｅＢｒ_３、ＧｄＦ_３、ＧｄＢｒ_３のような希土類ハロゲン化物、ホウ化ユウロピウムのような金属ホウ化物、ＣｒＢ_２、ＴｉＢ_２、ＭｇＢ_２、ＺｒＢ_２、及びＧｄＢ_２のようなＭＢ_２ホウ化物、ＬｉＣｌ、ＲｂＣｌ、又はＣｓＩ、のようなアルカリ・ハロゲン化物、そして、金属リン化物、Ｃａ_３Ｐ_２のようなアルカリ土類リン化物、ＰｔＣｌ_２、ＰｔＢｒ_２、ＰｔＩ_２、ＰｔＣｌ_４、ＰｄＣｌ_２、ＰｂＢｒ_２、及びＰｂＩ_２のような貴金属ハロゲン化物、酸化物、硫化物、ＣｅＳ、のような希土類硫化物、他の適当な希土類のものはＬａ及びＧｄのそれらであり、Ｎａ
_２ＴｅＯ_４、Ｎａ_２ＴｅＯ_３、Ｃｏ（ＣＮ）_２、ＣｏＳｂ、ＣｏＡｓ、Ｃｏ_２Ｐ、ＣｏＯ、ＣｏＳｅ、ＣｏＴｅ、ＮｉＳｂ、ＮｉＡｓ、ＮｉＳｅ、Ｎｉ_２Ｓｉ、ＭｇＳｅのような金属及びアニオン、ＥｕＴｅのような希土類テルル化物、ＥｕＳｅのような希土類セレン化物、ＥｕＮのような希土類窒化物、ＡｌＮ及びＧｄＮのような金属窒化物、Ｍｇ_３Ｎ_２のようなアルカリ土類窒化物、Ｆ_２Ｏ、Ｃｌ_２Ｏ、ＣｌＯ_２、Ｃｌ_２Ｏ_６、Ｃｌ_２Ｏ_７、ＣｌＦ、ＣｌＦ_３、ＣｌＯＦ_３、ＣｌＦ_５、ＣｌＯ_２Ｆ、ＣｌＯ_２Ｆ_３、ＣｌＯ_３Ｆ、ＢｒＦ_３、ＢｒＦ５、Ｉ_２Ｏ_５、ＩＢｒ、ＩＣｌ、ＩＣｌ_３、ＩＦ、ＩＦ_３、ＩＦ_５、ＩＦ_７のような酸素及び異なるハロゲン原子の群から少なくとも２つの原子を含む化合物、ＯｓＦ_６、ＰｔＦ_６、又はＩｒＦ_６のような第２又は第３遷移系列ハロゲン化物、ハロゲン化物、酸化物、又は硫化物のようなアルカリ金属化合物、そして、アルカリ、アルカリ土類、遷移、希土類、第１３族、好ましくはＩｎ、及び第１４族、好ましくはＳｎのような還元で金属を形成できる化合物、酸化剤が水素化物、好ましくは金属水素化物であるとき、触媒又は触媒の源がアルカリ金属のような金属であってもよいが、希土類水素化物、アルカリ土類水素化物、又はアルカリ水素化物のような金属水素化物、を含む。適当な酸化剤は、金属ハロゲン化物、硫化物、酸化物、水酸化物、セレン化物、窒化物、及びヒ素化物であり、ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＩ_２、ＣａＢｒ_２、ＭｇＢｒ_２、又はＭｇＩ_２、のようなアルカリ土類ハロゲン化物のようなリン化物、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＢｒ_３、ＥｕＦ_３、ＬａＦ_３、ＧｄＦ_３、ＧｄＢｒ_３、ＬａＦ_３、ＬａＢｒ_３、ＣｅＢｒ_３、ＣｅＩ_２、ＰｒＩ_２、ＧｄＩ_２、及びＬａＩ_２のような希土類ハロゲン化物、ＹＦ_３のような第２又は第３遷移金属ハロゲン化物、Ｃａ_３Ｐ_２、Ｍｇ_３Ｎ_２、及びＭｇ_３Ａｓ_２、のようなアルカリ土類リン化物、窒化物、又はヒ素化物、ＣｒＢ_２又はＴｉＢ_２、のような金属ホウ化物、ＬｉＣｌ、ＲｂＣｌ、又はＣｓＩ、のようなアルカリハロゲン化物、Ｌｉ_２Ｓ、ＺｎＳ、Ｙ_２Ｓ_３、ＦｅＳ、ＭｎＳ、Ｃｕ_２Ｓ、ＣｕＳ、及びＳｂ_２Ｓ_５のような金属硫化物、Ｃａ_３Ｐ_２のような金属リン化物、ＣｒＣｌ_３、ＺｎＦ_２、ＺｎＢｒ_２、ＺｎＩ_２、ＭｎＣｌ_２、ＭｎＢｒ_２、ＭｎＩ_２、ＣｏＢｒ_２、ＣｏＩ_２、ＣｏＣｌ_２、ＮｉＢｒ_２、ＮｉＦ_２、ＦｅＦ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＢｒ_２、ＴｉＦ_３、ＣｕＢｒ、ＶＦ_３、及びＣｕＣｌ_２のような遷移金属ハロゲン化物、ＳｎＢｒ_２、ＳｎＩ_２、ＩｎＦ、ＩｎＣｌ、ＩｎＢｒ、ＩｎＩ、ＡｇＣｌ、ＡｇＩ、ＡｌＩ_３、ＹＦ_３、ＣｄＣｌ_２、ＣｄＢｒ_２、ＣｄＩ_２、ＩｎＣｌ_３、ＺｒＣｌ_４、ＮｂＦ_５、ＴａＣｌ_５、ＭｏＣｌ_３、ＭｏＣｌ_５、ＮｂＣｌ_５、ＡｓＣｌ_３、ＴｉＢｒ_４、ＳｅＣｌ_２、ＳｅＣｌ_４、ＩｎＦ_３、ＰｂＦ_４、及びＴｅＩ_４のような金属ハロゲン化物、Ｙ_２Ｏ_３、ＦｅＯ、ＮｂＯ、Ｉｎ（ＯＨ）_３、Ａｓ_２Ｏ_３、ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、ＢＩ_３、ＣＯ_２、Ａｓ_２Ｓｅ_３のような金属酸化物又は水酸化物、Ｍｇ_３Ｎ_２又はＡｌＮのような金属窒化物、Ｃａ_３Ｐ_２、ＳＦ_６、Ｓ、ＳｂＦ_３、ＣＦ_４、ＮＦ_３、ＫＭｎＯ_４、ＮａＭｎＯ_４、Ｐ_２Ｏ_５、ＬｉＮＯ_３、ＮａＮＯ_３、ＫＮＯ_３のような金属リン化物、及びＢＢｒ_３のような金属ホウ化物、である。ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＦ_３、ＹＦ_３、ＣｒＢ_２、ＴｉＢ_２、ＬｉＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＩ、Ｌｉ_２Ｓ、ＺｎＳ、Ｙ_２Ｓ_３、Ｃａ_３Ｐ_２、ＭｎＩ_２、ＣｏＩ_２、ＮｉＢｒ_２、ＺｎＢｒ_２、ＦｅＢｒ_２、ＳｎＩ_２、ＩｎＣｌ、ＡｇＣｌ、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｅＯ_２、ＣＯ_２、ＳＦ_６、Ｓ、ＣＦ_４、ＮａＭｎＯ_４、Ｐ_２Ｏ_５、ＬｉＮＯ_３、のリストの少なくとも１つを適当な酸化剤は含む。適当な酸化剤は、ＥｕＢｒ_２、ＢａＢｒ_２、ＣｒＢ_２、ＭｎＩ_２、及びＡｇＣｌ、のリストの少なくとも１つを含む。適当な酸化剤は、Ｌｉ_２、ＺｎＳ、及びＹ_２Ｓ_３、の少なくとも１つを含む。ある実施例においては、酸素酸化剤は、Ｙ_２Ｏ_３である。

追加の実施例において、各反応混合物は、上述した（ｉ）−（ｉｉｉ）の構成要素の以下に続く族から選ばれる少なくとも１つの種を含み、更に、（ｉｖ）アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、第２及び第３遷移金属、及び希土類金属、そして、アルミニウムから選ばれる少なくとも１つの還元剤を含む。好ましくは、Ａｌ、Ｍｇ、ＭｇＨ_２、Ｓｉ、Ｌａ、Ｂ、Ｚｒ、及びＴｉ粉末、及び、Ｈ_２のグループからの１つである。

さらなる実施態様では、各反応混合物は、上述した成分（ｉ）〜（ｉｖ）の以下の属から選択される少なくとも１種を含み、ＡＣ、炭素上の１％Ｐｔ又はＰｄ（Ｐｔ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ）及びカーバイド、好ましくはＴｉＣ又はＷＣから選択した導電性支持体などの支持体（ｖ）をさらに含む。

反応物は、如何なるモル比であってもよいが、好ましくは、ほぼ等しいモル比である。

（ｉ）触媒又は触媒原、（ｉｉ）水素源、（ｉｉｉ）酸化剤、（ｉｖ）還元剤、及び（ｖ）担体を含む適当な反応系は、ＮａＨ、ＢａＨ、又はＫＨを触媒として又は触媒源及びＨ源として、ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＭｇＢｒ_２、ＭｇＩ_２、ＣａＢｒ_２、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＦ_３、ＹＦ_３、ＣｒＢ_２、ＴｉＢ_２、ＬｉＣｌ、ＲｂＣｌ、ＣｓＩ、Ｌｉ_２Ｓ、ＺｎＳ、Ｙ_２Ｓ_３、Ｃａ_３Ｐ_２、ＭｎＩ_２、ＣｏＩ_２、ＮｉＢｒ_２、ＺｎＢｒ_２、ＦｅＢｒ_２、ＳｎＩ_２、ＩｎＣｌ、ＡｇＣｌ、Ｙ_２Ｏ_３、ＴｅＯ_２、ＣＯ_２、ＳＦ_６、Ｓ、ＣＦ_４、ＮａＭｎＯ_４、Ｐ_２Ｏ_５、ＬｉＮＯ_３、のうちの１つを酸化剤として、ＭｇＨ_２はまた水素源として機能するかもしれないが、Ｍｇ又はＭｇＨ_２を還元剤として、そして、ＡＣ、ＴｉＣ、又はＷＣを担体として含む。水素化スズが酸化剤であるような場合、Ｓｎ生成物は、触媒作用メカニズムにおいて還元剤の及び導電体の担体の少なくとも１つとして機能するかもしれない。

別の好適な反応では、（ｉ）触媒又は触媒源、（ｉｉ）水素源、（ｉｉｉ）酸化剤及び（ｉｖ）支持体を含むシステムは、触媒、触媒源及びＨ源としてのＮａＨ、ＢａＨ、又はＫＨ、酸化剤としてのＥｕＢｒ_２、ＢａＢｒ_２、ＣｒＢ_２、ＭｎＩ_２及びＡｇＣｌの１つ、ならびに支持体としてのＡＣ、ＴｉＣ又はＷＣから成る。反応物は、如何なるモル比であってもよいが、好ましくは、ほぼ等しいモル比である。

触媒、水素源、酸化剤、還元剤及び支持体は任意の所望のモル比でよい。反応物、ＫＨ又はＮａＨを含む触媒、ＣｒＢ_２、ＡｇＣｌ_２の少なくとも１つを含む酸化剤、及びアルカリ土類、遷移金属又はレアアースハロゲン化物、好ましくはＥｕＢｒ_２、ＢａＢｒ_２及びＭｎＩ_２などの臭化物又はヨウ化物の群から得る金属ハロゲン化物、Ｍｇ又はＭｇＨ_２を含む還元剤、ならびにＡＣ、ＴｉＣ又はＷＣを含む支持体を有する実施態様では、モル比はほぼ同じである。レアアースハロゲン化物は対応するハロゲンと、金属又はＨＢｒなどの水素ハロゲン化物との直接的反応により形成し得る。二ハロゲン化物はＨ_２還元により三ハロゲン化物から形成し得る。

追加の酸化剤は、高い双極子モーメントを持った中間体を形成、又は、高い双極子モーメントを持つものである。好ましくは、高い双極子モーメントを持つ種は、触媒作用反応において触媒から容易に電子を受け取る。その種は、高い電子親和力を持ってもよい。１つの実施例において、電子受容体は、それぞれ、ｓｐ^３、３ｄ、及び４ｆの半分満たされた殻を持つＳｎ、Ｍｎ、及びＧｄ又はＥｕ化合物のような半分満たされた又はおよそ半分満たされた電子殻を持っている。後者のタイプの代表的な酸化物は、ＬａＦ_３、ＬａＢｒ_３、ＧｄＦ_３、ＧｄＣｌ_３、ＧｄＢｒ_３、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＩ_２、ＥｕＣｌ_２、ＥｕＦ_２、ＥｕＢｒ_３、ＥｕＩ_３、ＥｕＣｌ_３、及びＥｕＦ_３に対応する金属である。１つの実施例において、酸化剤は、高い酸化状態を持ち、更に、Ｆ、Ｃｌ、又はＯの少なくとも１つのような高い電気陰性度を備える原子を含む、Ｐ、Ｓ、Ｓｉ、及びＣの少なくとも１つのような非金属の化合物を含む。別の実施例においては、オキシダントは、２価のような低い酸化状態を持つＦｅ及びＳｎの少なくとも１つのような金属の化合物からなり、そして、更に、Ｂｒ若しくはＩの少なくとも１つのような低い電気陰性度を持つ原子からなる。ＭｎＯ_４ ⁻、ＣｌＯ４_４ ⁻、又はＮＯ_３ ⁻のような１価の負の電荷を持つイオンは、ＣＯ_３ ^２−又はＳＯ_４ ^２−のような２価の負の電荷を持つイオンよりも好ましい。実施例において、オキシダントは、反応性生物として溶融されセルから除かれるように、低い融点を持つ金属に対応する金属ハロゲン化物のような化合物からなる。低い融点の金属の適当なオキシダントは、Ｉｎ、Ｇａ、Ａｇ、及びＳｎのハロゲン化物である。反応物は、如何なるモル比であってもよいが、好ましくは、ほぼ等しいモル比である。

ある実施態様では、反応混合物は、（ｉ）第Ｉ族元素からの金属又は水素化物を含む触媒又は触媒源、（ｉｉ）Ｈ_２ガス又はＨ_２ガス源又は水素化物などの水素源、（ｉｉｉ）ハロゲン化物、酸化物又は硫化物化合物、好ましくは金属ハロゲン化物、酸化物又は硫化物、より好ましくは第ＩＡ、ＩＩＡ、３ｄ、４ｄ、５ｄ、６ｄ、７ｄ、８ｄ、９ｄ、１０ｄ、１１ｄ、１２ｄ族の元素及びランタニドのハロゲン化物、最も好ましくは遷移金属ハロゲン化物又はランタニドハロゲン化物を含む酸化剤、（ｉｖ）元素又は水素化物、好ましくはＭｇ、ＭｇＨ_２、Ａｌ、Ｓｉ、Ｂ、Ｚｒ及びＬａなどのレアアース金属から選択される１種以上の元素又は水素化物を含む還元剤、及び（ｖ）好ましくは導電性であり、好ましくは反応混合物の他種と反応して別の化合物を形成することのない支持体から成る。好適な支持体はＡＣなどの炭素、Ｐｔ又はＰｄ／Ｃなどの金属を含浸させたカーバイド、及びカーバイド、好ましくはＴｉＣ又はＷＣから成ることが好ましい。

ある実施態様では、反応混合物は、（ｉ）第Ｉ族元素からの金属又は水素化物を含む触媒又は触媒源、（ｉｉ）Ｈ_２ガス又はＨ_２ガス源又は水素化物などの水素源、（ｉｉｉ）ハロゲン化物、酸化物又は硫化物化合物、好ましくは金属ハロゲン化物、酸化物又は硫化物、より好ましくは第ＩＡ、ＩＩＡ、３ｄ、４ｄ、５ｄ、６ｄ、７ｄ、８ｄ、９ｄ、１０ｄ、１１ｄ、１２ｄ族の元素及びランタニドのハロゲン化物、最も好ましくは遷移金属ハロゲン化物又はランタニドハロゲン化物を含む酸化剤、（ｉｖ）元素又は水素化物、好ましくはＭｇ、ＭｇＨ_２、Ａｌ、Ｓｉ、Ｂ、Ｚｒ及びＬａなどのレアアース金属から選択される１種以上の元素又は水素化物を含む還元剤、及び（ｖ）好ましくは導電性であり、好ましくは反応混合物の他種と反応して別の化合物を形成することのない支持体から成る。好適な支持体はＡＣなどの炭素、Ｐｔ又はＰｄ／Ｃなどの金属を含浸させたカーバイド、及びカーバイド、好ましくはＴｉＣ又はＷＣから成ることが好ましい。

ある実施例において、反応混合物は、触媒又は触媒の源、水素又は水素の源を含み、更に、還元剤、支持体、及び酸化剤のような他の種を含むが、ここで、混合物は、ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＴｉＢ_２、ＣｒＢ_２、ＬｉＣｌ、ＲｂＣｌ、ＬｉＢｒ、ＫＩ、ＭｇＩ_２、Ｃａ_３Ｐ_２、Ｍｇ_３Ａｓ_２、Ｍｇ_３Ｎ_２、ＡｌＮ、Ｎｉ_２Ｓｉ、Ｃｏ_２Ｐ、ＹＦ_３、ＹＣｌ_３、ＹＩ_３、ＮｉＢ、ＣｅＢｒ_３、ＭｇＯ、Ｙ_２Ｓ_３、Ｌｉ_２Ｓ、ＧｄＦ_３、ＧｄＢｒ_３、ＬａＦ_３、ＡｌＩ_３、Ｙ_２Ｏ_３、ＥｕＢｒ_３、ＥｕＦ_３、Ｃｕ_２Ｓ、ＭｎＳ、ＺｎＳ、ＴｅＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、ＳｎＩ_２、ＳｎＢｒ_２、ＣｏＩ_２、ＦｅＢｒ_２、ＦｅＣｌ_２、ＥｕＢｒ_２、ＭｎＩ_２、ＩｎＣｌ、ＡｇＣｌ、ＡｇＦ、ＮｉＢｒ_２、ＺｎＢｒ_２、ＣｕＣｌ_２、ＩｎＦ_３、アルカリ金属、アルカリ水素化物、ＬｉＢｒ、ＫＩ、ＲｂＣｌのようなアルカリハロゲン化物、アルカリ土類金属、アルカリ土類水素化物、ＢａＦ_２、ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＩ_２、ＣａＢｒ_２、ＳｒＩ_２、ＳｒＢｒ_２、ＭｇＢｒ_２、及びＭｇＩ_２のようなアルカリ土類ハロゲン化物、活性炭（ＡＣ）、炭化物、遷移金属、希土類金属、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｂ、Ｚｒ、及びＬａを含む。

ｅ．交換反応、熱可逆的反応及び再生
ある実施態様では、酸化剤、ならびに還元剤、触媒源及び触媒の少なくとも１つは可逆的に反応する場合がある。ある実施態様では、酸化剤はハロゲン化物、好ましくは金属ハロゲン化物、より好ましくは、遷移金属、スズ、インジウム、アルカリ金属、アルカリ土類金属及びレアアースハロゲン化物、最も好ましくはレアアースハロゲン化物である。可逆反応はハロゲン化物交換反応であることが好ましい。好ましくは、周囲温度〜３０００℃、好ましくは周囲温度〜１０００℃の温度で、酸化剤と、還元剤、触媒源及び触媒の少なくとも１つとの間でハロゲン化物が可逆的に交換されるように、反応エネルギーは低いことが好ましい。反応平衡はハイドリノ反応を実行ために変化させてもよい。変化は温度変化、反応濃度の変化、又は反応比の変化により起こり得る。反応は水素添加により維持し得る。代表的な反応では、交換は

であり、式中、ｎ_１、ｎ_２、ｘ及びｙは整数であり、Ｘはハロゲン化物、Ｍ_ｏｘは酸化剤の金属、Ｍ_{ｒｅｄ／ｃａｔ}は還元剤、触媒源及び触媒。ある実施態様では、１つ以上の反応物はハロゲン化物であり、さらに反応には、ハロゲン化物交換以外に可逆的水素化物交換が挙げられる。可逆反応は、反応物の温度及び濃度など他の反応条件以外に水素圧を調節して制御してもよい。典型的な反応は次のとおりである。

ある実施態様では、１つ以上の反応物はハロゲン化物であり、さらに反応には、ハロゲン化物交換以外に可逆的水素化物交換が挙げられる。可逆反応は、反応物の温度及び濃度など他の反応条件以外に水素圧を調節して制御してもよい。典型的な反応は

であり、式中、ｎ_１、ｎ_２、ｘ及びｙは整数であり、Ｘはハロゲン化物、Ｍ_ｏｘは酸化剤の金属、Ｍ_{ｒｅｄ／ｃａｔ}は還元剤、触媒源及び触媒。反応混合物は、触媒又は触媒の源と、水素又は水素の源と、支持体と、そして、アルカリ土類金属、Ｌｉのようなアルカリ金属、及びアルカリ土類水素化物又はアルカリ水素化物のような別の水素化物から少なくとも１以上と、を含んでよい。ＫＨ又はＮａＨのようなアルカリ金属を少なくとも含む触媒又は触媒の源を含む実施例において、再生化は、アルカリ金属を蒸発させてそれを水素化することにより、最初の金属水素化物を形成するように達成される。ある実施例において、触媒又は触媒の源、及び水素の源は、ＮａＨ又はＫＨを含み、そして、水素化物交換のための金属反応物はＬｉを含む。そして、生成物ＬｉＨは、熱分解によって再生される。Ｎａ又はＫの蒸気圧力が、Ｌｉのそれより非常に高いので、前者は選択的に蒸発するかもしれず、再水素化されて、反応混合物を再生させるために再添加されるかもしれない。別の実施例において、水素化物交換のための還元剤又は金属は、Ｍｇ及びＣａのような２つのアルカリ土類金属からなるかもしれない。再生反応は、水素化物がＭｇＨ_２又はＣａＨ_２のような反応生成物であるところ、真空中で別の金属水素化物の熱分解を更に含むかもしれない。ある実施例において、水素化物は、金属間化合物であるか、或いは、Ｎａ、Ｃａ、及びＭｇの少なくとも２つとＨを含むような水素化物の混合物である。混合された水素化物は、最も安定な単一種の金属水素化物よりも低い分解温度を持つかもしれない。ある実施例において、水素化物は、反応器システムの水素脆化を防ぐようにＨ_２圧力を下げる。支持体は、ＴｉＣのような炭化物からなってよい。反応混合物は、ＮａＨ、ＴｉＣ、Ｍｇ、及びＣａを含んでよい。ＣａＨ_２のようなアルカリ土類水素化物生成物は、７００℃以上のような高い温度で、真空下で分解されてよい。Ｎａのようなアルカリ金属は、蒸発して再水素化されるかもしれない。マグネシウムのような他のアルカリ土類金属もまた、蒸発するかもしれず、別々に凝縮するかもしれない。反応物は、最初の反応混合物を形成するように、再結合されるかもしれない。反応物は任意のモル比であってよい。更なる実施例において、Ｎａのような蒸発する金属は、灯芯又は毛管構造によって戻される。灯芯は、ヒートパイプのそれであってよい。或いは、凝縮された金属は、重力によって反応物へと落下して戻るかもしれない。水素は、ＮａＨを形成するために供給されるかもしれない。もう１つの実施例において、水素化物交換のための還元剤又は金属は、アルカリ金属又は遷移金属からなるかもしれない。反応物は、ハロゲン化アルカリのようなハロゲン化物を更に含むかもしれない。実施例において、ハロゲン化物のような化合物は、支持体として機能するかもしれない。化合物はハロゲン化物のような金属化合物かもしれない。金属化合物は、支持体を含むように対応する導電性の金属へと還元されるかもしれない。適当な反応混合物は、ＮａＨ ＴｉＣ Ｍｇ Ｌｉ、ＮａＨ ＴｉＣ ＭｇＨ_２ Ｌｉ、ＮａＨ ＴｉＣ Ｌｉ、ＮａＨ Ｌｉ、ＮａＨ ＴｉＣ Ｍｇ ＬｉＨ、ＮａＨ ＴｉＣ ＭｇＨ_２ ＬｉＨ、ＮａＨ ＴｉＣ ＬｉＨ、ＮａＨ ＬｉＨ、ＮａＨ ＴｉＣ、ＮａＨ ＴｉＣ Ｍｇ ＬｉＢｒ、ＮａＨ ＴｉＣ Ｍｇ ＬｉＣｌ、ＮａＨ Ｍｇ ＬｉＢｒ、ＮａＨ Ｍｇ ＬｉＣｌ、ＮａＨ Ｍｇ Ｌｉ、ＮａＨ ＭｇＨ_２ ＬｉＢｒ、ＮａＨ ＭｇＨ_２ ＬｉＣｌ、ＮａＨ Ｍｇ ＬｉＨ、ＫＨ ＴｉＣ Ｍｇ Ｌｉ、ＫＨ ＴｉＣ ＭｇＨ_２ Ｌｉ、ＫＨ ＴｉＣ Ｌｉ、ＫＨ Ｌｉ、ＫＨ ＴｉＣ Ｍｇ ＬｉＨ、ＫＨ ＴｉＣ ＭｇＨ_２ ＬｉＨ、ＫＨ ＴｉＣ ＬｉＨ、ＫＨ ＬｉＨ、ＫＨ ＴｉＣ、ＫＨ ＴｉＣ Ｍｇ ＬｉＢｒ、ＫＨ ＴｉＣ Ｍｇ ＬｉＣｌ、ＫＨ Ｍｇ ＬｉＢｒ、ＫＨ Ｍｇ ＬｉＣｌ、ＫＨ Ｍｇ Ｌｉ、ＫＨ ＭｇＨ_２ ＬｉＢｒ、ＫＨ ＭｇＨ_２ ＬｉＣｌ、及び ＫＨ Ｍｇ ＬｉＨである。他の適当な反応混合物は、ＮａＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ、ＮａＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ Ｃａ、Ｎａ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ、Ｎａ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ Ｃａ、ＫＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ、ＫＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ Ｃａ、Ｋ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ、及びＫ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ Ｃａである。他の適当な反応混合物は、ＮａＨ Ｍｇ、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣ、及びＮａＨ Ｍｇ ＡＣを含む。ＡＣは、ＮａＨ＋Ｍｇのための好ましい支持体である。なぜならば、Ｎａ又はＭｇは全く層間に入らず、ＡＣの表面積が非常に大きくなるからである。反応混合物は、選択された温度で所望の水素圧力を確立するように、固定された反応体積における水素化物の混合物を含むかもしれない。水素化物の混合物は、アルカリ土類金属、及び、Ｍｇ及びＭｇＨ_２のようなその水素化物を含むかもしれない。加えて、水素ガスも添加されるかもしれない。適当な圧力範囲は、１気圧から２００気圧である。適当な反応混合物は、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＋ Ｈ_２、ＫＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ ＋ Ｈ_２、ＫＨ Ｍｇ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ ＋ Ｈ_２、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＋ Ｈ_２、ＮａＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ ＋ Ｈ_２、及びＮａＨ Ｍｇ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ ＋ Ｈ_２からなる群のうちの１つ以上である。ＴｉＣに加えて、他の適当な支持体は、ＹＣ_２、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、又はＷＣである。

ある実施例において、反応混合物は、触媒又は触媒の源、及び、アルカリ金属水素化物のような水素の源、アルカリ土類金属のような還元剤、Ｌｉ又はＬｉＨ、及び、アルカリ金属ハロゲン化物のようなゲッター又は支持体のうちの少なくとも２つを含むかもしれない。非導電性支持体は、反応の間に、金属のような伝導性の支持体に変換されるかもしれない。反応混合物は、ＮａＨ Ｍｇ、及び、ＬｉＣｌ又はＬｉＢｒを含むかもしれない。そして、導電性のＬｉが反応の間に形成するかもしれない。
例となる実験結果は、
０３１０１０ＷＦＣＫＡ２＃１６２６；１．５インチ ＬＤＣ； ８．０ｇ ＮａＨ＃８＋８．０ｇ Ｍｇ＃６＋３．４ｇ ＬｉＣｌ＃２＋２０．０ｇ ＴｉＣ ＃１０５、最高温度（Ｔｍａｘ）：５７５℃、Ｅｉｎ：２８４ｋＪ、ｄＥ：１２ｋＪ、理論エネルギー：２．９ｋＪ、エネルギー・ゲイン：４．２である。

実施例において、ＭＨ（Ｍはアルカリ金属）のような反応混合物、Ｍｇのような還元剤、ＴｉＣ又はＷＣのような支持体、及び、ＭＸ（Ｍはアルカリ金属、Ｘはハロゲン）又は（ＭＸ_２（Ｍはアルカリ土類金属、Ｘはハロゲン）のような酸化剤、生成物はＭＨ（／ｐ）のような金属ハイドリノ水素化物を含む。ハイドリノ水素化物は、純ガスかもしれないＨＣｌのような酸の化学量論的な添加による分子ハイドリノへと変換されるかもしれない。生成物金属ハロゲン化物は、金属を水素化することに続いて溶融塩電気分解により金属水素化物に再生されるかもしれない。

実施例において、反応混合物は、水素化物又はＨ_２のような水素の源及び希土類金属のような還元剤及びアルカリハロゲン化物のような触媒の源であるハロゲン化物を含む。適当な反応物は、Ｍｇ＋ＲｂＦ及びＨ源、並びに、Ｍｇ＋ＬｉＣｌ及びＨ源である。反応は、それぞれ、Ｒｂ^＋及びＬｉ触媒の形成で進行する。

適当な反応温度範囲は、ハイドリノ反応が起こる温度である。その温度は、混合物の少なくとも１成分が溶け、相変化を受け、分解のような化学的な変化を受け、又は、その混合物の少なくとも２つの成分が反応するような温度範囲にあってよい。反応温度は、３０℃から１２００℃の範囲内であってよい。適当な温度範囲は、３００℃から９００℃である。少なくともＮａＨを含む反応混合物のための反応温度範囲は、４７５℃より上であるかもしれない。金属ハロゲン化物又は水素化物を含む反応混合物のための反応温度は、再生反応温度以上であるかもしれない。アルカリ、アルカリ土類、又は希土類元素ハロゲン化物、アルカリ金属又はアルカリ金属水素化物のような触媒又は触媒の源を含む反応混合物のための適当な温度範囲は、６５０℃から８５０℃である。ＭＣ_ｘ（Ｍはアルカリ金属である）のような生成物として、アルカリ金属炭素を形成する混合を含む反応のためには、温度範囲は、アルカリ金属炭素の形成温度又はそれ以上であるかもしれない。その反応は、ＭＣ_ｘが減圧の下でＭ及びＣへと再生する温度で実施されるかもしれない。

ある実施例において、揮発性の種は、アルカリ金属のような金属である。適当な金属は、Ｎａ及びＫを含む。再生の間、金属は、反応器への側枝からなるかもしれない垂直チューブのようなシステムのより冷たい部分で、凝縮するかもしれない。金属は、金属のリザーバタンクに足されてもよい。そのチューブの中の金属柱がその供給部の近くに水素を維持するところ、リザーバタンクは、ＮａＨ又はＫＨのような金属水素化物を形成するように表面の下に水素供給フィード（供給部）を持つかもしれない。金属水素化物は、ヒートパイプの毛管の構造のような毛管のシステムの内側で形成されるかもしれない。毛細管は、金属水素化物が反応混合物に加えられるように、反応混合物がある反応器の１つの区分へと金属水素化物を選択的に移動させるかもしれない。毛細管は、金属の液体に対してイオン的に選択的であるかもしれない。芯の中の水素は、液体として金属水素化物を維持するために、十分な圧力にあるかもしれない。

その反応混合物は、触媒又は触媒の源、水素又は水素の源、支持体、還元剤、及び酸化剤の内の少なくとも２つを含むかもしれない。ある実施例において、金属間化合物は、溶媒、支持体、還元剤のうちの少なくとも１つとして機能するかもしれない。金属間化合物は、Ｍｇ及びＣａの混合物、又は、Ｍｇのようなアルカリ土類金属及びＮｉのような遷移金属の混合物の内の少なくとも２つを含むかもしれない。金属間化合物は、触媒又は触媒の源、及び、水素又は水素の源の少なくとも１つのための溶媒として機能するかもしれない。ＮａＨ又はＫＨは、その溶媒によって溶解されるかもしれない。反応混合物は、ＮａＨ Ｍｇ Ｃａ、及び、ＴｉＣのような支持体を含むかもしれない。支持体は、炭素又は炭化物のような酸化剤であるかもしれない。ある実施例において、Ｍｇのようなアルカリ土類金属のような溶媒は、ＮａＨ分子を形成するように、ＮａＨイオン化合物のようなアルカリ金属水素化物のような触媒の源又は触媒と相互作用し、更なる反応がハイドリノを形成するのを許す。セルは、熱発生を維持するために定期的に加えられるＨ_２をもって、この温度で稼働されるかもしれない。

ある実施態様では、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属ハロゲン化物、又はレアアースハロゲン化物、好ましくはＲｂＣｌ、ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＥｕＸ_２又はＧｄＸ_３（Ｘはハロゲン化物又は硫化物）、最も好ましくはＥｕＢｒ_２などの酸化剤は、触媒又は触媒源、好ましくはＮａＨ又はＫＨ、場合により還元剤、好ましくはＭｇ又はＭｇＨ_２と反応させ、Ｍ_ｏｘ又はＭ_ｏｘＨ_２及びＮａＸ又はＫＸなどの触媒のハロゲン化物又は硫化物を形成する。レアアースハロゲン化物は、触媒、又は触媒源、場合により還元剤を選択的に除去することで再生し得る。ある実施態様では、Ｍ_ｏｘＨ_２を熱分解し、ポンピングなどの方法で水素ガスを除去する。ハロゲン化物交換（式（６２〜６３））は触媒の金属を形成する。金属はアルカリ土類又はレアアースハロゲン化物などの金属ハロゲン化物から離れる溶融液体又は蒸発ガスもしくは昇華ガスとして除去してよい。例えば遠心分離又は加圧不活性ガス流などの方法で液体を除去してよい。触媒又は触媒源は再水素化する。これは元の混合物中でレアアースハロゲン化物及び支持体と再結合する初期反応物を再生するのに適している。Ｍｇ又はＭｇＨ_２を還元剤として使用する場合、Ｈ_２を付加した水素化物を形成し、水素化物を溶融し、液体を除去することによってＭｇを最初に除去し得る。Ｘ＝Ｆである実施態様では、ＥｕＨ_２などのレアアースとＦを交換することでＭｇＦ_２生成物がＭｇＨ_２に変換することが可能で、ここでは溶融したＭｇＨ_２は連続的に除去する。ＭｇＨ_２の形成及び選択的除去に有利になるように、高圧Ｈ_２下で反応を行ってもよい。還元剤は再水素化し、他の再生反応物に添加し、元の反応混合物を形成し得る。別の実施態様では、交換反応は、酸化剤の金属硫化物又は酸化物と、還元剤、触媒源及び触媒の少なくとも１つとの間で起こる。各タイプのシステムの例には、１．６６ｇのＫＨ＋１ｇのＭｇ＋２．７４ｇのＹ_２Ｓ_３＋４ｇのＡＣ及び１ｇのＮａＨ＋１ｇのＭｇ＋２．２６ｇのＹ_２Ｏ_３＋４ｇのＡＣが挙げられる。

触媒、触媒源又は還元剤の選択的除去は連続的であり、触媒、触媒源又は還元剤は反応器内で少なくとも部分的に再利用され得る。反応器はさらに蒸留器又は還流部材を含み、図４の蒸留器３４、触媒源又は還元剤などの触媒を除去し、それをセルに戻すことが可能である。場合により、それを水素化し、さらに反応させ、この生成物を戻すことも可能である。セルは、不活性ガス及びＨ_２の混合物で満たされるかもしれない。ガス混合物は、Ｈ_２が反応器のトップに浮くように、Ｈ_２より重いガスを含むかもしれない。ガスは、Ｎｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、及びＸｅの少なくとも１つであるかもしれない。或いは、ガスは、Ｋ、Ｋ_２、ＫＨ、又はＮａＨのようなアルカリ金属又は水素化物であるかもしれない。ガスは、金属の沸点あたりのように高温でセルを作動することにより、形成されるかもしれない。Ｈ_２の濃度が高いセクションは、金属蒸気がこの領域で凝縮するように、より冷たいかもしれない。金属蒸気は、金属水素化物を形成するようにＨ_２と反応するかもしれず、水素化物は、セルに戻されるかもしれない。水素化物は、副経路によって返されるかもしれず、その結果、金属の輸送になる。適当な金属は、触媒又は触媒の源である。金属は、アルカリ金属であるかもしれず、それぞれ、水素化物は、Ｎａ又はＫ及びＮａＨ又はＫＨのようなアルカリ金属水素化物であるかもしれない。ＬｉＨは、９００℃まで安定で、６８８．７℃融解する。従って、それは、ＬｉＨの分解温度より低い対応する再生温度において熱分解することなく、反応器へ加えられ得る。

反応温度は最大値と最小値間で循環させ、平衡移動により反応物を連続的に再利用してもよい。ある実施態様では、システム熱交換器は、セル温度を高低値間で急速に変化させ、平衡を前後させ、ハイドリノ反応を促進することが可能である。

もう１つの実施例において、反応物は、コンベヤー又はオージェのような機械的なシステムによって、熱反応ゾーンに輸送されるかもしれない。熱は、熱交換器によって抽出されてよく、タービンのような負荷及び発電機へと供給されてよい。生成物は、連続的に再生され、或いは、バッチで再生され、熱反応ゾーンへと回生するように移動されるかもしれない。再生は、熱的であるかもしれない。触媒又は触媒の源を含むのののような金属を蒸発させることにより、再生されるかもしれない。除去された金属は、熱反応ゾーンに入る前に、反応混合物のバランス（差）と組み合わされて、水素化されるかもしれない。結合は、混合のステップを更に含むかもしれない。

再生反応は、水素のような追加された種と行われる触媒反応を含んでよい。１つの実施例において、触媒及びＨの源は、ＫＨであり、そして、オキシダントはＥｕＢｒ_２である。熱的に引き起こされた再生反応は次のようになる。

又は

その代わりに、Ｈ_２は、ＫＨ及びＥｕＢｒ_２のような酸化剤及び触媒の源又は触媒の再生触媒としてそれぞれ機能する。

そして、ＥｕＢｒ_２は、Ｈ_２還元によってＥｕＢｒ_３から形成される。可能性のあるルートは、次の式の通りである。

ＨＢはリサイクルされてよい。

正味の反応は、以下ようになる。

熱的に促進される再生反応の速度は、より低いエネルギーで当業者に知られる異なる道筋を使うことにより、増大させられ得る。

金属と、Ｈ_２の存在において対応する水素化物との間に、次式のような平衡が存在するので、式（７１）により与えられる反応は可能性がある。

反応の道筋は、以下の式のように当業者に知られる、より低いエネルギーの中間ステップを含んでもよい。

反応混合物は、ＴｉＣ、ＹＣ_２、Ｂ_４Ｃ、ＮｂＣ、及びＳｉナノ粉末のような支持体のような支持体からなってよい。

ＫＨ又はＫ金属はアルカリ土類又はレアアースハロゲン化物などの金属ハロゲン化物から離れる溶融液体又は蒸発ガスもしくは昇華ガスとして除去してよい。遠心分離又は加圧不活性ガス流などの方法で液体を除去してよい。他の実施態様では、ＮａＨ、ＬｉＨ、ＲｂＨ、ＣｓＨ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｒｂ、Ｃｓなどの別の触媒又は触媒源はＫＨ又はＫと置換し、酸化剤は別のレアアースハロゲン化物又はアルカリ土類ハロゲン化物、好ましくはＭｇＦ_２、ＭｇＣｌ_２、ＣａＢｒ_２、ＣａＦ_２、ＳｒＣｌ_２、ＳｒＩ_２、ＢａＢｒ_２、若しくはＢａＩ_２を含んでよい。

反応物−生成物エネルギーギャップが小さい場合には、反応物は熱的に再生されるかもしれない。例えば、以下に与えられる式による反応を、その下に示す式で表わす反応を達成する幾つかの経路により、熱的に逆にすることは、熱力学的に有利である。

反応は、カリウムを動的に除去することによって、より完全に駆動されることができる。式（７８）によって与えられる反応は、アルゴン雰囲気下で、４時間１０５０℃で外径が１インチの石英管内においてニッケル箔で包まれるアルミナボート内で、ＫＢｒ及びＥｕの混合物（３．６ｇ（３０モル）のＫＢｒ及び２．３ｇ（１５モル）のＥｕ）の２対１モル比の混合物を反応させることにより確認された。カリウム金属は、発熱ゾーンから蒸発させられ、そして、ＸＲＤによって特定される大部分の生成物はＥｕＢｒ_２であった。もう１つの実施例において、ＥｕＢｒ_２は、１インチの外径の真空気密の石英管において、一方の端で開いており、外径が０．７５インチのステンレス鋼製の管内におかれたステンレス鋼の箔の坩堝内に包まれたＫＢｒ及びＥｕの混合物（４．１ｇ（３４．５モル）のＫＢｒ及び２．１ｇ（１３．８モル）のＥｕ）という約２対１モルの混合物を反応させることにより、式（７８）により与えられる反応に従って、形成された。反応は、真空下で１時間の間８５０℃で行われた。カリウム金属は、発熱ゾーンから蒸発させられ、そして、ＸＲＤによって特定される大部分の生成物はＥｕＢｒ_２であった。ある実施例において、塩混合物のような反応混合物は、再生反応物の融点を降下させるために用いられる。適当な混合物は、アルカリ金属カチオンのような複数の触媒の複数のカチオンの共晶塩の混合物である。他の実施例において、金属、水素化物、又は、他の化合物若しくは元素の混合物は、再生反応物の融点を降下させるために用いられる。

このハイドリノ触媒システムの非ハイドリノ化学作用のエネルギー・バランスは、基本的に、連続パワー源を構成する同時に維持される各々のパワー及び再生サイクルに関し、９００ｋＪ／１モルのＥｕＢｒ_２が、実験的に計測されたケースにおいてサイクルにつき放出されるように、エネルギー的にニュートラル（中立）である。観測されたパワー密度は、およそ１０Ｗ／ｃｍ^３であった。温度限界は、容器材料の耐久性によって決められる。ハイドリノ反応の正味の燃料バランスは、Ｈ_２（１／４）を形成するために消費される、５０ＭＪ／Ｈ_２モル、である。

ある実施例において、酸化剤は、その化学量論が１未満であるように、水が少量種として存在するかもしれないところ、ＥｕＸ_２（Ｘはハロゲン化物）水和物である。酸化剤は、ユウロピウム、ハロゲン化物、及び、ＥｕＯＸのような酸化物、好ましくはＥｕＯＢｒ又はＥｕＸ_２との混合物を更に含むかもしれない。もう１つの実施例において、酸化剤は、ＥｕＢｒ_２のようなＥｕＸ_２であり、支持体は、ＹＣ_２又はＴｉＣのような炭化物である。

実施例において、Ｋ又はＮａのような金属触媒又は触媒の源は、ハロゲン化物交換反応のような交換反応がＥｕＢｒ_２のような酸化剤の再生で起こり、発熱ゾーンから蒸発させられる。触媒金属は、閉じると主要な反応器チャンバーから凝縮チャンバーを分離するようなゲート弁又は仕切弁のような弁を持つ凝縮チャンバー内で凝縮されるかもしれない。触媒金属は、水素ガスのような水素の源を加えることによって、水素化されるかもしれない。そして、水素化物は、反応混合物へ加えられるかもしれない。ある実施例において、その弁は開けられ、そして、融点まで加熱された水素化物は反応室に流れ込む。好ましくは、凝縮チャンバーは、その流れが少なくとも部分的に重力で起こるように主要な反応チャンバーの上にある。水素化物はまた、機械的に加えられるかもしれない。熱的に再生する他の適当な反応システムは、ＮａＨ、ＢａＨ、又はＫＨ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、Ｋｉ、及びＲｂＣｌのようなアルカリハロゲン化物、又は、ＭｇＦ_２、ＭｇＣｌ_２、ＣａＢｒ_２、、ＣａＦ_２、ＳｒＣｌ_２、ＳｒＩ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＢｒ_２、又はＢａＩ_２のようなアルカリ土類ハロゲン化物を含む。

その反応混合物は、支持体として又は還元剤としてＭｇ_２Ｂａのような金属間化合物を含んでよく、更に、ＫＦ＋ＭｇＦ_２又はＫＭｇＦ_３のようなアルカリハロゲン化物と、又は、ＭｇＦ_２＋ＭｇＣｌ_２のようなアルカリ土類ハロゲン化物単独の混合物のような酸化剤の混合物を含んでよい。これらの反応物は、反応混合物の生成物から、熱的に再生されるかもしれない。ＭｇＦ_２＋ＭｇＣｌ_２の再生の間、ＭｇＣｌ_２は、Ｆに代わるＣｌの交換反応の生成物として、動的に取り除かれるかもしれない。除去は、少なくとも後者の場合において、液体混合から、蒸発、昇華、又は析出によってされるかもしれない。

もう１つの実施例において、反応物−生成物エネルギー・ギャップはより大きく、そして、反応物は、少なくとも１つの種を取り除くことによって熱的に再生されるかもしれない。例えば、１０００℃未満の温度で、次の式により与えられる反応を逆転させることは、熱力学的に好ましくない。

しかし、Ｋのような種を除くことにより、以下の式の反応を達成する幾つかの道がある。

このように、非平衡熱力学が適用され、そして、多くの反応システムが、閉じられたシステムの平衡熱力学だけを考慮して熱力学的に有利でないとされても、再生できるのである。

式（８０）によって与えられる反応は、カリウムを動的に除去することにより、より完全に駆動されることができる。式（８０）によって与えられる反応は、１インチの外径の真空気密な石英管の中で、一端を開放して、０．７５インチの外径垂直ステンレス鋼管の中で、ＫＩ及びＭｎの２対１モル比の混合物を反応させることにより確認された。反応は、真空下で１時間、８５０℃で行われた。カリウム金属は、発熱ゾーンから蒸発させられ、そして、ＭｎＩ_２生成物はＸＲＤによって同定された。

もう１つの実施例において、金属ハロゲン化物は、酸化剤として機能するかもしれず、ＫＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、又はＲｂＣｌのようなアルカリ金属、又は、アルカリ土類ハロゲン化物を含む。適当なアルカリ土類ハロゲン化物は、ハロゲン化マグネシウムである。反応混合物は、ＫＨ、ＢａＨ、又はＮａＨのようなＨの源及び触媒の源、ＭｇＦ_２、ＭｇＢｒ_２、ＭｇＣｌ_２、ＭｇＢｒ_２、ＭｇＩ_２のうちの１つのような酸化剤、及び、ＭｇＢｒ_２及びＭｇＩ_２のような混合物、又はＭｇＩＢｒような混合ハロゲン化化合物、Ｍｇ金属粉末のような還元剤、及び、ＴｉＣ、ＹＣ_２、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、又はＷＣのような支持体を含む。マグネシウムハロゲン化物（ハロゲン化マグネシウム）酸化剤に対する利点は、反応物酸化剤を再生させるためにＭｇ粉末を取り除く必要がないかもしれないことである。再生は、加熱によるかもしれない。熱的に引き起こされた再生反応は次のようになる。

又は

ここで、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩである。他の実施例において、ＮａＨ又はＢａＨのようなもう１つのアルカリ金属又はアルカリ金属水素化物がＫＨと置き換わるかもしれない。

もう１つの実施例において、酸化剤として機能するかもしれない金属ハロゲン化物は、金属がまた、触媒又は触媒の源の金属でもあるところ、ＫＩのようにアルカリ金属ハロゲン化物を含む。反応混合物は、ＫＨ又はＮａＨのようなＨの源及び触媒の源、ＫＸ又はＮａＸの１つのような酸化剤（ここでＸは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、又はＩ）又は酸化剤の混合物、Ｍｇ金属粉末のような還元剤、及び、ＴｉＣ、ＹＣ_２、Ｂ_４Ｃ、ＮｂＣ、及びＳｉナノ粉末のような支持体、を含むかもしれない。そのようなハロゲン化物酸化剤に対する利点は、システムが、反応物酸化剤の再生のために単純化されることである。再生は、加熱でなされてもよい。熱的に引き起こされた再生反応は次のようになる。

ここで、Ｋのようなアルカリ金属は、蒸気として集められ、水素化され、そして、最初の反応混合物を形成するように反応混合物に加えられるかもしれない。

ＬｉＨは、９００℃まで安定で、７８８．７℃で融解する。このように、ＬｉＣｌ及びＬｉＢｒのようなリチウムハロゲン化物（ハロゲン化リチウム）は、最初のリチウムハロゲン化物（ハロゲン化リチウム）を形成するようにＬｉＨが反応するので、Ｋ又はＮａのようなもう１つの触媒金属が再生中に選択的に蒸発させられるところ、水素化物−ハロゲン化物交換反応の酸化剤又はハロゲン化物として機能するかもしれない。反応混合物は、ＫＨ又はＮａＨのような触媒又は触媒の源及び水素又は水素の源、を含むかもしれず、また、Ｍｇ粉末のようなアルカリ土類金属のような還元剤の１以上と、ＹＣ_２、ＴｉＣ、又は炭素のような支持体と、ＬｉＣｌ又はＬｉＢｒのようなアルカリハロゲン化物のような酸化物と、を含むかもしれない。生成物は、触媒ハロゲン化金属及びリチウム水素化物（水素化リチウム）を含むかもしれない。パワー生産するハイドリノ反応及び再生反応は、それぞれ、以下の通りであろう。

及び

ここで、Ｍは、Ｋ又はＮａのようなアルカリ金属のような触媒金属であり、Ｘは、Ｃｌ又はＢｒのようなハロゲン化物である。Ｍは、Ｍの高い揮発性及びＭＨの相対的な不安定性のために優先して蒸発する。金属Ｍは、別々に水素化されるかもしれず、その再生のために、反応混合物に返されるかもしれない。もう１つの実施例において、Ｋよりも非常に低い蒸気圧力を持つので、Ｌｉは再生反応でＬｉＨに置き換わる。例えば、７２２℃では、Ｌｉの蒸気圧力は、１００Ｐａであるところ、似たような温度である７５６℃では、Ｋの蒸気圧力は、１００Ｐａである。そして、Ｋは、式（８５）において、ＭＸと、ＬｉＨ又はＬｉとの間の再生反応の間に、選択的に蒸発することができる。他の実施例において、Ｎａのようなもう１つのアルカリ金属Ｍは、Ｋの代わりになる。

もう１つの実施例において、ハイドリノを形成する反応は、水素化物交換、及び、２つの金属のような少なくとも２つの種の間でのハロゲン化物交換、の内の少なくとも１つを含む。少なくとも１つの金属は、アルカリ金属又はアルカリ金属水素化物のようなハイドリノを形成するような触媒又は触媒の源であるかもしれない。水素化物交換は、少なくとも２つの水素化物の間で、少なくとも１つの金属及び少なくとも１つの水素化物の間で、少なくとも２つの金属水素化物の間で、少なくとも１つの金属及び少なくとも１つの金属水素化物の間で、及び２又はそれ以上の種を含む又はそのような種の間の交換に関するそのような他の組合せの間で、行われるかもしれない。１つの実施例において、水素化物交換は、（Ｍ_１）_ｘ（Ｍ_２）_ｙＨ_ｚのような混合金属水素化物を形成する。ここで、ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、Ｍ_１及びＭ_２は金属である。１つの実施例において、混合水素化物は、ＫＭｇＨ_３、Ｋ_２ＭｇＨ_４、ＮａＭｇＨ_３、及び、Ｎａ_２ＭｇＨ_４のようにアルカリ金属及びアルカリ土類金属を含む。反応混合物は、ＮａＨ及びＫＨの少なくとも１つ、アルカリ土類金属又は遷移金属のような少なくとも１つの金属、及び、炭素又は炭化物のような支持体であるかもしれない。反応混合物は、ＮａＨ Ｍｇ及びＴｉＣ、又は、ＮａＨ、又は、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣを含むかもしれない。ここで、ＬｉＸのＸはハロゲン化物である。水素化物交換は、ＮａＨ及び他の金属の少なくとも１つの間で起こるかもしれない。実施例において、セルは、ハイドリノを形成する、又は、含むかもしれない。水素化物は、Ｍｇ_ｘ（Ｍ_２）_ｙＨ_ｚのような混合金属水素化物を含むかもしれない。ここで、ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、Ｍ_２は金属である。実施例において、混合水素化物は、Ｈ移動性を増加させるかもしれないドーピングを伴う混合水素化物、及び、ＫＭｇＨ_３、Ｋ_２ＭｇＨ_４、ＮａＭｇＨ_３、Ｎａ_２ＭｇＨ_４のようなＭｇ及びアルカリ金属を含む。ドーピングは、Ｈ空孔の濃度を増加させることによりＨ移動性を増加させる。適当なドーピングは、ペロブスカイト構造の通常２価のＢタイプカチオンに換えた１価のカチオンのように存在することができる少ない量の置換体を伴う。例は、Ｎａ（Ｍｇ_ｘ−１Ｌｉ_ｘ）Ｈ_３−ｘの場合のように、ｘ空孔を生成するようなＬｉドーピングである。例示されるセルは、［Ｌｉ／オレフィン隔離体ＬＰ４０／ＮａＭｇＨ_３］及びＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮａＭｇＨ_３］である。

ある実施例において、触媒は、金属のようなバルク材料の少なくとも１つの原子又はイオン、金属間化合物の金属、支持される金属、及び化合物である。ここで、原子又はイオンの少なくとも１つものの電子は、ハイドリノを形成するように、原子の水素からおよそ２７．２ｅＶの整数倍を受け取る。ある実施例において、Ｍｇ^２＋は、ハイドリノを形成する触媒である。なぜならば、その第３のイオン化エネルギー（ＩＰ）は、８０．１４ｅＶであるからである。触媒はプラズマ内で形成されるかもしれず、また、ハイドリノ反応混合物の反応物化合物を含むかもしれない。適当なＭｇ化合物は、その第３のＩＰが、ｍ＝３としたときの式（５）によって与えられる８１．６ｅＶの共鳴エネルギーにより近くマッチするように、周囲環境においてＭｇ^２＋を供給するものである。典型的なマグネシウム化合物は、ハロゲン化物、水素化物、窒化物、炭化物、及びホウ化物を含む。ある実施例において、水素化物がＭｇ_ｘ（Ｍ_２）_ｙＨ_ｚのような混合金属水素化物であるが、ここで、ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、そして、Ｍ_２は金属である。ある実施例において、混合水素化物は、ＫＭｇＨ_３、Ｋ_２ＭｇＨ_４、ＮａＭｇＨ_３、及びＮａ_２ＭｇＨ_４のようなＭｇ及びアルカリ金属を含む。触媒反応は、式（６−９）により与えられるが、ここで、Ｃａｔ^ｑ＋は、Ｍｇ^２＋であり、ｒ＝１であり、ｍ＝３である。もう１つの実施例において、Ｔｉ^２＋は、その第３のイオン化エネルギー（ＩＰ）が２７．４９ｅＶであるので」、ハイドリノを形成する触媒である。触媒は、プラズマにおいて形成されるかもしれず、ハイドリノ反応混合物の反応物化合物を含むかもしれない。適当なＴｉ化合物は、その第３のＩＰが、ｍ＝１とした式（５）で与えられる２７．２ｅＶの共鳴エネルギーにより近くにマッチするように、周囲環境においてＴｉ^２＋を供給するものである。典型的なチタン化合物は、ハロゲン化物、水素化物、窒化物、炭化物、及びホウ化物を含む。ある実施例において、水素化物は、Ｔｉ_ｘ（Ｍ_２）_ｙＨ_ｚのような混合金属水素化物であるが、ここで、ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、そして、Ｍ_２は金属である。ある実施例において、混合水素化物は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属、及び、ＫＴｉＨ_３、Ｋ_２ＴｉＨ_４、ＮａＴｉＨ_３、Ｎａ_２ＴｉＨ_４、及びＭｇＴｉＨ_４のようなＴｉの内、少なくとも１つを含む。

バルク・マグネシウム金属は、金属格子の対電荷として、Ｍｇ^２＋イオン及び平面状の金属電子からなる。Ｍｇの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝８０．１４３７ｅＶである。このエネルギーは、Ｅｂ＝１４７．１ｋＪ／モル（１．５２５ｅＶ）のＭｇモル金属結合エネルギー分だけ、増大される。そして、ＩＰ_３及びＥ_ｂの合計は約３Ｘ２７．２ｅＶであり、この値は、触媒として機能するＭｇに対して必要なものとマッチするものである（式（５））。イオン化された第３の電子は、イオン化されたＭｇ^２＋中心を含む金属粒子によって、グランドに結合され、又は、導通される。同様に、カルシウム金属は、金属格子における対電荷として、Ｃａ^２＋イオン及び平面状の金属電子からなる。Ｃａの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝５０．９１３１ｅＶである。このエネルギーは、Ｅｂ＝１７７．８ｋＪ／モル（１．８４３ｅＶ）のＣａモル金属結合エネルギー分だけ増大される。そして、ＩＰ_３及び２Ｅ_ｂの合計が約２Ｘ２７．２ｅＶであり、即ち、Ｃａが触媒として機能するために必要なものにマッチするものである（ｅｑ．（５））。Ｌａの第４のイオン化エネルギーは、ＩＰ_４＝４９．９５ｅＶである。このエネルギーは、Ｅ_ｂ＝４３１．０ｋＪ／モル（４．４７ｅＶ）のＬａモル金属結合エネルギー分だけ増大される。そして、ＩＰ_４及びＥ_ｂの合計が約２Ｘ２７．２ｅＶ、即ち、触媒としてＬａが機能するために必要なものにマッチする（式（５））。Ｃｓ（ＩＰ_２＝２３．１５ｅＶ）、Ｓｃ（ＩＰ_３＝２４．７５６６６ｅＶ）、Ｔｉ（ＩＰ_３＝２７．４９１７ｅＶ）、Ｍｏ（ＩＰ_３＝２７．１３ｅＶ）、Ｓｂ（ＩＰ_３＝２５．３ｅＶ）、Ｅｕ（ＩＰ_３＝２４．９２ｅＶ）、Ｙｂ（ＩＰ_３＝２５．０５ｅＶ）、及びＢｉ（ＩＰ_３＝２５．５６ｅＶ）のような、約ｍＸ２７．２ｅＶ（式（５））に等しい、格子イオンのイオン化エネルギー及び格子エネルギーの合計、又は、その合計の（小さな数による）数倍を持つそのような金属の他のものは、触媒として機能するかもしれない。ある実施例において、Ｍｇ又はＣａは、ここに開示された反応混合物の触媒の源である。その反応温度は、ハイドリノを形成する反応の速度をコントロールして、コントロールされるかもしれない。温度は、約２５℃から２０００℃の範囲にあるかもしれない。適当な温度範囲は、金属の融点の＋／−１５０℃である。Ｃａは、また触媒として機能するかもしれない。なぜならば、最初の４つのイオン化エネルギー（ＩＰ_１＝６．１１３１６ｅＶ、ＩＰ_２＝１１．８７１７２ｅＶ、ＩＰ_３＝５０．９１３１ｅ、ＩＰ_４＝６７．２７ｅＶ）の合計が、５Ｘ２７．２ｅＶ（式（５））である１３６．１７ｅＶだからである。

ある実施例において、触媒反応エネルギーは、Ｈ_２（４．４７８ｅＶ）の結合エネルギー又はＨ⁻（ＩＰ＝０．７５４ｅＶ）のイオン化エネルギーと、原子又はイオンのような種のイオン化エネルギーの合計である。Ｍｇの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝８０．１４３７ｅＶである。金属格子における１つを含むＭｇ^２＋イオンと、Ｈ⁻との触媒反応は、ＩＰ Ｈ⁻＋Ｍｇ ＩＰ_３〜３Ｘ２７．２ｅＶ（式（５））に対応するエンタルピーを持つ。Ｃａの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝５０．９１３１ｅＶである。金属格子における１つを含むＣａ^２＋イオンと、Ｈ⁻との触媒反応は、ＩＰ Ｈ⁻＋Ｃａ ＩＰ_３〜２Ｘ２７．２ｅＶ（式（５））に対応するエンタルピーを持つ。Ｌａの第４のイオン化エネルギーは、ＩＰ_４＝４９．９５ｅＶである。金属格子における１つを含むＬａ^３＋イオンと、Ｈ⁻との触媒反応は、ＩＰ Ｈ⁻＋Ｌａ ＩＰ_４〜２Ｘ２７．２ｅＶ（式（５））に対応するエンタルピーを持つ。

ある実施例において、金属の仕事関数に等しい又はそれ以下のエネルギーを加えた金属格子のイオンのエネルギー又はイオン化エネルギーは、２７．２ｅＶの整数倍であり、金属からイオン化する限度までの金属バンドへのイオンのイオン化の反応が、ハイドリノ状態に来た触媒Ｈに合わせて受け取られるために必要なものにマッチするだけの十分なエネルギーである。金属は、仕事関数を増加する支持体の上にあるかもしれない。適当な支持体は、炭素又は炭化物である。後者の仕事関数は、およそ５ｅＶである。Ｍｇの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝８０．１４３７ｅＶであり、Ｃａの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝５０．９１３１ｅＶであり、そして、Ｌａの第４のイオン化エネルギーはＩＰ_４＝４９．９５ｅＶである。このように、炭素又は炭化物支持体の上のこれらの金属の各々は、それぞれ、３Ｘ２７．２ｅＶ、２Ｘ２７．２ｅＶ、及び、２Ｘ２７．２ｅＶの正味のエンタルピーを持っている触媒として、機能するかもしれない。Ｍｇの仕事関数は、３．６６ｅＶであり、このように、Ｍｇ単独で３Ｘ２７．２ｅＶの触媒として機能するかもしれない。

Ｈから、原子又はイオンのような受容体へのエネルギー移動は、受容体の電子の結合エネルギー及び中心電荷をキャンセルする。２７．２ｅＶの整数倍と等しいとき、移動されるエネルギーは許容される。受容体電子が金属又は化合物の中のイオンの外殻電子である場合には、イオンが格子内に存在し、そして、受容体電子の真空イオン化エネルギーより大きく、エネルギーが受領される。格子エネルギーは、電子が格子から電離されるところ、制限成分エネルギーである仕事関数に等しい又はそれより少ない量だけ、増大される。ある実施例において、金属の仕事関数と等しい又はより小さいエネルギーを加えた金属格子のイオンのエネルギー又はイオン化エネルギーは、２７．２ｅＶの整数倍であり、金属からイオン化する限度までの金属バンドへのイオンのイオン化の反応が、ハイドリノ状態に来た触媒Ｈに合わせるのに必要なものにマッチするだけの十分なエネルギーである。金属は、仕事関数を増加させる支持体の上にあるかもしれない。適当な支持体は、炭素又は炭化物である。後者の仕事関数は、およそ５ｅＶである。Ｍｇの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝８０．１４３７ｅＶであり、Ｃａの第３のイオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝５０．９１３１ｅＶであり、そして、Ｌａの第４のイオン化エネルギーは、ＩＰ_４＝４９．９５ｅＶである。このように、炭素又は炭化物の支持体の上のこれらの金属の各々は、３Ｘ２７．２ｅＶ、２Ｘ２７．２ｅＶ、及び、２Ｘ２７．２ｅＶの正味のエンタルピーをそれぞれ持る触媒として機能するかもしれない。Ｍｇの仕事関数は、３．６６ｅＶであり、このように、Ｍｇ単独で３Ｘ２７．２ｅＶの触媒としいて機能するかもしれない。同じメカニズムが、イオン又は化合物に適用される。化合物仕事関数と同じ又はそれ以下のエネルギーをプラスしたイオン格子のイオンエネルギー又はイオン化エネルギーが、２７．２ｅＶの整数倍であるとき、そのようなイオンは触媒として機能することができる。

Ｍｇのようなバルク触媒のような触媒システムの適当な支持体は、ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、ＹＣ_２、ＳｉＣ、及びＢ_４Ｃの少なくとも１つである。実施例において、バルク触媒のための支持体は、アルカリ又はアルカリ土類ハロゲン化物のような同じ又は異なる金属の化合物を含むかもしれない。Ｍｇ触媒のための適当な化合物は、ＭｇＢｒ_２、ＭｇＩ_２、ＭｇＢ_２、ＣａＢｒ_２、ＣａＩ_２、及びＳｒＩ_２である。支持体は、テフロン（登録商標）、フッ素化炭素、ヘキサフルオロベンゼン、及び、ＣＦ_４のようなフッ化炭素のようなハロゲン化された化合物を更に含むかもしれない。マグネシウムフッ化物及びカーボンの反応生成物は、溶融塩電気分解のような既知の方法によって再生されるかもしれない。フッ素化炭素は、カーボンアノードを使用することにより直接再生されるかもしれない。水素は、水素透過膜を通る透過によって供給されるかもしれない。適当な反応混合物は、ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、ＹＣ_２、ＳｉＣ、及びＢ_４Ｃのような支持体及びＭｇである。反応物はモル比においてでよい。支持体は、過剰であってよい。モル比範囲は、１．５から１００００まででよい。水素圧力は、Ｍｇの水素化がＭｇ金属及びＨ_２雰囲気を維持するような程度において非常にすくないように、維持されてよい。例えば、水素圧力が、４００℃より上の温度で１から１００トールのような上げられた反応温度で大気圧未満に維持されてよい。当業者ならば、温度及び水素圧力に対するマグネシウム水素化物組成図に基づいて適当な温度及び水素圧力範囲を決定できるであろう。

ハイドリノ反応混合物は、広い表面積を持つＭｇ、支持体、Ｈ_２又は水素化物のような水素の源、及び、オプションとして酸化剤のような他の反応物を含むかもしれない。ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、ＹＣ_２、ＳｉＣ、及びＢ_４Ｃの少なくとも１つのような支持体は、揮発性の金属を蒸発させることによって再生することができる。Ｍｇは、Ｍｇ錯体が形成されるところ、アントラセン・テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）で、洗浄により除去されるかもしれない。Ｍｇは、その錯体を熱的に分解することにより回収できる。

ある実施例において、触媒は、Ｘ線光電子分光によって決定されるような２７．２ｅＶの整数倍に等しいイオン化エネルギーを持つ化合物又は金属からなる。ある実施例において、ＮａＨは、Ｈの触媒又は触媒の源として機能するが、ここで、反応温度は、１０７．３バール以上の水素圧力で、６３８℃のＮａＨの融点より上に維持される。

Ａｌ金属は、触媒として機能するかもしれない。第１の、第２の、及び第３のイオン化エネルギーは、それぞれ、５．９８５７７ｅＶ、１８．８２８５６ｅＶ、及び２８．４４７６５ｅＶであり、ＡｌのＡｌ^３＋へのイオン化は、５３．２６１９８ｅＶである。このエンタルピーに欠陥でのＡｌ結合エネルギーを加えたものは、２Ｘ２７．２ｅＶにマッチする。

２７．２ｅＶの整数倍の正味エンタルピーを生成する触媒条件を満足する種の別のクラスは、原子又はイオンのような別の種及び水素分子の組合せであるが、これによって、Ｈ_２の結合エネルギー及び他の種の１以上の電子のイオン化エネルギーの合計がｍ×２７．２である（式（５））。例えば、Ｈ_２の結合エネルギーは、４．４７８ｅＶであり、Ｍｇの第１及び第２イオン化エネルギーは、ＩＰ_１＝７．６４６２４ｅＶ及びＩＰ_２＝１５．０３５２８ｅＶである。このようにして、Ｍｇ及びＨ_２は、２７．２ｅＶの正味のエンタルピーを持つ触媒として機能するかもしれない。別の実施例において、２７．２ｅＶの整数倍の正味のエンタルピーを生成する触媒条件は、水素化物イオン及び原子又はイオンのような別の種の組合せによって満足させられ、それによって、Ｈ⁻のイオン化エネルギー及び他の種の１以上の電子の合計が、ｍ×２７．２ である（式（５））。例えば、Ｈ⁻のイオン化エネルギーは、０．７５４ｅＶであり、Ｍｇの第３イオン化エネルギーは、ＩＰ_３＝８０．１４３７ｅＶである。このようにして、Ｍｇ^２＋及びＨ⁻は、３×２７．２ｅＶの正味のエンタルピーを持つ触媒として機能するかもしれない。

２７．２ｅＶの整数倍の正味のエンタルピーを提供する状態の触媒を満たすもう１つの種のクラスは、原子又はイオンのような別の種及び水素原子の組合せであり、これによって、水素原子、及び、その他の種の１以上の電子のイオン化エネルギーの合計が、ｍＸ２７．２になる（式（５））。例えば、Ｈのイオン化エネルギーは、１３．５９８４４ｅＶであり、そして、Ｃａの第１の、第２の、及び第３のイオン化エネルギーは、それぞれ、ＩＰ_１＝６．１１３１６ｅＶ、ＩＰ_２＝１１．８７１７２ｅＶ、及びＩＰ_３＝５０．９１３１ｅＶである。このように、Ｃａ及びＨは、３Ｘ２７．２ｅＶの正味のエンタルピーを持つ触媒として機能するかもしれない。Ｃａはまた、触媒として機能するかもしれない。なぜならば、その第１の、第２の、第３の、及び第４の（ＩＰ_４＝６７．２７ｅＶ）イオン化エネルギーは、５Ｘ２７．２ｅＶであるからである。後者の場合、Ｈ（１／４）がその安定に基づいて好ましいケースであるので、Ｃａによって触媒作用を及ぼされるＨ原子は、Ｈ（１／４）状態に移行するかもしれないが、ここで、Ｃａ^４＋へとイオン化されるようにＣａに移動されるエネルギーが、Ｈ＊（１／４）の崩壊エネルギーの一部として放出される５４．５６ｅＶ及び中間のＨ＊（１／４）を形成するための８１．６ｅＶの成分を含む。

実施例において、水素原子は触媒として機能するかもしれない。例えば、水素原子は、それぞれ、他のための触媒として活動する、１、２、及び３個の原子に対して、式（５）において、ｍ＝１、ｍ＝２、及びｍ＝３であるところ、触媒として機能するかもしれない。２原子触媒２Ｈに対する速度は、２つの原子が、衝突相手の第３の水素原子から５４．４ｅＶを共鳴的にかつ非放射的に受け入れるところ、非常な高速Ｈが２Ｈを形成する分子と衝突するときに、高くなるかもしれない。同じメカニズムによって、２つの高温Ｈ_２の衝突は、第４のために３・２７．２ｅＶの触媒として機能する３Ｈを提供する。２２．８ｎｍ及び１０．１ｎｍでのＥＵＶ連続帯、異常な（＞５０ｅＶ）バルマーα線の広がり、高く励起されたＨ状態、及び、生成ガスＨ_２（１／４）は、予測されたようにプラズマシステムから観測された。多体相互作用に対するＨ原子の高密度は、炭化物又はホウ化物のような支持体上でまた達成されるかもしれない。実施例において、反応混合物は、ＴｉＣ ＴｉＣＮ、ＷＣｎａｎｏ、カーボンブラック、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＭｇＢ_２、ＴｉＢ_２、Ｃｒ_３Ｃ_２、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣ、ＹＣ_２のような支持体、及び、ＭｇＨ_２のような水素化物及びＨ_２ガスのような水素の源を含む。反応混合物は、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｄ／Ｃ、Ｒ−Ｎｉ、Ｔｉ粉末、Ｎｉ粉末、及びＭｏＳ_２のような解離剤（ｄｉｓｓｏｃｉａｔｏｒ）を更に含むかもしれない。

ある実施例において、反応混合物は、ＫＨ、ＢａＨ、又はＮａＨのような水素の源又は水素と、及び、触媒の源又は触媒と、好ましくはＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣ、又はＹＣ_２のような金属炭化物のような支持体と、又は、Ｆｅ、Ｍｎ、又はＣｒのような遷移金属のような金属と、酸化剤として機能するかもしれないアルカリ土類ハロゲン化物と、及びアルカリ土類金属のような還元剤と、の内少なくとも２つを含む。好ましくは、アルカリ土類ハロゲン化物酸化剤及び還元剤は、同じアルカリ土類金属を含む。典型的な反応混合物は、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＭｇＣｌ_２、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＭｇＦ_２、ＫＨ Ｃａ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＣａＣｌ_２、ＫＨ Ｃａ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＣａＦ_２、ＫＨ Ｓｒ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＳｒＣｌ_２、ＫＨ Ｓｒ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＳｒＦ_２、ＫＨ Ｂａ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＢａＣｌ_２、ＫＨ Ｂａ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＢａＢｒ_２、及び、ＫＨ Ｂａ ＴｉＣ 又は ＹＣ_２ ＢａＩ_２、を含む。

ある実施例において、反応混合物は、ＫＨ又、ＢａＨ、はＮａＨのような触媒又は触媒の源及び水素又は水素の源と、金属炭化物好ましくはＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣ、又はＹＣ_２のような支持体、又は、Ｆｅ、Ｍｎ、又はＣｒのような遷移金属のような金属と、を含む。適当な支持体は、Ｈがハイドリノを形成するように、触媒及び水素の形成を引き起こすものである。典型的な反応混合物は、ＫＨ ＹＣ_２、ＫＨ ＴｉＣ、ＮａＨ ＹＣ_２、及びＮａＨ ＴｉＣを含む。

ある実施例において、反応混合物は、アルカリ金属水素化物のような触媒又は触媒の源及び水素又は水素の源を含む。適当な反応物は、ＫＨ、ＢａＨ、及びＮａＨである。反応混合物は更に、好ましくはＭｇであるアルカリ土類金属を含むかもしれず、支持体が活性炭のような炭素、金属、又は炭化物であるかもしれないところ、追加的に、支持体を含むかもしれない。反応混合物は更に、アルカリ土類ハロゲン化物のような酸化剤を更に含むかもしれない。ある実施例において、酸化剤は、炭素のような支持体であるかもしれない。炭素は、黒鉛及び活性炭のような形態を含むかもしれず、更に、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、又はＩｒのような水素解離剤を含むかもしれない。適当なそのような炭素は、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｒｕ／Ｃ、又はＩｒ／Ｃを含むかもしれない。酸化剤は、反応混合物又は１以上の金属でもって層間化合物を形成するかもしれない。金属は、アルカリ金属のような触媒の源又は触媒の金属であるかもしれない。典型的な反応において、層間化合物は、ＫＣ_ｘであってよく、ここで、ｘは、８、１０、２４、３６、４８、６０であってよい。ある実施例において、層間化合物は、金属及び炭素へと再生するかもしれない。反応をを更に完全にと強制するために動的に金属が取り除かれるかもしれないところ、加熱により再生がなされてもよい。再生のための適当な温度は、およそ５００−１０００℃の範囲に、好ましくは、約７５０−９００℃の範囲である。反応は、ガスのようなもう１つの種の添加によって、更に促進されるかもしれない。ガスは、不活性ガス又は水素であってよい。水素の源は、ＫＨのような触媒作用の源のような水素化物、又は、ＭｇＨ_２のような酸化剤の源であるかもしれない。適当なガスは、希ガス及び窒素の内の１以上である。或いは、ガスは、アンモニア、又は、他のガスの混合物、又は、他のガスとの混合物であり得る。ガスは、ポンピングのような手段で除去されるかもしれない。触媒又は触媒の源に対応するもの以外の別のアルカリ金属のような触媒又は触媒の源を含む他の層間挿入剤を、他の置換剤は含む。少なくとも触媒又は触媒の源の幾つかが再生されるように、交換は動的であるか、又は、断続的に起きてもよい。置換剤によって形成される層間化合物のより安易な分解のような手段によって、炭素もまた再生される。これは、加熱によって、又は、ガス置換剤を用いることによって起こるかもしれない。炭素及び水素から形成される如何なるメタン又は炭化水素も、炭素及び水素に、適当な触媒上で、再形成されてよい。メタンは、対応する水素化物及び炭素を形成するように、アルカリ金属のような金属と反応することもできる。適当なアルカリ金属は、Ｋ及びＮａである。

ＮＨ_３溶液は、Ｋを溶解する。ある実施例において、炭素に挿入されるとき、ＮＨ_３は、液体の密度であるかもしれない。それから、それは、ＭＣ_ｘから炭素を再生させるように溶媒として機能するかもしれず、そして、ＮＨ_３は、ガスとして反応チャンバーから簡単に取り除かれる。それに加えて、ＭＣ_ｘからのＭ抽出の反応を完全に駆動するかもしれない、ＫＮＨ_２のようなアミドを形成するように、ＮＨ_３は、ＫのようなＭと可逆的に反応してもよい。ある実施例において、Ｍが除去されて、炭素が再生されるように、ある圧力で他の反応条件下において、ＮＨ_３がＭＣ_ｘに追加される。そして、ＮＨ_３は真空下において取り除かれる。それは、もう１サイクルの再生のために、回収されるかもしれない。

もう１つの実施例において、アルカリ金属は、金属の溶媒を用いて、金属の抽出により、炭素及び金属を形成するように、ＭＣ_ｘ（Ｍはアルカリ金属である）のような層間生成物から取り除かれるかもしれない。アルカリ金属を溶解する適当な溶媒は、ヘキサメタポール（ＯＰ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３、アンモニア、アミン、エーテル、錯体生成溶媒、クラウンエーテル、及びクリプタンド、及び、クラウンエーテル又はクリプタンドが添加されるＴＨＦのようなアミド又はエーテルのような溶媒である。アルカリ金属の除去の速度は、超音波処理器を用いて上昇するかもしれない。ある実施例において、活性炭のような炭素支持体と、アルカリ土類金属のような還元剤と、ＫＨ、ＢａＨ、又はＮａＨのようなアルカリ金属水素化物のような水素の源又は水素を更に含み、触媒又は触媒の源を含む、反応混合物は、生成物が再生されるところ、パワー生成セクションを通してあるセクションへと流される。再生は、如何なる層間挿入された金属をも抽出する溶媒を用いることのによるかもしれない。溶媒は、アルカリ金属を除去するために蒸発させられるかもしれない。金属は、最初の反応混合物を形成するように再生された炭素及び還元剤と配合されて水素化されるかもしれず、その最初の反応混合物は、それから、パワー生成及び再生のサイクルを完成するようにパワーセクションへと流される。パワー−反応セクションは、パワー反応を開始するために、高い温度に維持されるかもしれない。溶剤蒸発のようなサイクルの他のどのステップにも熱を供給するための熱と同様に、温度を維持するための熱の源は、ハイドリノ−成形反応からであるであるかもしれない。

ある実施例において、パワー及び再生反応が同期して維持されるところ、動的に、層間化合物は形成し分解するように、セル作動温度のような反応条件が維持される。もう１つの実施例において、交替にパワー及び再生反応を維持するように、層間化合物の形成及び分解の間の平衡をシフトするように、温度をサイクルさせる。もう１つの実施例において、金属及び炭素は、電気化学的に層間化合物から再生すされるかもしれない。この場合、セルは、陰極（カソード）及び陽極（アノード）を更に含み、適当な塩橋によって電気的な接触状態のカソード及びアノードコンパートメントをも含むかもしれない。還元された炭素は、炭素に酸化されるもしれず、そして、水素は、ＫＣ_ｘからＫＨ及びＡＣのような反応物を再生するように、水素化物へと還元される。ある実施例において、セルは、液体カリウムＫｍアノード及び層間挿入されたグラファイトカソードを備える。電極は、電解質及び塩橋によって連結されるであろう。アノードからカソードへとＫ＋イオンの輸送を提供するであろう固体カリウム−ガラス電解質によって、電極は連結されるかもしれない。アノードの反応は以下のようになる。

カソード反応は、ステージが高ければ、より少ないＫの量が層間挿入されるところ、ｎ−１からｎへとのようにステージ電荷を含むかもしれない。ステージが２から３に変わる場合には、カソードの反応は次のようになる。

ここで、全反応は、次式の通りである。

パワー反応が反応物の再生又は部分的な再生に続いて実施されるところ、セルは繰り返して又は断続的に作動される。電流のシステムへの注入によるｅｍｆの変化は、ハイドリノ反応を再開する要因になるかもしれない。

酸化剤、支持体、及び還元剤のうち少なくとも１つ、及び、水素又は水素の源、及び、触媒又は触媒の源を含む実施例において、酸化剤は、反応混合物のＫＨ Ｍｇ ＡＣのような炭素の形態を含むかもしれないところ、酸化反応は、高温及び真空で再生される金属層間化合物に、結果としてなる。或いは、炭素は、置換ガスを用いることにより再生されるかもしれない。圧力は、約０．１から５００気圧の範囲にあってよい。適当なガスは、Ｈ_２、希ガス、Ｎ_２、又はＣＨ_４、或いは、他の揮発性の炭化水素である。好ましくは、ＫＣ_ｘ／ＡＣのような還元された炭素は、Ｋを酸化することなく、或いは熱的にＫに逆変換できない化合物にＫを反応させることなく、ＡＣのような炭素に再生される。Ｋが蒸発又は昇華のような手段によって炭素から取り除かれた後、置換ガスはポンプで排出され、Ｋは、水素化され又は水素化されずに、セルに戻され、そして、パワー反応は再び行われるかもしれない

層間挿入された炭素は、ハイドリノを形成するために、触媒作用の速度を上昇させるように電荷が印加されるかもしれない。電荷の印加は、反応物の化学ポテンシャルを変化するかもしれない。高電圧は、反応物と接触する電極を用いることにより印加されるかもしれないが、この対極は反応物と接触していない。反応が進行中の際に、電圧が印加されるかもしれない。グロー放電を避けているところ、反応物を帯電させる電圧を許すように、水素圧のような圧力が調整されるかもしれない。電圧は、ＤＣ又はＲＦ、或いは、最高電圧の範囲において、如何なる電圧の最大ににおいて、及び、デューティーサイクルにおいて、如何なるオフセットを持つパルシングを含む、如何なる所望の振動数又は波形であってもよい。ある実施例において、対極が反応物に電気的に接触しており、電流が反応物を通して維持される。その対極は、負にバイアスされるかもしれず、導電性のセルが接地される。或いは、極性は逆にされているかもしれない。反応物が電極の間にあり、電流が少なくとも１つの反応物を通して電極の間で流れるように、第２電極が導入される。

ある実施例において、反応混合物は、ＫＨ、Ｍｇ、及び活性炭（ＡＣ）を含む。他の実施例において、反応混合物は、ＬｉＨ Ｍｇ ＡＣ、ＮａＨ Ｍｇ ＡＣ、ＫＨ Ｍｇ ＡＣ、ＲｂＨ Ｍｇ ＡＣ、ＣｓＨ Ｍｇ ＡＣ、Ｌｉ Ｍｇ ＡＣ、Ｎａ Ｍｇ ＡＣ、Ｋ Ｍｇ ＡＣ、Ｒｂ Ｍｇ ＡＣ、及びＣｓ Ｍｇ ＡＣの１以上を含む。他の典型的な実施例において、反応混合物は、ＫＨ Ｍｇ ＡＣ ＭｇＦ_２、ＫＨ Ｍｇ ＡＣ ＭｇＣｌ_２、ＫＨ Ｍｇ ＡＣ ＭｇＦ_２＋ＭｇＣｌ_２、ＫＨ Ｍｇ ＡＣ ＳｒＣｌ_２、及びＫＨ Ｍｇ ＡＣ ＢａＢｒ_２の内の１以上を含む。反応混合物は、還元剤として、又は、支持体として、Ｍｇ_２Ｂａのような金属間化合物を含んでよく、そして、ＫＦ＋ＭｇＦ_２又はＫＭｇＦ_３のようにアルカリハロゲン化物と共の混合物、又は、ＭｇＦ_２＋ＭｇＣｌ_２のようにアルカリ土類ハロゲン化物単独の混合物のような酸化剤の混合物を更に含んでもよい。これらの反応物は、反応混合物の生成物から、熱的に再生されるかもしれない。

Ｋは、その５２７℃より高い温度で、炭素に層間挿入しないであろう。ある実施例において、Ｋが層間挿入された炭素が形成されないよう、セルはより高い温度で作動される。ある実施例において、Ｋはこの温度で反応セルに加えられる。セルの反応物は、Ｍｇのような還元剤を更に含むかもしれない。およそ５から５０気圧の範囲内で、ＫＨをその場で形成するであろうレベルに、Ｈ_２圧を維持するかもしれない。

もう１つの実施例において、ＭＣ_ｘ（Ｍは、Ｍ^＋及びＣ_ｘ ⁻を含むアルカリ金属である）のような対応するイオン化合物を形成するために、Ｋのような触媒又は触媒の源と反応するもう１つの材料でＡＣが取り替えられる。その材料は、酸化剤として働くるかもしれない。その材料は、触媒、触媒の源、及び、Ｎａ、ＮａＨ、ＢａＨ、及びＫＨのような水素の源の内の少なくとも１つと層間化合物を形成してもよい。適当な挿入材料は、六方晶窒化ホウ素及び金属カルコゲニドである。適当なカルコゲニドは、ＭｏＳ_２及びＷＳ_２のような層構造を備えるものである。層状のカルコゲニドは、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２のリストからの１以上であるかもしれない。他の適当な典型的な材料は、シリコン、ドープされたシリコン、ケイ化物、ホウ素、及びホウ化物である。適当なホウ化物は、二重鎖を形成し、及び、グラファイトのような２次元ネットワークを形成するものを含む。導電性であるかもしれない２次元ネットワークのホウ化物は、ＭＢ_２のような式を持つかもしれず、ＭはＣｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、及びＧｄ（ＣｒＢ_２、ＴｉＢ_２、ＭｇＢ_２、ＺｒＢ_２、ＧｄＢ_２）の中の少なくとも１つの金属である。化合物形成は、熱的に可逆かもしれない。その反応物は、触媒の源の触媒を取り除くことによって、熱的に再生されるかもしれない。

ある実施例において、金属黒鉛、金属水素化物黒鉛、又は、酸化剤として炭素以外の元素を含む類似化合物のような層間化合物を形成する反応物を含む反応混合物は、ハイドリノの生産を最大化する第１のパワー−サイクル作動温度で作動される。そして、再生サイクルの間、再生のために最適である第２の値又は範囲に合わせるように、セルの温度が変えられるかもしれない。再生サイクル温度が、パワー−サイクル温度より低い場合には、温度は、熱交換器を使って下げられるかもしれない。再生サイクル温度がパワー−サイクル温度より高い場合には、温度はヒーターを用いて上げられるかもしれない。そのヒーターは、パワー−サイクルの間に、放出される熱パワーから、生産された電気を用いる抵抗加熱ヒーターかもしれない。システムは、対向流システムのような熱交換器からなってよく、再生される反応物を冷やすして再生される生成物を加熱するので、熱損失が最小化される。或いは、抵抗加熱に代わって、混合物は、消費される電気を減らすために、ヒートポンプを用いて加熱されるかもしれない。熱損失はまた、ヒートパイプを使用するセルのように、より熱い所からより冷たい所へとの移動によるので、最小化される。反応物は、ハイドリノ反応を引き起こすように加熱ゾーンを通して連続的に供給されるかもしれず、また、更に別の領域、コンパートメント、反応器、又はシステムに流され又は運ばれるかもしれない。ここで、再生は、バッチ式、断続的、又は、連続的に起きるかもしれないが、再生の生成物は動かないかもしれず、又は、動くかもしれない。

ある実施例において、ＮａＯＨは、再生サイクルにおいてＮａＨの源である。ＮａＯＨ及びＮａのＮａ_２Ｏ及びＮａＨへの反応は、次のように表わされる。

発熱反応は、ＮａＨ（ｇ）の形成を駆動することができる。このように、ＮａへのＮａＨ分解または金属缶は、触媒ＮａＨ（ｇ）をつくるために、還元剤の役割をする。ある実施例において、式（８１）によって与えられるようなＮａＨ触媒を生み出す反応の生成物として形成されるＮａ_２Ｏは、ＮａＨ触媒の源として機能することができるＮａＯＨを形成するように水素の源と反応する。ある実施例において、原子の水素が存在するところ、式（８１）からのＮａＯＨの再生反応は、以下のようになる

及び

このように、原子水素又は原子水素の源に関するＮａ金属又はＮａＨのような源からＮａＯＨ及びＮａの少量が、ＮａＨ触媒の触媒的な源として機能し、式（８９−９２）によって与えられるそれらのような再生反応の複数回のサイクルを介してハイドリノの高い生産を順に形成する。式（９０）によって与えられる反応は、Ｈ_２から原子水素を形成するために、水素解離剤の使用により促進されるかもしれない。適当な解離剤は、貴金属、遷移金属、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、及び、支持体状のこれらの元素の群からの少なくとも１つのメンバーを含む。反応混合物は、ＮａＨ又はＮａＨの源、及び、ＮａＯＨ又はＮａＯＨの源、を含むかもしれず、また、更に、Ｍｇのようなアルカリ土類金属のような還元剤、及び、ＴｉＣ、ＹＣ_２、ＴｉＳｉＣ_２、及びＷＣのような炭化物又は炭素のような支持体の少なくとも１つを含むかもしれない。反応は、Ｎｉ、Ａｇ、Ｎｉ−メッキ、Ａｇ−メッキ、又はＡｌ_２Ｏ_３容器のような反応物及び生成物に不活性な容器内で行われるかもしれない。

ある実施例において、ＫＯＨは再生サイクルにおいて、Ｋ及びＫＨの源である。ＫＯＨ及びＫからＫ_２Ｏ及びＫＨへの反応は、次の通りである。

ＫＨの形成の間に、ハイドリノ反応が起こる。ある実施例において、式（９３）に従って、反応物として更に機能することができるＫＯＨを形成するように水素の源とＫ_２Ｏが反応する。ある実施例において、原子水素の存在において、式（９３）からのＫＯＨの再生反応は、次の通りである。

このように、原子水素の源又は原子水素と共に、Ｋ金属又はＫＨのような源からのＫＯＨ及びＫの少量は、触媒のＫＨ源の触媒的な源として機能し、式（９３−９５）によって与えられるそれらのような再生反応の複数のサイクルを介して、順に、ハイドリノの高い生産を形成する。式（９４）によって与えられる反応は、Ｈ_２から原子Ｈを形成するために、水素解離剤の使用により促進されるかもしれない。適当な解離剤は、貴金属、遷移金属、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、及び、支持体の上のこれらの元素の群からの１つ以上のメンバーを含む。反応混合物は、ＫＨの源又はＫＨ、及び、ＫＯＨの源又はＫＯＨ、及びを含むかもしれず、また、還元剤、及び、ＴｉＣ、ＹＣ_２、ＴｉＳｉＣ_２、及びＷＣのような炭素、炭化物、又はホウ化物のような支持体、の少なくとも１つを更に含む。実施例において、支持体は、非反応的であり、ＫＯＨとの低い反応性を持つ。反応混合物は、Ｒ−ＮｉのようなＫＯＨドープ支持体、ＫＯＨ、及びＫＨの少なくとも１つを更に含むかもしれない。

反応混合物の成分は如何なるモル比であってもよい。触媒又は触媒の源及びＮａＨ又はＫＨのような水素の源と、還元剤、溶媒、又はＭｇのようなアルカリ土類金属のような水素化物交換反応物と、及び、支持体と、を含む反応混合物の適当な割合は、前者の２つが等モル比で１であり、支持体が過剰にある。ＮａＨ又はＫＨ＋ＭｇであってＡＣのような支持体を伴う場合の典型的な適当な比率は、それぞれ、５％、５％、及び９０％であるが、ここで、各モル％は合計が１００％になるように１０の倍数で変化され得る。支持体がＴｉＣである場合において、典型的な適当な比率は、それぞれ、２０％、２０％、及び６０％であるが、ここで、各々のモル％は合計が１００％となるように１０の倍数で変化され得る。ＮａＨ又はＫＨのような水素の源及び触媒の源又は触媒と、還元剤、溶媒、又はＭｇのようなアルカリ土類金属のような水素化物交換反応物と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、Ａｇ、Ｉｎ、又は希土類金属ハロゲン化物のような酸化剤又はハロゲン化物交換反応物を含む金属ハロゲン化物と、及び支持体と、を含む反応混合物に対する適当な比率は、前者の２つが等モル比で１であり、金属ハロゲン化物が等モル比又はより少なく、支持体が過剰にある。ＮａＨ又はＫＨ＋Ｍｇ＋ＭＸ又はＭＸ_２であって、Ｍは金属でＸはハロゲン化物、ＡＣのような支持体を伴うが、その典型的な適当な比率は、それぞれ、１０％、１０％、２％、及び７８％であり、各モル％は合計が１００％となるように１０の倍数で変化され得る。支持体がＴｉＣである場合には、典型的な適当な比率は、それぞれ、２５％、２５％、６％、４４％であり、各モル％は合計が１００％となるように１０の倍数で変化され得る。

ある実施例において、図２に示されるパワー・プラントは、多管反応器を含むが、ここで、ハイドリノ反応（ハイドリノを形成するように、パワーを生み出すＨの触媒作用）及び再生反応が、所望のパワー出力をある程度の時間にわたって維持するように反応器間で一時的にコントロールされる。セルは、反応を開始するために加熱されるかもしれず、ハイドリノ−成形反応からのエネルギーは、セルのそれを含む熱質量に保存され、ある時間に渡るパワーに所望の貢献を成し遂げるために伝熱媒体及びコントロールシステムによるコントロールされた条件下で、そのエネルギーを移動させるかもしれない。再生反応は、連続運転を維持するために、パワー反応と共に、複数のセルにおいて、実行されるかもしれない。再生は、熱的に実行されるかもしれないが、ここで、熱は、ハイドリノを形成する際に放出されるエネルギーから少なくとも部分的に又は全体的に供給されるかもしれない。再生は、多管反応器の各チューブ（反応器）と関連した、含まれるユニット内で実行されるかもしれない。ある実施例において、パワー−生産セルからの熱は、熱勾配のために再生受けるセルへと流れるかもしれない。流れは、クーラントを含む熱的に伝導性の媒体を通してなされるが、ここで、流れは、バルブ、及び少なくとも１つのフロー・コントローラー、及びポンプによってコントロールされる。

図５に示される実施例において、反応器は、ハイドリノへの水素の触媒作用によって、反応物がパワーを生産する主反応器１０１と、主反応器に連通する第２チャンバー１０２と、を備える。２−チャンバー反応器１１０は、多管反応器１００を含む複数ユニットアセンブリのユニットを含む。各々のユニットは、熱交換器１０３を更に含む。各セルは、熱移動をコントロールするために気体ギャップ又は断熱材のような熱バリアを持つかもしれない。熱交換器は、最も冷たい部分が主反応チャンバーから最も遠い領域での第２のチャンバーであるように、アレンジされるかもしれない。熱交換器が主反応チャンバーの底に近づくにつれ、温度は次第に増加するかもしれない。熱交換器は、熱交換器に沿って温度勾配を維持するようにチャンバーのまわりに巻かれる管を含んでよい。熱交換器は、この交換機の最も熱い部分から、蒸気発生器１０４、蒸気タービン１０５、及び発電機１０６のような熱的な負荷へと、ライン１０７を備えてよい。そのラインは、図５において示すように主反応器の底に近く、閉じた主要な循環ループ１１５の一部かもしれない。多管反応器システムからの熱は、発電機システム１０４、１０５、及び１０６のような熱的な負荷から、パワーシステム（主要なループ）の熱伝達媒体を分離する熱交換器１１１を通して熱負荷へ、移動されるかもしれない。パワー変換システムにおける高温上記のような作動流体は、循環ライン１１３によって、及び、熱遮断熱交換器を更に含むかもしれない凝縮器１１２によって、タービンからの低い温度の蒸気として、受け取られるかもしれない。このパワー循環システムは、蒸気及び水のような作動ガスのために、第２のループ１１６を含んでもよい。単一のループ熱移動システムを含む代替の実施例において、ライン１１５は、直接蒸気発生器１０４に接続し、戻りライン１０８は、凝集器１１２に直接つながれているが、何れかの構成における循環は、循環ポンプ１２９によって供給されるかもしれない。

ある実施例において、チャンバーは垂直である。冷たい入力ライン１０８を持つ熱交換器の最も冷たい部分は、対向流の熱交換器を備える第２のチャンバーのトップであるかもしれないが、ここで、流体又はガスのような熱移動媒体は、熱負荷へと、ライン１０７を持つ主チャンバーの中間あたりで熱が取られる主チャンバーに向かって第２チャンバーのトップから、より熱くなってくる。チャンバーは、これらのチャンバー間でゲートバルブ又は仕切弁によるチャンバー隔離弁の開放及び閉鎖によって連通又は隔離がなされる。反応器１１０は、真空ポンプ１２７を含むかもしれないガス排気１２１を更に含むかもしれない。排気ガスは、ハイドリノ・ガス分離器１２２によって分離されるかもしれず、ハイドリノ・ガスがシステム１２４における化学製造において使われるかもしれない。水素ガスは、水素ガスリサイクル装置１２３によって回収されるかもしれず、このリサイクル装置１２３は、供給１２５からオプションの水素ガスの追加で、ライン１２０によってリサイクルされた水素を戻すかもしれない。

ＫＨ及びＳｒＢｒ_２の典型的な反応物を使っている実施例において、ハイドリノ・パワー反応が実行され、そして、ゲート弁が開かれ、ＳｒＢｒ_２が主チャンバー内で形成される際に第２のチャンバーの冷たいトップへとＫが移動し、バルブが閉じられて、Ｋが水素化され、バルブが開かれ、ＫＨが主チャンバーに落下して戻り、バルブが閉じられ、そして、反応ハイドリノ−形成パワーがＳｒＢｒ_２及びＫＨの再生を開始する。Ｍｇ金属は、同様に第２のチャンバー内で回収されるかもしれない。その低い揮発性のために、それは、Ｋとは別に凝縮されるかもしれず、別途、第１のチャンバーに戻されるかもしれない。他の実施例において、ＫＨはもう１つのアルカリ金属又はアルカリ金属水素化物と置き換えられるかもしれず、酸化剤ＳｒＢｒ_２はまた別のものと置き換えられるかもしれない。反応器は、好ましくは、作動温度範囲以上でＳｒと金属間化合物を形成せず、高温運転ができる金属である。適当な反応器材料は、ステンレス鋼及びニッケルである。反応器は、Ｔａ又はＴａコーティングを含み、Ｓｒ、及び、ステンレス鋼又はニッケルの金属間化合物のような金属間化合物の形成に更に抵抗する金属間化合物を含んでよい。

ガス排気１２１によって取り除かれ、水素ガス・インテーク１２０を通して導入されるかもしれない不活性ガスの圧力を制御することにより、その反応は制御されるかもしれない。Ｋのような触媒を反応チャンバー１０１からチャンバー１０２まで蒸発させるように、仕切弁は開けられるかもしれない。水素は、ガス排気１２１を用いてポンプ輸送されるかもしれない。ＫＨのような水素の源又は触媒は、再供給されないかもしれず、或いは、その量は、望まれるように、パワーを減少又は停止させるように制御されるかもしれない。Ｍｇのような還元剤は水素化されるかもしれず、それにより、供給１２０及び仕切弁を通してのＨ_２を追加することより、又は、分離したラインを通してＨ_２を追加することにより、速度を減少させるかもしれない。反応器１１０の熱質量は、停止再生サイクルが維持されるところ、反応物の完全な反応で温度が崩壊レベルを超えないようにするかもしれない。

ＫＨのような水素化物は、反応器温度がその水素化物分解温度よりも高い場合、その熱的な分解時間を実質的に引かれた維持時間の間に高温反応混合物へと戻されるかもしれない。ＬｉＨは９００℃まで安定で、６８８．７℃で融解するが、このように、それはＬｉＨ分解温度より低い対応する再生温度で、熱分解なしで反応器へ加え戻されることができる。ＬｉＨからなる適当な反応混合物は、ＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＳｒＣｌ_２、ＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＳｒＢｒ_２、及びＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＢａＢｒ_２である。ＬｉＨからなる適当な反応混合物は、ＬｉＨはＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＳｒＣｌ_２、ＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＳｒＢｒ_２、ＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＢａＢｒ_２、及びＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＢａＣｌ_２である。

再生を受けた熱セルは、パワーを発生する他のセルによって加熱されるかもしれない。パワー及び再生サイクルの間に、セル間の熱移動は、流れるクーラントを制御する弁によってであるかもしれない。ある実施例において、セルは、１から４インチ径パイプのようなシリンダーを含むかもしれない。セルは、固体、液体、又はガス状の媒体のような熱伝導性の媒体に埋め込まれるかもしれない。媒体は、セルの壁で核沸騰のようなモードによって沸騰することを受けるかもしれない水であるかもしれない。或いは、カッパーショット（ｃｏｐｐｅｒ ｓｈｏｔ）のような固体又は塩又は溶融金属であるかもしれない。セルは、それらのセルの間で熱をより効果的に移動させるように、正方形又は長方形であるかもしれない。ある実施例において、再生されている最中のセルは、パワー−生成サイクルにあるセルからの熱移動によって再生温度より上に維持される。熱移動は、導電媒質を通してかもしれない。パワーを生産するセルは、再生に必要なものよりも高い温度を提供するかもしれず、それによって、これらのセルへのある熱移動を維持することができる。熱交換器または蒸気発生器のような熱負荷は、導電媒質から熱を受け取るかもしれない。適当な場所は、周辺にある。システムは、熱負荷よりも高い温度で導電媒体を維持する熱バリアを含む。そのバリアは、絶縁又はガス・ギャップを含むかもしれない。セルの数が増加すると、統計学的にパワー出力が一定のレベルに近づくような様式で、パワーを生産するセルは、再生を受けるそれらを加熱する。このように、パワーは統計学的に一定である。ある実施例において、選択された再生セルのために熱を供給するようにパワーを生産するセルを選択するために、各セルのサイクルは制御される。そのサイクルは、反応条件を制御することにより制御するかもしれない。反応混合物から離れるように金属蒸気が凝縮することを許す手段の開閉は、各セルのサイクルを制御することで制御される。

もう１つの実施例において、熱流は受動的かもしれず、能動的であるかもしれない。複数のセルは、熱伝導性の媒体に埋め込まれるかもしれない。媒体は、高く熱的に伝導性であるかもしれない。適当な媒体は、銅、アルミニウム、ステンレス鋼を含む金属のような固体であり、溶融塩のような液体であり、また、ヘリウム又はアルゴンのような希ガスのような気体であるかもしれない。

多管の反応器は、アルカリ金属のような金属蒸気が再生の間に逃げることを許すようなセルの長軸に沿ったデッドスペースで、水平に置かれたセルを含むかもしれない。温度がセル温度より低く保たれるところ、金属は、その場所でセルの内装に接触する冷たい領域に凝縮するかもしれない。適当な場所は、セルの端にある。冷たい領域は、可変的な熱受容速度で、熱交換器により所望の温度で維持されるかもしれない。凝縮領域は、閉じられるかもしれないゲート弁のような弁を持つチャンバーを含むかもしれない。Ｋのような凝縮された金属は、水素化されるかもしれず、水素化物は、機械的な手段又は空気圧的な手段で反応器に返されるかもしれない。反応混合物は、低周波又は超音波の振動を部組む機械的攪拌又は混合など当技術分野で公知の方法で攪拌してよい。混合はまた、水素又は希ガスのようなガスで分散するような空気圧的な方法で、なされるかもしれない。

アルカリ金属のような金属蒸気が再生の間に逃げることを許すようなセルの長軸に沿ったデッドスペースで、水平に置かれたセルを含む多管の反応器のある実施例において、セルの長さに沿った領域は反応混合物よりも低い温度で維持される。金属は、この冷たい領域に沿って凝縮するかもしれない。冷たい領域は、可変的で制御される熱受容速度で、熱交換器によって望ましい温度に維持されるかもしれない。熱交換器は、流れるクーラント又はヒートパイプを備える導管からなるかもしれない。冷たい領域の温度は、その圧力、温度、及び熱受容表面積のようなパラメータによって制御されるヒートパイプの熱移動速度又は導管における流速度に基づく所望の値に合わせて制御されるかもしれない。Ｋ又はＮａのような凝縮された金属は、セル内で水素の存在のために、水素化されるかもしれない。水素化物は、反応器に戻されるかもしれず、その長さ方向の軸の周りに回転することによって、他の反応物と混合されるかもしれない。その回転は、電気モーターで駆動されるかもしれず、セルはギアを用いて同期されるかもしれない。反応物を混ぜるために、回転は、時計回り及び反時計回り交互の方向でされるかもしれない。セルは断続的に３６０度回転されてもよい。回転は、高い角速度で行われるかもしれず、集熱装置への熱移動における最小の変化が起こるかもしれない。速い回転は、金属水素化物のようなあり得る残りの反応物の更なる混合を達成するために、遅い一定の回転速度の上に重ねられてもよい。水素は、水素ラインにより又は、水素が１又はそれ以上のセルを含むチャンバーに供給されるところ、水素透過性の薄膜又はセル壁を通して透過により、各セルに供給されるかもしれない。水素はまた、水の電気分解により供給されるかもしれない。電解セルは、反応器セルの中心線に沿って、円筒形の回転シャフトのようなセルの回転構成要素を備えるかもしれない。

或いは、１つ以上の内部ワイパブレード又はスターラーは、他の反応物と形成された水素化物を混ぜるために内側表面上で掃かれるかもしれない。各ブレード又はスターラーは、長さ方向のセル軸と平行なシャフトのまわりに回転するかもしれない。ブレードは、磁場の外部の回転する源と、内部のブレードの磁気的な結合を用いて駆動されるかもしれない。ようなステンレス鋼壁のような容器壁は、磁束に対して透過的である。ある実施例において、セルの回転速度又はブレード又はスターラーのそれは、金属蒸気が反応し水素化物を形成し、反応混合物と混合されるので、パワー出力を最大化するために制御される。反応セルは、断面が円形、楕円形、正方形、長方形、三角形、又は多角形である管であるかもしれない。熱交換器は、望ましい表面積を成し遂げるために、正方形、長方形、円形、楕円形、三角形、又は、多面体の横断面を持つかもしれない冷クーラント−キャリング・チューブ又は導管を備えるかもしれない。正方形又は長方形の管の配列は、熱交換のために連続的な表面を備えるかもしれない。各チューブ又は導管の表面は、フィン又は他の表面積を増やす材料で修飾されるかもしれない。

もう１つの実施例において、反応器は、生成物混合物から又はその選択された複数の成分を選択的に凝縮させるように異なる温度を備える複数のゾーンを備える。これらの成分は、最初の反応物へと再生されるかもしれない。ある実施例において、最も冷えたゾーンは、Ｎａ及びＫのうち少なくとも１つのような触媒の源又は触媒のそれのようなアルカリ金属を凝縮する。もう１つのゾーンは、マグネシウムのようなアルカリ土類金属のような第２の成分として凝縮する。第１のゾーンの温度は、０℃から５００℃、第２のゾーンは１０℃から４９０℃であるかもしれず、第１のゾーンより低い。各ゾーンの温度は、熱交換器によって、又は、可変で制御可能な効率性のあるコントローラによって制御されるかもしれない。

もう１つの実施例において、反応器は、真空又は大気圧より高い圧力が可能な反応チャンバー、ガス状、液体状、固体状の少なくとも１つの材料のための１つ以上の入口と、材料のための少なくとも１つの出口からなる。１つの出口は、水素のようなガスのポンピングのための真空ラインからなるかもしれない。反応チャンバーは、ハイドリノを形成するために、反応物を更に含む。反応器は、反応チャンバーの中に熱交換器を更に含む。熱交換器は、クーラントのための導管からなるかもしれない。その導管は、反応している反応混合物から熱を受け取るために、反応チャンバーを通して配管されるかもしれない。各導管は、反応混合物及び導管の壁の間に断熱バリヤーを持つかもしれない。或いは、壁の熱伝導率は、温度勾配が、運転中に反応物及びクーラントの間にできるようなものかもしれない。断熱は、真空ギャップ又は気体ギャップでもよい。導管は、反応チャンバーの圧力の完全性を維持するためにチャンバー壁で貫通ポイントでシールし、反応混合物を貫通するようなチューブであるかもしれない。水のようなクーラントの流量は、反応チャンバー及び反応物の望ましい温度を維持するためにコントロールされるかもしれない。もう１つの実施例において、導管は、ヒートパイプで置き換えるが、これは、熱交換器又はボイラのようなヒートシンクへと熱を移動させ、反応混合物から熱を取り除く。

ある実施例において、ハイドリノ反応は維持され、束でアレンジされた熱的に結合されたマルチセルを用いてバッチ式で再生されるが、ここで、パワー−生産フェーズのサイクルが、再生フェーズのセルを加熱する。この断続的セルパワー・デザインにおいて、熱パワーは、セルの数が大きくなると統計的に、或いはセルのサイクルが定常パワーを達成できるように制御されれば、一定になる。ランキン、ブレイトン、スターリング、又は蒸気機関サイクルのようなサイクルを利用して熱エンジンを使用することで、熱パワーを電気パワーに変換することが達成できる。

ハイドリノ化学の反応物及び生成物をコントロールすることによって、各セルサイクルがコントロールされるかもしれない。ある実施例において、ハイドリノの形成をドライブする化学は、アルカリ水素化物及び水素の源と、アルカリ土類金属又はアルカリ金属ハロゲン化物のような金属ハロゲン化物の間の、ハロゲン化物−水素化物の交換反応が含まれる。反応は、閉鎖系で自然発生的である。しかし、最初の水素化物のアルカリ金属が蒸発して、他の反応物から除去されるようにシステムがオープンであるとき、最初のアルカリ水素化物とアルカリ土類ハロゲン化物をつくる逆反応は熱的に可逆である。その後、凝縮されたアルカリ金属は、再水素化されて、システムに戻される。反応チャンバー１３０及び再水素化チャンバー１３１であって仕切弁又はゲートバルブ１３２で分されているが、これは、パワー及び再生反応を、蒸発させる金属蒸気の流れ、金属の再水素化、及び再生されたアルカリ水素化物の再供給を制御することによって制御されるが、このような反応チャンバー１３０及び再水素化チャンバー１３１を備えるセルが図６に示される。望ましい温度の冷たいゾーンは、可変的な熱受容速度で水冷コイルのような熱交換器１３９によって、凝縮チャンバー内で維持されるかもしれない。このように、図６に示されるセルは、仕切弁又はゲート・バルブ１３２で分離される２つのチャンバーからなる。反応チャンバー１３０を閉じて、正反応はハイドリノ及びハロゲン化アルカリとアルカリ土類水素化物生成物を形成するように運転される。それから、弁は開けられる、そして、他のセルからの熱は生成物金属にハロゲン化物との交換を起こさせる、この時、揮発性のアルカリ金属は蒸発し、クーラントループ１３９によって冷却される他の触媒チャンバー１３内で凝縮される。弁は閉じられる、凝縮された金属はアルカリ水素化物をつくるために水素と反応を起こす、そして、反応物に再生された最初のアルカリ水素化物を再供給するために、弁は再び開けられる。ハイドリノを形成するために消費された分を補うように追加され、水素はリサイクルされる。水素は、ポンプ１３４で、反応チャンバーからガス排気ライン１３３までポンプで送られる。ハイドリノ・ガスは、ライン１３５で消費される。残留する水素はライン２３６を通してリサイクルされ、水素の源から補うようにライン１３７で水素が追加され、リサイクルされた水素は、ライン１３８を通して触媒チャンバーに供給される。水平に配置されたセルは、触媒が蒸発するためのより広い表面積を与えるもう１つのデザインである。この場合、水素化物は、単に重力送りというよりもむしろ機械な混合によって再供給される。もう１つの実施例において、セルは垂直に傾けられ、水素化物が反応チャンバーに落ちて、そこで混合されるようになる。

実施例において、図６に示されるチャンバー１３１は、金属ハロゲン化物−金属水素化物交換のような交換反応や、蒸留の間に起きるかもしれない他の反応によって形成されるかもしれないＬｉＣｌ又はＳｒＢｒ_２のような金属ハロゲン化物、Ｍｇのようなアルカリ土類金属、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫの少なくとも２つのようなアルカリ金属混合物のような、再生反応生成混合物、又は、少なくとも反応生成混合物の化学種を分離する熱的な分離体又は分溜カラムを更に含む。ＴｉＣのような支持体は、反応チャンバー１３０内に維持されてよい。アルカリ金属は再水素化されるかもしれない。ＬｉＣｌ又はＳｒＢｒ_２のような金属ハロゲン化物、アルカリ土類金属、ＬｉＨ、ＮａＨ、又はＫＨのような反応生成物種や分離された種は、ハイドリノを形成するオリジナルな反応混合物を再構成するように反応チャンバー１３０に返される。

実施例において、Ｈを含む化合物は、ハイドリノを形成するような触媒反応を経る原子状Ｈの放出となるように分解されるが、ここで少なくとも１つのＨが少なくとも別のＨのための触媒として機能する。Ｈ化合物は、Ｒ−Ｎｉのような金属におけるＨ又はカーボンにおけるＨのようなマトリックスの中に層間に入り込んだＨであるかもしれない。化合物は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、貴金属、又は希土類金属水素化物、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、及び、他のそのような水素化物のような水素化物であるかもしれない。分解は、化合物を加熱することによるかもしれない。化合物は、リアクタの温度及び水素の圧力を制御することによるようにして再生されるかもしれない。触媒反応は、Ｈを含む化合物の再生の間に起きるかもしれない。分解及び改質は、パワーの出力を維持するために循環的に起きるかもしれない。実施例において、水素化物は、アルカリ金属ハロゲン化物の混合物のような溶融共晶塩のような溶融塩に加えることにより分解させられる。共晶塩は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ又はＬｉＣｌ−ＬｉＦのような水素化イオン導電体かもしれない。金属は、本開示のそれらのような物理的な分離技術によって回収され、脱水素され、パワーを再び作るように溶融塩に再び追加されるかもしれない。サイクルは、繰り返されるかもしれない。パワー再生サイクルにおける制御された相の相違と共に複数の熱的に結合されたセルは、連続するパワーを生成するかもしれない。

実施例において、熱的な反応及び再生システムは、アルカリ金属水素カルコゲニド、水素オキシアニオン、Ｈハロゲンシステム及び金属水酸化物及びオキシ水酸化物、これはＣＩＨＴセル区部において与えられるが、を含む。典型的な反応は、ＭＸＨ＋２Ｍ→Ｍ_２Ｘ＋ＭＨ（ｓ）（式（２１７−２３３））によって与えられる。適当な例示される水素カルコゲニドは、ＭＯＨ、ＭＨＳ、ＭＨＳｅ、及びＭＨＴｅ（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）である。システムは、水素を加えることにより再生されてよい。ＭＨ生成物は、蒸留又は物理的な分離により除かれてよい。ＭＨは、Ｍに分解されて、反応混合物に戻り追加されてよい。反応混合物は、カーボン、炭化物、窒化物、又はホウ化物のような支持体を更に含んでよい。

セル生成パワーは、再生のために要求されるよりも高い温度にまで上げる。それから、図７の複数のセル１４１及び図８の１４８は、図８のボイラー１４９内において配置された束１４において配置され、そして、再生されるセルは、パワー発生サイクルおいてセルからの熱の移動により約７００℃のような再生温度を超える温度で維持される。束は、ボイラー・ボックス内に配置される。図７を参照して、熱勾配は、パワー−再生サイクルの異なるステージにある、各々の束のセル１４１の間で、熱移動を駆動する。その勾配の最も高い温度のパワー再生側における７５０℃から、より低温の再生側における約７００℃の範囲内におけるそのような温度プロフィールを達成するために、セルは非常に熱伝導性の高い媒体に埋められる。再生を成し遂げ、及び、材料限界によって必要とされる温度より下でコア温度を維持する、束内の温度プロフィールを維持しつつ、カッパーショットのような高伝導材料１４２は、セル間の及び周辺への熱の移動を効果的に行う。ボイラ管１４３からなっている各々の束の周辺で沸騰する水のようなクーラントへ、熱は最終的に移される。沸騰水の適当な温度は、２５０℃から３７０℃の温度範囲にある。これらの温度は、水媒体への熱伝達で最も有効的な手段である核沸騰を達成するのに十分高い。しかし、この範囲を上回った温度での過度の蒸気圧によって設定される上限よりは下にある。実施例において、各セル束における必要とされる非常に高い温度により、温度勾配は、各束と熱負荷、即ち、沸騰水とそれに続くシステム、の間で維持される。実施例において、周辺の断熱層は、この勾配を維持する。各多管リアクタ・セル束は、内側の円筒形のアニュラスまたは束の閉じ込め管１４４内に包みこまれ、そして、断熱または真空ギャップ１４５が、温度勾配を維持するために内部及び外部のアニュラス間に設けられる。熱移動コントロールは、このギャップにおける所望の熱伝導率を持つガスを用いて、又はガス圧を変化させることにより、行われてよい。外側アニュラス１４３の外壁は、核沸騰が図１０に示される１つのようなボイラー内に蒸気を発生させるためにこの表面上に起きるが、水に接触している。蒸気タービンは沸騰水から蒸気を受け取るかもしれない、そして、電気は図１１で示すように発電機で発生させられるかもしれない。

図９に示されるボイラ１５０は、マルチセル束１５１、セル反応チャンバー１５２、金属蒸気を受けて水素化する触媒チャンバー１５３、水素ガス排気と供給ライン、触媒チャンバークーラントパイプを含む導管１５４、水のようなクーラント１５５、及び、蒸気マニホールド１５６を含む。図１０に示されるパワー発生システムは、ボイラ１５８、高圧タービン１５９、低圧のタービン１６０、発電機１６１、湿気セパレータ１６２、コンデンサー１６３、冷却塔１６４、冷却水ポンプ１６５、復水ポンプ１６６、ボイラー給水浄化系１６７、第一段給水加熱器１６８、脱気給水タンク１６９、給水ポンプ１７０、ブースターポンプ１７１、生成物保管及び処理部１７２、反応物保管及び処理部１７３、真空システム１７４、スタート・アップヒーター１７５、電解槽１７６、水素供給１７７、クーラント・ライン１７８、クーラント弁１７９、反応物及び生成物ライン１８０、及び、反応物及び生成物ライン弁１８１、とからなる。他の構成要素及び変更は、本開示でにおいて予期され、当業者に知られている。

セルサイズ、各束のセルの数、及び真空ギャップの幅は、各束の望ましい温度プロフィール、セルからのパワー流れの周辺での沸騰水の望ましい温度、及び十分な沸騰の表面熱流束を維持できるように選ばれる。設計解析のための反応パラメータは、ここに開示されるように、熱的に再生することができる反応から成っていることができるだけでなく、かなりの速度論とエネルギー増加で結果としてハイドリノの形成になる種々の可能性がある水素化物−ハロゲン化物交換反応と他の反応物の上で実験的に得られることができる。設計工学目的のための典型的な作動パラメータは、５−１０Ｗ／ｃｃ、３００−４００ｋＪ／モル酸化剤、輸送されるＫの１５０ｋＪ／モル、再生化学と比較して３〜１つのエネルギー増加、５０のＭＪ／モルＨ２、６５０℃から７５０℃の再生温度、パワー−再生サイクルの対応する位相でセルの再生温度を維持するのに十分なセル操作温度、１０分の再生時間と１分の反応時間である。

典型的な１ＭＷの熱システムに、束は３３本の細密充填２メートルの長から成る。そして、５ｃｍのＩＤによる各々が高い熱伝導率のカッパーショットに埋め込まれる。このように、各々のチューブは、わずかに４リットル未満の作動体積を持つ。パワーと再生フェーズ期間が１と１０分である時から、それぞれ、３３本のチューブ（繰返し周期（１１分）の倍数）の選択は遅れずに一定である束から結果として瞬時電力になる。束ねたチューブは、３４ｃｍの内径と６．４ｍｍの肉厚を持つ。それぞれ、ボイラ管内径と肉厚は３７．２ｃｍと１．２７ｃｍである。典型的な反応パラメータを使って、束の各々のチューブはおよそ１．６ｋＷの火力の時間の平均化されたパワーを発生する、そして、各々の包みはおよそ５５ｋＷの火力を発生する。束の中の温度は、隙間に面している表面で、センターで６６４℃までおよそ７８２℃の間で変動する。ボイラ管の表面の熱束は、ボイラ管外面の温度を２５０℃に維持するおよそ２２ｋＷ／ｍ２で、表面で結果として核沸騰になるのに十分、わずかに高い。７Ｗ／ｃｃを越えて反応の出力密度を上昇させるか、再生時間を減らすことは、結果としてより大きな熱い効率になっている熱い流動を増やす。そのようなおよそ１８の束は、１ＭＷのサーマルの出力を生じなければならない。

図９に示されるボイラへの他のシステム設計は、図１１に示される。熱の熱負荷が隙間の向こうへ移ったので、システムは少なくとも１つの熱的に連結マルチセル束と周辺の水冷壁から成る。ハイドリノをつくる反応混合物は、高い表面積導電性支持体とアルカリ土類金属のような還元剤から成る。彼らが少なくとも部分的に図９の山の高伝導材料の代わりになるかもしれないように、これらの材料も非常に熱伝導性かもしれない。配列で適切な熱プロフィールと勾配を維持している間、化学成分はセルの間に、そして、周辺に熱を移すことに貢献する。水冷壁のチューブで発生する力は直接電気をもたらすためにタービンと発電機へと流れるかもしれない、あるいは、熱交換器を通して熱を第二の蒸気循環系へ移す主要な蒸気循環系に、水冷壁は蒸気を入れるかもしれない。第２ループは、タービン及び発電機に動力を与え、電気を生成する。

システムは、集熱装置で各々複数の反応器セル配列またはセル束から成る。図１１で示すように、反応器セル１８６は、近く接触を成し遂げるために四角いかもしれないか、長方形かもしれない。束温度が再生のためにとても必要とされて少なくとも維持される束から起こっている荷１８８に、セルは熱伝達で束１８５で集められるかもしれない。温度勾配は、束と熱負荷（例えば集熱装置または交換器１８８）の間で維持されるかもしれない。水冷壁または流れが少なくとも１台のポンプで維持されるかもしれなくて、絶縁１８９に入っているかもしれない流れるクーラントがある周囲チューブのセットから、熱交換器は成るかもしれない。反応器システムは集熱装置または交換器１８８間のガス・ギャップ１８７と各々のマルチ反応器セルから成るかもしれないか、マルチ反応器セルの１８５を束にするかもしれない。ガス圧力を変えるか、ガスを用いて束壁１８５と集熱装置間のガス・ギャップ１８７または交換器１８８で望ましい熱伝導率を持つことによって、熱搬送制御は起こるかもしれない。

熱を選ばれた再生しているセルに提供するためにパワーを生産しているセルを選ぶために、各々のセルのサイクルは、コントロールされる。あるいは、統計学的にセルの数が増加して電力出力が一定水準に接近するようなランダムな方法で再生を経ているそれらを、パワーを発生しているセルは、加熱する。このように、パワーは統計学的に一定である。

もう１つの実施例に、システムは、束を通して望ましい温度プロフィールを維持するために外へセンターから増加している出力密度の勾配を占める。もう１つの実施例に、熱はヒートパイプによって、セルからボイラへ移される。ヒートパイプは熱交換器を結びつけられるかもしれないか、クーラントと直接接触しているかもしれない。

実施例に、ハイドリノ反応は維持されて、熱的に可逆なサイクルの発電段階からの熱が生成物からエネルギーを最初の反応物の再生に提供する各々のセルで、連続的に再生する。反応物が各々のセルで同時に両方のモードを経るので、各々のセルからの熱的なパワーは一定である。サイクル（例えばランキン、ブレイトン、スターリング、又は蒸気機関サイクル）を利用している熱機関を使って、電気的なパワーへの熱的なパワーの変換は、成し遂げられるかもしれない。

連続的に、図１２に示されるパワーを発生させる多管反応器システムは、絶縁１９２の平面層、反応器セル１９３、熱伝導性の媒体１９４と熱交換器を繰り返すことの大多数またはコレクター１９５から成る。実施例に、各々のセルは円管である、そして、熱交換器はセルと平行で、絶えず熱を受け入れる。図１３は、熱交換器またはコレクターから成る組込形水チューブ２０１で反応物と生成物、絶縁材１９８、反応器１９９と熱の導電材料２００の少なくとも１つから成っている化学品１９７から成っている多管反応器システムの単一ユニットを表す。

それが再生のために要求したより高いその反応物温度を上げるために、各々のセルは、連続的にパワーを発生する。実施例に、ハイドリノをつくる反応は、アルカリ水素化物触媒と源の間での水素とアルカリ土類金属の水素化物交換またはリチウム金属である。反応物、交換反応（生成物）と再生反応とパラメータは、ここに開示される。絶縁、反応器セルと熱交換器の互層から成っている図１２のマルチ・チューブ反応体系は、セル熱こう配を通して連続的なパワーを維持する。凝縮で反応によって維持されて、集熱装置によって維持されるより冷たい一番上のゾーンで再水素化している高い温度一番下の地帯で、水素化反応物アルカリは、生成物分解とアルカリ金属蒸発によって連続的に再生される。回転ワイパブレードは、反応混合物で再生するアルカリ水素化物を再結合する。

ＫまたはＮａのような凝縮された金属がハイドリノを作るために消費されてそれのために補われた水素を含むセルで水素の存在のために水素化されたあと、水素化物は反応器の底に戻されて、他の反応物を混ぜ合わせられる。一つ以上の内部の回転ワイパブレードまたはスターラーは、つくられた水素化物と他の反応物を混ぜ合わせるために、内部の細胞壁に沿って掃かれるかもしれない。任意で、他の反応物と化学ミキシングによるアルカリ水素化物の再結合は、それについてセルを回転させることによって達成される長手方向軸。この回転も、回転の後、セルの一番下の位置から新しい一番上の位置へ熱を動かす。従って、それは、アルカリ金属輸送のために内部のセル温度勾配を支配するもう一つの手段を提供する。しかし、対応する熱伝達率は、熱勾配を維持することを非常に低い回転速度に要求して高い。ワイパブレードまたはセルのミキシング回転は、セルがギアを使って同期するかもしれない電気モーターでドライブされるかもしれない。ミキシングは、ステンレス鋼の１つのような低い透過性のセル壁を通して、磁気誘導によってあるかもしれない。

実施例に、アルカリ水素化物をつくるために反応する水素の面前で、最初のアルカリ水素化物は、より低くおよそ１００℃の温度で、４００−５５０℃と凝縮で蒸発によって再生する。このように、熱勾配が、熱の再生を引き起こす各々のセルで、高い温度とより冷たいゾーンに反応物の間に存在する。アルカリ金属蒸気が連続的再生の間、セルの底に沿って反応物から逃げるのを許すセルの長手方向の軸に沿って、セルはデッドスペースで水平に正しい位置に置かれる。金属は、セルの上部に沿って、より冷たいゾーンで凝縮する。各々のセルのトップで可変的な熱受領速度でボイラ管から成っている集熱装置によって、より冷たいゾーンは、望ましい凝縮温度に維持される。熱交換器は、流水を蒸気まで加熱して、ボイラ管の水冷壁から成る。具体的には、飽和水は水チューブの中を流れて、反応器からエネルギーを吸収して、蒸気を作るために蒸発する。もう一つの典型的な実施例に、熱い反応器ゾーンは７５０℃±２００℃の範囲にある、そして、より冷えたゾーンは温度で熱い反応器ゾーンより低い３００℃まで５０℃の範囲で維持される。反応混合物と熱の再生反応は、本開示のそれらから成るかもしれない。例えば、適当な反応混合物は、アルカリ金属またはその水素化物（水素の源）の少なくとも２つから成る還元剤そのようなＭｇまたはＣａ（そして、ＴｉＣのような支持体）のようなアルカリ土類金属Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣとＹＣ_２。反応物は水素化物−ハロゲン化物交換反応を経るかもしれない、そして、再生反応は熱的に運転された逆の交換反応であるかもしれない。

ボイラ管が水冷壁をつくる各々の反応器セルに、周囲にチューブで沸騰する水へ、熱は最終的に移される。沸騰水の適当な温度は、２５０℃から３７０℃の範囲の温度範囲である。核沸騰（水媒体への熱伝達で最も有効な手段）を達成するのに十分、これらの温度は高い。しかし、この範囲を上回って温度で過度の蒸気圧によって決められる上限の下にある。銅のような非常に伝導性の熱の媒体２００に埋め込まれる管のために、水冷壁の均一な温度分布が維持される図１３の各々のボイラ管２０１の内側の面に、水の核沸騰は起こる、そして、その上、蒸気に蒸発しなかった水は再循環させられる。熱は、媒体による表面のセル壁からボイラ管へと流れる。その勾配の下端のさえ各々のセルの必要非常により高い熱により、第２の温度勾配は、各々のセル・トップと熱負荷（沸騰水と以降のシステム）の間で維持される。ボイラ管にはセルがそれを生じなければならないより高い熱を取り除く能力があるので、セル壁の上半分と水冷壁の間に一つ以上の断熱層を加えることによって、第２の外温度勾配は維持される。セルの上半分と各々のボイラ管の外壁の少なくとも１つを導電媒質から断熱することによって、望ましい高い内部のセル温度ならびに勾配は成し遂げられる。チューブでセルとボイラ管（ボイラ管によって透過される媒体の熱伝導率）と熱交換器能力と蒸気流量の上半分で断熱層を調節することによって、セル温度と勾配は可変的な熱移動を通して最適値までコントロールされる。前者の場合、断熱層各々は、ガス成分と圧力に基づいて変化するガスまたは真空ギャップから成るかもしれない。

マルチ・チューブ反応体系は、出力蒸気に図１４に示されるボイラシステムに組立てられる。ボイラシステムは、図１２とクーラント（飽和水）フロー制御システムで示されるマルチ・チューブ反応体系から成る。反応器２０４から成っている反応体系は、飽和水を熱して、蒸気を生み出す。流れ制御システム（ｉ）は蒸気収集線２０５で飽和水の流れを集める、そして、蒸気と水、再循環ポンプ２０９、アウトレット再循環管２１０と水配線２１１を使っているボイラ管２０８を通して、切り離すものは給水する（ｉｉ）再循環と（ｉｉｉ）出力を切り離して、タービンまたはロードに蒸気を主な流線２１２に向ける蒸気気水分離器２０７への流れと熱交換器で、入口再循環管が１入力につき２０６ある。パイプと線は、熱損失を防ぐために絶縁されるかもしれない。熱負荷と熱交換器からリターン水が入江復帰水管２１３によって入力される又は、復水のようなクーラントをタービンから入力しなさい、そして、圧力は入口ブースターポンプ２１４で高められる。

水冷壁のチューブで発生する力は直接電気をもたらすためにタービンと発電機へと流れるかもしれない、あるいは、熱交換器を通して熱を第二の蒸気循環系へ移す主要な蒸気循環系に、水冷壁は蒸気を入れるかもしれない。第２ループは、タービン及び発電機に動力供給し、電気を生成する。図１５に示される実施例に、力は蒸気気水分離器から主なストリームラインまでボイラシステムと出力で発生する。蒸気タービンは沸騰水から蒸気を受け取る、そして、電気は発電機で発生する。力は、ボイラシステムへ凝縮されて、注ぎ込まれる。図１５に示されるパワー発生システムは、ボイラ２１７、熱交換器２１８、高圧タービン２１９、低圧のタービン２２０、発電機２２１、湿気セパレータ２２２、コンデンサー２２３、冷却塔２２４、冷却水ポンプ２２５、復水ポンプ２２６、ボイラー給水浄化系２２７、第一段給水加熱器２２８から成る、空気抜きした給水タンク２２９、給水ポンプ２３０、ブースターポンプ（図１４の２１４）、生成物保管とプロセッサー２３２、反応物記憶装置とプロセッサー２３３（真空系統２３４、最初のヒーター２３５、電解層２３６、水素供給２３７、冷却剤線２３８、冷却剤弁２３９、反応物と生成物線２４０と反応物と工場弁２４１）。当業者に知られている本開示で、他の成分と修正は予想される。

典型的な１ＭＷの熱システムを考慮する。勾配のより高い温度パワー生成側とより低くトップの再生側のおよそ１００℃の温度の上でセル底温度を４００−５５０℃の範囲において成し遂げるために、セルは図１２で示すようにトップだけで集熱装置を持つ、パワー生成反応物は底にある、そして、セルの下部ブームは断熱される。選択システム設計パラメータは、（１）セルサイズ、システムの（２）数のセル、セルの下半分、セルの外壁の上半分の断熱層（４）、ボイラ管によって透過されるセルの上半分を囲んでいる媒体の熱伝導率（５）、外ボイラ管壁の断熱層（６）、ボイラ管番号（７）、次元と間隔を囲んでいる材料の熱抵抗（３）、蒸気圧（８）と蒸気流量とリサーキュレーション率（９）である。各々のセルの（１）温度と内外の温度勾配の望ましい運転パラメータ、セルからのパワーフローの周辺の沸騰水の（２）温度と（３）十分な沸騰する表面の熱束を達成するか、維持するのに、システム設計パラメーターは選ばれる。設計解析のための反応パラメータは、熱的に再生することができる反応から成っていることができるだけでなく、かなりの速度論とエネルギー増加で結果としてハイドリノの形成になる種々の可能性がある水素化物交換反応の上で、実験的に得られることができる。パワーと再生化学作用と彼らのパラメータは、ここに開示される。それぞれ、設計工学目的のための典型的な運転パラメータは０．２５Ｗ／ｃｃの恒常的なパワー、０．６７Ｗ／ｇの反応物、０．３８ｇ／ｃｃの反応物密度、５０のＭＪ／モルＨ２、水素化物再生化学と比較して２〜１つのエネルギー増加、一定の電力出力を維持する等しい反応と再生時間と反応温度がセル底でアルカリ金属を気化させるのに十分であるパワーと再生のための５５０℃と４００−４５０℃の温度である、そして、内部の温度勾配は再生温度をセル・トップに維持する。反応物と出力密度を使って、それぞれ、１ＭＷの連続的火力を発生させる反応物の反応物ボリュームと全質量は、３９４０リットルと１５００ｋｇである。０．２５％の反応物充てん比を使って、総反応器ボリュームは、１５．８ｍ^３である。

標本設計に、ボイラは１７６ｃｍの長、３０．５ｃｍの外径、０．６３５ｃｍの円筒形の肉厚と厚さ３．８１ｃｍの端板がある１４０のステンレス鋼反応セルから成る。肉厚は、典型的な圧力を決定している反応物ＮａＨの平衡分解圧のために、５５０℃で３３０のＰＳＩの内圧のために、設計要求事項に合致する。各々のセルは１２０ｋｇの重さで、７．１４ｋＷの火力を出力する。各々のチューブの下半分は、絶縁に埋められる。銅またはアルミニウム散弾（非常に熱伝導性の媒体）は、水チューブ囲いで各々のセルの上半分をすなわち透過した。セルの範囲内の温度は、壁面に面したショットで４００℃まで一番下の壁でおよそ５５０℃の間で変動する。図１３で示すように、６（５．０８ｃｍのセンターで均一に間隔をあけられる０．３２ｃｍの厚さによる２．５４ｃｍの外径ボイラ（水）チューブ）時までに、各々の反応器の３０．５ｃｍの外径断面スパンは、カバーされる。各々のボイラ管の内面の熱束は、３６７℃くらいで各々のボイラ管外面の温度を維持するおよそ１１．８ｋＷ／ｍ^２である。

典型的な実施例に、反応物から発生する火力は、３６０℃で飽和蒸気を生み出すのに用いられる。図１６は、水蒸気発生の流れ図を表す。それが飽和蒸気を混ぜ合わせられて、蒸気の結露によって３６０℃の飽和温度まで加熱される熱交換器に、室温（およそ２５℃）の水は、流れ込む。ブースターポンプ２５１は、蒸気水セパレータ２５２の入口で、３６０℃で水圧を１８．６６のＭＰａの飽和圧力に増やす。飽和水は、同じ温度と圧力で蒸気を生み出すために、ボイラシステム２５３の水冷壁のボイラ管の中を流れる。それの部が電気出力を生み出すためにタービンへ行く間、タービンから入って来るリターン水を予熱するために、熱交換器へ蒸気流量の開きなさい。その上、水冷壁の非蒸発する水は、各々のボイラ管に沿って均一な温度を維持するために再循環させられる。これを達成するために、蒸気収集線は蒸気を受ける、そして、非蒸発する水と配達が蒸気気水分離器２５２へのそれである。水は、水配線を通ってボイラ管に戻るために、セパレータの下部ブームからポンプで汲み出される。セパレータ２５２の上部から分数によるタービンへの蒸気流量は、タービンからリターン水を予熱するために、熱交換器にそれた。１４０−反応器システムからの飽和水流量はボイラ管の２．７８ｋｇ／ｓである、そして、総蒸気出力流量は１．３９ｋｇ／ｓである。

実施例に、反応物は触媒の少なくとも２つまたは触媒と水素（例えばＭｇのようなＫＨ、支持体（例えば炭素）と還元剤）の源の源から成る。生成物は、金属−炭素生成物（例えば挿入生成物、ＭＨｙＣｘとＫＣｘのようなＭＣｘ（ｙは分数または整数であるかもしれない、ｘは整数である））であるかもしれない。反応器は反応物の一つ以上の必需品から成るかもしれない。そして、流れる反応物がハイドリノをつくるためにその中の反応、反応室から熱を取り除く熱交換器とＫＣｘのような生成物を受けて、反応物の少なくとも１つを再生させる複数の血管を経るような高い温度に、反応室が維持される。収集した蒸発する金属Ｍが水素化されるかもしれない熱と真空を適用することによって、炭素とＭの再生またはＭＨｙＣｘとＭＣｘの少なくとも１つからＭＨはそうするかもしれない。還元剤が金属である場合には、それは同様に蒸発によって回復されるかもしれない。各々の金属または水素化物は、反応物の供給の１つにおいて集められるかもしれない。反応物の必需品の１つは、炭素を再生させるのに用いられて、炭素と任意に還元剤を含んでいる各々の容器から成るかもしれない。

再生用の熱は、加水分解からのパワーによって供給されてよい。熱は、熱交換器を使って移動されてもよい。再生用の熱は、加水分解からのパワーによって供給されてよい。熱は、熱交換器を使って移動されてもよい。熱交換器は、少なくとも１本のヒートパイプから成るかもしれない。熱い再生容器からの熱は、パワー負荷（例えば熱交換器またはボイラ）に届けられるかもしれない。反応物の流れまたは炭素から成っているそれらのような生成物は、機械的に実行されるかもしれないか、重力を使って、部分的に少なくとも提供されるかもしれない。機械式輸送機は、オーガまたはコンベヤーベルトであるかもしれない。ハイドリノ反応が再生時間より非常に短い場合には、再生容器量は熱い反応ゾーンのそれを上回るかもしれない。体積は、反応ゾーンを通して一定流量を維持するために、割合であるかもしれない。

実施例に、アルカリまたはアルカリ土類金属のような揮発性の金属の蒸発、昇華または揮発の率は、彼らの頭上に真空空間と比較して反応物の表面積によって制限される。セルを回転させることによって、または、新生表面を真空空間にさらすミキシングの他の手段によって、速度は上昇するかもしれない。実施例に、Ｍｇのようなアルカリ土類金属のような還元剤のような反応物は、彼らの表面積を減らすために、支持体の粒子を結びつける。例えば、Ｍｇは６５０℃で溶けて、表面積を減らすために、ＴｉＣ粒子を結びつけるかもしれない。ＭｇＨ_２にＭｇのような金属を水素化して、それから研削または微粉砕によって粉を形成することによって、これは修正されることができる。適当な方法は、ボールミル磨砕である。あるいは、水素化物は液体として溶かされるかもしれなくて、取り除かれるかもしれなくて、液体として、これが支持体粒子の凝集を改善すると万一に備えて主張した。融点が低い（３２７℃）時から、適当な水素化物はＭｇＨ_２である。

実施例に、液体反応物が支持体の上でコーティングから成るかもしれない流動床式から、反応器は成る。固体は、ハイドリノを含む生成物に、反応物の反応の後、段階に切り離されるかもしれない。分離は、サイクロン分離器で行われてよい。金属蒸気の凝縮が少なくとも１つの最初の反応物へ多少の生成物のために逆反応を強制するのを、分離は許す。好ましくは熱的に、最初の反応混合物は再生する。

実施例に、別々の位相として存在することよりもむしろＴｉＣ支持体の上で、典型的な融解した混合材料Ｋ／ＫＨ Ｍｇ ＭｇＸ_２（Ｘはハロゲン化物である）は、コーティングから成る。Ｋは蒸気を更に含む、そして、圧力はパワー段階に好ましくは高い。それがおよそ６００−８００℃のような再生のために要求したより、反応器のパワー・ステージの温度は、好ましくは高い。再生温度または上記のハロゲン化物交換反応による反応物の再生の間、Ｋは凝縮される、そして、ＫＨはつくられる。Ｈ_２がＫＨをつくるために存在するかもしれないおよそ１００−４００℃の温度で、凝縮はあるかもしれない。高温で低温とハロゲン化物交換反応でＫ凝縮を許すために、反応体系は、蒸気から粒子を取り除くセパレータを更に含む。これは、１つのセクションまたはチャンバーの熱い粒子ともう一つの凝縮蒸気を許す。

他の実施態様では、熱可逆反応には、好ましくは、各々が少なくとも１つの金属原子を含む２種間での交換反応がさらに含まれる。交換はアルカリ金属などの触媒の金属と、酸化剤などの交換相手の金属との間で起こる。交換は酸化剤と還元剤との間も起こる場合がある。交換する種は、ハロゲン化物、水素化物、酸化物、硫化物、窒化物、ホウ化物、炭化物、ケイ化物、ヒ化物、セレン化物、テルル化合物、リン化物、硝酸、硫化水素、炭酸塩、硫酸塩、硫化水素塩、リン酸塩、リン酸水素、二水素リン酸塩、過塩素酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、酸化コバルトなどの陰イオン、ならびに当業者に公知の他のオキシアニオン及び陰イオンでよい。適当な交換されるアニオンは、ハロゲン化物、酸化物、硫化物、窒化物、リン化物、及び、ホウ化物である。交換に好適な金属は、各々が金属又は水素化物としてのアルカリ、好ましくはＮａ又はＫ、アルカリ土類金属、好ましくはＭｇ又はＢａ及びレアアース金属、好ましくはＥｕ又はＤｙである。交換反応の例と共に触媒反応物の例を以下に示す。典型的な触媒反応物と、典型的な交換反応は、以下に与えられる。これらの反応は網羅的であるとは意味されず、そして、更なる例は当業者に知られるであろう。

・４ｇのＡＣ３−３ ＋ １ｇのＭｇ ＋ １．６６ｇのＫＨ ＋ ２．５ｇのＤｙＩ２、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：１３５．０ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：６．１ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：無し、最高温度（Ｔｍａｘ）：４０３℃、理論では１．８９ｋＪ、ゲインは、３．２２倍。

・４ｇのＡＣ３−３ ＋ １ｇのＭｇ ＋ １ｇのＮａＨ ＋ ２．０９ｇのＥｕＦ３、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：１８５．１ ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：８．０ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：無し、最高温度（Ｔｍａｘ）： ４６３℃、理論では、１．６９ｋＪ、ゲインは、４．７３倍。

・８．３ｇｍのＫＨ＋５．０ｇｍのＭｇ＋２０．０ｇｍのＣＡＩＩ−３００＋３．７ｇｍのＣｒＢ_２、Ｅｉｎ：３１７ｋＪ、解離エネルギーｄＥ：１９ｋＪ、最高温度（Ｔ_ｍａｘ）約３４０℃で温度勾配変化（ＴＳＣ）無し、理論エネルギーは吸熱的であり０．０５ｋＪ、ゲインは無限大である。

・０．７０ｇのＴｉＢ_２、１．６６ｇのＫＨ、１ｇのＭｇ粉末及び４ｇのＣＡ−ＩＩＩ３００活性炭粉末（ＡＣ３−４）を使い切った。エネルギー・ゲインは５．１ｋＪであったが、セル温度の急激な上昇は観察されなかった。最大セル温度は４３１℃で、理論値は０である。

・０．４２ｇのＬｉＣｌ、１．６６ｇのＫＨ、１ｇのＭｇ粉末、及び、４ｇのＡＣ３−４を使い切った。エネルギーゲインは、５．４ｋＪ、温度の急激な上昇は見られなかった。最高セル温度は、４１２℃、理論では０、ゲインは無限大。

・１．２１ｇのＲｂＣｌ、１．６６ ｇのＫＨ、１ｇのＭｇ粉末、及び、４ｇのＡＣ３−４で、エネルギーゲインは、６．０ｋＪであったが、セル温度の温度の急激な上昇は見られなかった。最高セル温度は、４４２℃であり、理論では０。

・４ｇのＡＣ３−５ ＋ １ｇのＭｇ ＋ １．６６ｇのＫＨ ＋ ０．８７ｇのＬｉＢｒ、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：１４６．０ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：６．２４ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：見られず、最高温度（Ｔｍａｘ）：４３９℃、理論では吸熱。

・８．３ｇｍのＫＨ ＋ ５．０ｇｍのＭｇ ＋ ２０．０ｇｍのＣＡＩＩ−３００ ＋ ７．３ｇｍのＹＦ_３、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：３２０ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：１７ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）無し、最高温度（Ｔｍａｘ）約３４０℃、エネルギー・ゲイン４．５Ｘ（Ｘ〜０．７４ｋＪ＊５＝３．７ｋＪ）、

・５．０ｇｍのＮａＨ ＋ ５．０ｇｍのＭｇ ＋ ２０．０ｇｍのＣＡＩＩ−３００ ＋ １４．８５ｇｍのＢａＢｒ_２（乾燥）、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：３２８ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：１６ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）無、最高温度（Ｔｍａｘ）約３２０℃、エネルギー・ゲイン１６０Ｘ（Ｘ〜０．０２ｋＪ＊５＝０．１ｋＪ）。

・８．３ｇｍのＫＨ ＋ ５．０ｇｍのＭｇ ＋ ２０．０ｇｍのＣＡＩＩ−３００ ＋ １０．４ｇｍのＢａＣｌ_２、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：３３１ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：１８ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）無し、最高温度（Ｔｍａｘ）約３２０℃、エネルギー・ゲイン約６．９Ｘ（Ｘ〜０．５２ｘ５＝２．６ｋＪ）

・５．０ｇｍのＮａＨ ＋ ５．０ｇｍのＭｇ ＋ ２０．０ｇｍのＣＡＩＩ−３００ ＋ １３．９ｇｍのＭｇＩ_２、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：３１５ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：１６ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）無し、最高温度（Ｔｍａｘ）約３４０℃、エネルギー・ゲイン約１．８Ｘ（Ｘ〜１．７５ｘ５＝８．７５ｋＪ）

・４ｇのＡＣ３−２ ＋ １ｇのＭｇ ＋ １ｇのＮａＨ ＋ ０．９７ｇのＺｎＳ、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：１３２．１ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）Ｅ：７．５ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：無、最高温度（Ｔｍａｘ）：３７０℃、理論では、１．４ｋＪ。ゲインは、５．３３倍。

・２．７４ｇのＹ_２Ｓ_３、１．６６ｇのＫＨ、１ｇのＭｇ粉末、及び、４ｇのＣＡ−ＩＩＩ ３００ 活性炭粉末（３００℃で乾燥）、エネルギー・ゲインは、５．２ｋＪ、セル温度の急激な上昇は見られなかった。最高セル温度は、４４４℃。理論では、０．４１ｋＪ。ゲインは、１２．６４倍。

・４ｇのＡＣ３−５ ＋ １ｇのＭｇ ＋ １．６６ｇのＫＨ ＋ １．８２ｇのＣａ_３Ｐ_２、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：１３３．０ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：５．８ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：無し、最高温度（Ｔｍａｘ）：４０７℃、理論では吸熱。ゲインは無限大。

・２０ｇのＡＣ３−５ ＋ ５ｇのＭｇ ＋ ８．３ｇのＫＨ ＋ ９．１ｇのＣａ３Ｐ２、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：２８２．１ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：１８．１ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：無し、最高温度（Ｔｍａｘ）：３２０℃、理論では吸熱。ゲインは無限大。

（ｉ）ＮａＨ及びＫＨから選択した少なくとも１つの触媒又は触媒源；
（ｉｉ）ＮａＨ、ＫＨ及びＭｇＨ_２から選択した少なくとも１つの水素源；
（ｉｉｉ）ＢａＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＩ_２、ＣａＢｒ_２、ＭｇＢｒ_２又はＭｇＩ_２などのアルカリ土類ハロゲン化物、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＢｒ_３、ＥｕＦ_３、ＤｙＩ_２、ＬａＦ_３又はＧｄＦ_３などのレアアースハロゲン化物、ＹＦ_３などの第２又は第３列遷移金属ハロゲン化物、ＣｒＢ_２又はＴｉＢ_２などの金属ホウ化物、ＬｉＣｌ、ＲｂＣｌ又はＣｓＩなどのアルカリハロゲン化物、Ｌｉ_２Ｓ、ＺｎＳ又はＹ_２Ｓ_３などの金属硫化物、Ｙ_２Ｏ_３などの金属酸化物、ならびにＣａ_３Ｐ_２などの金属リン化物、又は、Ｃａ_３Ｐ_２、Ｍｇ_３Ｎ_２、及びＭｇ_３Ａｓ_２のようなアルカリ土類リン化物、窒化物、ヒ化物のような金属リン化物、窒化物、又はヒ化物、から選択されるすくなうとも１つの酸化剤；
（ｉｖ）Ｍｇ及びＭｇＨ_２から選ばれる少なくとも１つの還元剤、及び、（ｖ）ＡＣ、ＴｉＣ、及びＷＣから選択した支持体。

熱の再生が可能なさらに典型的なシステムでは、触媒またはＮａＨ、ＢａＨ、又はＫＨのような触媒の源とアルカリ土類ハロゲン化物（例えばＢａＢｒ_２または酸化剤の役割をするかもしれないＢａＣｌ_２）の間に、交換はある。アルカリ金属とアルカリ土類金属は、少しの部分でも混和性でない。それぞれ、ＢａとＭｇの融点は、７２７℃と１０９０℃である。このように、再生の間の分離は、簡単に成し遂げられることができる。さらにまた、ＭｇとＢａは、金属中を形成しないであるＢａの原子％で、およそ３２％未満と温度が、およそ６００℃以下を維持した。それぞれ、ＢａＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＢａＢｒ_２とＭｇＢｒ２の生成熱は、−８５５．０ｋＪ／モル、−６４１．３ｋＪ／モル、−７５７．３ｋＪ／モルと−５２４．３ｋＪ／モルである。それで、ハロゲン化バリウムはハロゲン化マグネシウムよりずっと好まれる。このように、ＫＨまたはＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣとＢａＣｌ_２のような適当な反応混合物またはハロゲン化アルカリとアルカリ土類水素化物をつくるＢａＢｒ_２から、熱の再生は成し遂げられることができる。それが凝縮のような手段で集められるように、再生は生成物を熱して、アルカリ金属を蒸発させることによって成し遂げられることができる。触媒は再水素化されてよい。実施例に、アルカリ金属の除去は、ハロゲン化アルカリ土類の再構成の反応を引き起こす。他の実施例に、望ましいとき、水素化物は真空加熱によって分解されるかもしれない。ＭｇＨ_２が３２７℃で溶けるので、望ましい所で、それは溶けて、選択的に液体を除去することによって他の生成物から優先して切り離されるかもしれない。

ｆ．ゲッター、支持体、又はマトリックス補助ハイドリノ反応
別の実施例において、交換反応は吸熱である。そのような実施例において、金属化合物は、ハイドリノ反応速度を増大するために、生産物のためのハイドリノ反応又はゲッターのために好ましい支持体又はマトリックスの少なくとも１つとして機能してよい。典型的な触媒反応物と、典型的な支持体、マトリックス、又は、ゲッターは以下に与えられる。これらの反応は網羅的であるとは意味されず、そして、更なる例は当業者に知られるであろう。

・４ｇのＡＣ３−５ ＋ １ｇのＭｇ ＋ １．６６ｇのＫＨ ＋ ２．２３ｇのＭｇ_３Ａｓ_２、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：１３９．０ ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：６．５ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：無し、最高温度（Ｔｍａｘ）：３９３℃、理論では吸熱、ゲインは無限大。

・２０ｇのＡＣ３−５ ＋ ５ｇのＭｇ ＋ ８．３ｇのＫＨ ＋ １１．２ｇのＭｇ_３Ａｓ_２、入力エネルギー（Ｅｉｎ）：２９８．６ｋＪ、出力エネルギー（ｄＥ）：２１．８ｋＪ、温度勾配変化（ＴＳＣ）：無し、最高温度（Ｔｍａｘ）：３１５℃、理論では吸熱、ゲインは無限大。

・１．０１ｇのＭｇ３Ｎ２、１．６６ｇのＫＨ、１ｇのＭｇ粉末、及び４ｇのＡＣ３−４ １インチの耐久性のあるセル（ＨＤＣ）に入ったもの。エネルギー・ゲインは、５．２ｋＪだったが、温度の急激な上昇は見られなかった。最大セル温度は４０１℃で、理論値は０で、ゲインは無限大である。

・０．４１ｇのＡｌＮ、１．６６ｇのＫＨ、１ｇのＭｇ粉末、及び、４ｇのＡＣ３−５ １インチの耐久性のあるセル（ＨＤＣ）に入ったもの。エネルギー・ゲイン４．９ｋＪだが、セル温度の急激な上昇は見られなかった。最大セル温度は４０７℃で、理論では、吸熱である。

実施例において、熱的に再生する反応システムは、以下の（ｉ）−（ｖ）から選ばれる少なくとも２つの要素から成る。
（ｉ）ＮａＨ、ＢａＨ、ＫＨ、及びＭｇＨ_２から選ばれる少なくとも１つの触媒又は触媒源。
（ｉｉ）ＮａＨ、ＢａＨ、及びＫＨから選ばれる少なくとも１つの水素源。
（ｉｉｉ）Ｍｇ_３Ｎ_２又はＡｌＮのような金属窒化物、及び、Ｍｇ_３Ａｓ_２のような金属ヒ化物から選ばれる少なくとも１つの酸化剤、マトリックス、第２の支持体、又は、ゲッター。
（ｉｖ）Ｍｇ及びＭｇＨ_２から選ばれる少なくとも１つの還元剤。
（ｖ）ＡＣ、ＴｉＣ、又はＷＣから選ばれる少なくとも１つの支持体。

Ｄ．液体燃料：有機及び溶融溶媒システム
さらに実施態様はチャンバー２００に含まれる溶融塩などの溶融固体又は液体溶媒を含む。液体溶媒は溶媒の沸点以上の温度でセルを操作して蒸発させてもよい。触媒などの反応物は、触媒を形成する溶媒又は反応物に溶解し、懸濁し、Ｈを該溶媒に懸濁し、溶解する。蒸発した溶媒は触媒を含むガスとして作用し、水素触媒反応の速度を高め、ハイドリノを形成する。融固体又は蒸発溶媒は加熱器２３０により過熱することで維持し得る。反応混合物は、更にＨＳＡ材料のような固体の支持体を備えてよい。溶融固体、液体又は気体状溶媒と、Ｋ又はＬｉ及びＨ又はＮａＨなどの触媒及び水素とに相互関係が存在することから反応は表面で起こる。不均一系触媒を使用した実施態様では、混合物の溶媒が触媒反応速度を高める場合もある。

水素ガスを含む実施態様では、Ｈ_２は溶液を通過して泡立たせる場合もある。別の実施態様では、セルを加圧して溶解Ｈ_２の濃度が高められる。さらなる実施態様では、反応物は、高速で、有機溶媒の沸点ほど、また無機溶媒の融点ほどの温度で攪拌することが好ましい。

有機溶媒反応混合物は、好ましくは約２６℃〜４００℃の範囲、より好ましくは約１００℃〜３００℃の範囲の温度で加熱する。無機溶媒混合物は、溶媒が液体にである温度より高く、ＮａＨ分子がすべて分解される温度より低い温度まで過熱する。

溶媒は、溶融金属からなってよい。適当な金属は、Ｇａ、Ｉｎ、及びＳｎのように低い融点を持つ。もう一つの実施例に、溶融金属は伝導性の支持体のような支持体の役割をするかもしれない。反応混合物は、触媒の少なくとも３つまたは水素、金属、還元剤と酸化剤の触媒、水素または源の源から成るかもしれない。金属が熱しているように、セルは操作されるかもしれない。実施例に、ＮａＨまたはまた、水素の源として用いられるＫＨから、触媒は選ばれる、還元剤はＭｇである、そして、酸化剤はＥｕＢｒ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＢｒ_２、ＡｌＮ、Ｃａ_３Ｐ_２、Ｍｇ_３Ｎ_２、Ｍｇ_３Ａｓ_２、ＭｇＩ_２、ＣｒＢ_２、ＴｉＢ_２、ハロゲン化アルカリ、ＹＦ_３、ＭｇＯ、Ｎｉ_２Ｓｉ、Ｙ_２Ｓ_３、Ｌｉ_２Ｓ、ＮｉＢ、ＧｄＦ_３とＹ_２Ｏ_３の１つである。もう一つの実施例に、酸化剤はＭｎＩ_２、ＳｎＩ_２、ＦｅＢｒ_２、ＣｏＩ_２、ＮｉＢｒ_２、ＡｇＣｌとＩｎＣｌの１つである

ａ．有機溶媒
有機溶媒は、官能基を付加して別の溶媒へと修飾可能な１つ以上の部分を含み得る。該部分はアルカン、環状アルカン、アルケン、環状アルケン、アルキン、芳香族、複素環及びそれらの組み合わせ、エーテル、ハロゲン化炭化水素（フッ化、塩化、臭化、ヨウ化炭化水素）、好ましくはフッ素化したアミン、硫化物、ニトリル、ホスホルアミド（例えばＯＰ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３）、及びアミノホスファゼンなどの少なくとも１つの炭化水素を含んでよい。基はアルキル、シクロアルキル、アルコキシカルボニル、シアノ、カルバモイル、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓを含有する複素環、スルホ、スルファモイル、アルコキシスルファモイル、ホスホノ、ヒドロキシル、ハロゲン、アルコキシ、アルキルチオール、アシルオキシ、アリール、アルケニル、脂肪族、アシル、カルボキシル、アミノ、シアノアルコキシ、ジアゾニウム、カルボキシアルキルカルボキサミド、アルケニルチオ、シアノアルコキシカルボニル、カルバモイルアルコキシカルボニル、アルコキシカルボニルアミノ、シアノアルキルアミノ、アルコキシカルボニルアルキルアミノ、スルホアルキルアミノ、アルキルスルファモイルアルキルアミノ、オキシド、ヒドロキシアルキル、カルボキシアルキルカルボニルオキシ、シアノアルキル、カルボキシアルキルチオ、アリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、アルコキシカルボニル、アルキルカルボニルオキシ、シアノアルコキシ、アルコキシカルボニルアルコキシ、カルバモイルアルコキシ、カルバモイルアルキルカルボニルオキシ、スルホアルコキシ、ニトロ、アルコキシアリール、ハロゲンアリール、アミノアリール、アルキルアミノアリール、トリル、アルケニルアリール、アリルアリール、アルケニルオキシアリール、アリルオキシアリール、シアノアリール、カルバモイルアリール、カルボキシアリール、アルコキシカルボニルアリール、アルキルカルボニルオキシアリール、スルホアリール、アルコキシスルホアリール、サルファモイルアリール及びニトロアリールの少なくとも１つを含んでよい。好ましくは、基はアルキル、シクロアルキル、アルコキシ、シアノ、Ｃ、Ｏ、Ｎ、Ｓを含有する複素環、スルホ、ホスホノ、ハロゲン、アルコキシ、アルキルチオール、アリール、アルケニル、脂肪族、アシル、アルキルアミノ、アルケニルチオ、アリールアミノ、ヘテロアリールアミノ、ハロゲンアリール、アミノアリール、アルキルアミノアリール、アルケニルアリール、アリルアリール、アルケニルオキシアリール、アリルオキシアリール及びシアノアリール基の少なくとも１つを含む。

液体溶媒を含むの実施例において、触媒ＮａＨは、反応混合物の成分の少なくとも１であり、その反応混合物から形成される。反応混合物は、ＮａＨ、Ｎａ、ＮＨ_３、ＮａＮＨ_２、Ｎａ_２ＮＨ、Ｎａ_３Ｎ、Ｈ_２Ｏ、ＮａＯＨ、ＮａＸ（Ｘはアニオン、好ましくは、ハロゲン化物）、ＮａＢＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、Ｎｉ、Ｐｔブラック、Ｐｄブラック、Ｒ−Ｎｉ、又は、Ｎａ、ＮａＯＨ、及びＮａＨの少なくとも１つのようなＮａ種をドープされたＲ−Ｎｉ、ＨＳＡ支持体、ゲッター、分散剤、Ｈ_２のような水素の源、そして、水素解離剤からなる群より少なくとも１つを更に含んでよい。他の実施態様では、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ又はＣｓはＮａと置換してよい。ある実施例において、溶媒は、好ましくはフッ素であるハロゲン官能基を持つ。適当な反応混合物は、ＮａＨのような触媒に添加され、活性炭、フッ化ポリマー、又は、Ｒ−Ｎｉのような支持体と混合される、ヘキサフルオロベンゼン及びオクタフルオロナフタレンの少なくとも１つからなる。ある実施例において、反応混合物は、Ｎａ、ＮａＨ、フッ素化された溶媒、及び、ＨＳＡ材料の群から１以上を含む。別の実施例では、反応混合物は少なくともＮａＨ、ＣＦ_４、及びＮａＦを含む。他のフッ素化された支持体又はゲッターは、Ｍ_２ＳｉＦ_６（Ｎａ_２ＳｉＦ_６及びＫ_２ＳｉＦ_６のようにＭはアルカリ金属）、ＭＳｉＦ_６（ＭｇＳｉＦ_６、ＧａＦ_３、ＰＦ_５、のように、Ｍ はアルカリ土類金属）、ＭＰＦ_６（Ｍはアルカリ金属）、ＭＨＦ_２（ＮａＨＦ_２及びＫＨＦ_２、のようにＭはアルカリ金属）、Ｋ_２ＴａＦ_７、ＫＢＦ_４、Ｋ_２ＭｎＦ_６、及び、Ｋ_２ＺｒＦ_６、を含んでよいが、ここで、他の類似の化合物は、アルカリ金属として、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫの１つのような別のアルカリ又はアルカリ土類金属の置換物を持つそれらのようなものが予期される。

ｂ．無機溶媒
別の実施態様では、反応混合物は少なくとも１つの無機溶媒を含む。溶媒は溶融塩などの溶融無機化合物を付加的に含む。無機溶媒は溶融ＮａＯＨであってよい。ある実施態様では、反応混合物は触媒、水素源及び触媒ための無機溶媒を含む。触媒は、ＮａＨ分子、Ｌｉ、及びＫの少なくとも１つであるかもしれない。溶媒は、アルカリハロゲン化物及びアルカリ土類ハロゲン化物の群からの溶融塩の少なくとも１つのような溶融もしくは融合塩又は共晶混合物の少なくとも１つであってよい。ＮａＨ触媒反応混合物の無機溶媒はＮａＣｌ及びＫＣｌなどのアルカリハロゲン化物の混合物の低融点共晶混合物を含んでよい。溶媒は低融点塩、好ましくはＮａＩ（６６０℃）、ＮａＡｌＣｌ_４（１６０℃）、ＮａＡｌＦ_４ 、及びＮａＭＸ _４ と同クラスの化合物からの少なくとも１つなどのＮａ塩であってよいが、ここで、Ｍは金属であり、ＸはＮａＸより安定な金属ハロゲン化物を有するハロゲン化物である。反応混合物はさらに、Ｒ−Ｎｉなどの支持体を含んでよい。

Ｌｉ触媒反応混合物の無機溶媒はＬｉＣｌ及びＫＣｌなどのアルカリハロゲン化物の混合物の低融点共晶混合物を含んでよい。溶融塩溶媒はＮａＨに安定的なフッ素系溶媒を含んでよい。ＬａＦ_３の融点は１４９３℃であり、ＮａＦの融点は９９６℃である。適当な比率で、場合により他のフッ化物を含むボールミル混合物は、ＮａＨに対して安定的で、好ましくは６００℃〜７００℃の範囲で溶融するフッ化物−塩溶媒を含む。溶融塩の実施態様では、反応混合物は、ＮａＦ−ＫＦ−ＬｉＦ（１１．５−４２．０−４６．５）ＭＰ＝４５４℃などのＮａＨ^＋塩混合物、又はＬｉＦ−ＫＦ（５２％−４８％）ＭＰ＝４９２℃などのＮａＨ^＋塩混合物から成る。

Ｖ．再生システム及び反応
本開示にしたがった燃料再利用又は再生システムの概略図を図４に示す。ある実施例において、ハイドリノ反応の副生成物は、金属ハロゲン化物ＭＸ、好ましくはＮａＸ又はＫＸを含む。その場合、燃料リサイクラー１８（図４）は、支持体からＮａＸなどの無機化合物を分離する分離器２１を含む。ある実施態様では、分離器又はその部材は、種の密度差に基づく分離を行う移動装置又はサイクロン分離器２２から成る。さらなる分離器又はその部材は、磁性分離器２３から成り、それはＭＸなどの非磁性材料が分離器を流れている間、ニッケル又は鉄などの磁性粒子が磁石により引き出されるものである。別の実施態様では、分離器又はその部材は、別のものより広範囲に少なくとも１つの成分を溶解し、懸濁し、分離を可能にする成分溶媒洗浄液２５を含む分別生成物可溶化又は懸濁システム２４から成り、さらに、溶媒蒸発器２７及び化合物収集器２８などの化合物回収システム２６から成る。あるいは、回収システムは沈殿器２９及び化合物乾燥器及び収集器３０から成る。ある実施態様では、図４に示すタービン１４及び水濃縮器１６からの廃熱を利用し、蒸発器２７及び乾燥器３０の少なくとも１つを加熱する（図４）。リサイクラー１８（図４）の段階の任意の他の部材を熱するための熱は廃熱を含む場合もある。

燃料リサイクラー１８（図４）はさらに、回収したＭＸを金属及びハロゲンガス又は他のハロゲン化生成物又はハロゲン化物生成物へと電気分解する電気分解器３１から成る。ある実施態様では、好ましくは共晶融液などの融液から、動力反応器３６内で電気分解が起こる。電気分解ガス及び金属生成物は高揮発性ガス収集器３２及び金属収集器３３で別々に収集し、これらはさらに、金属混合物の場合、それぞれ金属蒸留器又は分離器３４を含んでもよい。初期反応物が水素化物である場合、金属は水素化反応器３５により水素化され、この反応器は、圧力を大気圧より低くも高くも同等にもできるセル３６、金属と水素化物の入口と出口３７、水素ガス用入口３８及びそのバルブ３９、水素供給器４０、ガス出口４１及びそのバルブ４２、ポンプ４３、ヒーター４４、ならびに圧力温度計測器４５から成る。ある実施例において、水素供給部４０は、水素及び酸素ガス分離器を含む水性の電解槽を含む。単離した金属生成物は少なくとも部分的にハロゲン化反応器４６中でハロゲン化され、この反応器は、圧力を大気圧より低くも高くも同等にもできるセル４７、炭素用入口とハロゲン化生成物用出口４８、フッ素ガス用入口４９及びそのバルブ５０、ハロゲンガス供給器５１、ガス出口５２及びそのバルブ５３、ポンプ５４、ヒーター５５、及び圧力温度計測器５６から成る。好ましくは、反応器は触媒及び他の反応物も含み、生成物として金属５７を、所望の酸化状態及び化学量論のハロゲン化物にする。金属又は金属水素化物、金属ハロゲン化物、支持体及び他の初期反応物の少なくとも２つは、別の動力生成サイクル用の混合器５８中で混合した後、ボイラー１０へと再利用する。

例として、ハイドリノ反応及び再生反応では、反応混合物はＮａＨ触媒、Ｍｇ、ＭｎＩ_２、及び支持体、活性炭、ＷＣ又はＴｉＣから成る。ある実施態様では、発熱反応源は、などＭｎＩ_２による金属水素化物の酸化反応である。

ＫＩ及びＭｇＩ_２は溶融塩からＩ_２、Ｋ及びＭｇへと電気分解し得る。溶融電気分解はダウンズセル又は改変ダウンズセルを使用して実行し得る。Ｍｎは機械的な分離器、場合により篩を使用して分離してよい。未反応Ｍｇ又はＭｇＨ_２は溶融し、固相と液相を分離することによって分離し得る。電気分解用のヨウ化物は、脱酸素水などの好適な溶媒での反応生成物のすすぎ液から得られる。溶液はろ過し、ＡＣなどの支持体、場合により遷移金属を除去する。固体は遠心分離し、好ましくは動力系からの廃熱を利用して乾燥させる。あるいは、それらを溶融し、その後、液体及び固相を分離してハロゲン化物を分離してもよい。別の実施態様では、サイクロン分離などの方法で、より軽いＡＣを初めに他の反応生成物から分離し得る。Ｋ及びＭｇは非相溶性であり、分離したＫなどの金属は、好ましくはＨ_２Ｏの電気分解からＨ_２ガスで水素化してよい。金属ヨウ化物は、分離した金属、又はＡＣから分離していない金属との公知の反応により形成してよい。ある実施態様では、ＭｎはＨＩと反応し、ＭｎＩ_２を形成し、Ｈ_２は再利用し、Ｉ_２と反応し、ＨＩを形成する。他の実施態様では、他の金属、好ましくは遷移金属はＭｎと置換する。Ａｌなどの別の還元剤はＭｇと置換し得る。別のハロゲン化物、好ましくは塩化物はヨウ化物と置換し得る。ＬｉＨ、ＫＨ、ＲｂＨ又はＣｓＨはＮａＨと置換する。

例として、ハイドリノ反応及び再生反応では、反応混合物はＮａＨ触媒、Ｍｇ、ＡｇＣｌ及び支持体、活性炭から成る。ある実施態様では、発熱反応源は、

などのＡｇＣｌによる金属水素化物の酸化反応である。
ＫＣｌ及びＭｇＣｌ_２は溶融塩からＣｌ_２、Ｋ及びＭｇへと電気分解し得る。溶融電気分解はダウンズセル又は改変ダウンズセルを使用して実行し得る。Ａｇは機械的な分離器、場合により篩を使用して分離してよい。未反応Ｍｇ又はＭｇＨ_２は溶融し、固相と液相を分離することによって分離し得る。電気分解用の塩化物は、脱酸素水などの好適な溶媒での反応生成物のすすぎ液から得られる。溶液はろ過し、ＡＣなどの支持体、場合によりＡｇ金属を除去する。固体は遠心分離し、好ましくは動力系からの廃熱を利用して乾燥させる。あるいは、それらを溶融し、その後、液体及び固相を分離してハロゲン化物を分離してもよい。別の実施態様では、サイクロン分離などの方法で、より軽いＡＣを初めに他の反応生成物から分離し得る。Ｋ及びＭｇは非相溶性であり、分離したＫなどの金属は、好ましくはＨ_２Ｏの電気分解からＨ_２ガスで水素化してよい。金属塩化物は、分離した金属、又はＡＣから分離していない金属との公知の反応により形成してよい。ある実施態様では、ＡｇはＣｌ_２と反応し、ＡｇＣｌを形成し、Ｈ_２は再利用し、Ｉ_２と反応し、ＨＩを形成する。他の実施態様では、他の金属、好ましくは遷移金属又はＩｎはＡｇと置換する。Ａｌなどの別の還元剤はＭｇと置換し得る。別のハロゲン化物、好ましくは塩化物はヨウ化物と置換し得る。ＬｉＨ、ＫＨ、ＲｂＨ又はＣｓＨはＮａＨと置換する。

ある実施態様では、反応混合物はハイドリノ反応生成物から再生する。例として、ハイドリノ反応及び再生反応では、固体燃料反応混合物はＫＨ又はＮａＨ触媒、Ｍｇ又はＭｇＨ_２、及びＢａＢｒ_２などのアルカリ土類ハロゲン化物、及び支持体、活性炭、ＷＣ又は、好ましくはＴｉＣから成る。ある実施態様では、発熱反応源は、

などＢａＢｒ_２による金属水素化物又は金属の酸化反応である。
Ｂａ、マグネシウム、ＭｇＨ_２、ＮａＢｒ及びＫＢｒの融点はそれぞれ、７２７℃、６５０℃、３２７℃、７４７℃及び７３４℃である。従って、場合によりＨ_２を添加してＭｇＨ_２を維持し、優先的にＭｇＨ_２を溶融し、反応生成物混合物から液体を分離することによって、バリウム及び任意のＢａ−Ｍｇ金属間化合物からＭｇＨ_２を分離することが可能である。場合により、それはＭｇへと熱分解し得る。固体支持体及びＢａは沈殿し、分離可能な層を形成することが好ましい。あるいは、Ｂａは溶融して液体として分離し得る。その後ＮａＢｒ又はＫＢｒを電気分解し、アルカリ金属及びＢｒ_２を形成してもよい。後者はＢａと反応し、ＢａＢｒ_２を形成する。あるいは、Ｂａはカソードであり、ＢａＢｒ_２はアノードコンパートメントで直接形成する。アルカリ金属は電気分解後に水素化され、あるいはカソードコンパートメント内でＨ_２をバブリングすることにより、電気分解中、カソードコンパートメントで形成される。その後ＭｇＨ_２又はＭｇ、ＮａＨ又はＫＨ、ＢａＢｒ_２及び支持体を反応混合物に戻す。他の実施例において、ＢａＩ_２、ＭｇＢＦ_２、ＳｒＣｌ_２、ＣａＣｌ_２、又はＣａＢｒ_２、のような別のアルカリ土類ハロゲン化物が、ＢａＢｒ_２、を置換する。

別の実施態様では、反応物と生成物間のエネルギー差が小さいことから、電気分解せずに再生反応が起こる。式（１１０〜１１１）に示される反応は、温度又は水素圧などの反応条件を変化させることで逆転し得る。あるいは、Ｋ又はＮａなどの溶融又は揮発性種を選択的に除去し、さらに反応させることが可能な反応物又は種を再生するために反応が逆行するように操作し、セルに戻し、元の反応混合物を形成する。別の実施態様では、ＮａＨ、ＫＨ、Ｎａ又はＫなどの触媒又は触媒源と、アルカリ土類ハロゲン化物又はレアアースハロゲン化物などの初期酸化物との間の可逆反応を維持するために、揮発性種を継続的に還流させてもよい。ある実施態様では、図４に示される蒸留器３４のような蒸留器を使用して還流が達成される。蒸留器は、Ｋ又は他のアルカリ金属のような揮発性の種の液滴を形成する灯芯又は毛細管を含むかもしれない。液滴は、重力によって反応チャンバに落ちるかもしれない。芯または毛細管は溶融金属ヒートパイプのそれと類似しているかもしれない、あるいは、蒸留器は溶融金属ヒートパイプを含むかもしれない。ヒートパイプは、芯によって反応混合物にＫのような金属のような不安定な種を戻すことができた。別の実施態様では、水素化物は、形成され、及び、収集面又は構造から機械的に拭き取られるかもしれない。水素化物は、重力によって反応混合物に落下するかもしれない。戻り供給は、連続的、または、断続的であるかもしれない。この実施例では、セルは、セルの水平軸に沿って蒸気スペースと水平であり得、そして、凝縮器部はセルの端にあるかもしれない。Ｋのような揮発性の種の量は、酸化剤の金属とおよそ化学量論的に等しく又はそれより少なくセル内で存在するかもしれず、それによって、揮発性の種がセル内で搬送中のとき、逆反応において酸化剤の形成を引き起こすことに制限される。水素は、制御された最適圧力でセルに供給されるかもしれない。水素は、その圧力を増やすために、反応混合物を通してバブリングされるかもしれない。水素は、望ましい水素圧を維持するために、材料を通して流されるかもしれない。熱は、熱交換器によって凝縮部のために取り除かれるかもしれない。熱伝達は、水のようなクーラントを沸騰させることによるかもしれない。沸騰は、熱伝達率を上昇させる核沸騰であるかもしれない。

金属のような一つ以上の揮発性の種の反応混合物を含む別の実施例において、各種は、ガス状へと蒸発又は昇華して、凝縮されるかもしれない。各種は、種の間の温度関係で蒸気圧力における差に基づいて、別々の領域で、凝縮されるかもしれない。各種は水素のような他の反応物でさらに反応するかもしれず、又は直接反応混合物に戻されるかもしれない。配合された反応混合物は、ハイドリノを形成するために、再生された最初の反応混合物を含むかもしれない。反応混合物は、触媒、水素源、酸化剤、還元剤、及び支持体の群の内の少なくとも２つの種を含むかもしれない。支持体は、酸化剤を含むかもしれない。炭素または炭化物は、そのような適当な支持体である。酸化剤はＭｇのようなアルカリ土類金属を含むかもしれず、そして、触媒及びＨの源はＫＨを含むかもしれない。ＫとＭｇは、別々のバンドとして熱的に蒸発され、凝縮されるかもしれない。ＫはＨ _２ による処理でＫＨに水素化されるかもしれない、そして、ＫＨは反応混合物に戻されるかもしれない。あるいは、Ｋは、戻され、そして、ＫＨを形成するために、水素と反応するかもしれない。Ｍｇは、反応混合物に直接戻されるかもしれない。パワーがハイドリノを形成することによって発生させられるので、生成物は最初の反応物へ戻って連続的に、または、断続的に再生されるかもしれない。消費される対応するＨは、パワー出力を維持するために置換される。

別の実施例において、温度または水素圧のような反応条件は、反応を逆転するために変えられる。この場合、初めに反応は、ハイドリノ及び反応混合物生成物を形成する順方向で実行する。その後、低エネルギー水素以外の生成物を初期反応物へと変換する。このことは、反応条件を変えることで、場合により、初めに使用又は形成したものと同じ、あるいは異なる生成物又は反応物を少なくとも部分的に添加又は除去することで可能になる。従って、順方向反応及び再生反応は、交互サイクルで実行する。水素を添加し、ハイドリノ形成で消費された水素を補ってもよい。別の実施態様では、高温などの反応条件が維持される。この温度では、ハイドリノ形成が望ましい速度、好ましくは最大になることを可能にする方法で順反応及び逆行反応が起こるように可逆反応が最適化されている。

例として、ハイドリノ及び再生反応では、固体燃料反応混合物はＮａＨ触媒、Ｍｇ、ＦｅＢｒ_２、及び支持体、活性炭から成る。ある実施態様では、発熱反応源は

などのＦｅＢＲ_２による金属水素化物の酸化反応である。
ＮａＢｒ及びＭｇＢｒ_２は溶融塩からＢｒ_２、Ｎａ及びＭｇへと電気分解されるかもしれない。溶融電気分解はダウンズセル又は改変ダウンズセルを使用して実行されるかもしれない。Ｆｅは強磁性であり、機械的な分離器、場合により篩を使用して磁気的に分離してよい。別の実施態様では、強磁性ＮｉはＦｅを置換するかもしれない。未反応Ｍｇ又はＭｇＨ_２は溶融し、固相と液相を分離することによって分離し得る。電気分解用の臭化物は、脱酸素水などの好適な溶媒での反応生成物のすすぎ液から得られる。溶液はろ過し、ＡＣなどの支持体、場合により遷移金属を除去する。固体は遠心分離し、好ましくは動力系からの廃熱を利用して乾燥させる。あるいは、それらを溶融し、その後、液体及び固相を分離してハロゲン化物を分離してもよい。別の実施態様では、サイクロン分離などの方法で、より軽いＡＣを初めに他の反応生成物から分離し得る。Ｎａ及びＭｇは非相溶性であり、分離したＮａなどの金属は、好ましくはＨ_２Ｏの電気分解からＨ_２ガスで水素化してよい。金属臭化物は、分離した金属、又はＡＣから分離していない金属との公知の反応により形成してよい。ある実施態様では、ＦｅはＨＢｒと反応し、ＦｅＢｒ_２を形成し、Ｈ_２は再利用し、Ｂｒ_２と反応し、ＨＢｒを形成する。他の実施態様では、他の金属、好ましくは遷移金属はＦｅと置換する。Ａｌなどの別の還元剤はＭｇと置換し得る。別のハロゲン化物、好ましくは塩化物はヨウ化物と置換し得る。ＬｉＨ、ＫＨ、ＲｂＨ又はＣｓＨはＮａＨと置換する。

例として、ハイドリノ反応及び再生反応では、固体燃料反応混合物はＫＨ又はＮａＨ触媒、Ｍｇ又はＭｇＨ _２ 、ＳｎＢｒ_２、及び支持体、活性炭、ＷＣ又はＴｉＣから成る。ある実施態様では、発熱反応源は、

などＳｎＢｒ_２による金属水素化物又は金属の酸化反応である。
スズ、マグネシウム、ＭｇＨ_２、ＮａＢｒ及びＫＢｒの融点はそれぞれ、１１９℃、６５０℃、３２７℃、７４７℃及び７３４℃である。スズ−マグネシウム合金は、合金状態図に示すとおり、Ｍｇが約５ｗｔ％では、例えば４００℃以上で溶融するであろう。ある実施態様では、スズ及びマグネシウム金属及び合金は、金属及び合金を溶融し、液相及び固相を分離することで支持体及びハロゲン化物から分離する。合金はＭｇＨ_２固体及びスズ金属を形成する温度でＨ_２と反応し得る。固相及び液相を分離し、ＭｇＨ_２及びスズを得る。ＭｇＨ_２はＭｇ及びＨ_２へと熱分解し得る。あるいは、任意の未反応Ｍｇ及び任意のＳｎ−Ｍｇ合金を固体ＭｇＨ_２及び液体スズに変換するように選択した温度で、Ｈ_２を元の場所の反応生成物に添加してもよい。スズは選択的に除去し得る。その後、ＭｇＨ_２を加熱し、液体として除去する。次に、（１）溶融及び相分離、（２）ＷＣなどの高密度支持体が好まれる濃度差によるサイクロン分離、又は（３）サイズ差による篩い分けなどの方法により、ハロゲン化物を支持体から除去し得る。あるいは、ハロゲン化物を好適な溶媒に溶解し、液体及び固体相を、ろ過などの方法で分離してもよい。液体を蒸発させ、次に、非相溶性でそれぞれが分離しているＮａ又はＫ、場合によりＭｇ金属へと、ハロゲン化物を融液から電気分解する。別の実施態様では、ハロゲン化ナトリウム、好ましくはハイドリノ反応器で形成したものと同じハロゲン化物を電気分解して再生するＮａ金属を使用し、ハロゲン化物の還元によりＫを形成する。また、Ｂｒ_２などのハロゲンガスを電気分解融液から回収し、単離したＳｎと反応させ、ＮａＨ又はＫＨ、及びＭｇ又はＭｇＨ_２とのハイドリノ反応の別のサイクルのために再利用するＳｎＢｒ_２を形成する。ここでは水素化物はＨ_２ガスでの水素化により形成される。ある実施態様では、ＨＢｒが形成され、Ｓｎと反応し、ＳｎＢｒ_２を形成する。Ｂｒ_２及びＨ_２の反応により、あるいは、電気分解エネルギーを低下させるような利点を有するアノード上でＨ_２を泡立てることにより電気分解中に、ＨＢｒを形成してもよい。他の実施態様では、別の金属がＳｎ、好ましくは遷移金属と置換し、別のハロゲン化物はＩなどのＢｒと置換する場合がある。

別の実施態様では、初期段階で、すべての反応生成物は水性ＨＢｒと反応し、溶液を濃縮し、ＭｇＢｒ_２及びＫＢｒ溶液からＳｎＢｒ_２を沈殿させる。塩を分離するために他の好適な溶媒及び分離法を使用してよい。ＭｇＢｒ _２ 及びＫＢｒは、そして、Ｍｇ及びＫに電気分解される。あるいは、ＫＢｒのみ電気分解が必要になるように作動部分又は選択的溶媒法によって、最初にＭｇ又はＭｇＨ_２を除去する。ある実施態様では、ハイドリノ反応中、又はその後、Ｈ_２を添加して形成し得る固体ＭｇＨ_２から融液としてＳｎを除去する。ＭｇＨ_２又はＭｇ、ＫＢｒ及び支持体はその後、電気分解融液に添加する。支持体は粒子径が大きいことから沈殿領域に沈降する。ＭｇＨ_２及びＫＢｒは融液の一部を形成し、密度に基づいて分離する。Ｍｇ及びＫは非相溶性であり、Ｍｇ及びＫが別々に回収されるようにＫも分離相を形成する。Ｋ、Ｍｇ及びＳｎＢｒ_２が電気分解生成物になるようにアノードをＳｎとする場合もある。アノードは液体スズであるか、あるいは液体スズを、臭素と反応するアノードで分離し、ＳｎＢｒ_２を形成する場合もある。この場合、再生のためのエネルギーギャップは、両電極での元素生成物に対応する化合物ギャップ対高元素ギャップである。さらなる実施態様では、反応物はＫＨ、支持体及びＳｎＩ_２又はＳｎＢｒ_２から成る。Ｓｎは液体として除去し、ＫＸ及び支持体などの残存生成物は電気分解融液に添加し、支持体は密度に基づいて分離する。この場合、ＷＣなどの高密度支持体が好ましい。

反応物は、ＮａＨ、Ｌｉ又はＫなどの触媒又は触媒源の酸化物、及びＭｇ、ＭｇＨ _２ 、Ａｌ、Ｔｉ、Ｂ、Ｚｒ又はＬａなどの還元剤の酸化物といった酸化物生成物を形成するように、酸素化合物を含んでよい。ある実施例において、反応物は、水素ハロゲン化物酸、好ましくは、ＨＣｌのような酸と酸化物を反応させて、塩化物のような対応するハロゲン化物を形成するように、再生化される。ある実施態様では、炭酸塩、炭酸水素塩などの酸化炭素種、シュウ酸又はシュウ酸塩などのカルボン酸種は金属又は金属水素化物に還元され得る。好ましくは、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、ＬｉＨ、ＫＨ、ＮａＨ、Ａｌ、Ｍｇ及びＭｇＨ_２の少なくとも１つは、炭素及び酸素を含む種と反応し、対応する金属酸化物又は水酸化物及び炭素を形成する。各々対応する金属は電気分解により再生し得る。共晶混合物などの溶融塩を使用して電気分解を行ってもよい。塩素ガスなどのハロゲンガス電気分解生成物を使用し、再生サイクルの一部としてＨＣｌなどの対応する酸を形成してもよい。水素ハロゲン化物の酸であるＨＸは、ハロゲンガスと水素ガスを反応させることで、場合により水素ハロゲン化物ガスを水に溶解することで形成してもよい。水素ガスは水の電気分解により形成されることが好ましい。酸素はハイドリノ反応混合物の反応物であるか、あるいは反応させて、ハイドリノ反応混合物の酸素源を形成してもよい。酸化物ハイドリノ反応性生物と酸とを反応させる工程は、酸で生成物をすすぎ、金属塩を含む溶液を形成する工程を含む場合もある。ある実施態様では、ハイドリノ反応混合物及び対応する生成物混合物は炭素、好ましくは活性炭などの支持体から成る。金属酸化物は、水性酸に溶解させることで支持体から分離し得る。従って、生成物を酸ですすぎ、さらにろ過し、反応混合物の成分を分離する。水は動力系からの熱、好ましくは廃熱を使用して蒸発により除去し、金属塩化物などの塩は電気分解混合物に添加して金属及びハロゲンガスを形成し得る。ある実施態様では、任意のメタン又は炭化水素生成物は水素、及び、オプションとして炭素又は二酸化炭素へと再編成される。あるいは、メタンはガス生成物混合物から分離され、市販されていた。別の実施態様では、フィッシャー・トロプシュ反応などの当技術分野で公知の方法により、メタンを他の炭化水素生成物へと形成し得る。メタン形成は、不活性ガスなどの妨害ガスを添加し、水素圧又は温度減少などの適さない条件を維持して抑制し得る。

別の実施態様では、金属酸化物は共晶混合物から直接電気分解する。ＭｇＯなどの酸化物は水に反応させ、Ｍｇ（ＯＨ）_２などの水酸化物を形成し得る。ある実施例において、水酸化物は還元される。還元剤は、Ｎａ又はＮａＨなどのアルカリ金属又は水素化物であってよい。生成物の水酸化物は溶融塩として直接に電気分解し得る。アルカリ金属水酸化物などのハイドリノ反応生成物も、市販品及び対応の獲得されたハロゲン化物として使用し得る。その後、ハロゲン化物はハロゲンガス及び金属へと電気分解し得る。ハロゲンガスは市販の工業ガスとして使用してよい。金属は、好ましくは水の電気分解用として、水素ガスで水素化し、ハイドリノ反応混合物の一部として反応器に提供し得る。

アルカリ金属などの還元剤は当業者に公知の方法及びシステムを使用して、対応する化合物、好ましくはＮａＯＨ又はＮａ_２Ｏを含む生成物から再生することが可能である。ある方法は、共融混合物のような混合物内の電気分解を含む。さらなる実施態様では、還元剤生成物は還元剤金属酸化物（例えばＭｇＯ）などの、少なくとも数種の酸化物を含んでよい。水酸化物又は酸化物は塩酸などの弱酸に溶解し、ＮａＣｌ又はＭｇＣｌ_２などの対応する塩を形成し得る。酸を使用する処理には無水反応も挙げられる。ガスは低圧で流れている場合もある。アルカリ又はアルカリ土類金属などの生成物還元剤により塩を処理し、元の還元剤を形成してもよい。ある実施態様では、第二の還元剤はアルカリ土類金属、好ましくはＣａであり、ＮａＣｌ又はＭｇＣｌ_２をＮａ又はＭｇ金属へと還元する。ＣａＣｌ_３の付加的な生成物を回収し、また再利用する。代替的実施態様では、高温で酸化物をＨ_２により還元する。

例として、ハイドリノ反応及び再生反応では、反応混合物はＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｏ_２及び支持体、活性炭から成る。ある実施態様では、発熱反応源は

などのＯ_２による金属水素化物の酸化反応である。

如何なるＭｇＯ生成物でも、水との反応によって水酸化物に変換されるかもしれない。

ナトリウム又は炭酸マグネシウム、炭酸水素、及び、炭素及び酸素からなる他の種は、Ｎａ又はＮａＨとで、還元されるかもしれない。

Ｍｇ（ＯＨ）_２は、Ｎａ又はＮａＨを用いて、Ｍｇに還元されることができる。

その後、ＮａＯＨは、融液から直接、Ｎａ金属及びＮａＨ及びＯ_２へと電気分解することが可能である。塩基性溶液に好適なカソード及びアノードはニッケルである。アノードは炭素、Ｐｔなどの貴金属、Ｐｔなどの貴金属で被覆したＴｉなどの支持体、又は位置的に安定したアノードであってもよい。別の実施態様では、ＮａＯＨはＨＣｌとの反応によりＮａＣｌに変換し、ＮａＣｌ電気分解ガスＣｌ_２は水の電気分解によるＨ_２と反応し、ＨＣｌを形成し得る。溶融ＮａＣｌ電気分解は、ダウンズ電解槽又は改良ダウンズ電解槽を用いて実行されるかもしれない。あるいは、ＨＣｌを塩素アルカリ電気分解で生成してもよい。この電気分解の水性ＮａＣｌは水性ＨＣｌでの反応生成物のすすぎ液から得られる。その溶液は、遠心分離され、好ましくはパワーシステムからの廃熱を用いて乾燥されるかもしれないＡＣ（活性炭）のような支持体を取り除くために濾過されてよい。

ある実施態様では、反応工程は、（１）水性ＨＣｌで生成物をすすぎ、水酸化物、酸化物及び炭酸塩などの種から金属塩化物を形成する工程、（２）水ガス変化反応及びフィッシャー・トロプシュ反応を使用し、放出された任意のＣＯ_２をＨ_２還元により水及びＣに変換する工程、ここで、工程１０での支持体としてのＣを再利用し、工程１、４、又は５で水を使用され、（３）乾燥が遠心分離の工程を含んでもよいが、ＡＣなどの支持体をろ過し、乾燥させる工程、（４）水をＨ_２及びＯ_２へと電気分解し、工程８〜１０を提供する工程、（５）オプションとして、水性ＮａＣｌの電気分解からＨ_２及びＨＣｌを形成し、工程１及び９に提供する工程、（６）金属塩化物を単離し、乾燥する工程、（７）金属塩化物の融液（メルト：ｍｅｌｔ）を金属及び塩素へと電気分解する工程、（８）Ｃｌ_２及びＨ_２の反応によりＨＣｌを形成し、工程１へ提供する工程、（９）任意の金属を水素化し、水素との反応により対応する出発反応物を形成する工程、ならびに（１０）工程４からのＯ_２を添加し、あるいはその代わりに大気から単離したＯ_２を使用して、初期反応混合物を形成する工程を、含む。

別の実施態様では、酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウムの少なくとも１つは融液からＭｇ及びＯ_２へと電気分解する。融液はＮａＯＨ融液で、Ｎａも電気分解し得る。ある実施態様では、炭酸塩及び炭酸水素塩などの酸化炭素は、酸素源として反応混合物に添加するＣＯ及びＣＯ_２の少なくとも１つへと分解し得る。あるいは、ＣＯ_２及びＣＯなどの酸化炭素種は、水素により炭素及び水へと還元し得る。ＣＯ_２及びＣＯを水性ガスシフト反応及びフィッシャー・トロプシュ反応で還元してもよい。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、反応混合物は、ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、ＣＦ_４と支持体、活性炭からなる。実施例において、発熱反応の源は、以下に示すようなＣＦ_４による金属水素化物の酸化反応である。

ＮａＦ及びＭｇＦ_２は、追加的にＨＦを含んでよい溶融塩から、Ｆ_２、Ｎａ、及びＭｇに電気分解されてよい。Ｎａ及びＭｇは不混和性であり、そして、分離された金属は、好ましくはＨ_２Ｏの電気分解からなるＨ_２ガスで水素化されてよい。Ｆ_２ガスは、ＣＦ_４を再生するために、炭素及び如何なるＣＨ_４反応生成物と反応を生じてもよい。その代わりに、そして、好ましくは、電気分解セルのアノードは炭素からなり、そして、ＣＦ_４がアノード電気分解生成物であるように、電流及び電解条件が維持される。

典型的なハイドリノと再生反応において、反応混合物はＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｐ_２Ｏ_５（Ｐ_４Ｏ_１０）、と支持体、及び、活性炭からなる。実施例において、例えば、発熱反応の源は、以下のようなＰ_２Ｏ_５による金属水素化物の酸化反応である。

リンは、Ｏ_２内で燃焼によってＰ_２Ｏ_５に変換され得る。

ＭｇＯ生成物は、水との反応によって水酸化物に変換させられるかもしれない。

Ｍｇ（ＯＨ）_２は、Ｎａ又はＮａＨを用いて、Ｍｇに還元されることができる。

そして、ＮａＯＨは、メルトから直接Ｎａ金属及びＮａＨ及びＯ_２に電気分解されることができ、或いは、ＮａＣｌ電気分解ガスＣｌ_２が、ＨＣｌを形成するために水の電気分解からのＨ_２との反応を起こすかもしれないところ、ＨＣｌとの反応によって、ＮａＯＨは、ＮａＣｌに変換させられるかもしれない。実施例において、Ｎａ及びＭｇのような金属は、好ましくは水の電気分解からのＨ_２との反応によって、対応する水素化物に変換させられるかもしれない。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、固体燃料反応混合物は、ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、ＮａＮＯ_３、及び、支持体、活性炭からなる。実施例において、発熱反応の源は、以下のようなＮａＮＯ_３による金属水素化物の酸化反応である。

ナトリウム又は炭酸マグネシウム、炭酸水素、及び、炭素及び酸素からなる他の種は、Ｎａ又はＮａＨとで、還元されるかもしれない。

炭酸塩は、水媒体から水酸化物及びＣＯ_２まで分解されることもできる。

放出されたＣＯ_２は、水性ガスシフト反応及びフィッシャー・トロプシュ反応を使用して、Ｈ_２による還元により、水及びＣへと反応されてよい。

ＭｇＯ生成物は、水との反応によって水酸化物に変換させられるかもしれない。

Ｍｇ（ＯＨ）_２は、Ｎａ又はＮａＨを用いて、Ｍｇに還元されることができる。

アルカリ硝酸塩は、当業者に知られている方法を使用して再生され得る。実施例において、ハーバー法に続くオストワルド法によるような、既知の工業的方法によって、ＮＯ_２は、発生させられ得る。１つの実施例において、ステップの典型的なシーケンスは、以下の通りである。

具体的には、幾らか酸化物を含んでいるα−鉄のような触媒を用いて、高い温度及び圧力でＮＨ_３をＮ_２及びＨ_２から生成するために、ハーバー法は用いられてよい。熱白金又は白金ロジウム触媒のような触媒で、アンモニアを酸化してＮＯ_２にするために、オストワルド法が使用されてよい。熱は、パワーシステムからの廃熱であってよい。硝酸ナトリウムを形成するために、ＮａＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３又はＮａＨＣＯ_３と反応する硝酸を形成するために、ＮＯ_２が水に溶解されてよい。そして、残存するＮａＯＨは、融液から直接Ｎａ金属及びＮａＨ及びＯ_２に電解され得、或いは、ＮａＣｌ電気分解ガスＣｌ_２がＨＣｌを形成するように水の電気分解からのＨ_２と反応するかもしれないところ、ＨＣｌとの反応によって、ＮａＣｌに変換されてよい。実施例において、Ｎａ及びＭｇのような金属は、好ましくは水の電気分解からのＨ_２との反応によって、対応する水素化物に変換させられるかもしれない。他の実施例においては、Ｌｉ及びＫがＮａに取って代わる。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、反応混合物は、ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、ＳＦ_６、支持体、活性炭からなる。実施例において、発熱反応の源は、以下のようにＳＦ_６による金属水素化物の酸化反応である。

ＮａＦ及びＭｇＦ_２及び硫化物は、追加的にＨＦを含んでよい溶融塩から、Ｎａ及びＭｇへと電解されてよい。フッ素電解ガスは、動的に除去できるかもしれないＳＦ_６ガスを形成するように、硫化物と反応するかもしれない。Ｆ_２からのＳＦ_６の分離は、モレキュラーシーブのような媒体を使ったクロマトグラフィー、膜分離、又は、低温蒸留のような当業者に知られる方法によってよい。ＮａＨＳは３５０℃で融解し、融解した電気分解混合物の一部となるかもしれない。反応が電気分解の間にその場で生じるところ、ＮａＨＳを形成するために、如何なるＭｇＳ生成物もＮａと反応してもよい。Ｓ及び金属は、電気分解の間に作られる生成物であるかもしれない。或いは、金属は、より安定なフッ化物が形成され、又は、Ｆ_２がフッ化物を形成するために加えられるので、少数派であるかもしれない。

ＮａＦ及びＭｇＦ_２は、追加的にＨＦを含んでよい溶融塩から、Ｆ_２、Ｎａ、及びＭｇに電気分解されてよい。Ｎａ及びＭｇは不混和性であり、そして、分離された金属は、好ましくはＨ_２Ｏの電気分解からなるＨ_２ガスで水素化されてよい。Ｆ_２ガスは、ＳＦ_６を再生するために、硫黄と反応させられてよい。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、反応混合物は、ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、ＮＦ_３、及び、支持体、活性炭から成る。実施例において、発熱反応の源は、以下のようにＮＦ_３による金属水素化物の酸化反応である。

ＮａＦ及びＭｇＦ_２は、追加的にＨＦを含んでよい溶融塩から、Ｆ_２、Ｎａ、及びＭｇへと電気分解されるかもしれない。Ｍｇ_３Ｎ_２からＭｇＦ_２への変換は、メルト中で生じるかもしれない。Ｎａ及びＭｇは不混和性であり、そして、分離された金属は、好ましくはＨ_２Ｏの電気分解からのＨ_２ガスで、水素化されてよい。Ｆ_２ガスは、ＮＦ_３を形成するために、好ましくは銅で充填された反応器の中で、ＮＨ_３と反応するかもしれない。アンモニアは、ハーバー法からつくられるかもしれない。或いは、ＮＦ_３は、無水ＨＦの中で、ＮＨ_４Ｆの電気分解によって形成されるかもしれない。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、固体燃料反応混合物は、ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８、及び、サポート、活性炭から成る。実施例において、発熱反応の源は、以下のようにＮａ_２Ｓ_２Ｏ_８による金属水素化物の酸化反応である。

如何なるＭｇＯ生成物でも、水との反応によって水酸化物に変換されるかもしれない。

ナトリウム又は炭酸マグネシウム、炭酸水素、及び、炭素及び酸素からなる他の種は、Ｎａ又はＮａＨとで、還元されるかもしれない。

ＭｇＳは、酸素内で燃焼させられ得、加水分解され得、硫酸ナトリウムを形成するようにＮａと交換させられ得、Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８へと電気分解させられ得る。

Ｎａ_２Ｓは酸素内で燃焼させられ得、硫酸ナトリウムに加水分解さられ得、Ｎａ_２Ｓ_２Ｏ_８を形成するために電気分解され得る。

Ｍｇ（ＯＨ）_２は、Ｎａ又はＮａＨを用いて、Ｍｇに還元されることができる。

そして、ＮａＯＨは、メルトから直接Ｎａ金属及びＮａＨ及びＯ_２に電気分解されることができ、或いは、ＮａＣｌ電気分解ガスＣｌ_２が、ＨＣｌを形成するために水の電気分解からのＨ_２との反応を起こすかもしれないところ、ＨＣｌとの反応によって、ＮａＯＨは、ＮａＣｌに変換させられるかもしれない。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、固体燃料反応混合物は、ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｓ、及び、サポート、活性炭から成る。実施例において、発熱反応の源は、以下のようにＳによる金属水素化物の酸化反応である。

硫化マグネシウムは、水との反応によって水酸化物に変換されるかもしれない。

Ｈ_２Ｓが高い温度で分解されるかもしれない、或いは、ＳＯ_２からＳに変換させるために使われるかもしれない。硫化ナトリウムは、燃焼及び加水分解によって水酸化物に変換されるかもしれない。

Ｍｇ（ＯＨ）_２は、Ｎａ又はＮａＨを用いて、Ｍｇに還元されることができる。

そして、ＮａＯＨは、メルトから直接Ｎａ金属及びＮａＨ及びＯ_２に電気分解されることができ、或いは、ＮａＣｌ電気分解ガスのＣｌ_２が、ＨＣｌを形成するために水の電気分解からのＨ_２との反応を起こすかもしれないところ、ＨＣｌとの反応によって、ＮａＯＨは、ＮａＣｌに変換させられるかもしれない。ＳＯ_２は、Ｈ_２を使って、高温で還元される。

実施例において、Ｎａ及びＭｇのような金属は、好ましくは水の電気分解からのＨ_２との反応によって、対応する水素化物に変換させられるかもしれない。他の実施例において、Ｓ及び金属は、メルトから電気分解によって再生されるかもしれない。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、反応混合物はＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｎ_２Ｏ、及び、サポート、活性炭から成る。実施例において、発熱反応の源は、以下のようにＮ_２Ｏによる金属水素化物の酸化反応である。

ＭｇＯ生成物は、水との反応によって水酸化物に変換させられるかもしれない。

窒化マグネシウムはまた、水酸化マグネシウムに加水分解されるかもしれない。

炭酸ナトリウム、炭酸水素、及び、炭素及び酸素からなる他の種は、Ｎａ又はＮａＨで還元されるかもしれない。

Ｍｇ（ＯＨ）_２は、Ｎａ又はＮａＨを用いて、Ｍｇに還元されることができる。

そして、ＮａＯＨは、メルトから直接Ｎａ金属及びＮａＨ及びＯ_２に電気分解されることができ、或いは、ＮａＣｌ電気分解ガスＣｌ_２が、ＨＣｌを形成するために水の電気分解からのＨ_２との反応を起こすかもしれないところ、ＨＣｌとの反応によって、ＮａＯＨは、ＮａＣｌに変換させられるかもしれない。アンモニアは、ハーバー法からつくられるかもしれない。ハーバー法からつくられるアンモニアは酸化させられ（式（１５２））、定常状態の反応生成物の他のガスから分離されるＮ_２Ｏの生成を支持するために、温度がコントロールされる。

典型的なハイドリノ及び再生反応において、反応混合物はＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｃｌ_２、支持体（活性炭、ＷＣ、又はＴｉＣのようなもの）から成る。反応器は、ハイドリノ反応を開始するために、好ましくはＣｌ_２を分離するような高いエネルギーの光（好ましくは極紫外線）の源を更に含んでもよい。実施例において、発熱反応の源は、以下のようにＣｌ_２による金属水素化物の酸化反応である。

ＮａＣｌとＭｇＣｌ_２は、溶融塩からＣｌ_２、Ｎａ、及び、Ｍｇに電気分解されるかもしれない。溶融ＮａＣｌ電気分解は、ダウンズ電解槽又は改良ダウンズ電解槽を用いて実行されるかもしれない。この電気分解のためのＮａＣｌは、水溶液での反応生成物の洗浄から来るかもしれない。その溶液は、遠心分離され、好ましくはパワーシステムからの廃熱を用いて乾燥されるかもしれないＡＣ（活性炭）のような支持体を取り除くために濾過されてよい。Ｎａ及びＭｇは不混和性であり、そして、分離された金属は、好ましくはＨ_２Ｏの電気分解からのＨ_２ガスで、水素化されてよい。典型的な結果は、以下の通りである。
・４ｇのＷＣ＋１ｇのＭｇＨ _２ ＋１ｇのＮａＨ＋０．０１ｍｏｌのＣｌ_２において、Ｃｌ_２をＣｌに解離するためにＵＶランプで開始された。入力エネルギー（Ｅｉｎ）は１６２．９ｋＪ。出力エネルギー（ｄＥ）は１６．０ｋＪ。温度の急激な上昇（ＴＳＣ）は、２３−４２℃。最高温度（Ｔｍａｘ）は、８５℃。理論では、７．１０ｋＪ。ゲインは、２．２５倍。

ＮａＨ、Ｋ又はＬｉ又はそれらの水素化物などの触媒又は触媒源を含む反応物、アルカリ金属又は水素化物、好ましくはＭｇ、ＭｇＨ _２ 又はＡｌなどの還元剤、ＮＦ_３などの酸化剤は電気分解により再生することが可能である。好ましくは、金属フッ化物生成物は電気分解により金属及びフッ素ガスへと再生される。電解液は共晶混合液を含んでよい。さらに混合液はＨＦを含んでよい。ＮＦ_３は無水ＨＦ中のＮＨ_４Ｆの電気分解により再生してもよい。別の実施例では、銅を充填した反応器などの反応器内でＮＨ_３をＦ_２と反応させる。Ｆ_２は、Ｆ_２生成物に有利になる条件を利用している位置的に安定した陽極（アノード）又は炭素陽極（カーボン・アノード）を使用して電気分解により生成してよい。ＳＦ_６はＳとＦ_２との反応により再生してよい。ハイドリノ反応で形成し得る任意の金属窒素化物は、熱分解、Ｈ_２還元、酸化物又は水酸化物への酸化及びハロゲン化物への反応、その後の電気分解、並びに金属ハロゲン化物が溶融電気分解している間のハロゲンガスとの反応、の中の少なくとも１つにより再生し得る。アンモニアと塩素ガスの反応、又はＮＨ_４Ｃｌなどのアンモニウム塩と塩素ガスの反応によりＮＣｌ_３を形成することが可能である。塩素ガスは生成物反応混合物由来などの塩化物塩の電気分解から得てもよい。ＮＨ_３はハーバー法により形成し、水素は好ましくは水の電気分解から得られる。ある実施態様では、ＮＨ_３及びＮＨ_４Ｃｌなどのアンモニウム塩の少なくとも１つと、Ｃｌ_２ガスとの反応により反応器中でＮＣｌ_３が元の場所で形成される。ある実施態様では、ＢｉＦ_５は、ＢｉＦ_３と、金属フッ化物の電気分解から形成されたＦ_２との反応により再生することが可能である。

酸素又はハロゲンの源物質が、オプションとして発熱活性化反応の反応物として作用する実施態様では、酸化物又はハロゲン化物生成物は電気分解により再生されることが好ましい。電解液は、Ａｌ_２Ｏ_３及びＮａ_３ＡｌＦ_６；ＭｇＦ_２、ＮａＦ、及びＨＦ；Ｎａ_３ＡｌＦ_６；ＮａＦ、ＳｉＦ_４及びＨＦ；並びに、ＡｌＦ_３、ＮａＦ、及びＨＦのような共融混合物を含んでよい。ＳｉＦ_４からＳｉへの電気分解は、フッ化アルカリの共融混合物に由来するかもしれない。Ｍｇ及びＮａの混和性が低いことから、それらは融液の相で分離することが可能である。Ａｌ及びＮａの混和性が低いことから、融液の相で分離することが可能である。別の実施態様では、電気分解生成物は蒸留により分離することが可能である。さらなる実施例では、Ｔｉ_２Ｏ_３はＣ及びＣｌ_２との反応により再生され、ＣＯ及びＴｉＣｌ_４を形成し、ＴｉＣｌ_４は更にＭｇと反応して、Ｔｉ及びＭｇＣｌ_２を形成する。Ｍｇ及びＣｌ_２は電気分解により再生してもよい。ＭｇＯが生成物である場合、Ｍｇはピジョン法により再生が可能である。ある実施例では、ＭｇＯはＳｉと反応し、ＳｉＯ_２及び濃縮Ｍｇガスを形成する。高温でのＨ_２還元により、又はＳｉ及びＣＯ及びＣＯ_２を形成する炭素との反応により、生成物ＳｉＯ_２はＳｉへと再生し得る。別の実施態様では、溶融塩化カルシウム中の固体酸化物の電気分解といった方法を使用した電気分解により、Ｓｉを再生させる。ある実施例では、アルカリ塩素酸塩又は過塩素酸塩などの塩素酸塩又は過塩素酸塩は電気分解的酸化により再生させる。ブライン（Ｂｒｉｎｅ）は電気分解的に酸化させ、塩素酸塩及び過塩素酸塩へと酸化し得る。

反応物を再生させるため、形成され得る金属支持体を被覆する酸化物を、反応物又は生成物混合物からの分離後、希酸により除去してもよい。別の実施例では、一酸化炭素又は二酸化炭素を放出する炭素との反応により、カーバイドを酸化物から生成する。

反応混合物が溶媒を含む場合、蒸発による溶媒の除去、又は固体を保持するろ過又は遠心分離により、溶媒を他の反応物又は生成物から分離して再生する場合もある。アルカリ金属などの他の揮発性成分が存在する場合、それらが蒸発するように好適な高温まで過熱して選択的にそれらを除去してもよい。例えば、Ｎａ金属が蒸留により回収されるような金属、そして炭素のような支持体が残る。ＮａはＮａＨへと再水素化し、添加した溶媒で炭素に戻し、反応混合物を再生させる。Ｒ−Ｎｉなどの単離した固体も別々に再生し得る。分離したＲ−Ｎｉは、０．１〜３００ａｔｍの範囲の圧力で水素ガスへ暴露して水素化され得る。

溶媒が触媒反応中に分解して、ハイドリノを形成する場合、溶媒は再生し得る。例えば、ＤＭＦの分解生成物は、ジメチルアミン、一酸化炭素、ギ酸、ギ酸ナトリウム及びホルムアルデヒドでよい。ある実施例において、メタノール中でのジメチルアミンと一酸化炭素の触媒反応か、又はギ酸メチルとジメチルアミンとの反応によりジメチル・ホルムアミドを生成する。それはジメチルアミンをギ酸と反応させても調製し得る。

ある実施態様では、例としてエーテル溶媒は反応混合物の生成物から再生し得る。好ましくは、反応混合物及び条件は、エーテルの反応速度がハイドリノを形成する速度と比べて最小限になるように選択され、ここではハイドリノ反応から生成したエネルギーに比べてエーテル分解が少ない。したがって、必要に応じて除去したエーテル分解生成物と共に、エーテルを元に戻してもよい。あるいは、エーテル及び反応条件は、エーテル反応生成物が単離され、エーテルを再生するように選択してよい。

ある実施態様は以下の少なくとも１つを含む：ＨＳＡはフッ化物であり、ＨＳＡは金属であり、及び溶媒はフッ素化することである。金属フッ化物は反応生成物であってよい。金属及びフッ素ガスは金属分解により再生され得る。電解液はＮａＦ、ＭｇＦ_２、ＡｌＦ_３又はＬａＦ_３などのフッ化物を含み、さらにフッ化物の融点を下げる少なくとも１つのＨＦなどの他の種及び他の塩を含み、例えば米国特許第５，４２７，６５７号に開示されている。電極はグラファイトなどの炭素であり、望ましい分解生成物としてフッ化炭素も形成し得る。ある実施態様では、炭素コートＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅなどの炭素を被覆した少なくとも１つの金属又は合金、好ましくはナノパウダー、他の遷移金属パウダー、又は合金、及び金属コート炭素、好ましくはナノパウダー、例えば遷移金属又は合金で被覆した炭素、好ましくは少なくとも１つのＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＭｎコート炭素は、磁性粒子を含む。磁石を使用して、ＮａＦなどのフッ化物及び炭素の混合物といった混合物から磁性粒子を分離し得る。収集した粒子は反応混合物の一部として再利用し、ハイドリノを形成し得る。

溶媒、支持体又は吸着体の少なくとも１つがフッ素を含む実施態様では、溶媒又は支持体がフッ素化有機物、ならびにＮａＨＦ_２及びＮａＦなどの触媒金属のフッ化物である場合、生成物はおそらく炭素を含む。このことは放出又は回収され得る分子ハイドリノガスなどの低エネルギー水素生成物にも当てはまる。Ｆ_２を使用し、パワーを作る反応の別のサイクルで反応物として使用し得るＣＦ_４ガスとして炭素をエッチング処理してもよい。ＮａＦ及びＮａＨＦ_２の残留生成物はＮａ及びＦ_２へ電気分解し得る。Ｎａは水素と反応し、ＮａＨを形成し、Ｆ_２を使用して炭素生成物をエッチングする。ＮａＨ、残留ＮａＦ及びＣＦ_４を組み合わせ、動力生成反応の別のサイクルを実行し、ハイドリノを形成する。他の実施態様では、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ又はＣｓはＮａと置換してよい。

ＶＩ． 他の液体及び不均一燃料実施例
本開示において、「液体−溶媒実施例」は、液体燃料及び不均一燃料のような液体溶媒からなる対応する燃料及び如何なる反応混合物を含む。

液体溶媒からなる別の実施例において、原子ナトリウム及び分子ＮａＨの１つは、少なくとも１つの他の化合物又は元素及びＮａの分子形態、イオン形態、又は、金属形態の間の反応によって供給される。Ｎａ又はＮａＨの源は、金属のＮａ、ＮａＯＨのようなＮａを含む無機化合物、及び、ＮａＮＨ_２、ＮａＮＨ_２、及び、Ｎａ_２Ｏ、ＮａＸ（Ｘはハロゲンである）、及び、ＮａＨ（ｓ）のような他の適当なＮａ化合物の少なくとも１つであってよい。他の元素は、Ｈ、置換剤、又は、還元剤であってよい。反応混合物は、（１）溶媒、（２）Ｎａ（ｍ）、ＮａＨ、ＮａＮＨ_２、Ｎａ_２ＣＯ_３、Ｎａ_２Ｏ、ＮａＯＨ、ＮａＯＨドープ−Ｒ−Ｎｉ、ＮａＸ（Ｘはハロゲン）、及び、ＮａＸ ドープ Ｒ−Ｎｉ、の内の少なくとも１つのようなナトリウムの源、（３）Ｈ_２ガス及び解離剤及び水素化物のような水素の源、（４）好ましくはＬｉであるアルカリ又はアルカリ土類金属のような置換剤、そして、（５）アルカリ金属、アルカリ土類金属、ランタニド、Ｔｉのような遷移金属、アルミニウム、Ｂ、ＡｌＨｇ、ＮａＰｂ、ＮａＡｌ、ＬｉＡｌのような金属合金、のような金属の少なくとも１つ、更に、アルカリ土類ハロゲン化物、遷移金属ハロゲン化物、ハロゲン化ランタニド、及び、ハロゲン化アルミニウムのような還元剤と組合せて又は単独において金属の源となるような還元剤、の内の少なくとも１つを含んでよい。好ましくは、アルカリ金属還元剤は、Ｎａである。他の適当な還元剤は、ＬｉＢＨ_４、ＮａＢＨ_４、ＬｉＡｌＨ_４、ＮａＡｌＨ_４、ＲｂＢＨ_４、ＣｓＢＨ_４、Ｍｇ（ＢＨ_４）_２、又はＣａ（ＢＨ_４）_２のような金属水素化物である。好ましくは、ＮａＨ分子及びＮａ、ＮａＨ（ｓ）、及び、Ｎａ_２ＯのようなＮａ生成物を形成するために、還元剤はＮａＯＨと反応する。ＮａＨの源は、アルカリ又はアルカリ土類金属又はＲ−ＮｉのＡｌ金属間合金のようなＮａＨ触媒を形成するための還元剤のような反応物及びＮａＯＨからなるＲ−Ｎｉであってもよい。更に、典型的な試薬は、アルカリ又はアルカリ土類金属、及び、好ましくはＢｒ又はＩであるが、Ｘをハロゲンとしたときの、ＡｌＸ_３、ＭｇＸ_２、ＬａＸ_３、ＣｅＸ_３、及び、ＴｉＸ_ｎのような酸化剤である。更に、反応混合物は、ゲッター、又は、Ｒ−Ｎｉのような解離剤にドープされるかもしれないＮａ_２ＣＯ_３、Ｎａ_３ＳＯ_４、及びＮａ_３ＰＯ_４、の少なくとも１つのような分散剤を含むもう１つの化合物からなってよい。反応混合物は、支持体がその混合物の少なくとも１つの反応物をドープされてよい支持体であることろ、支持体を更に含んでよい。支持体は、反応混合物からＮａＨ触媒の生産性に有利となる大きな表面積を好ましくは持ってよい。支持体は、Ｒ−Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｎ、γ−、β−、若しくはα−アルミナのようなＡｌ_２Ｏ_３、アルミン酸ナトリウム（β−アルミナはＮａ^＋のような他のイオンを持ち、理想的な組成であるＮａ_２Ｏ・１１Ａｌ_２Ｏ_３を持つ。）、Ｍ_２Ｏ_３のようなランタニド酸化物（好ましくは、Ｍ＝Ｌａ、Ｓｍ、Ｄｙ、Ｐｒ、Ｔｂ、Ｇｄ、及びＥｒ）、Ｓｉ、シリカ、ケイ酸塩、ゼオライト、ランタニド、遷移金属、アルカリ及びＮａを備えるアルカリ土類合金のような金属合金、希土類金属、Ｎｉを支持したＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３若しくはＳｉＯ_２、そして、白金、パラジウム、若しくは、ルテニウムを支持したアルミナの少なくとも１つのような他の支持金属、からなる群の少なくとも１つを含んでよい。支持体は、高い表面積を持ってよく、そして、Ｒ−Ｎｉ、ゼオライト、ケイ酸塩、アルミン酸塩、アルミナ、アルミナ・ナノ粒子、多孔性Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ、Ｒｕ、若しくはＰｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、炭素、Ｐｔ若しくはＰｄ／Ｃのような高い表面積（ＨＳＡ）材料、Ｎａ_２ＣＯ_３、シリカ及びゼオライト材料のような無機化合物、好ましくはＹゼオライト粉末、フラーレン若しくはナノチューブのような炭素を含んでよい。実施例において、Ａｌ_２Ｏ_３（及び、存在するならば解離剤のＡｌ_２Ｏ_３支持体）のような支持体は、表面改質支持体を形成するように、ランタニドのような還元剤と反応する。実施例において、表面のＡｌは、ランタニド置換支持体を形成するように、ランタニドと交換する。この支持体は、ＮａＯＨのようなＮａＨ分子の源をドープされてもよく、ランタニドのような還元剤と反応させられるかもしれない。ランタニドでのランタニド置換支持体の後続反応は、それをあまり変えないであろう、そして、表面にドープされたＮａＯＨは、還元剤ランタニドとの反応によってＮａＨ触媒に還元され得る。他の実施態様では、Ｌｉ、Ｋ、Ｒｂ又はＣｓはＮａと置換してよい。

反応混合物がＮａＨ触媒の源を含むところ、液体溶媒を含む実施例において、ＮａＨの源は、Ｎａの合金及び水素の源であってよい。合金は、ナトリウム金属、及び１又はそれ以上のアルカリ又はアルカリ土類金属、遷移金属、Ａｌ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｈｇ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｂ、Ｐｔ、Ｐｄ、又は、他の金属の合金のような、本技術分野において知られているそれらの少なくとも１つを含んでよく、そして、Ｈ源はＨ_２又は水素化物であってよい。

ＮａＨ分子の源のような試薬、ナトリウムの源、ＮａＨの源、水素の源、置換剤、及び、還元剤は、如何なる望ましいモル比で存在する。各々は、０より大きく、１００％未満のモル比である。好ましくは、これらのモル比は近似している。

液体−溶媒の実施例において、反応混合物は、溶媒、Ｎａ若しくはＮａの源、ＮａＨ若しくはＮａＨの源、金属水素化物若しくは金属水素化物の源、金属水素化物を形成するための反応物若しくは反応物の源、水素の解離剤、及び、水素の源からなる群の少なくとも１シリーズのものを含む。反応混合物は、支持体を更に含んでよい。金属水素化物を形成するための反応物は、好ましくはＬａ若しくはＧｄであるランタニドを含んでよい。実施例において、Ｌａは、ＬａＨ_ｎ（ｎ＝１、２、３）を形成するように、ＮａＨと可逆的に反応するかもしれない。実施例において、水素化物交換反応は、ＮａＨ触媒を形成する。可逆的な一般的な反応は次の式で与えられる。

式（１８４）によって与えられる反応は、表３において与えられる他のＭＨタイプの触媒に適用される。反応は、ＮａＨ触媒を形成するように、Ｎａと反応する原子水素を形成するように、解離させられるかもしれない水素の形成について、開始するかもしれない。解離剤は、好ましくは、Ｐｔ、Ｐｄ、若しくはＲｕ／Ａｌ _２ Ｏ _３ 粉末、Ｐｔ／Ｔｉ、及び、Ｒ−Ｎｉの少なくとも１つである。優先して、Ａｌ_２Ｏ_３のような解離剤の支持体は、Ａｌの代わりに表面のＬａの置換を少なくとも含み、又は、Ｐｔ、Ｐｄ、若しくはＲｕ／Ｍ_２Ｏ_３ 粉末でＭがランタニドであるものを含む。解離剤は、分離器が原子水素を渡すところ、反応混合物の残りから分離されるかもしれない。

溶媒を除去して、Ｈ_２を加えて、ふるいによってＮａＨと水素化ランタンを分離して、Ｌａを形成するために水素化ランタンを熱して、ＬａとＮａＨを混合することによって、反応混合物が実施例において、再生されるかもしれないところ、適当な液体−溶媒の実施例は、溶媒、ＮａＨ、Ｌａ、及び、Ａｌ_２Ｏ_３粉末上のＰｄからなる反応混合物を含む。或いは、再生は、Ｎａを溶かして、液体を除去することによってＮａとランタン水素化物を分離するステップと、Ｌａを形成するために水素化ランタンを熱するステップと、ＮａからＮａＨへと水素化するステップと、ＬａとＮａＨを混合するステップと、溶媒を加えるステップとを含む。ＬａとＮａＨの混合は、ボールミルによってもよい。

液体−溶媒の実施例において、Ｒ−Ｎｉのような高い表面積の材料は、ＮａＸ（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）がドープされる。ドープされたＲ−Ｎｉは、Ｎａ及びＮａＨの少なくとも１つを形成するために、ハロゲン化物を置き換えるであろう試薬と反応する。実施例において、反応物は、少なくとも、好ましくはＫ、Ｒｂ、Ｃｓの少なくとも１つであるアルカリ若しくはアルカリ土類金属である。別の実施例において、反応物は、好ましくはＫＨ、ＲｂＨ、ＣｓＨ、ＭｇＨ_２、及びＣａＨ_２の少なくとも１つである、アルカリ若しくはアルカリ土類水素化物である。反応物は、アルカリ金属及びアルカリ土類水素化物の両方であってよい。可逆的な一般的な反応は次の式で与えられる。

Ｄ．追加のＭＨ−タイプの触媒作用及び反応
一般に、ｔ電子の結合エネルギーとイオン化エネルギーの合計がおよそｍが整数であるｍ・２７．２ｅＶであるように、連続したエネルギーレベルに各々Ｍ−Ｈ結合の切断プラス原子Ｍからのｔ電子のイオン化により提供されるハイドリノを生成するＭＨタイプ水素触媒は、表３Ａにおいて与えられる。各々のＭＨ触媒は第１欄に与えられ、そして、対応するＭ−Ｈ結合エネルギーは第２欄に与えられる。第１欄に与えられるＭＨ種の原子Ｍは、イオン化されるが、第２欄で、結合エネルギーの追加に関するｍ・２７．２ｅＶの正味の反応エンタルピーを提供する。触媒のエンタルピーは、第８欄に与えられるが、ｍの値は第９欄に与えられる。イオン化に寄与する電子は、イオン化ポテンシャル（イオン化エネルギー又は結合エネルギーとも呼ばれる）に関し与えられる。例えば、ＮａＨの結合エネルギー（１．９２４５ｅＶ）は、欄２に与えられる。原子又はイオンの第ｎ番目の電子のイオン化ポテンシャルは、ＩＰ_ｎによって指定され、ＣＲＣによって与えられる。即ち、例えば、Ｎａ＋５．１３９０８ｅＶ→Ｎａ^＋＋ｅ⁻、及び、Ｎａ^＋＋４７．２８６４ｅＶ→Ｎａ^２＋＋ｅ⁻。それぞれ、第１のイオン化ポテンシャル、ＩＰ_１＝５．１３９０８ｅＶと、第２のイオン化ポテンシャル、ＩＰ_２＝４７．２８６４ｅＶは、第２、及び、第３欄において与えられる。ＮａＨ結合の切断及びＮａの二重イオン化のための正味の反応エンタルピーは、５４．３５ｅＶであり、第８のコラムで与えられ、また、式（４７）においてｍ＝２であり、第９欄で与えられる。ＢａＨの結合エネルギーは、１．９８９９１ｅＶであり、ＩＰ_１、ＩＰ_２、及びＩＰ_３は、それぞれ、５．２１１７ｅＶ、１０．００３９０ｅＶ、及び、３７．３ｅＶである。ＢａＨ結合の破壊及びＢａの３つのイオン化のための反応の正味のエンタルピーは第８欄において与えられるように５４．５ｅＶであり、第９欄において与えられるように式（４７）においてｍ＝２である。ＳｒＨの結合エネルギーは、１．７０ｅＶであり、ＩＰ_１、ＩＰ_２、ＩＰ_３、ＩＰ_４、及びＩＰ_５は、それぞれ、５．６９４８４ｅＶ、１１．０３０１３ｅＶ、４２．８９ｅＶ、５７ｅＶ、及び７１．６ｅＶである。ＳｒＨ結合の破壊及びＳｒからＳｒ^５＋へのイオン化エネルギーは、第８欄に与えられるように、１９０ｅＶであり、第９欄に与えられるように式（４７）においてｍ＝７である。追加的に、Ｈは、表３Ａで与えられるＭＨ触媒のＨ（１／ｐ）生成物の各々と反応することができ、それにより、典型的な式（３１）によって与えられるように、ＭＨ単独の触媒反応生成物に相対して、１つだけ量子数ｐが増加させられる（式（１０））ハイドリノを形成する。

他の実施例において、アクセプタ−Ａに電子の移動によって提供されるハイドリノを生成するＭＨタイプの水素触媒、Ｍ−Ｈ結合の破壊は、ＭＨ及びＡの電子親和性（ＥＡ）、Ｍ−Ｈ結合エネルギー、及びＭからｔ電子のイオン化のエネルギーの差を含む電子移動エネルギーの合計が、およそｍ・２７．２ｅＶ（ｍは表３Ｂにおいて与えられる整数）であるように、連続エネルギーレベルへの原子Ｍ各々からｔ電子のイオン化をプラスする。各ＭＨ⁻触媒、アクセプタ−Ａ、Ｍｈの電子親和性、Ａの電子親和性、及びＭ−Ｈ結合エネルギーは、第１、第２、第３、及び第４の欄にそれぞれ与えられる。イオン化に参加するＭＨの対応するＭ原子の電子は、それに続く欄においてイオン化ポテンシャル（また、イオン化エネルギー又は結合エネルギーとも呼ばれる）と共に与えられるが、触媒のエンタルピー及び対応する整数は、最後の欄に与えられる。例えば、ＯＨ及びＨの電子親和性は、それぞれ、１．８２７６５ｅＶ及び０．７５４２ｅＶであり、電子移動エネルギーは、第５欄において与えられるように１．０７３４５ｅＶである。ＯＨの結合エネルギーは、欄６に与えられているように４．４５５６ｅＶである。原子又はイオンの第ｎ番目の電位のイオン化ポテンシャルは、ＩＰ_ｎによって指定される。即ち、例えば、Ｏ＋１３．６１８０６ｅＶ→Ｏ^＋＋ｅ⁻、及び、Ｏ^＋＋３５．１１７３０ｅＶ→Ｏ^２＋＋ｅ⁻である。第１イオン化ポテンシャルＩＰ_１＝１３．６１８０６ｅＶ、及び、第２イオン化ポテンシャルＩＰ_２＝３５．１１７３０ｅＶは、それぞれ、第７及び第８欄に与えられる。電子移動反応、ＯＨ結合の破壊、及びＯの二重イオン化の正味のエンタルピーは、第１１欄に与えられる５４．２７ｅＶであり、第１２欄に与えられる式（４７）におけるｍ＝２である。追加的に、典型的な式（３１）によって与えられるようにＭＨ単独の触媒反応生成物に対して、１だけ（式（１０））増加させられる量子数ｐを持つハイドリノを形成するように、表３Ｂに与えられるＭＨ触媒のＨ（１／ｐ）生成物の各々と、Ｈは反応できる。他の実施例において、ハイドリノを形成するＨに対する触媒は、１以上の電子のイオン化エネルギーを足したそのＥＡの合計がおよそｍ・２７．２ｅＶ（ｍは整数）であるように、負のイオンのイオン化により提供される。それに代わって、負のイオンの第１電子は、１以上の電子のイオン化エネルギーを加える電子移動エネルギーの合計がおよそｍ・２７．２ｅＶ（ｍは整数）であるように、少なくとも１以上の電子のイオン化に続くアクセプターに移動されるかもしれない。電子アクセプターはＨであってよい。

他の実施例において、ＭＨ及びＡのイオン化エネルギーの違い、Ｍ−Ｈ結合エネルギー、及びＭからのｔ電子のイオン化エネルギーを含む電子移動エネルギーの合計がおよそｍ・２７．２ｅＶ（ｍは整数）であるように、ハイドリノを生成するＭＨ^＋タイプの水素触媒は、負に荷電しているかもしれないドナ−Ａから電子の移動により、Ｍ−Ｈ結合の破壊により、及び、Ｍ原子からのｔ電子のイオン化により、それぞれ連続するエネルギーレベルに対して、提供される。

実施例において、原子、イオン、又は分子のような種は、分子ハイドリノＨ_２（１／ｐ）（ｐは整数）への遷移を分子水素が経験するようにさせるために触媒として機能する。Ｈに関する場合と同様に、ミルズのＧＵＴＣＰにおいて与えられるようにｍが整数であるところ、この場合、約ｍ４８．６ｅＶであってよいＨ_２からのエネルギーを触媒は受入れる。Ｈ_２の直接的な触媒反応によって、Ｈ_２（１／ｐ）を形成する適当な典型的な触媒は、それぞれ、ｍ＝１、ｍ＝２、及びｍ＝４に対応する触媒反応の間にＯ^２＋、Ｖ^４＋、及びＣｄ^５＋を形成するＯ、Ｖ、及びＣｄである。エネルギーは、反応が半電池反応を含むところ、熱又は光として又は電気として、解放されてよい。

ＶＩＩＩ．水素ガス放出パワー及びプラスマ・セル及び反応器
本開示の水素ガス放出パワーとプラズマ・セルと反応器は、図１７に示される。図１７の水素ガス放出パワーとプラズマ・セルと反応器は、チャンバー３００を持つ水素ガス−充満グロー放電真空室３１５を含むガス放出セル３０７を含む。水素源３２２は、水素供給通過３４２を介して、調節弁３２５によりチャンバー３００に水素を供給する。触媒は、セルチャンバー３００内に含まれる。電圧及び電流の源３３０は、電流が陰極（カソード）３０５及び陽極（アノード）３２０の間を通過するようにさせる。電流は、可逆であってもよい。

ある実施例において、カソード３０５の材料は、Ｆｅ、Ｄｙ、Ｂｅ、又はＰｄのような触媒の源であるかもしれない。水素ガス放出パワーとプラズマ・セルと反応器のもう１つの実施例において、容器３１３の壁は、導電性で、電極３０５を取り替えるカソードとして機能し、アノード３２０は、ステンレス鋼空洞アノードのような空洞であるかもしれない。放出は、触媒源を蒸発させ触媒にするかもしれない。分子水素は放出によって解離されるかもしれず、それにより水素原子が形成され、ハイドリノとエネルギーが生成されるかもしれない。追加の解離は、チャンバーで内で水素解離剤によって提供されるかもしれない。

水素ガス放出パワーとプラズマセルと気相で触媒作用が生じる反応器とのもう１つの実施例は、制御可能なガス状の触媒を利用する。ハイドリノへの変換のためのガス状の水素原子は、分子水素ガスの放出によって供給される。ガス放出セル３０７は、触媒リザーバー３９５から反応チャンバー３００へとガス状の触媒３５０の通過のための触媒供給通路３４１を有する。触媒リザーバ３９５は、ガス状の触媒を反応室３００に供給するために、電源３７２を備える触媒リザーバ・ヒーター３９２で加熱される。その電源３７２によってヒーター３９２を調節することによって、触媒リザーバ３９５の温度をコントロールすることによって、触媒蒸気圧力がコントロールされる。反応器は、選択的なベント・バルブ３０１を更に含む。ステンレス鋼、タングステン、又は陶製ボートのような耐薬品性の口の開いた容器は、ガス放出セル内に配置され、触媒を含んでよい。ガス状の触媒を反応室に供給するために関連した電源を使っているボート・ヒーターで、触媒ボートの中の触媒は、熱されてよい。或いは、ボートの中の触媒が、昇華され、沸騰され、揮発化されて気相になるように、白熱ガス放出セルが高温で操作される。その電源でヒーターを調節することによってボート又は放出セルの温度をコントロールすることによって、触媒蒸気圧力はコントロールされる。セルにおいて触媒が凝集することを妨ぐために、温度は、触媒源、触媒リザーバー３９５、又は、触媒ボートの温度より上に維持される。

ある実施例において、触媒作用は気相で生じ、リチウムは触媒であり、そして、リチウム金属のような原子リチウム又はＬｉＮＨ_２のようなリチウム化合物の源は、およそ３００−１０００℃の範囲でセル温度を維持することによってガス状にされる。最も好ましくは、セルはおよそ５００−７５０℃の範囲で維持される。原子及び／又は分子の水素反応物は、大気圧より低い圧力で、好ましくは約１０ミリトールから約１００Ｔｏｒｒの範囲で維持されるかもしれない。最も好ましくは、望ましい動作温度に維持されるセル内にリチウム金属及びリチウム水素化物の混合物を維持することによって、圧力は決定される。動作温度範囲は、好ましくは約３００−１０００℃の範囲であり、そして、最も好ましくは、３００−７５０℃の動作温度範囲でのセルについて圧力が達成できるものであることである。電源３８５で電力供給される図１７の３８０のような加熱コイルによって、セルは望ましい作動温度に制御されることができる。セルは、内部反応チャンバ３００及び外部水素リザーバ３９０を更に備えてよく、これにより、水素が２つのチャンバーを分離している壁３１３を通る水素の拡散によってセルに供給されるかもしれない。壁の温度は、拡散速度をコントロールするために、ヒーターを用いてコントロールされてよい。拡散速度は、水素リザーバで水素の圧力をコントロールすることによってさらにコントロールされてよい。

Ｌｉ、ＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、Ｌｉ_３Ｎ、ＬｉＮＯ_３、ＬｉＸ、ＮＨ_４Ｘ（Ｘはハロゲン）、ＮＨ_３、ＬｉＢＨ_４、ＬｉＡｌＨ_４、及び、Ｈ_２の群の種からなる反応混合物を有するシステムのもう１つの実施例において、反応物の少なくとも１つは、１又はそれ以上の試薬を添加することにより、及び、プラズマ再生によって再生する。プラズマは、ＮＨ_３及びＨ_２のようなガス１つであってよい。プラズマは、そのままで維持されてよい（反応セル内で）、又は、反応セルと連通する外部セル内で維持されてもよい。他の実施例において、Ｋ、Ｃｓ、及び、Ｎａは、触媒が原子Ｋ、原子Ｃｓ、及び、分子ＮａＨであるところ、ＮａがＬｉに取って代わる。

実施例において、表３Ａにおいて与えられるようにｍが７であるところ、結合エネルギー及び６つの電子のイオン化エネルギーの和が約ｍ・２７．２ｅＶであるように、連続するエネルギーレベルに対して、Ｓｒ原子からの６つの電子のイオン化を加えたＳｒ−Ｈ結合の破壊によって提供されるハイドリノを生成するようにＭＨタイプの水素触媒として、ＳｒＨは機能するかもしれない。

実施例において、ＯＨは、表３Ａにおいて与えられるように、それぞれ、ｍが２又は４であるところ、２又は３個の電子の結合エネルギー及びイオン化エネルギーの合計が約ｍ・２７．２ｅＶであるように、各々連続するエネルギーレベルに対して、原子Ｏからの２又は３個の電子のイオン化に加えてＯ−Ｈ結合の破壊により提供されるハイドリノを生成するようにＭＨタイプ水素触媒として機能するかもしれない。別の実施例において、Ｈ_２Ｏが触媒として機能するように、ＯＨ⁻及びＨ、ＯＨ⁻及びＨ^＋、又は、ＯＨ^＋及びＨ⁻のようなプラズマ種の反応によって、Ｈ_２Ｏはプラズマ反応において形成される。ＯＨ及びＨ_２Ｏの少なくとも１つは、水蒸気中における放電により形成されるかもしれず、また、プラズマは、グロー放電、マイクロ波、又は、Ｈ及びＯを含むガスの高周波プラズマのようなＯＨ及びＨ_２Ｏの源を含むかもしれない。プラズマパワーは、ミルズの従来の刊行物において開示されるようにパルスパワーの形におけるように、直ちに適用されるかもしれない。

触媒の圧力を欲求レベルに維持するために、水素源としての透過性があるセルは、シールされてよい。或いは、反応ガス混合体と接触している弁が望ましい温度に維持されるように、セルは各々の入口又は出口で高温弁を更に含んでよい。

セルを断熱することにより、及び、ヒーター３８０で補助的なヒーター・パワーを適用することによって、広い範囲にわたり、独立して、プラズマ・セル温度を制御することができる。このように、触媒蒸気圧力は、プラズマ・パワーと独立して制御されることができる。

放電電圧は、約１００から１０，０００ボルトの範囲にあってよい。電流は、望ましい電圧で如何なる望ましい範囲にあってもよい。更にまた、プラズマは、如何なる所望の周波数範囲、オフセット電圧、ピーク電圧、ピーク電力、及び、波形で脈打たせてもよい。

もう１つの実施例において、プラズマは、触媒の又は触媒の源である種の反応物の溶媒のような液体媒体中において、生じるかもしれない。

ＩＸ．燃料電池及びバッテリ
燃料電池とバッテリー４００の実施例は、図１８に示される。固体燃料または不均一系触媒から成っているハイドリノ反応物は、対応する半電池反応のための反応物を含む。触媒誘導ハイドリノ遷移（ＣＩＨＴ）セルは、触媒されたハイドリノ遷移のユニークな特質により可能となる。本開示のＣＩＨＴセルは、より低いエネルギー（ハイドリノ）状態へとの水素の触媒反応から起電力（ＥＭＦ）を発生させる水素燃料電池である。このようにして、ハイドリノ反応から解放されたエネルギーの電気への直接の返還のための燃料電池として機能する。

酸化−還元の半電池反応のため、ハイドリノ生成反応混合物は、外部回路を通る電子の移動と、電気回路を完成するように分離した道を通るイオン質量輸送とで構成される。全体の反応及び半電池反応の合計によって与えられるハイドリノを生成する対応する反応混合物は、本開示において与えられた熱パワー生産のために考慮された反応のタイプを含むかもしれない。ハイドリノ反応からの自由エネルギーΔＧは、ハイドリノ生成反応混合物を構成するように酸化−還元化学に依存する、酸化又は還元ポテンシャルであるかもしれないポテンシャルを生じさせる。ポテンシャルは、燃料電池において電圧を発生するように使用されるかもしれない。ポテンシャルＶは、自由エネルギーΔＧという用語で以下のように表さられるかもしれない。

ここで、Ｆはファラデー定数である。Ｈ（１／４）への遷移に対するＨの自由エネルギーが約−２０ＭＪ／ｍｏｌｅであるとして、電圧は、化学物質、電解質、及び電極のような他のセル要素に依存して、高いかもしれない。これらの又は他の要素の酸化−還元ポテンシャルによって電圧が限られる実施例において、エネルギーは、ハイドリノ形成からのより高い電流及び対応するパワーの寄与のように顕著であるかもしれない。式（６−９）によって示されるように、ハイドリノ遷移のエネルギーは、連続する放射として解放されるかもしれない。特に、初期から最終半径へと電子が変換するにしたがって、連続放射の発光と共にプラズマシステムにおいて崩壊する、準安定な中間体を形成するように触媒に非放射的にエネルギーが移動させられる。ＣＩＨＴセルのような凝縮事項において、このエネルギーは、セル反応の化学ポテンシャルに対するのと同様なポテンシャルで、セル電流及びパワー寄与として明らかなエネルギー電子へと内部的に変換されるかもしれない。このようにして、パワーは、式（１８６）に与えられるそれよりもより低い電圧でより高い電流として発現するかもしれない。電圧はまた、反応の速度論により限られるであろうし、そうして、ハイドリノを形成する高い速度論は、電流及び電圧の少なくとも１つを増加させることによって、パワーを増加させるように好ましい。実施例において、セル反応が、ハイドリノを形成する触媒と共にＨの大きな発熱反応によって駆動されるかもしれないので、ハイドリノを形成する反応物を形成する従来の酸化−還元セル反応の自由エネルギーは、如何なる可能な価値があるかもしれない。適当な範囲は、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから−１０００ｋＪ／ｍｏｌｅまで、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから−１００ｋＪ／ｍｏｌｅまで、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから−１０ｋＪ／ｍｏｌｅまで、そして、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから０ｋＪ／ｍｏｌｅまでである。ハイドリノを形成する負の自由エネルギーにより、セル電流、電圧、及びパワーの少なくとも１つは、電流、電圧、及びパワーに寄与できる非ハイドリノ反応の自由エネルギーによるそれらよりも高い。このことは、開放回路電圧及び負荷付の電圧に適用する。このようにして、セルに負荷がかけられたとき、如何なる分極電圧による電圧の補正を含む非ハイドリノ関連化学に対するネルンストの式により予測されるものよりも高い電圧、従来の化学反応により駆動されるものより高い電流、及び、従来の化学反応により駆動されるもよより高いパワー、の少なくとも１つを持つことにより、ＣＩＨＴセルは、如何なる従来の技術からも区別される。

図１８に関して、燃料電池（セル）またはＣＩＨＴセル４００は、カソード４０５があるカソードコンパートメント４０１と、アノード４１０があるアノードコンパートメント４０２と、塩橋４２０と、別々の電子流とイオン質量の輸送でセル作動の間ハイドリノ反応物を構成する反応物と、及び水素の源と、から成る。一般的な実施例において、ＣＩＨＴセルは、エネルギー（ハイドリノ）状態を低下させるための水素の触媒反応から起電力（ＥＭＦ）を発生させる水素燃料電池である。このように、ハイドリノ反応から放出されるエネルギーの直接的な電気への変換のための燃料電池として、機能する。もう一つの実施例において、ＣＩＨＴセルは、電極４０５と４１０によって、適用された電気分解パワーのそれの上に、電気的な及び熱的なパワーゲインの少なくとも１つを生じる。セルはハイドリノの形成において水素を消費して、水素添加を必要とする。さもなければ、実施例において、ハイドリノを形成する反応物は、熱的、または、電解的、の少なくとも１つにおいて再生的である。
異なる温度、圧力、及び濃度の少なくとも１つのような異なる状態または状況の下で、異なる反応物又は同じ反応物は、コンパートメントの間で電気回路を完成するため、電子及びイオンのための別々の導管によって、つながれる異なるセルコンパートメント内に、供給される。システムの熱のゲイン又は別々のコンパートメントの電極の間でのポテンシャル及び電気的パワーゲインは、１つのコンパートメントからもう１つのコンパートメントまでマスフローの上でのハイドリノ反応の依存性のために発生する。マスフローは、ハイドリノを生産するように反応する反応混合物の形成、及び、ハイドリノ反応が相当な速度で起こるのを許す条件の少なくとも１つを提供する。電子とイオンがコンパートメントをつなぐ別々の導管で輸送されることを、マスフローはさらに必要とする。電子は、原子、分子、化合物、又は金属のような反応種の酸化又は還元、及び、触媒での原子水素の反応の間の触媒のイオン化、の少なくとも１つから生じるかもしれない。アノードコンパートメント４０２のようなコンパートメント内の種のイオン化は、（１）その酸化からの好ましい自由エネルギー変化、カソード４０１のような分離したコンパートメント、及び電気的な中性のためのコンパートメント内での電荷を釣り合わせる移動性のイオンの反応、及び（２）その種の酸化によるハイドリノ形成による自由エネルギーの変化、分離したコンパートメント内の種の還元、及びハイドリノを形成する反応に結果としてなる移動性のイオンの反応、の少なくとも１つによるかもしれない。イオンの移動は、塩橋４２０を通ってであるかもしれない。もう１つの実施例に、種の酸化、別々のコンパートメントの種の還元と移動性のイオンの反応が、自発的でないかもしれないか、低い速度で起こるかもしれない。マスフローが、ハイドリノを生じるために反応する反応混合物の形成と、及びハイドリノ反応が相当な速度で起こるのを許す状況と、の少なくとも１つを提供するところ、反応を強制するために、電気分解ポテンシャルは適用される。電気分解ポテンシャルは、外部回路４２５によって適用されるかもしれない。各々の半電池の反応物は、生成物保管及び再生４３０及び４３１のためのリザーバ又は反応物の源への通路４６０及び４６１を通って生成物の除去又は反応物の追加によって、供給、維持、及び再生の少なくとも１つがされるかもしれない。

ある実施例において、反応混合物の反応とそれによって、反応を受けることが触媒作用を活発であるようにする１つの反応物によって、原子水素と水素触媒の少なくとも１つは、形成されるかもしれない。ハイドリノ反応を開始する反応は、発熱反応、共役反応、フリーラジカル反応、酸化還元反応、交換反応、及び、ゲッター・支持体又はマトリックス・アシスト触媒作用反応、の少なくとも１つであるかもしれない。ある実施例において、ハイドリノを形成する反応は電気化学的パワーを提供する。本開示の交換反応のようなハイドリノ反応を開始する反応混合物と反応は、電気的パワーがハイドリノを形成するために水素の反応によって展開されるところ、燃料電池の基礎である。酸化還元電池半反応のために、ハイドリノ生産反応混合物は、電気回路を完成するために、別々の経路で外部回路とイオン質量の輸送を通して電子の移動で構成される。半電池反応の合計によって与えられるハイドリノを生じる全体的な反応と対応する反応混合物は、本開示の熱的パワーとハイドリノ化学的な生産のための反応タイプから成るかもしれない。このように、理想的には、ハイドリノ反応が起こらないか、電子流とイオン質量の輸送がない場合これといった速度で起こらない。

セルは、触媒の源又は触媒、及び、水素の源又は水素を少なくとも含む。適当な、触媒の源又は触媒、及び、水素の源又は水素は、Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｎａ、ＮａＨ、Ｋ、ＫＨ、Ｒｂ、ＲｂＨ、Ｃｓ、ＣｓＨ、Ｂａ、ＢａＨ、Ｃａ、ＣａＨ、Ｍｇ、ＭｇＨ_２、ＭｇＸ_２、（Ｘはハロゲン）及びＨ_２からなる群から選択されるそれらである。更なる適当な触媒は、表３に与えられる。実施例において、正のイオンは、カソードで還元を受けるかもしれない。そのイオンは、カソードで還元及び反応の少なくとも１つによって触媒の源であるかもしれない。実施例において、ハイドリノ反応物を形成し、そして、ハイドリノを形成するような反応を、酸化剤は被る。その代わりとして、最終的な電子−アクセプター反応物は、酸化剤を含む。酸化剤又はカソードーセル反応混合物は、カソード４０５を持つカソードコンパートメント４０１に配置されてよい。その代わりとして、カソード−セル反応混合物は、イオン及び電子の移動から、カソードコンパートメント内で、構成される。ある１つの燃料電池の実施例において、カソードコンパートメント４０１は、カソードとして機能する。オペレーションの間、正イオンは、アノードからカソードコンパートメントへと移動してよい。ある実施例において、この移動は、塩橋４２０を通して生じる。その代わりとして、負イオンは、カソードからアノードコンパートメントへ塩橋４２０を通して移動してよい。移動は、触媒又は触媒の源のイオン、Ｈ^＋、Ｈ⁻、又は、Ｈ⁻（１／ｐ）のような水素のイオン、及び、酸化剤又は酸化剤のアニオンと、触媒又は触媒の源との反応により形成される化合物の対イオン、の少なくとも１つであってよい。反応物の源又は生成物貯蔵のための容器、及びオプションとして再生部４３０及び４３１への、通路４６０及び４６１を通しての反応物の追加及び生成物の除去によって、各セル反応は、供給を受け、維持され、及び再生される、の少なくとも１つがなされる。一般に、適当な酸化剤は、水素化物、ハロゲン化物、硫化物、及び酸化物のようなハイドリノ反応物のように開示されるそれらである。適当な酸化剤は、酸素又は酸素の源、好ましくはＦ_２又はＣｌ_２であるハロゲン又はＣＦ_４、ＳＦ_６、ＮＦ_３のようなハロゲンの源、だけでなく、アルカリ及びアルカリ土類水素化物のような金属水素化物、及び、アルカリ、アルカリ土類、遷移、希土類、銀、及びインジウム金属ハロゲン化物のような金属ハロゲン化物、である。他の適当な酸化剤は、フリーラジカル又はその源、及び、ハイドリノを形成するための触媒反応から解放される電子を究極的に捕捉するカソード−セル反応混合物の要素である正に荷電した対イオンを含む。

実施例において、化学物質は、燃料電池のカソードコンパートメントにおいて活動中のハイドリノ反応物を生成するが、還元ポテンシャルはＨからハイドリノへの触媒作用からの大きな寄与を含むかもしれない。触媒又は触媒の源は、対応するアルカリ金属イオンのような正の種の還元により形成されるかもしれない水素化物又はアルカリ金属原子のような中性原子又は分子を含むかもしれない。より低い電子状態へとの遷移に対するＨ電子及び触媒に還元されるべき触媒のポテンシャルは、反応のΔＧに基づき式（１８６）によって与えらえるポテンシャルへの寄与を生じる。実施例において、カソード半電池還元反応及び如何なる他の反応も、ハイドリノを形成するＨの触媒反応及び原子状水素及び触媒の形成を含む。アノード半電池反応は、触媒金属のような金属のイオン化を含むかもしれない。そのイオンは、カソードに移動し、還元されるかもしれず、或いは、電解質のイオンが触媒を形成するように還元されるかもしれない。触媒はＨの存在下で形成されるかもしれない。典型的な反応は以下の通りである。
カソード半電池反応：

ここで、Ｅ_Ｒは、Ｃａｔ^ｑ＋の還元エネルギーである。

アノード半電池反応：

他の適当な還元剤は、遷移金属のような金属である。
セル反応：

妥当な塩橋又は電解質を通る触媒カチオンの移動と共に、触媒は、カソードコンパートメントで再生され、アノードで置換されるかもしれない。そして、燃料電池反応は、ハイドリノを形成するように反応されたカソードコンパートメント水素の置換により維持されるかもしれない。水素は、水の電気分解からあるかもしれない。セルからの生成物は、ハイドリノ原子の反応によって形成される分子ハイドリノかもしれない。Ｈ（１／４）が生成物である場合、これらの反応のエネルギーは次の通りである。

ｋＪ／ｍｏｌｅの単位で式（１８９−１９１）によって与えられるＬｉＨのためのバランスされた燃料電池反応は以下の通りである。

他の実施例において、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、又はＣｓはＬｉに置き換わる。

オペレーションの間、触媒は原子状の水素と反応し、原子状水素から触媒への２７．２ｅＶの整数倍の非放射的なエネルギー移動が、自由電子の過渡的な解放で触媒のイオン化という結果になり、ハイドリノ原子がエネルギーの大きな解放で形成する。実施例において、この反応は、アノード４１０がイオン化された電子の電流を究極的に受け入れるように、アノードコンパートメント４０２において起きるかもしれない。電流は、アノードコンパートメントにおいて反応物の酸化からもあるかもしれない。燃料電池の１つの実施例において、アノードコンパートメント４０２はアノードとして機能する。Ｌｉ、Ｋ、及びＮａＨの少なくとも１つは、ハイドリノを形成するために触媒として機能するかもしれない。カーボン粉末、ＴｉＣ、ＷＣ、ＹＣ_２、又はＣｒ_３Ｃ_２、のような炭化物、又はホウ化物は、集電体として機能するかもしれないアノードのような電極と電気的に接触して電子の導体として機能するかもしれない。導通された電子は、反応物の酸化又は触媒のイオン化からであるかもしれない。その代わりとして、支持体は、リードで負荷に電気的に接続されたアノード及びカソードの少なくとも１つを含むかもしれない。負荷に接続するカソードリードだけでなくアノードリードもまた、金属のような如何なる導体であるかもしれない。

化学物質が、燃料電子のアノードコンパートメントで活動中のハイドリノ反応物を生成する場合、酸化ポテンシャル及び電子は、触媒メカニズムからの寄与を持つかもしれない。式（６−９）に示されるように、触媒は、イオン化することによって原子水素からエネルギーを受取る種を含む。電離される触媒と低級電子状態への移行へのＨ電子のポテンシャルは、反応のΔＧに基づいて式（１８６）によって与えられるポテンシャルへの寄与を生じる。式（２８−３０）によって与えられるように、ＮａＨは、Ｎａ ^２＋ へのＮａのイオン化でハイドリノを形成する協調した内部の反応であるので、式（１８６）は特にこの場合に保持されるべきである。実施例において、アノード半電池酸化反応は、触媒作用イオン化反応を含む。カソード半電池反応は、水素化物へのＨの還元を含むかもしれない。典型的な反応は以下の通りである。
アノード半電池反応：

カソード半電池反応：

ここでは、Ｅ_ＲはＭｇＨ_２の還元エネルギーである。妥当な酸化剤は、希土類水素化物、チタン水素化物、ジルコニウム水素化物、イットリウム水素化物、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、及びＢａＨ、カルコゲニド、及び、Ｌｉ−Ｎ−ＨシステムのようなＭ−Ｎ−Ｈの化合物である。触媒カチオン、又は、妥当な塩橋を通る水素化物イオン、又は、電解質の移動により、触媒及び水素はアノードコンパートメントで再生されるかもしれない。触媒の安定した酸化状態がＣａｔである場合には、塩橋反応又は電解質反応は以下の通りである。
塩橋反応：

ここで、０．７５４ｅＶは水素化物イオン化エネルギーである、そして、４．４７８ｅＶはＨ２の結合エネルギーである。触媒又は触媒の源は、Ｈの源の役割をしもするかもしれない水素化物であるかもしれない。それから、塩橋反応は以下の通りである。
塩橋又は電解質反応：

ここでは、Ｅ_ＬはＣａｔＨの格子エネルギーである。
そして、燃料電池反応は、アノードコンパートメントへ水素の置換を与えて、又は、ＭＨ_２を形成するようなＭと反応する電解質内でＣａｔＨを与えて維持されるかもしれない。Ｍ＝Ｌａの典型的な反応は以下の通りである。

前者の場合、Ｃａｔ^ｒ＋の還元で作られるアノードコンパートメントからの過剰な水素のリサイクリングからの水素かもしれない。Ｈ（１／４）を形成しＨ_２（１／４）にするために消費された水素の代わりの水素は、水の電気分解からかもしれない。

触媒の源である適当な反応物は、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、及びＢａＨである。ｋＪ／モルの単位において式（１９０−２０１）及び（１９０−１９１）によって与えられるＫＨのためのバランスされた燃料電池反応は、Ｈの源としてのＬａＨ _２ と共であり、以下の通りである。

良い近似として、正味の反応は、次式で表される。

式（１９７−２０１）及び（１９０−１９１）によって与えられるＮａＨのためのバランスさせた燃料電池反応は、以下の通りである。

ここで、式（２１２）の５２４８ｋＪ／ｍｏｌｅは、Ｅ_Ｌを含む。良い近似として、正味の反応は、次式で表される。

そして、最終生成物としてＨ_２（１／４）をつくることによって、追加のエネルギーは、Ｈ（１／３）からＨ（１／４）への遷移のために放たれる（式（３１））。

アルカリ金属Ｍのような金属アノード半電池反応物を含む実施例において、アノード及びカソード反応は、Ｍ移動によるエネルギー変化が本質的にゼロになるようにマッチされる。そして、Ｍは、カソードでＨのハイドリノ触媒として機能するかもしれないが、それは触媒エンタルピーがｍ２７．２ｅＶに対して十分にマッチするからである。Ｍの源がアノードにおいてのような合金である場合の実施例において、カソードでのＭ^＋の還元は、ハイドリノを形成するようにＨとＭとの更なる反応について、Ｍの同じ合金が形成される。その代わりとして、アノード合金は、Ｍと同じ酸化ポテンシャルを本質的に持つ。実施例において、電子親和性は、ＣＩＨＴセル電圧へのハイドリノ反応寄与を決定するが、それは、初期から最終状態及び最終半径へとのハイドリノ中間物の遷移が連続的な遷移であるからである。電極材料及び半電池反応物のようなセル材料は、材料の限られる電子親和性に基づき所望の電圧を達成するように選択される。

ＣＩＨＴセル・スタックの高エネルギー放出と拡張性は、マイクロ分散で、分散で、中央電気的なパワーで、パワー・アプリケーションを可能にする。そのうえ、特にシステムが熱ベースのシステムと比較して、直接−電気であるので劇的なコストとシステムの複雑さの減少となるので、返還の駆動源はＣＩＨＴセル技術によって可能になる。図に１９に示すＣＩＨＴセル・スタックを利用している自動車構造は、ＣＩＨＴセル・スタック５００、電解セル及び水タンク又は水素タンク５０１のような水素の源、少なくとも１台の電気モーター５０２、電子制御システム５０３、及びギアトレイン又はトランスミッションを含む。一般に、アプリケーションは、抵抗加熱のような熱的な、電気的な、原動力となる、及び、航空機、そして、当業者に知られているその他を含む。後者の場合、電気モーターによる外部タービンはジェットエンジンにとって代わることができるであろう、そして、電気モーターにより駆動されるプロペラは対応する内燃機関にとって代わることができるであろう。

実施例において、水素化物とハイドリノの少なくとも１つをつくるために、基本的なセル作動の原理は、導電性水素化物イオン（Ｈ⁻）、溶融電解質による水素のイオン輸送、及び、アルカリ金属のような触媒との反応を含む。典型的な電解液は、共晶の溶融塩ＬｉＣｌ−ＫＣｌで溶かされるＬｉＨである。セルにおいて、集電体としても行動する、Ｖ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｗ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、及びＴｈホイルの１つのようなホイル電極であって、２つの水素透過性の、固体の、金属製のホイル電極の間で、形成されるチャンバーに、融解した、Ｈ⁻ 導電性電解液は閉じ込められるかもしれない。薄片（ｆｏｉｌ）は更に、スパッターされた鉄のような鉄でコーティングされた電解質に接触する表面を持つ銀−パラジウム合金のような合金とコーティングを含むかもしれない。Ｈ_２ガスは、最初にカソード電極によって広まって、カソード−電解液界面で、Ｈ＋ｅ ⁻ →Ｈ ⁻ のに反応によって、水素化物イオンを形成する。Ｈ⁻イオンは、化学ポテンシャルの勾配の下で、電解液を通して、続いて移動する。勾配は、アノード・チャンバー内でアルカリ金属のような触媒の存在によってつくられるかもしれない。Ｈ⁻イオンは、アノード−電解液界面でＨ ⁻ →Ｈ ＋ ｅ ⁻ の反応によって水素原子を形成するように電子を放出する。水素原子はアノード電極を通って拡散し、金属水素化物、金属−Ｈ分子、及びハイドリノの少なくとも１つをつくるために、アルカリ金属のような触媒と反応する。触媒のイオン化は、アノード電流に寄与もするかもしれない。ＴｉＣのような支持体及び還元剤、触媒、のようなハイドリノ反応、及びＭｇ又はＣａのような水素化物交換反応の速度を引き起こすか、増加させるために、他の反応物は、アノード・コンパートメントに存在するかもしれない。放出された電子または電子は、チャージ・バランスを完成するために、外部回路の中を流れる。別の実施例において、アノードは、Ｈ_２ガスが優先的にアノードで解放され、アノード金属を通るＨの透過に続いて金属水素化物形成がおきる。

反応物は、熱的に又は電解的に再生されてもよい。生成物は、カソードまたはアノード・コンパートメントで再生されるかもしれない。または、例えば、それらは、ポンプを用いて再生器（リジェネレーター：ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ）に送られるかもしれないが、ここで、最初の応物を再生させるために、当業者に知られている又は本開示にある再生用の化学物質の如何なるものも適用されるかもしれない。ハイドリノ反応を受けているセルは、熱を反応物の再生を受けているそれらに提供するかもしれない。それぞれ再生を成し遂げるために生成物が温度において上昇させられる場合には、ＣＩＨＴセル生成物及び再生される反応物は、セル効率及びシステム・エネルギー・バランスを増加させ、熱を回収するために、それぞれ、リジェネレーターへ、及び、リジェネレーターから送られる際に、回収熱交換器を通させられるかもしれない。

イオン移動で金属水素化物をつくる実施例に、アルカリ水素化物のような金属水素化物は、熱的に分解される。Ｈ_２ガスはＨ_２透過性の、固体の、金属膜によってアルカリ金属から分離されるかもしれなくて、セルのカソード・チャンバーに持ち込まれるかもしれない。Ｈ⁻の輸送を含んでいる反応が恒久化されることができるように、水素を減少するアルカリ金属はセルのアノード・チャンバーの方へ動かされるかもしれない。

移動性のイオンは、Ｎａ^＋のようなアルカリ金属イオンのような触媒のそれであるかもしれない。そのイオンは還元され、また、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、及びＢａＨの１つのような水素源及び触媒の源又は触媒を形成するように水素とオプションとして反応するかもしれない。そして、そのようにして触媒及び水素は反応してハイドリノを形成する。ハイドリノを形成する際に解放されるエネルギーは、ＥＭＦ及び熱を生成する。従って、他の実施例において、ハイドリノ反応は、セルＥＭＦへの寄与を提供するためにカソードコンパートメントにおいて、起きるかもしれない。典型的なセルは、ＢＡＳＥがベータアルミナ固体電解質であるところ、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／Ｎａ溶融又は共晶塩Ｒ−Ｎｉ］である。ある実施例において、セルは、ＭがＮａのようなアルカリ金属であるところ、［Ｍ／ＢＡＳＥ／プロトン導電電解質］を含むかもしれない。プロトン導電電解質は、溶融塩かもしれない。溶融塩は、Ｍで化合物を形成する対イオンを持つカソードで水素に還元されるかもしれない。典型的なプロトン導電性の電解質は、アンモニウムのようなプロトン化されたカチオンのような本開示のそれらである。電解質は、イオン性の液体を含むかもしれない。電解質は、１００−２００℃の範囲内のような低い融点を持つかもしれない。典型的な電解質は、硝酸エチルアンモニウム、例えば１％ドープされたような二水素リン酸塩でドープされた硝酸エチルアンモニウム、硝酸ヒドラジニウム、ＮＨ_４ＰＯ_３−ＴｉＰ_２Ｏ_７、及び、ＬｉＮＯ_３−ＮＨ_４ＮＯ_３の共晶塩である。他の適当な電解質は、ＬｉＮＯ_３、アンモニウム・トリフレート（Ｔｆ＝ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻）、アンモニウム・トリフルオロアセタト（ＴＦＡｃ＝ＣＦ_３ＣＯＯ⁻）、アンモニウム・テトラフルオロボレート（ＢＦ_４ ⁻）、アンモニウム・メタンスルホン酸塩（ＣＨ_３ＳＯ_３ ⁻）、硝酸アンモニウム（ＮＯ_３ ⁻）、チオシアン酸アンモニウム（ＳＣＮ⁻）、スルファミン酸アンモニウム（ＳＯ_３ＮＨ_２ ⁻）、重フッ化アンモニウム（ＨＦ_２ ⁻）、アンモニウム硫酸水素塩（ＨＳＯ_４ ⁻）、アンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルフォニル）イミド（ＴＦＳＩ＝ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ⁻）、アンモニウム・ビス（パーフルオロエタンスルフォニル）イミド（ＢＥＴＩ＝ＣＦ_３ＣＦ_２ＳＯ_２）_２Ｎ⁻）、硝酸ヒドラジニウムからなる群の少なくとも１つの塩を含むかもしれない。そして、更に、ＮＨ_４ＮＯ_３、ＮＨ_４Ｔｆ、及びＮＨ_４ＴＦＡｃの少なくとも１つを更に含む共晶混合物のような混合物を含むかもしれない。他の適当な溶媒は、リン酸のような酸を含む。

ある実施例において、セルは、アルカリ金属イオンのような金属イオンであるかもしれない移動性のイオンＭ^＋の源であるアノードを含む。セルは、更にＭ^＋に対して選択的な塩橋を含むかもしれない。イオンの選択的な塩橋は、ＢＡＳＥかもしれない。カソード半電池反応物は、カチオン−交換樹脂のようなカチオン交換材料を含むかもしれない。カソード半電池は、イオン性の液体のような電解質、アルカリ金属のハライド、硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩、リン酸塩、炭酸塩、水酸化物のような水溶性電解質、又は他の類似の電解質を含むかもしれない。カチオン交換膜は、酸化された状態にプロトン化されているかもしれない。放電の間に、Ｈに還元されるＨ^＋をＭ^＋は置換するかもしれない。Ｈの形成は、ハイドリノの形成を生じさせる。典型的なセルは、［Ｎａ、Ｎａ合金、又は、Ｎａカルコゲニド／ＢＡＳＥ、イオン性液体、共晶塩、水溶性電解質／カチオン交換樹脂］である。セルは、電解で再生されるかもしれず、或いは、カチオン交換体（ｃａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ）での酸交換（ａｃｉｄ ｅｘｃｈａｎｇｅ）によって再生されるかもしれない。

ある実施例において、２つの半電池コンパートメントの間の圧力又は温度勾配は、ハイドリノ反応物の形成又はハイドリノ反応速度に影響を与える。ある実施例において、アノード・コンパートメントは、カソード・コンパートメントの同じアルカリ金属のそれより高い温度または圧力でアルカリ金属から成る。ナトリウムのような金属がアノードで酸化されるように、圧力または温度差は、ＥＭＦを提供する。

Ｎａ^＋イオンに対して選択的であるベータアルミナ又はＮａ^＋ガラスのようなイオン選択性膜を通して、イオンは輸送される。移動性のイオンは、カソードで還元される。例えば、ナトリウムイオンは、Ｎａを形成するために還元される。カソード・コンパートメントは、膜を通して透過されて供給されるかもしれない水素またはハイドリノをつくる反応物として提供される水素の源を更に含む。他の反応物は、ＴｉＣのような支持体のようなカソード・コンパートメントに存在するかもしれない、そして、還元剤、触媒、水素化物は、Ｍｇ又はＣａ又はそれらの水素化物のような反応物を交換する。Ｈの源は、水素化物をつくるために、アルカリ金属と反応するかもしれない。ある実施例では、ＮａＨが形成される。ＮａＨの適当な形は、ハイドリノをつくるためにさらに反応する分子形である。金属水素化物とハイドリノの形成からエネルギー解放は、パワー出力をセルから増やすために、更なる駆動力をナトリウムイオンのようなイオン化とイオンの移動に提供する。Ｎａのような水素と金属がリサイクルされるように、Ｈからハイドリノを作るために反応を起こさないＮａＨのようなどんな金属水素化物でも熱的に分解されるかもしれない。Ｎａのような金属は、電磁ポンプでアノード・セル・コンパートメントで圧力が増やされるかもしれない。典型的なセルは、［Ｎａ／ベータアルミナ／ＭｇＨ_２及びオプションとしてＴｉＣ又はＷＣのような支持体］である。アノードで、ＮａはＮａ^＋に酸化され、ベータアルミナ塩橋を通して移動し、カソードでＮａに還元され、そして、カソードコンパートメントでＭｇＨ_２と反応し、ハイドリノを形成するように更に反応するＮａＨを形成する。水素化物又は１以上の他のカソード反応物又は種が、セルオペレーション温度で溶融するかもしれない。セルは、電解質を含むかもしれない。典型的な電解質は、ＮａＨ−ＮａＯＨ、ＮａＯＨ（ＭＰ＝３２３℃）、ＮａＨ−ＮａＩ（ＭＰ＝２２０℃）、ＮａＨ−ＮａＡｌＥｔ_４、ＮａＯＨ−ＮａＢｒ−ＮａＩ、ＮａＣＮ−ＮａＩ−ＮａＦ、及びＮａＦ−ＮａＣｌ−ＮａＩのような溶融電解質である。

セルがＨ又は水素化物を生成させるような反応によってハイドリノを形成するかもしれないところ、ＮａＯＨは、カソード反応物を含むかもしれない。Ｎａ_２Ｏ及びＮａＨ（ｓ）へとＮａＯＨ及びＮａが反応する場合、形成熱から計算して、ΔＨ＝−４４．７ｋＪ／ｍｏｌｅのＮａＯＨを放出する。

発熱反応は、ＮａＨ（ｇ）の形成を駆動でき、式（２８−３１）によって与えられる非常に発熱的な反応を駆動するように利用された。

及び

原子状水素の存在下で、再生反応は以下の通りである。

典型的なセルは、［Ｍ／ＢＡＳＥ／Ｍ’ＯＨ］（Ｍ及びＭ’は同じであるかもしれないアルカリ金属）、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ ＮａＩ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ ＮａＢｒ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ ＮａＢｒ ＮａＩ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＢＨ４ ＮａＯＨ］、［Ｋ／Ｋ ＢＡＳＥ／ＲｂＯＨ］、［Ｋ／Ｋ ＢＡＳＥ／ＣｓＯＨ］、［Ｎａ／Ｎａ ＢＡＳＥ／ＲｂＯＨ］、及び［Ｎａ／Ｎａ ＢＡＳＥ／ＣｓＯＨ］である。別のアルカリはＮａを置換してよい。典型的なセルは、［Ｋ／Ｋ ＢＡＳＥ／ＫＯＨ及びＭＮＨ_２の混合物（Ｍ＝アルカリ金属）］及び［Ｎａ／Ｎａ ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ ＣｓＩ（ハイドリノゲッター］である。セルは、更に、アルカリ水酸化物のような半電池反応物の導電性を増加させるために、カーボン、炭化物、又はホウ化物のような導電性のマトリックス材料を含むかもしれない。カソードＭＯＨは、４１ｗｔ％のＮａＯＨで、１７０℃の共晶点を持つＮａＯＨ及びＫＯＨのようなアルカリ水酸化物の共晶混合物を含むかもしれない。アノードは、Ｋ及びＮａ又は両方を含むかもしれない。

実施例において、カソードは、ＮａＯＨのようなアルカリ水酸化物を含み、更に、Ｒ−Ｎｉ、ＰｄＣ（Ｈ_２）、ＰｔＣ（Ｈ_２）、及びＩｒＣ（Ｈ_２）のような水素、及び、解離剤のような原子状Ｈの源を含む。原子状水素の源は、ＬａＮｉ_５Ｈ_６のような金属間水素化物、ＣｅＨ_２又はＬａＨ_２のような希土類水素化物、ＴｉＨ_２又はＮｉＨ_２のような遷移金属水素化物、又は、ＺｒＨ_２のような内部遷移金属水素化物であるかもしれない。原子状水素の源は、アルカリ水酸化物と混合されるかもしれない。典型的なセルは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ及びＲ−Ｎｉ、ＰｄＣ（Ｈ_２）、ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＩｒＣ（Ｈ_２）、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＴｉＨ_２、ＮｉＨ_２、又はＺｒＨ_２］である。そのＨは、ハイドリノを形成するために反応物及び触媒の少なくとも１つとして機能するかもしれない。そのＨは、また、表３の反応によると、Ｈ（１／ｐ）を形成するためにＯＨのＨの遷移に関し、Ｈ⁻及びＯＨを形成するようにＯＨ⁻から電子を受け入れるように機能するかもしれない。

ある実施例において、イオン及び電子は、それぞれ、半電子及び外部回路経由の間で内部的に移動し、カソードで結合する。還元反応及び潜在的に少なくとも他の１つのそれに続く半電池反応は、中立に相対して欠乏から過剰へと反転するように、Ｈの源のＨの部分的な電荷の変更という結果になる。源からＨの形成を伴うこの変更の間、そのＨの一部によりハイドリノの形成が起こる。その代わりとして、イオン及び電子は、それぞれ半電池及び外部回路経由の間で内部的に移動し、電子はアノードでＨ⁻のようなイオンからイオン化される。酸化反応及び潜在的に少なくとも別の１つの引く続く半電池反応は、中立に相対的に過剰から欠乏へと反転するように、Ｈ⁻のようなＨの源のＨの部分電化の変更という結果になる。源のＨの形成に伴うこの変更の間に、Ｈの部分によってハイドリノの形成が起きる。例として、セル［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２］のオペレーションの間に形成するＮＨ基及びセル［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］のＮａＯＨのＯＨ官能基の各々のＨ上における正の電荷を考えよう。前者の場合、Ｈは少なくとも部分的に負に荷電するところ、ＮａＨを形成するようにＮａＯＨと反応するＮａへとカソードにおいてＮａ^＋が還元される。後者の場合、アノードでＨ⁻が酸化され、Ｌｉ_２ＮＨ及びＬｉＮＨ_２を形成するようにＬｉ_３Ｎと反応し、そのようにして、Ｈ上の電荷が過剰から欠乏へとの変更を被る。これらの変更の間、ハイドリノは形成される。前者及び後者の場合においてハイドリノを形成する反応を加速するかもしれない典型的な状態が、それぞれ、

のような状態が、現在の開示の修飾されたカーボン（ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃａｒｂｏｎ）において形成される。

他の実施例において、ＮＨ_４Ｃｌ、ＮＨ_４Ｂｒ、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ（ＯＨ）_２、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＨＣｏＯ_２、ＨＣｒＯ_２、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯＯＨ、Ｃｏ（ＯＨ）_２、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＮａＨＣＯ_３、ＮａＨＳＯ_４、ＮａＨ_２ＰＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４のようなアルカリ水酸化物、アルカリ土類水酸化物、遷移金属水酸化物、オキシ水酸化物、及びハロゲン化アンモニウムの少なくとも１つのようなアンモニウム塩、酸性塩、他の水酸化物のような水素化物又はＨを形成するＮａとの別の反応物によってＮａＯＨは置換される。更なる典型的な適当なオキシ水酸化物は、ブラセウライト（ｂｒａｃｅｗｅｌｌｉｔｅ）（ＣｒＯ（ＯＨ））、ダイアスポア（ｄｉａｓｐｏｒｅ）（ＡｌＯ（ＯＨ））、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、針鉄鉱（ｇｏｅｔｈｉｔｅ）（α−Ｆｅ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グラウト鉱（ｇｒｏｕｔｉｔｅ）（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グラヤナ鉱（ｇｕｙａｎａｉｔｅ）（ＣｒＯ（ＯＨ））、モンローズ石（ｍｏｎｔｒｏｓｅｉｔｅ）（（Ｖ、Ｆｅ）Ｏ（ＯＨ））、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、ツメブガリウム石（ｔｓｕｍｇａｌｌｉｔｅ）（ＧａＯ（ＯＨ））、水マンガン鉱（ｍａｎｇａｎｉｔｅ）（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、イットロ重石華（ｙｔｔｒｏｔｕｎｇｓｔｉｔｅ）−（Ｙ）ＹＷ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３、イットロ重石華（ｙｔｔｒｏｔｕｎｇｓｔｉｔｅ）−（Ｃｅ）（（Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、名付未定（Ｎｄ−イットロ重石華（ｙｔｔｒｏｔｕｎｇｓｔｉｔｅ）−（Ｃｅ）の類似）（（Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、フランクホーゾーネアイト（ｆｒａｎｋｈａｗｔｈｏｒｎｅｉｔｅ）（Ｃｕ_２［（ＯＨ）_２［ＴｅＯ_４］）、ケヒン鉱（ｋｈｉｎｉｔｅ）（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋（ＴｅＯ_６）（ＯＨ）_２）、及びパラケヒン鉱（ｐａｒａｋｈｉｎｉｔｅ）（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋ＴｅＯ_６（ＯＨ）_２）の群のうちの少なくとも１つである。典型的なＡｌ（ＯＨ）_３を含む反応は、次の通りである。

典型的な対応するセルは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／Ａｌ（ＯＨ）_３ Ｎａ共晶塩］である。他の適当なセルは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＣｏＯ（ＯＨ）、ＨＣｏＯ_２、ＨＣｒＯ_２、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯＯＨ、Ｃｏ（ＯＨ）_２、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ（ＯＨ）_２、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＮａＨＣＯ_３、ＮａＨＳＯ_４、ＮａＨ_２ＰＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４ 共晶塩のような電解質のようなアルカリ水酸化物、アルカリ土類水酸化物、遷移金属水酸化物、又はオキシ水酸化物からの少なくとも１つ］である。他の実施例において、別のアルカリ金属が与えられたものの代替となる。水酸化物、オキシ水酸化物、アンモニウム化合物、及び水素酸アニオン化合物のようなカソード半電池の酸化剤は、カーボンのようなマトリクス中に層間挿入されるかもしれない。

Ｈが酸性であるところ別の元素へのＨ結合を持つ実施例において、移動性のイオンＭ^＋は、酸性のＨと交換し、Ｈ^＋として放出され、そして、Ｈ^＋が引き続いて還元されてＨ_２へとなるかもしれない。この反応は、ＭＨの形成がハイドリノの形成に好ましいところ、高圧のＨ_２ガスとして水素の添加によりＭＨの形成に好ましくなるように抑制されるかもしれない。

Ｈの源を含むカソ−ド又はアノ−ド半電池は、酸を含むかもしれない。その反応物のそのＨは、例えば、酸素又はハロゲンと結合するかもしれない。適当な酸は、ＨＦ、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｈ_２Ｓ、硝酸、亜硝酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、炭酸、酢酸、シュウ酸、過塩素酸、塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、ボリン酸、メタホウ酸、Ｈ_３ＢＯ_３又はＨＢＯ_２のようなホウ酸、ケイ酸、メタケイ酸、オルトケイ酸、ヒ酸、亜ヒ酸（ａｒｓｅｎｏｉｕｓ）、セレン酸（ｓｅｌｌｅｎｉｃ）、亜セレン酸（ｓｅｌｌｅｎｏｕｓ）、亜テルル酸、テルル酸のような当該技術分野に既知のものがある。典型的なセルは、［Ｍ又はＭ合金／ＢＡＳＥ又は隔離体及び有機溶媒及び塩を含む電解質／ＨＦ、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｈ_２Ｓ、硝酸、亜硝酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、炭酸、酢酸、シュウ酸、過塩素酸、塩素酸、亜塩素酸、次亜塩素酸、ボリン酸、メタボリン酸（ｍｅｔａｂｏｒｉｎｉｃ）、Ｈ_３ＢＯ_３又はＨＢＯ_２のようなホウ酸、ケイ酸、メタケイ酸、オルトケイ酸、ヒ酸、亜ヒ酸（ａｒｓｅｎｏｉｕｓ）、セレン酸（ｓｅｌｌｅｎｉｃ）、亜セレン酸（ｓｅｌｌｅｎｏｕｓ）、亜テルル酸、及びテルル酸のような酸］である。

実施例において、電解質及び隔離体は、対応するイオンが移動性のイオンであるときＮａのような他のアルカリによってＬｉが置換されるかもしれないところ、Ｌｉイオン電池のそれらかもしれない。電解質は、ＮＡＳＩＣＯＮのようなＮａ固体電解質又は塩橋であるかもしれない。ＣｏＯ（ＯＨ）又はＨＣｏＯ_２のようなオキシ水酸化物、ＮａＨＳＯ_４のようなＨ酸塩、又はＮａＯＨのような水酸化物のようなＨの源は、カーボン中に層間挿入されるかもしれない。典型的なセルは、［Ｎａ／オレフィン隔離体ＬＰ４０ ＮａＰＦ６／ＮａＯＨ又はＮａＯＨの層間挿入Ｃ］、［Ｎａ／ＮＡＳＩＣＯＮのようなＮａ固体電解質又は塩橋／ＮａＯＨ又はＮａＯＨの層間挿入Ｃ］、及び［Ｌｉ、ＬｉＣ、Ｌｉ又はＬｉ _３ ＭｇのようなＬｉ合金／オレフィン膜のような隔離体及びＤＥＣ中のＬｉＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質又はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のＬｉＢＦ_４又は共晶塩／アルカリ水酸化物、アルカリ土類水酸化物、遷移金属水酸化物、又はオキシ水酸化物、酸性塩、又はＣｏＯ（ＯＨ）、ＨＣｏＯ_２、ＨＣｒＯ_２、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯＯＨ、Ｃｏ（ＯＨ）_２、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ（ＯＨ）_２、Ａｌ（ＯＨ）_３、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＮＨ_４Ｃｌ、ＮＨ_４Ｂｒ、ＮａＨＣＯ_３、ＮａＨＳＯ_４、ＮａＨ_２ＰＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４又はこれらの化合物がＣ中に層間挿入されたもののようなアンモニウム塩］である。導電性のマトリクス又は支持体は、カーボン、炭化物、又はホウ化物のように添加されるかもしれない。塩基性電解質のための妥当なリードはＮｉである。

セルは、本開示の化学的な及び物理的な方法により再生されてよい。例えば、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ ＮａＩ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］、又は［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ Ｒ−Ｎｉ混合］を含むセルは、ＮａＯＨ及びＮａとＮａＨの少なくとも１つを形成するために、生成物Ｎａ_２ＯにＨ_２を添加することにより再生されてよい。実施例において、Ｎａ_２Ｏの再生は、Ｎｉ、Ａｇ、Ｃｏ、又はアルミナ容器のような形成及び酸化に耐性がある不活性な容器内で行われる。Ｎａ_２Ｏのような放出生成物は、水素化の前に表面積を増加させるように当該技術分野に知られている手段により、溶解、粉砕、製粉、又は処理がされてよい。水素の量は、Ｎａ及びＨａＯＨの混合物を化学量論的に形成するように制御されてよい。温度もまた、Ｎａ及びＮａＯＨが好まれるように制御されてよい。Ｎａ及びＮａＨの少なくとも１つは、密度に基づいて分離又は蒸留されて取り除かれてよい。ある実施例において、セルは、約３３０℃及びそれほど顕著に高くない温度でオペレーションされる。この温度以下では、ＮａＯＨが固体化するであろうし、この温度より上では、Ｎａは溶融ＮａＯＨ中で分解するであろう。所望のように、密度のより低いＮａは、溶融ＮａＯＨ上に分離層を形成し、実施例にあるように、ポンピングのような手段によって物理的に分離される。Ｎａは、アノードに戻される。ＮａＨは熱的にＮａに分解されアノードに戻されてよい。実施例において、熱リアクター生成物は、同じようにして再生されてよい。典型的なシステムにおいて、Ｈ_２は、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨのような水素−カルコゲニド］を含む閉鎖システムに添加される。この場合、Ｎａ及びＮａＨの混合物は、アノードとして機能し、Ｎａ_２Ｏは連続的に再生されることができる。

再生反応は、次の通りであり、

半電池でもよい圧力容器の内で行われるかもしれない。適当な温度は、約２５℃から４５０℃及び約１５０℃から２５０℃の範囲内である。反応速度は、約２５０℃のようなより上げられた温度でより高い。水素化は、ボールミルで約２５℃のようなより低い温度で、及び、約０．４ＭＰａの水素圧力で起こるかもしれない。反応（式（２２２））の５０％完了は、６０℃という低温で、１０ＭＰａで４８時間の間に達成でき、反応は、温度を１００℃に上げることにより完了へと向かう。妥当な圧力は、０より大きく、約５０ＭＰａまでの範囲においてである。典型的な実施例において、３ｗｔ％までの水素の吸収（理論的な水素の容量は３．１ｗｔ％）は、１７５、２００、２２５、及び２５０℃の各々で維持された温度について１．８ＭＰａで起きる。これらの温度での吸収等温線は、非常に似ている。しかるに、１５０℃でのそれは、１．８ＭＰａで２．８５ｗｔ％の水素吸収よりわずかに低いものを示す。Ｎａ_２Ｏ水素化反応は、高速の反応速度が可能である。例えば、０．１２ＭＰａの圧力で、１．５ｗｔ％の水素が、１５０℃で２０分内に吸収され得るし、１７５−２５０℃で５分内に２ｗｔ％の水素が吸収され得る。ＮａＨは、本技術分野に既知の物理的な及び蒸発の方法によってＮａＯＨから分離される。後者の場合、システムは、蒸発の又は昇華のシステムを含み、少なくとも蒸発又は昇華されたＮａ及びＮａＨの１つは収集され、Ｎａ又はＮａＨはアノード半電池に戻される。蒸発又は昇華分離は、水素雰囲気下であってよい。単離されたＮａＨは、加熱及び減圧適用の少なくとも１つを使用して別々に分解されてよい。ＴｉＣｌ_３及びＳｉＯ_２のようなある触媒は、類似のシステムのために当該技術分野において既知の所望の温度でＮａ_２Ｏを水素化するように使用されてよい。

別の実施例において、Ｎａ、ＮａＯＨ、ＮａＨ Ｎａ_２Ｏ相図に基づいて、再生は、以下のような反応平衡を移動させるセル温度及び水素圧力を制御することによって達成されてよい。

この反応は、４１２＋２℃及び１８２＋１０ｔｏｒｒのおよその範囲で起きる。液体は、Ｎａ層が取り除かれるところ、分離可能な層を形成する。溶液は、冷却され、溶融Ｎａ及び固体ＮａＯＨが形成されて、更にＮａが取り除かれ得る。

ＭとＭＯＨ（Ｍはアルカリ）の反応からの水素は、電気ヒータのようなヒータによって加熱されてよい水素貯蔵材料の中に貯蔵されてよく、再生の間、水素を供給する。Ｍ（例えばＮａ）層は、電磁気ポンプのようなポンプによってアノードへとポンピングされ、或いは、アノードへ流されてよい。

図１８を参照して、典型的なセル［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］の実施例において、生成物及び反応物の混合物を含む溶融塩は、水素源及びポンプ４３０を用い制御された圧力で入口４６０を通して水素を供給することによりカソードコンパートメント４２０内で再生される。溶融塩温度は、Ｎａ層がトップに形成され、ポンプ４４０によってアノードコンパートメント４０２にポンピングされるように、ヒータ４１１によって維持される。図１８に示される別の実施例において、生成物及び反応物の混合物を含む溶融塩は、通路（ｃｈａｎｎｅｌ）４１９を通して、更に４１６及び４１８を通して、これらは少なくともバルブ及びポンプのうちの１つを含むが、カソードコンパートメント４０１から再生セル４１２内へと流される。水素は、供給され、温度は制御されるが、水素源及びポンプ４１３よってであり、これは、コントロールバルブ４１４によって制御される流れを持つライン４１５によって再生セル４１２へと接続される。溶融塩温度は、ヒータ４１１で維持される。水素化は、Ｎａが分離した層を形成するようにさせるが、この層はポンピングされて、再生セル４１２のトップからカソードチャンバー４０２へと通路（ｃｈａｎｎｅｌ）４２１を通して、更に４２２及び４２３、これらはバルブ及びポンプの少なくとも１つを含むが、を通して送られる。連続するカソード塩流れを含むもののような実施例において、通路（ｃｈａｎｎｅｌ）４１９は、Ｎａ層の下を延び、少なくともＮａ_２Ｏ及びＮａＯＨを含む下層へとカソードコンパートメントから流れる塩を供給する。カソード又はアノードコンパートメント、又は、再生セルの何れであっても、パワー又は再生反応中において所望の時間で内容物を混合する攪拌機を更に含んでよい。

１つの実施例において、セルは、ＬｉＯＨがカソード反応物であるところ、少なくともＬｉＯＨへと変換させられるＬｉ_２Ｏカソード反応生成物を少なくとも持つ。ＬｉＯＨの再生は、Ｈ_２の追加であってよい。ＬｉＨはまた形成されてよい。ＬｉＨ及びＬｉＯＨは、密度における違いにより２つの分離した層を形成するかもしれない。温度及び水素圧力の条件は、分離を達成するように調節されてよい。ＬｉＨは、アノード半電池へと物理的に移動されてよい。ＬｉＨは、熱的にＬｉに分解されてよく、アノード反応物として直接用いられてよい。アノードは、Ｍｇのような水素貯蔵材料のような水素と反応し水素を貯蔵する別の化合物又は元素を含んでよい。セルオペレーションの間、少なくとも１つの反応が、ＬｉＨのようなＬｉ^＋を形成するように起こり、イオン化するＬｉと平衡状態にあるかもしれず、ＬｉＨはイオン化してＬｉ^＋に直接なるかもしれず、ＬｉＨはＭｇのようなＨ貯蔵材料と水素交換反応を被るかもしれず、Ｌｉがイオン化する。セルは、ＢＡＳＥであるかもしれない固体電解質として電解質を持つ。別の実施例において、Ｌｉ_２ＯはＬｉＯＨ及びＬｉＨに変換され、Ｌｉは、ＬｉＯＨがカソード反応物として残るように電気分解によりアノードへと戻される。Ｎａ又はＫのようなアノードとして別のアルカリ金属を含む実施例において、カソード半電池反応生成混合物は、Ｌｉ_２Ｏ及びＭＯＨ、更にオプションとしてＭ_２Ｏ（Ｍ＝アルカリ）を含むかもしれない。Ｌｉ_２Ｏ及びＭ_２ＯのＬｉＯＨ及びＬｉＨへの還元、更にオプションとして、ＭＨ及びＭＯＨへの還元は、ＬｉＨ及びＭＯＨがＬｉＯＨ及びＭＨになる自発的な反応に続いて、Ｈ_２との反応によって起きる。Ｍは非平衡モードにおいて反応を駆動するように動的に取り除かれてよい。分離したチャンバー又はリアクタの異なる部分において、Ｍ凝集を伴う蒸留によってよい。ＭＨ又はＭは単離され、アノードに戻される。

反応物は、連続的に半電池を通して供給され、ハイドリノ反応を引き起こしてよく、更に、別の領域、コンパートメント、リアクタ、又はシステムに流され、或いは、運ばれてよいが、ここで、再生は、バッチ式に、断続的に、又は、連続的に起きてよく、再生生成物は静的であっても動的であっていてもよい。

実施例において、金属水素化物金属カルコゲニド反応の逆反応は、ハイドリノを形成するような半電池反応の基礎である。半電池反応物は、Ｎａ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｓ、Ｎａ_２Ｓｅ、Ｎａ_２Ｔｅ、及び他のそのようなカルコゲニドのような脱水素化されたカルコゲニドであってよい。移動性のイオンがＨ^＋である場合、金属カルコゲニド反応物は、カソード半電池にある。典型的な反応は次の通りである。
アノード

カソード
Ｎａ_２Ｏ ＋ ２Ｈ^＋ ＋ ２ｅ⁻ → ＮａＯＨ ＋ ＮａＨ
全反応

類似のセルにおいて、Ｈ^＋はＮａＹ内のＮａを置換する。典型的なセルは、［ＰｔＣ（Ｈ_２）のようなプロトン源／Ｎａｆｉｏｎのようなプロトン導体、イオン性の液体、又は電解質水溶液／ＮａＹ（ＨＹを形成するようにＨ^＋と反応するナトリウムゼオライト（ｓｏｄｉｕｍ ｚｅｏｌｉｔｅ）（プロトン化されたゼオライト））ＣＢ］及び［ＰｔＣ（Ｈ_２）のようなプロトン源／ＨＣｌ−ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮａＹのようなプロトン導体（（ＨＹを形成するようにＨ^＋と反応するナトリウムゼオライト（ｓｏｄｉｕｍ ｚｅｏｌｉｔｅ）（プロトン化されたゼオライト））ＣＢ］である。Ｈ^＋はまた、典型的なセル［ＰｔＣ（Ｈ_２）のようなプロトン源／ＨＣｌ−ＬｉＣｌ−ＫＣｌのようなプロトン導体／ＨＹ（水素ガスを形成すようにＨ^＋と反応する水素ゼオライト（ｈｙｄｏｇｅｎ ｚｅｏｌｉｔｅ）ＣＢ］の場合においてのように、Ｈ^＋を置換するかもしれない。別の実施例において、セル反応物は、Ｈ^＋又はＮａ^＋でドーピングされたニッケル−コート・ゼオライトのような金属−コート・ゼオライトを含む。

移動性のイオンがＨ⁻である場合において、金属カルコゲニド反応物は、アノード半電池にある。典型的な反応は次の通りである。
カソード

アノード
Ｎａ_２Ｏ ＋ ２Ｈ⁻ → ＮａＯＨ ＋ ＮａＨ ＋ ２ｅ⁻
全反応

典型的なセルは、［ＰｔＣ（Ｈ_２）のようなプロトン源／Ｎａｆｉｏｎのようなプロトン導体／Ｎａ_２Ｏのようなカルコゲニド］ 及び［Ｎａ_２Ｏのようなカルコゲニド／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのようなアルカリハライド又は混合物のような共晶塩のような水素化物イオン導体／ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２ 又はＣｅＨ_２のような、遷移金属水素化物、内部遷移金属水素化物、希土類水素化物、アルカリ水素化物、又はアルカリ土類水素化物、のような金属水素化物の水素化物源］である。

別の実施例において、半電池反応物は、好ましくはＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２ＯのようなＭ_２Ｏ（Ｍはアルカリ金属）の酸化物、好ましくはＬｉ_２Ｏ_２、Ｎａ_２Ｏ_２、及びＫ_２Ｏ_２のようなＭ_２Ｏ_２（Ｍはアルカリ金属）のような過酸化物、及び好ましくはＬｉ_２Ｏ_２、Ｎａ_２Ｏ_２、及びＫ_２Ｏ_２のようなＭＯ_２（Ｍはアルカリ金属）のような超酸化物のうちの少なくとも１であるかもしれない。イオン性の過酸化物は、更にＣａ、Ｓｒ、又はＢａのそれらを含むかもしれない。適当な溶媒は、共晶塩、固体電解質、又は、有機若しくはイオン性の溶媒である。

一般的な実施例において、金属カルコゲニドは、カソードで対応するカチオンの還元により形成される金属原子と反応する。金属Ｍと水素カルコゲニドＸＨとの反応は次の通りである。

この発熱反応は、ＭＨ（ｇ）の形成を駆動でき、そして、式（２８−３１）で与えられる非常に発熱的な反応を駆動する。カルコゲニドは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅの少なくとも１つであってよい。金属Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、及びＣｓの少なくとも１つであってよい。Ｏに加えて、別の典型的なカルコゲニド反応はＳを含む。ＮａＨ及びＮａのＮａ_２Ｓ及びＮａＨ（ｓ）への反応は、形成熱から計算され、ΔＨ＝−９１．２ｋＪ／ｍｏｌｅ Ｎａの熱を解放する。

発熱反応は、ＮａＨ（ｇ）の形成を駆動することができ、式（２８−３１）により与えられる非常に発熱的な反応を駆動する。典型的なセルは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＨＳ（ＭＰ＝３５０℃）］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＨＳｅ］、及び［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＨＴｅ］である。他の実施例において、別のアルカリ金属が、与えられれいる金属を置換する。

追加的な適当な水素カルコゲニドは、水素化されたアルカリ土類カルコゲニド、及び、水素化されたＭｏＳ_２及びＷＳ_２、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＷＳｅ_２、ＭｏＴｅ_２、及びＬｉＴｉＳ_２のような、Ｈのない層形状を持つものである。一般に、カソード半電池反応物は、金属、水素、及びカルコゲニドを含んでよい。

一般に、カソード半電池反応物は、電荷をバランスするＭ^＋のような移動性のイオンで還元される酸性のＨを含むかもしれない。ＨＸ’（Ｘ’は対応する酸のアニオン）と金属Ｍとの反応は以下のように与えられる。

ここで、Ｍはアルカリ金属であってよい。発熱反応は、式（６−９）及び（２８−３１）によって与えられる非常に典型的な発熱反応を駆動するようにＭＨ（ｇ）の形成を駆動することができる。典型的な酸反応は、アルカリ又はアルカリ土類ハロゲン化物のような金属ハロゲン化物及び水素ハロゲン化物のような酸を含む化合物を含む。形成の熱から計算されるＫＨＦ_２及びＫから２ＫＦ及びＫＨを得る反応は、Δ＝−１３２．３ｋＪ／ｍｏｌｅ Ｋの熱量を解放する。

典型的なセルは、［Ｋ／ＢＡＳＥ／ＫＨＦ_２（ＭＰ＝２３８．９℃）］である。ＮａがＫを置換する場合において、エンタルピー変化は、ΔＨ＝−１４４．６ｋＪ／ｍｏｌｅ Ｎａである。典型的なセルは、［Ｎａ／オレフィン隔離体ＮａＰＦ_６ ＬＰ４０／ＮａＨＦ_２（ＭＰ≧１６０℃）］である。酸性のＨは、ＮａＨＳＯ_４、ＮａＨＳＯ_３、ＮａＨＣＯ_３、ＮａＨ_２ＰＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４、ＮａＨＣｒＯ_４、ＮａＨＣｒ_２Ｏ_７、ＮａＨＣ_２Ｏ_４、ＮａＨＳｅＯ_３、ＮａＨＳｅＯ_４、Ｎａ_２ＨＡｓＯ_４、ＮａＨＭｏＯ_４、ＮａＨＢ_４Ｏ_７ ＮａＨＷＯ_４、ＮａＨＴｉＯ_３、ＮａＨＧｅＯ_３、Ｎａ_３ＨＳｉＯ_４、Ｎａ_２Ｈ_２ＳｉＯ_４、ＮａＨ_３ＳｉＯ_４、ＮａＨＳｉＯ_３のような多価の酸、及び、アルカリ金属のような金属及び水素オキシアニオン、強酸の水素オキシアニオン、及び、ＮＨ_４Ｘ（Ｘはハライド又は硝酸塩のようなアニオン）のようなアンモニウム化合物の塩のそれであるかもしれない。典型的なセルは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＨＳＯ_４（ＭＰ＝３５０℃）又はＮａＨＳＯ_３（ＭＰ＝３１５℃）］及び［Ｎａ／オレフィン隔離体ＮａＰＦ_６ ＬＰ４０／ＮａＨＣＯ_３、ＮａＨ_２ＰＯ_４、Ｎａ_２ＨＰＯ_４、ＮａＨＣｒＯ_４、ＮａＨＣｒ_２Ｏ_７、ＮａＨＣ_２Ｏ_４、ＮａＨＳｅＯ_３、ＮａＨＳｅＯ_４、Ｎａ_２ＨＡｓＯ_４、ＮａＨＭｏＯ_４、ＮａＨＢ_４Ｏ_７、ＮａＨＷＯ_４、ＮａＨＴｉＯ_３、ＮａＨＧｅＯ_３、Ｎａ_３ＨＳｉＯ_４、Ｎａ_２Ｈ_２ＳｉＯ_４、ＮａＨ_３ＳｉＯ_４、ＮａＨＳｉＯ_３、及び、アルカリ金属のような金属及び水素オキシアニオン、強酸の水素オキシアニオン、及びＮＨ_４Ｘ（Ｘはハライド又は硝酸塩のようなアニオン）のようなアンモニウム化合物］である。他のアルカリ金属は、Ｎａを代替してよい。実施例において、電解質は移動性のイオンの水溶性の塩であってよい。

塩基性の溶液中で金属酸化物の酸化のような当該技術分野に既知の方法によって合成されえる、追加的な適当な酸化剤は、ＷＯ_２（ＯＨ）、ＷＯ_２（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）_３、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_６、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_４（ＯＨ）_２、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｍｎ_２Ｏ（ＯＨ）_５、ＭｎＯ_３（ＯＨ）、ＭｎＯ_２（ＯＨ）_３、ＭｎＯ（ＯＨ）_５、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_６（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_４（ＯＨ）_６、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、及びＮｉＯ（ＯＨ）である。一般に、酸化剤は、Ｍ_ｘＯ_ｙＨ_ｚであってよいが、ｘ、ｙ、及びｚは、整数で、Ｍは、遷移金属、内部遷移金属、又は希土類金属のような金属であり、金属オキシ水酸化物のようなものであってよい。カソードにおいて還元でもってセルの移動性のイオンがＬｉ^＋である場合において、ハイドリノを形成する反応は以下のようであってよい。

実施例において、ＣｏＯ（ＯＨ）又はＨＣｏＯ_２のＨは、ＣｏＯ_２面間で層間挿入される。リチウムに関する反応は、構造におてＨを置換するＬｉの少なくとも１つに結果としてなり、ＬｉＨは層間挿入された生成物であり（本開示において、挿入は層間挿入の代わりに使用され得る）、ＬｉＨは分離の生成物である。少なくとも以下の結果の１つ、Ｈの幾つかは、反応の間にハイドリノを形成するように反応し、或いは、ハイドリノは生成物から形成される。典型的なセルは、［Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ_３ＭｇのようなＬｉ合金、ＬｉＣ、又はＣ_８ＫＨ_０．６のようなＣ_ｘＫＨ_ｙのような修飾されたカーボン／ＢＡＳＥ又はオレフィン隔離体Ｌｉ、Ｎａ、又はＫＰＦ_６ ＬＰ４０／ＣｏＯ（ＯＨ）、ＨＣｏＯ_２、ＨＣｒＯ_２、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯＯＨ、ＷＯ_２（ＯＨ）、ＷＯ_２（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）_３、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_６、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_４（ＯＨ）_２、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｍｎ_２Ｏ（ＯＨ）_５、ＭｎＯ_３（ＯＨ）、ＭｎＯ_２（ＯＨ）_３、ＭｎＯ（ＯＨ）_５、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_６（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_４（ＯＨ）_６、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、ＮｉＯ（ＯＨ）、及びＭ_ｘＯ_ｙＨ_ｚ（ｘ、ｙ、及びｚは整数で、Ｍは遷移金属、内部遷移金属、又は希土類金属のような金属））］である。他の実施例において、アルカリは別のものに代替されてよい。

実施例において、オキシ水酸化物又はＮａＯＨのような塩基のような反応物のＨは、水素結合している。実施例において、Ｏ−Ｈ・・・Ｈ距離は、２から３Åであってよく、好ましくは、２．２から２．７Åの範囲にあってよい。還元された移動性イオンを含むアルカリ金属のような金属は、ハイドリノを形成するように、水素結合したＨと反応する。Ｈ結合は、Ｏ及びＮのような原子へのＨの結合を含んでよいが、ここで、Ｈ結合は、カルボニル（Ｃ＝Ｏ）、Ｃ−Ｏ、Ｓ＝Ｏ、Ｓ−Ｏ、Ｎ＝Ｏ、Ｎ−Ｏ、のような別の官能基、及び、他のそのような官能基で当該技術分野に既知のものとの結合であってよい。典型的なカソード反応物は、ＤＥＣ、ＥＣ、又はＤＭＣ、又は、アルカリ炭酸塩のような炭酸塩、又は、ケトンのようなカルボニル基、又は、Ｃ−Ｏ、Ｓ＝Ｏ、Ｓ−Ｏ、Ｎ＝Ｏ、又はＮ−Ｏのような他のＨ結合基 を持つ化合物、との水酸化物又はオキシ水酸化物であってよい。典型的な適当な化合物は、エーテル化合物、スルフィド化合物、ジスルフィド化合物、スルホキシド化合物、スルホン化合物、亜硫酸エステル化合物、硫酸塩化合物、スルホナート化合物、硝酸塩化合物、亜硝酸塩化合物、及び、ニトロ及びニトロソ化合物である。実施例において、Ｈ結合されたカソード反応物は、更に、Ｈ結合に参加し、ハイドリノを形成する速度を増加させる幾らかの水を更に含む。水は、本開示の別の修飾されたカーボンを形成するようにカーボンに層間挿入されてよい。カーボンは、Ｃ−Ｏ、Ｃ＝Ｏのような電気陰性な官能基、及び、追加されたＨに水素が結合させられ得るカルボン酸塩官能基、で活性化されてよい。カーボンは、８００−１０００℃で水及び／又はＣＯ_２とでの処理により活性化され、又は、空気、Ｏ_２、又はＨＮＯ_３、で酸化的に処理され得る。カーボンは、活性化されるＰｔ／Ｃ又はＰｄ／Ｃのような解離剤を含んでよい。原子状Ｈは、カーボンマトリクス内でＨが結合する解離剤により形成される。活性化は、蒸気処理又は活性化のような方法によってよい。別の実施例において、Ｒ−Ｎｉのような水素化材料は、水又は蒸気で活性化される。活性化は、アルゴンのような不活性なガス及び蒸気又は水の混合物を流しながら、約２５℃から２００℃の範囲内の温度に加熱することによってよい。他の適当な活性化された材料は、ｈＢＮのような層間材料、カルコゲニド、カーボン、炭化物、ＴｉＢ_２のようなホウ化物を含むが、これらは、Ｈ結合電気陰性基で機能化されている。Ｈ結合反応物は、また、プロトン化されたゼオライト（ＨＹ）を含んでよい。Ｈ結合は、温度に敏感であり、そのため、実施例においては、Ｈ結合された反応物の温度は、ハイドリノ反応の速度、従って、ＣＩＨＴセルの電圧、電流、及びパワーの１つ、を制御するために制御されている。ＦＴＩＲは、オキシ水酸化物、及び、Ｏに結合されたＨである水素及びＯ−ＨのようなＨ結合種を研究するために他の類似のカソード材料に関して記録されてよい。

アルカリ水酸化物半電池南濃物を含むセルの実施例において、溶媒は、アルカリ水酸化物を少なくとも部分的に分解するように、少なくともカソード半電池において、添加されてよい。溶媒は、メタノール又はエタノールのようなアルコール又は水のようなＨ結合が可能なものであってよい。セルは、有機溶媒を含む電解質を含んでよい。典型的なセルは、［Ｎａ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＮａＯＨ＋Ｈ結合マトリクス又はアルコールのような溶媒］、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＬｉＯＨ＋Ｈ結合マトリクス又はアルコールのような溶媒］、及び［Ｋ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＫＯＨ＋Ｈ結合マトリクス又はアルコールのような溶媒］及び［Ｎａ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＮａＯＨ＋メタノール又はエタノール］、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＬｉＯＨ＋メタノール又はエタノール］、及び［Ｋ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＫＯＨ＋メタノール又はエタノール］である。電解質の一部として有機溶媒を持つセルの溶媒は、アルカリ水酸化物を一部分解するように選択されてよい。セルは、１つの半電池から別の半電池へと分解されたアルカリ水酸化物を分離する塩橋を含んでよい。アルカリ水酸化物を少なくとも部分的に分解するために追加される溶媒は、水であってもよい。その代わりとして、アルカリ水酸化物は、放電中に水から形成されてよく、或いは、炭酸塩のような溶質から形成されてもよい。典型的なセルは、［Ｌｉ ＬＰ３０／Ｌｉ^＋ ガラス／水］、［Ｌｉ ＬＰ３０／Ｌｉ^＋ガラス ＬｉＯＨのような水溶性塩基又はＬｉ_２ＣＯ_３］、［Ｌｉ ＬＰ３０／ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）ＧＦ／Ｄガラスファイバーシート／水］、［Ｌｉ ＬＰ３０／ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）ＧＦ／Ｄガラスファイバーシート／ＬｉＯＨのような水溶性塩基又はＬｉ_２ＣＯ_３］、［Ｎａ ＬＰ３０／Ｎａ^＋ガラス／水］、［Ｎａ ＬＰ３０／Ｎａ^＋ガラス／ＮａＯＨのような水溶性塩基又はＮａ_２ＣＯ_３］、［Ｋ ＬＰ３０／Ｋ^＋ガラス／水］、［Ｋ ＬＰ３０／Ｋ^＋ガラス／ＫＯＨのような水溶性塩基又はＫ_２ＣＯ_３］である。典型的なタイプのアルカリ水酸化物カソードセル［Ｎａ／ＣＧ２４００＋Ｎａ−ＬＰ４０／ＮａＯＨ］のパフォーマンスはまた、熱的に安定な溶媒が使われるところ、加熱により、高められるかもしれない。

実施例において、カソード半電池反応物のような半電池反応物の少なくとも１つは、水溶性の酸を含んでよい。典型的なセルは、［Ｌｉ ＬＰ３０／ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）ＧＦ／Ｄガラスファイバーシート／ＨＣｌのような水溶性酸］、［Ｎａ ＬＰ３０／Ｎａ^＋ガラス／ＨＣｌのような水溶性酸］、及び［Ｋ ＬＰ３０／Ｋ^＋ガラス／ＨＣｌのような水溶性酸］である。中性、塩基性、及び酸性の電解質又は溶媒のｐＨは、ハイドリノ形成の速度を最適化するように酸又は塩基の追加により調節されてよい。

別の実施例において、電解質を持たないところ、高い表面積の支持体／水素化物は、Ｎａ^＋の還元から表面に形成されるＮａ金属を灯心として機能させるように機能する適当な支持体は、Ｒ−Ｎｉ及びＴｉＣのようなものである。オプションとして、カソード反応物は、水素雰囲気が水素化物を維持するために供給されてよいところ、ＭｇＨ_２（ＭＰ３２７℃）のような溶融水素化物を含む。他の実施例において、Ｍ（Ｌｉ又はＫのようなアルカリ金属）は、典型的なセルが、［Ｋ／Ｋ−ＢＡＳＥ／ＫＩ ＫＯＨ］［Ｋ／Ｋ−ＢＡＳＥ／ＫＯＨ］（Ｋ−ＢＡＳＥ はカリウムβアルミナ）、［ＬｉＬｉ−ＢＡＳＥ又はＡｌ_２Ｏ_３／ＬｉＩ ＬｉＯＨ］［Ｌｉ／Ｌｉ−ＢＡＳＥ又はＡｌ_２Ｏ_３／ＬｉＯＨ］（Ｌｉ−ＢＡＳＥはリチウムβアルミナ）であるところ、Ｎａを置換する。混合物を含む適当な典型的な溶融水素化物は、融点が５０３℃で約４３＋５７ｍｏｌ％のＮａＨ−ＫＢＨ_４と、融点が３９０℃で約６６＋３４ｍｏｌ％のＫＨ−ＫＢＨ_４と、融点が３９５℃で約２１＋７９ｍｏｌ％のＮａＨ−ＮａＢＨ_４と、融点が１０３℃で約５３＋４７ｍｏｌ％のＫＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４と、融点が２１３℃で約４１．３＋５８．７ｍｏｌ％のＮａＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４と、及び、融点が４５３℃で約３１．８＋６８．２ｍｏｌ％のＫＢＨ_４−ＮａＢＨ_４と、であり、混合物は、ＬｉＨ、ＮａＨ、又はＫＨのようなアルカリ又はアルカリ土類水素化物を更に含むいかもしれない。他の典型的な水素化物は、Ｍｇ（ＢＨ_４）_２（ＭＰ２６０℃）及びＣａ（ＢＨ_４）_２（３６７℃）である。

一般的な実施例において、触媒として、Ｌｉ、ＮａＨ、Ｋ、又はＨのような触媒を形成し、Ｈを形成する反応は、ハイドリノが形成されるように、Ｈを含む反応物の反応を含む。反応物のＨは、如何なる元素に結合されてよい。適当なＨの源は、他の元素に結合するＨを含み、その結合が大きな双極子モーメントを持つ。結合は、共有性、イオン性、金属性、配位的、三中心的、ファンデルワース的、物理吸着的、化学吸着的、静電的、親水性、撥水性、又は他の結合形式で当該分野で既知のものであってよい。適当な元素は、ホウ素、カーボン、窒素、酸素、ハロゲン、アルミニウム、シリコン、燐、硫黄、セレニウム、及びテルルのような第ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、及びＶＩＩ族原子である。反応はＨの交換又は抽出反応を含んでよい。反応は、Ｈを含む反応物の還元反応を含んでよい。反応は、カソードで第１に還元された中間物による還元、又は直接カソード還元を含んでよい。例えば、無機又は有機化合物のＢ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、又はＸ（Ｘ＝ハロゲン）のような原子へ結合するＨは、Ｈ、Ｈ_２、及びＭＨの少なくとも１つを形成するアルカリ金属原子Ｍとの反応を被ってもよいが、その反応は更にハイドリノの形成という結果となる。Ｍは、Ｍ^＋の移動からカソード半電池において形成されてよい。反応物を含むＨの結合は、ファンデルワース、物理吸着、化学吸着のような如何なる形式でもよい。他の原子へ結合するＨを含む適当な化合物は、Ｂ_ｘＨ_ｙ（ｘ及びｙは整数）、Ｈが層間挿入されたカーボン、アセチレンのようなアルキン、１−ノニン（ｎｏｎｙｎｅ）、又はフェニルアセチレン、ＮＨ_３ＢＨ_３、ＮＨ_３、のようなＢＮ−Ｈ基を持つ化合物、第１又は第２アミン、アミド、フタルイミド、フタル酸ヒドラジド、タンパク質のようなポリアミド、尿素又は類似した化合物又は塩、イミド、アミナール又はアセタール、ヘミアミナール、グアニジン又はアルギニンの誘導体のような類似の化合物又は塩化グアニジニウムのようなそれの塩、三アザビシクロデセン、ＭＮＨ_２、Ｍ_２ＮＨ、ＭＮＨ_２ＢＨ_３、ＭＮＨＲ（Ｍはアルカリ金属のような金属）（Ｒは有機基）、ジフェニルベンジジン・スルホナート、Ｍ（ＯＨ）_ｘ又はＭＯ（ＯＨ）（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属のような金属）、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_２Ｏ_２、及びエタノールのようなＲＯＨ（Ｒはアルコールの有機基）、エリスリトール（Ｃ_４Ｈ_１０Ｏ_４）、ガラクチトール（ズルシトール）、（２Ｒ、３Ｓ、４Ｒ、５Ｓ）−ヘキサン−１，２，３，４，５，６−ヘキソール、又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、又は、シラノール及びケイ酸のようにＳｉＯＨを持つそれら、及びボリン酸のようにＢＯＨ基を持つもの、アルキル・ボリン酸、及びＨ_３ＢＯ_３又はＨＢＯ_２のようなホウ酸を持つものからなる群の少なくとも１つのような類似の化合物、である。他の典型的なＨを含む反応物は、ＲＭＨ（Ｍは第ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、又はＶＩ族元素で、Ｒはアルキル基のような有機）、チオールのようなＲＳＨ、Ｈ_２Ｓ、Ｈ_２Ｓ_２、Ｈ_２Ｓｅ、Ｈ_２Ｔｅ、ＨＸ（Ｘはハロゲン）、ＭＳＨ、ＭＨＳｅ、ＭＨＴｅ、Ｍ_ｘＨ_ｙＸ_ｚ（Ｘ酸性アニオン、Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、又は希土類金属、及びｘ、ｙ、ｚは整数）、ＡｌＨ_３、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_ｘＨ_ｙ、Ｓｉ_ｘＨ_ｙＸ_ｚ（Ｘはハロゲン）、ＰＨ_３、Ｐ_２Ｈ_４、ＧｅＨ_４、Ｇｅ_ｘＨ_ｙ、Ｇｅ_ｘＨ_ｙＸ_ｚ（Ｘはハロゲン）、ＡｓＨ_３、Ａｓ_２Ｈ_４、ＳｎＨ_４、ＳｂＨ_３、及びＢｉＨ_３である。典型的なセルは、［Ｍ、Ｍ合金、又はＭの層間挿入化合物／ＢＡＳＥ、又はオレフィン隔離体、有機溶媒、及び塩、又は水溶性の塩電解質／Ｂ_ｘＨ_ｙ（ｘ及びｙは整数）、Ｈの層間挿入カーボン、アセチレンのようなアルキン、１−ノニン、又はフェニルアセチレン、ＮＨ_３ＢＨ_３、ＮＨ_３、第１又は第２アミン、アミド、タンパク質のようなポリアミド、尿素、イミド、アミナール又はアミノアセタール、ヘミアミナール、グアニジン又は塩化グアニジニウムのようなそれらの塩又はアルギニンの誘導体のような類似の化合物、三アザビシクロデセン、ＭＮＨ_２、Ｍ_２ＮＨ、ＭＮＨ_２ＢＨ_３、ＭＮＨＲ（Ｍはアルカリ金属のような金属）（Ｒは有機基）、ジフェニルベンジジン・スルホナート、Ｍ（ＯＨ）_ｘ又はＭＯ（ＯＨ）（Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、又は内部遷移金属、又は希土類金属）、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_２Ｏ_２、及びエタノール又はポリビニルアルコールのようなＲＯＨ（Ｒアルコールの有機基）、又はシラノール及びケイ酸のようにＳｉＯＨを持つそれら、及びボリン酸のようにＢＯＨ基を持つもの、アルキル・ボリン酸、及びＨ_３ＢＯ_３又はＨＢＯ_２のようなホウ酸を持つものからなる群の少なくとも１つのような類似の化合物、Ｈ_２Ｓ、Ｈ_２Ｓ_２、Ｈ_２Ｓｅ、Ｈ_２Ｔｅ、ＨＸ（Ｘはハロゲン）、ＭＳＨ、ＭＨＳｅ、ＭＨＴｅ、Ｍ_ｘＨ_ｙＸ_ｚ（Ｘは酸性アニオン、Ｍはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、又は内部遷移金属、又は希土類金属、及びｘ、ｙ、ｚは整数）、ＡｌＨ_３、ＳｉＨ_４、Ｓｉ_ｘＨ_ｙ、Ｓｉ_ｘＨ_ｙＸ_ｚ（Ｘはハロゲン）、ＰＨ_３、Ｐ_２Ｈ_４、ＧｅＨ_４、Ｇｅ_ｘＨ_ｙ、Ｇｅ_ｘＨ_ｙＸ_ｚ（Ｘはハロゲン）、ＡｓＨ_３、Ａｓ_２Ｈ_４、ＳｎＨ_４、ＳｂＨ_３、及びＢｉＨ_３］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ポリビニルアルコール］、［Ｎａ又はＫ／オレフィン隔離体及び有機溶媒及び塩／フェニルアセチレン］、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／フタルイミド］、及び［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／フタル酸ヒドラジド］である。

実施例において、ＯＨ基は、アルコールのような有機ＯＨ基又は酸性基よりも、水酸イオン（ＯＨ⁻）のような塩基性の無機官能基のようなものであってよい。そして、Ｏに結合される中心原子はより金属性である。

実施例において、半電池反応物は、アスピリン又はｏ−メトキシフェノールのような内部Ｈ結合を持つ化合物を含む。典型的なセルは、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ｏ−メトキシフェノール］である。実施例において、Ｈ^＋、及び、可能性のあるＨＹのような正イオンを含むアルカリ金属イオン、を備えるケイ酸塩のような周期的にＨ結合する化合物が、少なくとも半電池反応物にある。他の周期的なＨ結合化合物は、セリン、スレオニン、及びアルギニンのようなタンパク質、ＤＮＡ、ポリリン酸エステル、及び氷を含む。実施例において、セルは、水の溶融温度未満でオペレーションされ、氷がプロトン導体を含む。典型的なセルは、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）／ナフィオン／氷メチレンブルー］、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）／ナフィオン／氷アントラキノン］、及び［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）／ナフィオン／氷ポリチオフェン又はポリピロール］である。（記号「／」はセルのコンパートメントを指定するために使用され、また、適切であるなら、Ｐｔ／ＣについてＰｔがカーボンの上のように「上に（ｏｎ）」を指定するように使用される。従って、本開示において、「上に（ｏｎ）」は、記号／無しにであるかもしれず、ＰｔＣが例えばＰｔがカーボンの上にあることを意味することは当業者にとって内在することである。）

反応物のＨは、希土類金属、遷移金属、内部遷移金属、アルカリ又はアルカリ土類金属のような金属に結合されてよい。Ｈ反応物は水素化物を含んでよい。水素化物は金属水素化物であってよい。典型的な反応において、Ｈは、Ｍ^＋ Ｈ⁻を形成するように金属水素化物のような水素化物から抽出されるが、Ｍ^＋は電解質のそれのような対イオンであり、Ｈ⁻はアノードへ移動し、Ｈに酸化され、そして、本開示のそれらのようにアクセプターと反応する。

Ｈ反応物のＨは、金属ハロゲン化物のような金属塩のようなイオン性金属化合物を含む別の反応物と交換を被ってもよい。反応は、水素化物−ハロゲン化物交換反応を含んでよい。典型的な水素化物−ハロゲン化物交換反応は、本開示において与えられる。セルは、ハロゲンガス、液体又は固体、ハロゲン化塩橋、及び、アノード半電池において金属ハロゲン化物のような水素化物のようなカソード半電池におけるハロゲン化物の源を含んでよい。ハロゲン化物は、カソード半電池で形成されるかもしれず、塩橋を通して移動し、アノード半電池で酸化されるようになり、金属水素化物と反応して金属ハロゲン化物及びＨ原子及びＨ_２ガスを形成するが、ここで、ハイドリノが、ハロゲン化物−水素化物交換反応の間で、形成される。典型的なセルは、［Ｉ_２（ｓ）のようなハロゲン／ＡｇＩのようなハロゲン化合物塩橋／ＭｎＨ_２のような金属水素化物］、［Ｂｒ_２（ｌ）／ＡｇＢｒ／ＥｕＨ_２のような金属水素化物］、及び［Ｃｌ_２（ｇ）／ＡｇＣｌ／ＳｒＨ_２］である。

実施例において、セルは、Ｎａ^＋イオンの源、Ｎａ^＋イオンを選択的に輸送する媒体、及び、Ｎａ^＋イオンのための受け入れ先、及びＮａＨ触媒及びハイドリノを形成するためのＨの源を含む。Ｈの源は、金属水素化物のような水素化物であってよい。適当な金属水素化物は、希土類、遷移金属、内部遷移金属、アルカリ、アルカリ土類金属水素化物、及び、Ｂ及びＡｌのような元素の他の水素化物である。セルは、Ｎａ層間挿入化合物、窒化物、又は、カルコゲニドのようなＮａ源アノードと、電解質、隔離体（セパレータ）、及び塩橋のうちの少なくとも１つと、希土類水素化物、Ｒ−Ｎｉ又はＴｉＨ_２のような遷移金属水素化物、ＺｒＨ_２、のような内部遷移金属水素化物、のような金属水素化物、活性炭のような水素化されたカーボンのような水素化されたマトリクス材料、金属酸化物のようなＮａの層間挿入化合物又はＮａＣｏＯ_２、又はＮａＦｅＰＯ_４、又は他のカルコゲニドのような金属オキシアニオン、のうちの少なくとも１つを含むカソードと、を含んでよい。典型的なナトリウムカソード材料は、Ｎａ_ｘＷＯ_３、Ｎａ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＮａＣｏＯ_２、ＮａＦｅＰＯ_４、ＮａＭｎ_２Ｏ_４、ＮａＮｉＯ_２、Ｎａ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＮａＶ_２Ｏ_５、Ｎａ_２Ｆｅ_１−ｘＭｎ_ｘＰＯ_４Ｆ、Ｎａ_ｘ［Ｎａ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＮａ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、そして、ＮａＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、Ｎａ（Ｎａ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＮａＴｉ_２Ｏ_４のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、のような酸化物を含むＮａの受け入れ先である。典型的なナトリウムアノード材料は、グラファイト（ＮａＣ_６）、硬質炭素（ＮａＣ_６）、チタン酸塩（Ｎａ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）、Ｓｉ（Ｎａ_４．４Ｓｉ）、及びＧｅ（Ｎａ_４．４Ｇｅ）のようなＮａの源である。典型的なセルは、［ＮａＣ／１：１炭酸ジメチル中の１ＭのＮａＰＦ_６電解質溶液で飽和したポリプロピレン膜／エチレン・カーボネート／ＮａＣｏＯ_２ Ｒ−Ｎｉ］である。電解質は、低融点塩であってよく、好ましくは、ＮａＩ（６６０℃）、ＮａＡｌＣｌ_４（１６０℃）、ＮａＡｌＦ_４、及び、ＮａＭＸ_４と同じクラスの化合物のようなＮａ塩であり、ここで、Ｍは金属、Ｘは、ＮａＸよりも安定な１つのような金属ハロゲン化物を持つハロゲン化物である。半電池反応混合物の少なくとも１つは、Ｒ−Ｎｉ又はＴｉＣのような炭化物のような支持体を更に含んでよい。典型的なセルは、［Ｎａ／ナトリウムβアルミナ／ＮａＡｌＣｌ_４ ＴｉＣ ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２又はＬａＨ_２のようなＭＨ_２］である。他の実施例において、ＫはＮａを置換する。実施例において、Ｎａのようなアルカリ金属は、ＭがＭＡｌＣｌ_４のような如何なる反応性の電解質を収縮させることを防止するように、多孔性の金属水素化物のような多孔性の材料においてＭ^＋の還元により形成される。

本開示の他の実施例において、アルカリ金属は、別のものを置換してよい。例えば、アルカリ金属を含むアノードは、異なるアルカリ金属が適当な半電池反応物であるところ、Ｌｉ_３Ｍｇ、Ｋ_３Ｍｇ、及びＮａ_３Ｍｇのうちの１つのような合金であってよい。

別の実施例において、ＮａベースのＣＩＨＴセルは、カソード、アノード、及び電解質を含み、少なくとも１つの要素が、水素又は水素の源を含む。１つの実施例において、カソードは、可逆なインターカレーション（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）ディインターカレーション（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）材料のような、電気化学的に活性なナトリウムベースの材料を含む。その材料はまた、充電及び放電の間にキャパシタ材料として機能する種を含む。適当なＮａ可逆なインターカレーション（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）ディインターカレーション（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）材料は、遷移金属酸化物、硫化物、リン化物、及び、フッ化物を含む。その材料は、充電時にディインターカレーションされる（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｅｄ）かもしれない、そして、電気分解のような方法によって更に交換されるかもしれない、Ｎａ又はＬｉのようなアルカリ金属を含んでよい。米国特許第７，７５９，００８Ｂ２号（２０１０年７月２０日）の電気化学的に活性なナトリウムベースの材料は、ここに参照され組み込まれる。ナトリウムベースの活性な材料は、第一に、一般的な式Ａ_ａＭ_ｂ（ＸＹ_４）_ｃＺ_ｄの化合物から選択されるナトリウム金属リン酸塩である。
ここで、
ｉ Ａはナトリウム及び他のアルカリ金属とナトリウムの混合物からなる群から選択される。そして、０＜ａ≦９である。
ｉｉ Ｍは、より高い原子価の状態へとの酸化を被ることができる少なくとも１つの金属を含む、１以上の金属を含む。そして、１≦ｂ≦３である。
ｉｉｉ ＸＹ_４は、Ｘ’Ｏ_４−ｘＹ’_ｘ、Ｘ’Ｏ_４−ｙＹ’_２ｙ、Ｘ’’Ｓ_４、及びそれらの混合物からなる群から選択されるが、Ｘ’は、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓ、及びそれらの混合物であり、Ｘ’’は、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、及びそれらの混合物であり、Ｙ’Ｓはハロゲンである。そして、０≦ｘ＜３及び０＜ｙ＜４及び０＜ｃ≦３である。
ｉｖ ＺはＯＨ、ハロゲン、又はそれらの混合物であり、０≦ｄ≦６であり、Ｍ、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｘ、及びｙは、化合物の電気的中性を維持できるように選択される。
好ましいナトリウム含有活性材料の非限定的な例は、ＮａＶＰＯ_４Ｆ、Ｎａ_１＋ｙＶＰＯ_４Ｆ_１＋ｙ、ＮａＶＯＰＯ_４、Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_２Ｆ_３、Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３、ＮａＦｅＰＯ_４、ＮａＦｅ_ｘＭｇ_１−ｘＰＯ_４、Ｎａ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、及びそれらの組合せを含み、ここで、０＜ｘ＜１であり、−０．２≦ｙ≦０．５である。もう一つの好ましい活性材料は、一般的な式Ｌｉ_１−ｚＮａ_ｚＶＰＯ_４Ｆで表され、０＜ｚ＜１である。バナジウム（Ｖ）に加えて、種々の遷移金属及び非遷移金属元素は、個々に使用されることができ、或いは、ナトリウムベースの活性材料を準備するために組合せて使用されることができる。実施例において、Ｈは、電気化学的に活性なナトリウムベースの材料のＮａ又はＬｉを部分的に置換する。カソード、アノード、又は電解質の少なくとも１つは、Ｈ又はＨ源を更に含む。セル設計は、ＮａがＬｉに置き換わる電気化学的に活性なリチウムベースの材料を持つＣＩＨＴセルのそれであってよく、リチウムベースのセルの対応するそれらを置換する、これらの電気化学的に活性なナトリウムベースの材料を更に含んでよい。他の実施例において、Ｌｉ又はＫのような別のアルカリ金属がＮａに置き換わってもよい。

アノードは、Ｎａ／カーボンを含んでよく、ここで、電解質は、ＮａＣｌＯ_４のような無機Ｎａ化合物及びＥＣ：ＤＥＣ、ＰＣ：ＤＭＣ、又はＰＣ：ＶＣのような有機溶媒を含んでよい。電解質は、固体電解質ＮＡＳＩＣＯＮ（Ｎａ_３Ｚｒ_２Ｓｉ_２ＰＯ_１２）を含んでよい。ナトリウムＣＩＨＴセルは、［Ｎａ又はＮａＣ／Ｎａ_３Ｚｒ_２Ｓｉ_２ＰＯ_１２／Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３］及び［Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３／Ｎａ_３Ｚｒ_２Ｓｉ_２ＰＯ_１２／Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３］を含んでよい。

実施例において、Ｎａはアノード反応物として及びカソード半電池の電解質として機能してよいが、ここで、カソード半電池の別の溶融元素又は化合物との混合のために、Ｎａ濃度勾配が存在してよい。セルは、更に、水素化物カソード反応物のようなＨの源を含み、更に支持体を含んでよい。ベータアルミナ固体電解質（ＢＡＳＥ）のような塩橋を通してであるかもしれない移動性のイオンとしてＮａ^＋を持つ典型的な濃度セルは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐ、Ｓ、Ｉ、Ｓｅ、Ｂｉ、及びＡｓ、の少なくとも１つ、水素化物のようなＨ源、及びオプションとして支持体のような他の溶融元素又は化合物のためアノード半電池でのより低い濃度でのＮａ］である。

他の実施例において、カソード材料は、Ｈ又はＨ^＋によって置換されるＮａ又はＮａ^＋のようなアルカリ金属又はイオンのような種を層間挿入するインターカレーション化合物である。化合物は、層間挿入されたＨを含んでよい。化合物は、ＨＣｏＯ_２とも表されるＣｏＯ（ＯＨ）のようなＨによってＮａが少なくとも部分的に置換されたＮａＣｏＯ_２のような層状の酸化物化合物を含んでよい。カソード半電池化合物は、層間挿入されたＨによって置換されたＮａのような少なくとも幾らかの層間挿入されたアルカリ金属を持つＮａＣｏＯ_２又はＮａＮｉＯ_２のような層状の酸化物のような層状のカルコゲニドのような層状の化合物であってよい。実施例において、少なくともあるＨ及び可能性のあるあるＮａは、充電されるカソード材料の層間挿入された種であり、Ｎａは、放電の間に、層間挿入する。Ｎａの少なくとも幾らかを置換するＨを持つ適当なインターカレーション化合物は、本開示のそれらのようなＬｉ又はＮａイオン電池のアノード又はカソードを含むそれらである。Ｎａを置換するＨ又はＨ_ｘＮａ_ｙを含むインターカレーション化合物の適当な典型的なものは、Ｎａグラファイト、Ｎａ_ｘＷＯ_３、Ｎａ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＮａＣｏＯ_２、ＮａＦｅＰＯ_４、ＮａＭｎ_２Ｏ_４、ＮａＮｉＯ_２、Ｎａ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＮａＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＮａＶ_２Ｏ_５、ＮａＭｇＳＯ_４Ｆ、ＮａＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＮａＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｎａ_ｘ［Ｎａ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又は Ｎａ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＮａＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＮａ（Ｎａ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＮａＴｉ_２Ｏ_４、及び、遷移金属酸化物、硫化物、リン酸塩、フッ化物を含むＮａ可逆なインターカレーション（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）ディインターカレーション（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）材料のような本開示の他のＮａ層状のカルコゲニド及びインターカレーション材料である。他の適当なインターカレーション化合物は、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱（ｇｒｏｕｔｉｔｅ）及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト（ｍａｎｇａｎｉｔｅ））、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）である。典型的なセルは、［ＮａＣ又はＮａ_３ＭｇのようなＮａ合金やＮａのようなＮａ源／共晶塩、ＮａＰＦ_６を持つＬＰ４０のような有機電解質、イオン性液体又はＢＡＳＥ又はＮＡＳＩＣＯＮのような固体ナトリウム電解質／Ｈ_ｘＮａ_ｙを含むインターカレーション化合物又は、Ｎａグラファイト、Ｎａ_ｘＷＯ_３、Ｎａ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＮａＣｏＯ_２、ＮａＦｅＰＯ_４、ＮａＭｎ_２Ｏ_４、ＮａＮｉＯ_２、Ｎａ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＮａＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＮａＶ_２Ｏ_５、ＮａＭｇＳＯ_４Ｆ、ＮａＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＮａＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｎａ_ｘ［Ｎａ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＮａ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２の群内でＨ置換するもの、ＮａＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及び、Ｎａ（Ｎａ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＮａＴｉ_２Ｏ_４、及び、遷移金属酸化物、硫化物、リン酸塩、及びフッ化物を含むＮａ可逆なインターカレーション（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）ディインターカレーション（ｄｅｉｎｔｅｒｃａｌａｔｉｏｎ）材料のような本開示の他のＮａ層状のカルコゲニド及びインターカレーション材料］及び［ＮａＣ又はＮａ_３ＭｇのようなＮａ合金やＮａのようなＮａ源／共晶塩、ＮａＰＦ_６を持つＬＰ４０のような有機電解質、イオン性液体又はＢＡＳＥ又はＮＡＳＩＣＯＮのような固体ナトリウム電解質／ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱（ｇｒｏｕｔｉｔｅ）及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト（ｍａｎｇａｎｉｔｅ））、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）からなる群の少なくとも１つ］である。他のアルカリ金属は、ＫのようなＮａを置換するかもしれない。

実施例において、カソード反応物と更に可能な如何なる反応から及び移動性のイオンの還元から形成されるカソード生成物は、電気分解技術だけでなく、非電気分解によって再生されてよい。生成物は、反応混合物に対する本開示の方法によってアノード開始材料へと再生されてよい。例えば、移動性のイオンの元素を含む生成物は、物理的に又は熱的に分離され、再生されて、アノードに戻されてよい。分離は、水素化物の熱的な分解に、及び、還元された移動性のイオンである金属の蒸発によってもよい。移動性のイオンのカソード生成物はまた、分離され、開始反応物を形成するようにアノード生成物と反応してもよい。カソード反応物の水素化物は、水素を追加することにより再生されてよく、水素化物は、開始水素化物から必要な対応するカソード反応生成物の分離に続く分離反応チャンバーにおいて形成されてよい。同様に、如何なる他のカソード開始反応物も、分離及び化学的な合成ステップにより、その場所で、或いは反応物を形成する分離した容器の中で、再生されてよい。

ＣＩＨＴセルの実施例において、別のカチオンが可動性イオンとしてＮａ^＋を置換する。可動性イオンは、ＮａＨ、Ｋ、Ｌｉ、Ｓｒ^＋、又はＢａＨのような、触媒又は触媒源を形成するようにカソードで還元される。電解質は、対応する可動性イオンと同様に複合されるベータアルミナ又はβ”−アルミナ（ベータプライム−プライムアルミナ）を含んでよい。このようにして、固体電解質は、Ｎａ^＋、Ｋ^＋、Ｌｉ^＋、Ｓｒ^２＋、及びＢａ^２＋の少なくとも１つと錯体化されるＡｌ_２Ｏ_３を含んでよい。電解質又は塩橋は、Ｋ＋ガラスのような含浸ガラスであってよい。可動性イオンとしてＨ^＋を備える実施例において、Ｈ^＋はカソードでＨに還元され、ハイドリノへの触媒反応のための原子状水素の源として機能する。一般的な実施例において、アノードコンパートメントは、アルカリ金属を含み、固体電解質は、ベータアルミナに対して複合される対応する移動性の金属イオンを含み、そして、カソードコンパートメントは、水素化物又はＨ２のような水素の源を含む。移動性の金属イオンは、カソードで金属に還元されてよい。金属から形成される水素化物又は金属は、触媒又は触媒の源であってよい。ハイドリノは、触媒及び水素の反応によって形成される。セルは、好ましい導電性を提供する温度範囲でオペレーションされてよい。妥当なオペレーション温度範囲は２５０℃から３００℃である。他の典型的なナトリウムイオン導電性塩橋は、ＮＡＳＩＣＯＮ（Ｎａ_３Ｚｒ_２Ｓｉ_２ＰＯ_１２）及びＮａ_ｘＷＯ_３である。他の実施例において、Ｌｉ又はＫのような別の金属は、Ｎａを置換してよい。実施例において、塩橋、カソードコンパートメント、及びアノードコンパートメント、のようなセルコンパートメントの少なくとも１つは、与えられる種に対して選択的に透過性があるコーティングを含む。例は、ＯＨ⁻に対して選択的に透過的な酸化ジルコニウムコーティングである。反応物は、それらが選択的に透過可能な種と選択的に反応するように、そのようなコーティングにおいてカプセルに入れられたマイクロ−粒子を含んでよい。リチウム固体電解質又は塩橋は、ＬｉＢＨ_４−ＬｉＸ（Ｘ＝ハライド）のようなハライド安定化ＬｉＢＨ_４、Ｌｉ＋含浸Ａｌ_２Ｏ_３（Ｌｉ−β−アルミナ）、Ｌｉ_２Ｓベースガラス、Ｌｉ_{０．２９＋ｄ}Ｌａ_０．５７ＴｉＯ_３（ｄ＝０から０．１４）、Ｌａ_０．５１Ｌｉ_０．３４ＴｉＯ_２．９４、Ｌｉ_９ＡｌＳｉＯ_８、Ｌｉ_１４ＺｎＧｅ_４Ｏ_１６（ＬＩＳＩＣＯＮ）、Ｌｉ_ｘＭ_１−ｙＭ’_ｙＳ_４（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、及びＭ’＝Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｂ）（チオ（ｔｈｉｏ）−ＬＩＳＩＣＯＮ）、Ｌｉ_２．６８ＰＯ_３．７３Ｎ_０．１４（ＬＩＰＯＮ）、Ｌｉ_５Ｌａ_３Ｔａ_２Ｏ_１２、Ｌｉ_１．３Ａｌ_０．３Ｔｉ_１．７（ＰＯ_４）_３、ＬｉＭ_２（ＰＯ_４）_３、Ｍ^ＩＶ＝Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、及びＺｒ、Ｌｉ_１＋ｘＴｉ_２（ＰＯ_４）_３（０≦ｘ≦２）ＬｉＮｂＯ_３、ケイ酸リチウム、アルミン酸リチウム、リチウム・アルミノケイ酸塩、固体ポリマー又はジェル、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ３Ｐ、、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、酸化ケイ素アルミニウム（ｓｉｌｉｃｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｏｘｉｄｅ）、及び、それらの固溶体、及び、当該技術分野において知られる他のもの、であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ／Ｌｉ固体電解質／Ｒ−Ｎｉ］である。

一種の水素化物交換反応において、水素化物交換反応は、ＬｉＨ、ＫＨ、又はＮａＨ若しくはＢａＨのようなアルカリ水素化物のような触媒又は触媒源のそれら以外の水素化物の還元を含んでよい。水素化物イオンは、遷移状態の非常にイオン化触媒カチオンを安定させる。異なる水素化物の目的は、遷移状態とハイドリノをつくる進行方向でより大きな程度まで進行することを反応に強いることである。適当な異なる水素化物は、ＢａＨ及びＭｇＨ_２のようなアルカリ土類水素化物、ＫＨまたはＮａＨによるＬｉＨのような異なるアルカリ水素化物、ＴｉＨ_２のような遷移金属水素化物とＥｕＨ_２、ＧｄＨ_２、及びＬａＨ _２ のような希土類元素水素化物である。

実施例において、触媒作用反応が起こらないように、電子と触媒イオンは遷移状態で再結合する。水素化物イオンのようなイオン化触媒への対イオンの外部の供給は、イオン化触媒（例えばＮａ^２＋またはＫ^３＋）の触媒作用と形成を容易にする。これは、ＴｉＣと任意に還元剤（例えばアルカリ土類金属またはＭｇＨ_２または水素化物イオンの他の源のようなその水素化物）のような導電性支持体の反応混合物の成分によって、さらに促進性である。このように、ＣＩＨＴセルはバッテリーとして作動するかもしれなくて、要求に応じて、負荷がアノード・コンパートメントからの電子の流れとカソード・コンパートメントから対イオンの流れのために回路を完成する変動負荷へ、パワーを供給するかもしれない。さらにまた、電子と対イオンの少なくとも１つのためのそのような回路は、実施例でハイドリノ反応の速度を高める。

図１８に関して、燃料電池４００はカソード４０５、アノード４１０によるアノード・コンパートメント４０２、塩橋４２０、ハイドリノ反応物と水素の源でカソード・コンパートメント４０１から成る。アノード・コンパートメント反応物は触媒またはＬｉＨ、ＮａＨ、ＢａｈまたはＫＨのような水素の触媒と水素または源の源から成るかもしれなくて、ＴｉＣのような支持体とアルカリ土類金属とその水素化物（例えばＭｇとＭｇＨ２とアルカリ金属とＬｉとＬｉＨのようなその水素化物）の少なくとも１つのような還元剤の一つ以上を更に含むかもしれない。カソード・コンパートメント反応物は、ハロゲン化物または水素化物のような陰イオンのような交換できる種の源から成るかもしれない。適当な反応物は、金属水素化物（例えばアルカリ土類またはアルカリ金属水素化物（例えば、ＭｇＨ_２、ＢａＨ、及びＬｉＨ））である。ＭｇとＬｉのような対応する金属は、カソード・コンパートメントに存在するかもしれない。

塩橋は、陰イオン導電性膜及び／又は陰イオン導体を含んでよい。塩橋はカチオンを導通する。塩橋は、アルミン酸ナトリウム、ランタニド・ホウ化物（ＭＢ_６のようなもの、Ｍはランタニド）、又はアルカリ土類ホウ化物（ＭＢ_６のようなもの、Ｍはランタニド）のような触媒のカチオンで飽和されたそれのようなゼオライト又はアルミナから形成されてよい。反応物又はセル要素は、酸化物であってよい。酸化物における電気化学種は、酸化物イオン又はプロトンであってよい。塩橋は、酸化物イオンを導通してよい。酸化物導体の典型的な例は、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガドリニア（ｇａｄｏｌｉｎｉａ）ドープされたセリア（ＣＧＯ）、ランタンガレート（ｌａｎｔｈａｎｕｍ ｇａｌｌａｔｅ）、ＢｉＣｕＶＯ_ｘのようなビスマス銅バナジウム酸化物である。Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＣｏ_ｙＯ_３−ｄのようなあるペロブスカイト材料はまた、混合酸化物及び電子伝導性を示す。ドープされたバリウムセレート（ｂａｒｉｕｍ ｃｅｒａｔｅｓ）及びジルコン酸塩は、よいプロトン導体であり、又は、プロトン化された酸化物イオンの導体である。Ｈ^＋の導体は、ストロンチウムセリウムイットリウムニオブ酸化物のようなＳｒＣｅＯ_３−タイプのプロトン導体であるかもしれない。Ｈ_ｘＷＯ_３は、別の妥当なプロトン導体である。ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）、類似の膜、及び関係する化合物はまた、妥当なプロトン導体であり、更に、Ｎａ^＋又はＬｉ^＋導体のようなカチオン導体として機能するかもしれない。プロトン導体は、有機電解質を持つセルに対するプロトン導体塩橋として機能するかもしれないＳＳのような金属メッシュの上のＨＣｌ−ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩電解質の固体フィルムを含むかもしれない。カチオン電解質は、対応するイオン導体を形成するナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）との交換を被るかもしれない。プロトン導体は、ナフィオンのようなイオン性の液体ベースの複合材膜のような無水ポリマー、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムトリフルオロ−メタンスルホン酸（１−ｅｔｈｙｌ−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｔｒｉｆｌｕｏｒｏ−ｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｐｈｏｎａｔｅ）及び１−エチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロホウ酸塩（１−ｅｔｈｙｌ−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）のようなイオン性の液体、又は、ナフィオンとまた混合されるかもしれず、更に、ＢＮナノ粒子のような無機電子−欠乏化合物のようなものをドープされるかもしれない、ポリ−［（１−（４，４’−ジフェニルエーテル）−５−オキシベンゾイミダゾール）−ベンゾイミダゾール］（ｐｏｌｙ−［（１−（４，４’−ｄｉｐｈｅｎｙｌｅｔｈｅｒ）−５−ｏｘｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）−ｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ］）のようなベンズイミダゾール部分を含むそれのようなプロトンドナー及びアクセプター基を含むポリマーであるかもしれない。

他の実施例において、１以上の数の他のイオンであって本分野で当業者に既知のものは、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ａｇ^＋、Ｆ⁻、Ｃｌ⁻、及びＮ^３−のような固体内において可動性があるかもしれない。これらのイオンのいずれをも使用する対応するよい電解質は、Ｌｉ_３Ｎ、Ｎａ−β−Ａｌ_２Ｏ_３、ＡｇＩ、ＰｂＦ_２、及びＳｒＣｌ_２である。アルカリ塩がドープされたポリエチレンオキシド又は類似のポリマーは、Ｌｉ^＋のようなアルカリ金属イオンを移動するための電解質／隔離体として機能するかもしれない。実施例において、塩橋は、分離する面のにおいてのような特定の位置において冷却されることにより形成されるセルの固化した溶融塩電解質を含む。冷却は、多孔性の金属プレートのような熱導電体のようなヒートシンクを用いることにより、達成できるかもしれない。追加的に、アルカリ及びアルカリ土類水素化物、ハロゲン化物、及び混合物は、水素化物イオンＨ⁻のよい導体である。適当な混合物は、共晶溶融塩を含む。塩橋は水素化物から成るかもしれなくて、水素化物イオンを選択的に導通するかもしれない。水素化物は、熱的に非常に安定であってよい。それらの高い融点と熱的分解温度のために、適当な水素化物は、リチウム（カルシウム、ストロンチウムとバリウム）のそれらのような塩類似水素化物とＥｕ（Ｇｄ）のような希土類金属のそれらのような金属水素化物とＬａである。後者の場合、Ｈまたは陽子は、表面で、Ｈ−から、または、それに変換で金属を通して広まるかもしれない。塩橋は、ＣａＣｌ_２−ＣａＨ_２．のような水素化物イオン導電性の固体電解質であるかもしれない。適当な水素化物イオン導電性の固体電解質は、ＣａＣｌ_２−ＣａＨ_２（５から７．５ｍｏｌ％）及びＣａＣｌ_２−ＬｉＣｌ−ＣａＨ_２である。Ｈ⁻導電性塩橋を含む典型的なセルは、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨのような共晶塩／ＣａＣｌ_２−ＣａＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨのような共晶塩／Ｆｅ（Ｈ_２）］及び［Ｌｉ又はＬｉ合金／ＣａＣｌ_２−ＣａＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨのような共晶塩／Ｆｅ（Ｈ_２）］である。

カソードとアノードは、電気導体であるかもしれない。導体は支持体であるかもしれなくて、各々を負荷に接続するカソードとアノードの各々のために、リードを更に含むかもしれない。リードは、導体である。適当な導体は、金属、炭素、炭化物またはホウ化物である。適当な金属は、遷移金属、ステンレス鋼、貴金属、内部の遷移金属（例えばＡｇ）、アルカリ金属、アルカリ土類金属、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、ＰｂとＴｅである。

セルは、固体の、融解の、又は液体のセルから成るかもしれない。後者は、溶媒を含んでよい。カソード・セル反応物、アノード・セル反応物、塩橋とセルコンパートメントのそれらのような少なくとも１つの反応物またはセル成分の望ましい状態または特性を成し遂げるために、動作条件は制御されるかもしれない。適当な状態は固体で、液体で、ガス状である、そして、適当な特性は、イオンと電子への導電性、物性、混和性、拡散速度、及び反応度である。１つ以上の反応物が溶融状態で維持される場合には、コンパートメントの熱は反応物融点を越えるために制御されるかもしれない。Ｍｇ、ＭｇＨ２、Ｋ、ＫＨ、Ｎａ、ＮａＨ、Ｌｉ、及びＬｉＨの例示的な融点はそれぞれ、６５０℃、３２７℃、６３．５℃、６１９℃、９７．８℃、４２５℃、１８０．５℃、及び６８８．７℃である。熱は、水素からハイドリノへとの触媒作用からかもしれない。あるいは、酸化剤や還元剤反応物は、燃料電池の内部抵抗によって、または、外部ヒーター４５０で供給熱量で熱している。実施例に、当業者に知られている伝導性で照射性熱損失のための断熱剤で満たされた板金ジャケットのような二重−壁の空にされたジャケットを含むことで、ＣＩＨＴセルは絶縁体によって囲まれる。実施例において、構成は、熱を保持するように、体積対表面積の理想的な比率を提供する直円柱スタックのような熱の熱力学的に効率的なリテーナーである。実施例において、カソード及びアノード・コンパートメントの少なくとも１つの反応物は、溶媒によって少なくとも部分的に溶媒和される。溶媒は、アルカリ金属のような触媒又は触媒源、及び、ＬｉＨ、Ｌｉ ＮａＨ、Ｎａ、ＫＨ、Ｋ、ＢａＨ、及び Ｂａのような水素化物を溶解するかもしれない。適当な溶媒は、有機溶剤のセクション、及び、無機溶媒のセクションにおいて、開示されたそれらである。アルカリ金属を溶かす適当な溶媒は、ヘキサメチルホスホルアミド（ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌｐｈｏｓｐｈｏｒａｍｉｄｅ）（ＯＰ（Ｎ（ＣＨ_３）_２）_３、アンモニア、アミン、エーテル、錯体生成溶媒、クラウンエーテル、及び、クリプタンド、そして、クラウンエーテル又はクリプタンドの添加のあるＴＨＦのようなアミド又はエーテルのような溶媒である。

少なくとも１つのコンパートメントに水素を測定して、はこんで、制御するために、燃料電池は少なくとも１つの水素システム４６０、４６１、４３０と４３１を更に含むかもしれない。水素系はポンプ、少なくとも１つの値、１台の圧力計とリーダーから成るかもしれなくて、カソードとアノード・コンパートメントの少なくとも１つに水素を供給するために、システムを制御するかもしれない。水素システムは、１つのコンパートメントからもう一つのコンパートメントまで水素をリサイクルするかもしれない。実施例において、水素システムは、アノード・コンパートメントからカソード・コンパートメントまでＨ２ガスをリサイクルする。リサイクルは、能動的であっても、受動的であってもよい。前者の場合、Ｈ２は作動の間、アノードからカソード・コンパートメントまでポンプで圧送されるかもしれない、そして、後者の場合、Ｈ２は分散するかもしれないか、式（１９９−２００）の反応によって作動の間、アノード・コンパートメントに圧力の集積によりアノードからカソード・コンパートメントへと流れるかもしれない。

生成物は、カソードまたはアノード・コンパートメントで再生されるかもしれない。本開示の再生化学作用のどれでも最初の反応物を再生させるために適用されるかもしれないリジェネレーターに、生成物は送られるかもしれない。ハイドリノ反応を受けているセルは、熱を反応物の再生を受けているセルに提供するかもしれない。

実施例において、燃料電池は、コンパートメント間の塩橋、各々がアノード及びカソードを含有するアノード及びカソード・コンパートメントを含む。コンパートメントは、不活発な非導電性セル壁を含むかもしれない。妥当な容器材料は、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、ＢＣ_３又はＴｉＮのような炭化物及び窒化物であり、或いは、内面にＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、ＢＣ_３、又はＴｉＮのような炭化物及び窒化物をコーティングしたステンレス鋼管である。あるいは、セルは、ＭｇＯ、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、ＢＣ_３又はＴｉＮのような不活性絶縁物で覆われるかもしれない。セルは、絶縁セパレータを備える導電性材料でできているかもしれない。妥当なセル材料は、ステンレス鋼、遷移金属、貴金属、高融点金属、希土類金属、Ａｌ及びＡｇである。セル各々は、不活性絶縁のフィードスルーを持つかもしれない。電気フィードスルーにふさわしい絶縁セパレータと材料は、ＭｇＯと炭化物と窒化物（例えばＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、ＢＣ_３またはＴｉＮ）である。当業者に知られている他のセル、セパレータとフィードスルーが、使われるかもしれない。銀鑞でセル・フィードスルーに接続しているステンレス鋼リードで、典型的なカソードとアノードは、ステンレス・スチールウールから各々成る。典型的なアノード反応混合物は、（ｉ）Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｎａ、ＮａＨ、Ｋ、ＫＨ、Ｒｂ、ＲｂＨ、Ｃｓ、ＣｓＨ、Ｂａ、ＢａＨ、Ｃａ、ＣａＨ、Ｍｇ、ＭｇＨ_２、ＭｇＸ_２（Ｘはハライド）、及びＨ_２、の群からの触媒又は触媒の源及び水素の源と、（ｉｉ）Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＬｉの群からの還元剤と、及び、（ｉｉ）Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、ＴｉＣ、及びＹＣ_２の群からの支持体と、を含む。典型的なカソード反応混合物は、（ｉ）ＭＸ_２（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ；Ｘ＝Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）及びＬｉＸ（Ｘ＝Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ）の群からの酸化剤と、オプションとして（ｉｉ）Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＬｉの群からの還元剤と、更にオプションとして（ｉｉｉ）Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、ＴｉＣ、及び ＹＣ_２の群からの支持体と、を含む。典型的な塩橋は、板状にプレスされ形成された高温安定性を持つ金属水素化物を含む。塩橋は、ＬｉＨ、ＣａＨ_２、ＳｒＨ_２、ＢａＨ_２、ＬａＨ_２、ＧｄＨ_２、及びＥｕＨ_２の金属水素化物の群からなるかもしれない。水素又は水素化物は、Ｐｄ又はＰｔ／Ｃのような水素解離剤を更に含むいずれかのセルコンパートメントに対して添加されるかもしれない。実施例において、Ｍｇ^２＋が触媒であり、触媒の源がＭｇ_ｘ（Ｍ_２）_ｙＨ_ｚのような混合金属水素化物であるかもしれないところ、ここで、ｘ、ｙ、ｚは整数であり、Ｍ_２は金属である。実施例において、混合水素化物は、ＫＭｇＨ_３、Ｋ_２ＭｇＨ_４、ＮａＭｇＨ_３、Ｎａ_２ＭｇＨ_４、のようなアルカリ金属及びＭｇ、及びＨ移動性を高めるかもしれないドーピング付の混合水素化物を含む。ドーピングはＨ空孔の濃度を増加させることによりＨ移動性を高めるかもしれない。妥当なドーピングは、ペロブスカイト構造の通常２価のＢタイプのカチオンを置換する１価のカチオンとして存在することができる置換物の少量で行われる。例は、Ｎａ（Ｍｇ_ｘ−１Ｌｉ_ｘ）Ｈ_３−ｘの場合のようにｘ空孔を生成させるＬｉドーピングである。

実施例において、混合水素化物は、Ｍ_３Ｍｇ（Ｍ＝アルカリ）のようなアルカリ金属及びアルカリ土類金属を含むもののような、放電中の合金から形成される。アノードは、合金であってよく、カソードは、ＰｔＣ（Ｈ_２）のような解離剤及びＦｅ（Ｈ_２）又はＨ_２ガスのようなＨ−透過可能なカソード及びＨ_２ガスからのＨ又は水素化物のようなＨの源を含んでよい。セルは、ＬｉＣｌ−ＫＣｌのようなアルカリハロゲン化物の混合物のような溶融共晶塩のような水素化物導体のような電解質を含んでよい。典型的なセルは、［Ｌｉ_３Ｍｇ、Ｎａ_３Ｍｇ、又はＫ_３Ｍｇ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ／ＴｉＨ_２、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、又はＺｒＨ_２］である。

ある実施例において、アノード及びカソード反応は、アノード及びカソードリードを通して外負荷にパワーを供給するかもしれない２つの半電池の間で電圧が発展するように、異なる濃度、異なる量、又は異なる条件下の少なくとも１つで、維持される同じ反応物、又は、ハイドリノを形成する異なる反応物を含む。ある実施例において、アノード反応混合物は、（ｉ）Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｎａ、ＮａＨ、Ｋ、ＫＨ、Ｒｂ、ＲｂＨ、Ｃｓ、ＣｓＨ、Ｂａ、ＢａＨ、Ｃａ、ＣａＨ、Ｍｇ、ＭｇＨ_２、ＭｇＸ_２（Ｘはハライド）及びＨ_２からなる群から少なくとも１つのような水素源及び触媒源又は触媒と、オプションとして（ｉｉ）Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、及びＬｉからなる群から少なくとも１つのような還元剤と、及び（ｉｉ）Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、ＴｉＣ、及びＹＣ_２からなる群から少なくとも１つのような支持体と、を含む。カソード反応混合物は、（ｉ）Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｎａ、ＮａＨ、Ｋ、ＫＨ、Ｒｂ、ＲｂＨ、Ｃｓ、ＣｓＨ、Ｂａ、ＢａＨ、Ｃａ、ＣａＨ、Ｍｇ、ＭｇＨ_２、ＭｇＸ_２（Ｘはハライド）及びＨ_２からなる群からの少なくとも１つのような水素源及び触媒源又は触媒と、オプションとして、（ｉｉ）Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌｉ、及びＨ_２からなる群からの少なくとも１つのような還元剤と、（ｉｉ）Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、ＴｉＣ、及びＹＣ_２からなる群からの少なくとも１つのような支持体と、を含む。オプションとして、各々の半電池反応混合物は、ＭＸ_２（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ；Ｘ＝Ｈ、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ）及びＬｉＸ（Ｘ＝Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ）からなる群からの少なくとも１つのような酸化剤を含むかもしれない。典型的な実施例において、アノード反応混合物は、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣを含み、カソード反応混合物は、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣを含む。他の典型的な実施例において、セルは、Ｍｇ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ／／ＮａＨ Ｈ_２、ＫＨ ＴｉＣ Ｍｇ／／ＮａＨ ＴｉＣ、ＫＨ ＴｉＣ Ｌｉ／／ＮａＨ ＴｉＣ、Ｍｇ ＴｉＣ Ｈ_２／／ＮａＨ ＴｉＣ、ＫＨ ＭｇＨ_２ ＴｉＣ Ｌｉ／／ ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＬｉＢｒ、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ／／ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＭＸ_２（ＭＸ_２はアルカリ土類ハロゲン化物）、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣ／／ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ ＭＸ_２を含むが、ここで、／／は、水素化物かもしれない塩橋を意味する。水素又は水素化物は、どちらかのセルコンパートメントに添加されてよく、更に、Ｐｄ又はＰｔ／Ｃのような水素解離剤を含む。

少なくとも１つの半電池の反応物は、ＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、又はＬｉ_３ＮのようなＭ−Ｎ−Ｈシステムの種、及び、アルミノハイドライド（ａｌｕｍｉｎｏｈｙｄｉｄｅｓ）のようなアルミニウム又はホウ化水素のようなホウ素を更に含むアルカリ金属水素化物、及び、金属水素化物のような水素貯蔵材料を含んでよい。更なる妥当な水素貯蔵材料は、ＭｇＨ_２のようなアルカリ土類水素化物のような金属水素化物、ＢａＲｅＨ_９、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、ＦｅＴｉＨ_１．７、及びＭｇＮｉＨ_４、のような金属水素化物、Ｂｅ（ＢＨ_４）_２、Ｍｇ（ＢＨ_４）_２、Ｃａ（ＢＨ_４）_２、Ｚｎ（ＢＨ_４）_２、Ｓｃ（ＢＨ_４）_３、Ｔｉ（ＢＨ_４）_３、Ｍｎ（ＢＨ_４）_２、Ｚｒ（ＢＨ_４）_４、ＮａＢＨ_４、ＬｉＢＨ_４、ＫＢＨ_４、及びＡｌ（ＢＨ_４）_３のような金属ホウ化水素、ＡｌＨ_３、ＮａＡｌＨ_４、Ｎａ_３ＡｌＨ_６、ＬｉＡｌＨ_４、Ｌｉ_３ＡｌＨ_６、ＬｉＨ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、及び ＴｉＦｅＨ_２、ＮＨ_３ＢＨ_３、ポリアミノボラン（ｐｏｌｙａｍｉｏｎｂｏｒａｎｅ）、アミノボラン、水素化硼素アンモニア化合物、ヒドラジン−ボラン錯体、ジボラン・ジアモニエイト（ｄｉａｍｍｏｎｉａｔｅ）、ボラジン、及び、アンモニウム・オクタハイドロトリボレイト（ｏｃｔａｈｙｄｒｏｔｒｉｂｏｒａｔｅ）又はテトラハイドロトリボレイト（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｏｒａｔｅｓ）、のようなアミノボラン錯体、アルキル（アリール）−３−メチルイミダゾリウムＮ−ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミダート塩（ａｌｋｙｌ（ａｒｙｌ）−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｎ−ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄａｔｅ ｓａｌｔｓ）のようなイミダゾリウム・イオン性液体、ホスホニウム・ボラート（ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｂｏｒａｔｅ）、及び、カーボナイト（ｃａｒｂｏｎｉｔｅ）物質、である。更なる典型的な化合物は、アンモニア・ボラン、リチウム・アンモニア・ボランのようなアルキル・アンモニア・ボラン、ボラン・ジメチルアミン錯体のようなボラン・アルキル・アミン錯体、ボラン・トリメチルアミン錯体、及び、アミノジボラン、ｎ−ジメチルアミノジボラン、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、ジ−ｎ−ブチルボランアミン（ｄｉ−ｎ−ｂｕｔｙｌｂｏｒｏｎａｍｉｎｅ）、ジメチルアミノボラン、リメチルアミノボラン、アンモニア・トリメチルボラン、及び、トリエチルアミノボラン（ｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｂｏｒａｎｅ）である。更なる妥当な水素貯蔵材料は、カルバゾールのような吸着された水素を含む有機液体、及び、９−（２−エチルヘキシル）カルバゾール、９−エチルカルバゾール、９−フェニルカルバゾール、９−メチルカルバゾール、及び４，４’−ビス（Ｎ−カルバゾリル）−１，１’−ビフェニルのような誘導体である。

ある実施例において、少なくとも１つのセルは、電解質をさらに含む。電解質は共晶混合物も含んでよい。融解した水素化物は、金属水素化物（例えばアルカリ金属水素化物またはアルカリ土類金属水素化物）から成るかもしれない。生成物の水酸化物は溶融塩として直接に電気分解し得る。カチオンの１つが金属水素化物のそれと同じかもしれない共晶の塩のような低い融点を、塩は持つかもしれない。塩は、ＬｉＣｌ／ＫＣｌを混ぜたものまたはＬｉＦ／ＭｇＦ２のような混合に溶かされるＬｉＨから成るかもしれない。塩は触媒のそれと同じカチオンの一つ以上のハロゲン化物から成るかもしれないか、ＬｉＣｌ／ＫＣｌで混合ＬｉＨのような塩のハロゲン化物で触媒の反応から生ずるかもしれないハロゲン化物化合物より多くの安定な化合物である。塩がそうするかもしれない共晶は、アルカリ土類フッ化物（例えばＭｇＦ２とアルカリ金属のフッ化物のような触媒金属のフッ化物）から成る。触媒又は触媒の源及び水素の源は、アルカリ金属水素化物（例えばＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、又はＢａＨ）から成るかもしれない。あるいは、水素化触媒によるハロゲン化物−水素化物交換反応が結果として正味の反応にならないのと、塩混合物は触媒金属同じアルカリ金属の混合ハロゲン化物から成る。混合ハロゲン化物と水素化触媒の適当な混合物は、ＫＦ、ＫＣｌ、ＫＢｒとＫを置換しているＫＨとＬｉまたはＮａによるＫＩの少なくとも２つである。好ましくは、塩は水素化物イオン導体である。ハロゲン化物に加えて、水素化物イオンを導通するかもしれない他の適当な融解塩電解質は、水酸化物（例えばＮａＯＨのＫＯＨまたはＮａＨのＫＨとＮａＡｌ（Ｅｔ）４のＮａＨのような有機金属システム）である。セルは、Ａｌ、ステンレス鋼、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔａのような金属でできているかもしれないか、グラファイト、窒化ボロン、ＭｇＯ、アルミナ、又は石英坩堝を含むかもしれない。

電解質は、アルカリ・ハロゲン化物とアルカリ土類ハロゲン化物の群の少なくとも２つの化合物のような二つ以上のフッ化物で塩共晶から成るかもしれない。典型的な塩混合物は、ＬｉＦ−ＭｇＦ_２、ＮａＦ−ＭｇＦ_２、ＫＦ−ＭｇＦ、及びＮａＦ−ＣａＦ_２を含む。典型的な反応混合物は、ＮａＨ ＮａＦ ＭｇＦ_２ ＴｉＣ、ＮａＨ ＮａＦ ＭｇＦ_２ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ ＫＦ ＭｇＦ_２ ＴｉＣ、ＫＨ ＫＦ ＭｇＦ_２ Ｍｇ ＴｉＣ、ＮａＨ ＮａＦ ＣａＦ_２ ＴｉＣ、ＮａＨ ＮａＦ ＣａＦ_２ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ ＮａＦ ＣａＦ_２ ＴｉＣ、及びＫＨ ＮａＦ ＣａＦ_２ Ｍｇ ＴｉＣから成る。他の妥当な溶媒は、有機クロロ・アルミン酸塩溶融塩、及び、金属ホウ化水素及び金属アルミニウム水素化物に基づくシステムである。追加の妥当な電解質は、表４に与えられる溶融共晶混合物のような溶融混合物であるかもしれない。

表４に与えらえる典型的な塩混合物のような溶融塩電解質は、Ｈ⁻イオン導体である。実施例において、ＬｉＨ、ＮａＨ、又はＫＨのようなアルカリ水素化物のようなＨ⁻源が、Ｈ⁻イオン導電性を改善するように溶融塩電解質に添加されることが本開示において、黙示的である。他の実施例において、溶融塩電解質は、アルカリ金属イオン導体又はプロトン導体であってよい。

ある実施例において、対イオンがハイドリノ反応の間、触媒のイオン化によってつくられる陽イオンのバランスをとる移動性の対イオンとして、水素化物イオン（Ｈ−）を支持する電解質から、反応混合物は成る。それぞれ、ＫＣｌの生成熱とＬｉＣｌは−４３６．５０ｋＪ／モルと−４０８．６０ｋＪ／モルである。ある実施例において、ハロゲン化アルカリ塩のそのような混合物が融解塩電解質（例えばＫＣｌとＬｉＣｌ）から、反応混合物は成る。混合物は共融混合物であってよい。セル温度は、塩融点より上に維持される。反応混合物は、アルカリ金属水素化物（例えばＬｉＨ、ＫＨまたはＮａＨ）のような水素化物イオンの源を更に含む。反応混合物は、ＴｉＣまたはＣと還元剤（例えばアルカリ土類金属またはＭｇまたはＭｇＨ２のようなその水素化物）のような支持体の少なくとも１つを更に含むかもしれない。

反応混合物は、以下から成るかもしれない。（１）ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＲｂＨ、ＣｓＨ、ＢａＨ及びＨの１つのような水素の源及び触媒の源又は触媒、（２）高いイオン導電性を持つかもしれない、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩからなる群より少なくとも１つのハロゲン並びにＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａからなる群から少なくとも２つのカチオンを含み、水素化イオンを選択的に通過させるかもしれない、電解質として機能するかもしれない共晶塩、（３）ＴｉＣのような炭化物のような電気的に導電性かもしれない支持体、そして、（４）オプションとして、アルカリ土類金属またはアルカリ土類水素化物のような還元剤及び水素化物交換反応物。

典型的なＣＩＨＴセルは、（ｉ）アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、ホウ素、カドミウム、カルシウム、カーボン（黒鉛）、セリウム、セシウム、クロミウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ガリウム、ゲルマニウム、金、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、鉄、ランタン、リード、リチウム、ルテチウム、マグネシウム、マンガン、水銀、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、オスミウム、パラジウム、燐、プラチナ、カリウム、プラセオジム、プロメチウム、プロトアクチニウム、レニウム、ロジウム、ルビジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、セレニウム、シリコン、銀、ナトリウム、ストロンチウム、硫黄、タンタル、テクネチウム、テルル、テルビウム、ツリウム、スズ、チタン、タングステン、バナジウム、イッテルビウム、イットリウム、亜鉛、及び、ジルコニウムのリストからの元素を含む化合物又は元素のような還元剤の源又は還元剤と、（ｉｉ）表４に与えられるそれらの１つのような電解質と、（ｉｉｉ）表４に与えられる化合物のような酸化剤と、（ｉｖ）アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、ホウ素、カドミウム、カルシウム、カーボン（黒鉛）、セリウム、セシウム、クロミウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ガリウム、ゲルマニウム、金、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、鉄、ランタン、リード、リチウム、ルテチウム、マグネシウム、マンガン、水銀、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、オスミウム、パラジウム、燐、プラチナ、カリウム、プラセオジム、プロメチウム、プロトアクチニウム、レニウム、ロジウム、ルビジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、セレニウム、シリコン、銀、ナトリウム、ストロンチウム、硫黄、タンタル、テクネチウム、テルル、テルビウム、ツリウム、スズ、チタン、タングステン、バナジウム、イッテルビウム、イットリウム、亜鉛、及び、ジルコニウムのリストからの元素を含む材料又はそれらの元素、及び、窒化チタンのような金属窒化物、ＴｉＢ_２及びＭｇＢ_２のような金属ホウ化物、ＴｉＣのような金属炭化物、金属のような導電性の電極と、を含む。金属は、アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、セリウム、セシウム、クロミウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ガリウム、ゲルマニウム、金、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、鉄、ランタン、リード、リチウム、ルテチウム、マグネシウム、マンガン、水銀、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、オスミウム、パラジウム、プラチナ、カリウム、プラセオジム、プロメチウム、プロトアクチニウム、レニウム、ロジウム、ルビジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、セレニウム、シリコン、銀、ナトリウム、ストロンチウム、タンタル、テクネチウム、テルル、テルビウム、ツリウム、スズ、チタン、タングステン、バナジウム、イッテルビウム、イットリウム、亜鉛、及びジルコニウム、のリストから、更に、（ｖ）Ｌｉ、ＮａＨ、Ｋ、Ｒｂ^＋、Ｃｓ、及び少なくとも１つのＨのような触媒の源又は触媒の源、アルカリ又はアルカリ土類水素化物のような水素化物のような水素の源又は水素、からかもしれない。実施例において、セルは更に、ハイドリノ反応物を形成するような反応及びハイドリノが再生よりも速い速度でおきる状態へと、セルを再生する濃度及び種に合わせる反応物又はセル化学物質を再生するシステムを含む。実施例において、再生システムは、電気分解システムを含む。実施例において、電極は、再生の間、顕著な腐食を被らない。例えば、電気分解アノードは実質的な酸化を被らない。実施例において、電解質は、ＭＨ（Ｍはアルカリ金属）、又はＭＨ_２（Ｍはアルカリ土類金属）のような水素化物を含むが、ここで、水素化物は、電気分解中に酸化される。実施例において、電気分解電圧は、電気分解アノードを参加するよりも下である。Ｃｕ、Ｆｅ、又はＮｉ電気分解アノードのための妥当な電圧は、Ｌｉ^＋／Ｌｉ参照電極に対して１．５Ｖ以下である。別の実施例において、セルは、ハイドリノ反応物を形成しハイドリノを形成する条件を維持するシステム、反応物、及びセル要素を含む。実施例において、ＬｉＨのような金属水素化物は、対応するＬｉのような金属や水素ガスを再生するように電気分解される。再生される金属は、Ｌｉのような金属を半電池に押し込めるように塩橋を含む半電池コンパートメントにおいて形成されてよい。その代わりとして、電気分解カソード（ＣＩＨＴセルアノード）は、電気分解された金属と共に合金を形成する金属を含む。例えば、電気分解の再生の間に、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＳｎ、ＬｉＢｉ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＺｎ、ＬｉＳｂ、及びＬｉＰｂのような合金を形成するかもしれない。

各セルは、外部回路を通る電子の輸送、及び、電解質又は塩橋を通るイオンの輸送によってハイドリノが形成されるように反応物を形成する反応物を含む。ハイドリノ反応物は、Ｌｉ、ＮａＨ、Ｋ、Ｒｂ^＋、Ｃｓ、及び少なくとも１つのＨのような触媒の源又は触媒及び原子状水素の源又は原子状水素を少なくとも含む。特定の典型的なセルは、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ／Ｎｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ／Ｎｉ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ／ＬｉＯＨ Ｌｉ_２ＳＯ_４／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｎａ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｎａ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｎａ／ＮａＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｎａ／ＮａＣｌ−ＮａＦ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｎａ／ＮａＢｒ−ＮａＩ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｎａ／ＮａＢｒ−ＮａＩ／Ｆｅ（Ｈ_２）］、［Ｎａ／ＮａＩ−ＮａＮＯ３／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｋ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｋ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｋ／ＮａＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、及び ［Ｋ／ＫＣｌ−ＫＦ／Ｎｂ（Ｈ_２）］である。他の典型的なセルは、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）／ＨＣｌ−ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣＢ］、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）／ＨＣｌ−ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｐｔ／Ｔｉ］、［Ｒ−Ｎｉ／セルゲート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＣｏＯ（ＯＨ）］、［Ｍｇ／セルゲート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＣｏＯ（ＯＨ）］、［ＰｄＬｉ合金／セルゲート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＺｒＨ_２のような水素化物］、［ＰｄＬｉ合金／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２のような水素化物］、及び［ＰｔＣ（Ｈ_２）／ＬｉＮＯ_３水溶液／ＨＮＯ_３インターカレーションされたカーボングラファイト（ＣＧ）］である。

更なる典型的なセルは、Ｈ_２又は水素化物のような水素の源及び以下の群からなる要素を含む。その群は、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／Ａｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ａｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／Ａｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ／ＬｉＳｉ］、［ＢｉＮａ／ＮａＣｌ−ＮａＦ／Ｂｉ］、［Ｎａ／ＮａＦ−ＮａＣｌ−ＮａＩ／ＮａＢｉ］、［ＢｉＫ／ＫＣｌ−ＫＦ／Ｂｉ］、［ＢｉＮａ／ＮａＣｌ−ＮａＦ ＮａＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｂｉ］、［Ｎａ／ＮａＦ−ＮａＣｌ−ＮａＩ ＮａＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＮａＢｉ］、［ＢｉＫ／ＫＣｌ−ＫＦ ＫＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｂｉ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＡｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ａｌ］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＳｉ］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＢｒ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／ＬｉＳｉ］、及び［Ｋ／ＫＨ ＫＯＨ／グラファイト中のＫ］、［Ｋ／Ｋ−ベータアルミナ／共晶塩のようなグラファイト溶媒中のＫＨ］、［Ｋ／Ｋ−ガラス／共晶塩のようなグラファイト溶媒中のＫＨ］、［Ｎａ／ＮａＨ ＮａＯＨ／グラファイト中のＮａ］、［Ｎａ／Ｎａ−ベータアルミナ／共晶塩のようなグラファイト溶媒中のＮａＨ］、［Ｎａ／Ｎａ−ガラス／共晶塩のようなグラファイト溶媒中のＮａＨ］、［Ｎａ／ＮａＨ ＮａＡｌＥｔ_４／グラファイト中のＮａ］、［Ｌｉ／ＬｉＨ ＬｉＯＨ／グラファイト中のＬｉ］、［Ｌｉ／Ｌｉ−ベータアルミナ／共晶塩のようなグラファイト溶媒中のＬｉＨ］、［Ｌｉ／Ｌｉ−ガラス／共晶塩のようなグラファイト溶媒中のＬｉＨ］、［Ｎａ／ＮａＨ ＮａＡｌＥｔ_４／ＮａＮＨ_２］、［Ｎａ／ＮａＨ ＮａＯＨ／ＮａＮＨ_２］、［Ｎａ／Ｎａ−ベータアルミナ／ＮａＮＨ_２］、［Ｎａ／Ｎａ−ガラス／ＮａＮＨ_２］、［Ｋ／ＫＨ ＫＯＨ／ＫＮＨ_２］、［Ｋ／Ｋ−ベータアルミナ／ＫＮＨ_２］、及び ［Ｋ／Ｋ−ガラス／ＫＮＨ_２］である。追加的なセルは、（ｉ）Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、Ａｌ、ＬｉＳｉ、Ｓｉ、ＬｉＣ、Ｃ、ＬｉＰｂ、Ｐｂ、ＬｉＴｅ、Ｔｅ、ＬｉＣｄ、Ｃｄ、ＬｉＢｉ、Ｂｉ、ＬｉＰｄ、Ｐｄ、ＬｉＳｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、及びＦｅのセットから少なくとも１つの電極と、（ｉｉ）ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、及びＫＣｌから少なくとも２つの混合物を含む共晶電解質と、及び、（ｉｉｉ）妥当なＬｉＨの濃度は約０．００１から０．１ｍｏｌｅ％であるところ、ＬｉＨのような水素化物又はＨ_２ガスのような水素の源と、を含む。Ｌｉ_２ＮＨのような金属イミド又はＮａＮＨ_２又はＬｉＮＨ_２のような金属アミドを持つ実施例において、システムは、対応する金属及びアミドに関して平衡を維持するように半電池に適用されるＮＨ_３ガスに関し閉鎖していてよい。

追加的な典型的なセルは、原子状Ｈを支持してよいサポートを含んでよい。ここで、消費される原子状Ｈは、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＮｂＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＮｂＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ／ＮｂＣ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＮｂＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＮｂＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮｂＣ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＬｉＦ／ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．２ｍｏｌ％）／ＴｉＣ］、及び［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮｂＣ］のようなセルの中でＨの追加により消費された原子状Ｈを置換する。

セルは更に、アノード及びカソードのための集電体を含むが、集電体は、固体ホイル又はメッシュ材料を含む。アノード半電池のための妥当なコーティングされない集電体材料は、ステンレス鋼、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、及びＰｂ合金、耐熱金属及び貴金属の群から選ばれてよい。カソード半電池のための妥当なコーティングされない集電体材料は、ステンレス鋼、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｔｉ、Ｐｂ−酸化物（ＰｂＯ_ｘ）、及び貴金属の群から選ばれてよい。その代わりとして、集電体は、腐食しないであろうし、それが付けられたホイルを保護するであろう、薄い不動態層を持つ、Ａｌのような妥当な金属ホイルを含んでよい。何れかの半電池に使われるかもしれない典型的な耐食層は、ＴｉＮ、ＣｒＮ、Ｃ、ＣＮ、ＮｉＺｒ、ＮｉＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｗ、ＦｅＮ、及びＣｏＮである。実施例において、カソード集電体は、ＴｉＮ、ＦｅＮ、Ｃ、ＣＮがコーティングされたＡｌホイルを含む。コーティングは、当該技術分野において既知の如何なる方法によっても達成されるかもしれない。典型的な方法は、スパッタリングのような物理蒸着、化学蒸着、電着、噴霧固着、及び、ラミネーションである。

Ｌｉ^＋、Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｈ^＋、又はＨ⁻のようなＨの源又は触媒の源又は触媒のような種の化学ポテンシャル又は活動度は、電極又は電解質を変えることにより、水素化を引き起こすＨ_２又は水素化物を添加することにより、そして、種に相互作用する他の化学物質を添加することにより変えられるかもしれない。例えば、カソードは、過度のＬｉ又はＬｉＨ活動度によって不活性化に対して抵抗があるかもしれない水素化チタン又はニオブ水素化物のような金属水素化物又は金属であるかもしれない。電解質内のＬｉＨが電圧を低下させるところ、別の実施例において、カソードはＬｉＨよりも安定な金属水素化物である。電解質内に存在するＬｉＨは、水素化物及びＬｉを再形成するように対応する金属と反応するかもしれない。典型的な水素化物は、水素化ランタンである。典型的なセルは、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２又はＬａＨ_２−ｘ］である。他の妥当な水素化物は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｕ、及び Ｇｄのそれらのような水素化物、及びイットリウム水素化物、及び水素化ジルコニウムである。追加的な妥当な典型的な水素化物で、高い電気伝導度を示すものは、ＣｅＨ_２、ＤｙＨ_２、ＥｒＨ_２、ＧｄＨ_２、ＨｏＨ_２、ＬａＨ_２、ＬｕＨ_２、ＮｄＨ_２、ＰｒＨ_２、ＳｃＨ_２、ＴｂＨ_２、ＴｍＨ_２、及びＹＨ_２の群からの１以上である。実施例において、水素化物及び対応する金属の少なくとも１つの表面積は、セル・オペレーションの間に、反応のより速い速度を引き起こすように、増大させられる。水素は、カソード又はアノードコンパートメントの１以上に追加されてよい。追加は、水素ガスとしてであってよく、又は水素は膜を通しての浸透によって運ばれてよい。膜は、水素化物の金属からなってもよい。例えば、ランタン・チューブのような希土類金属チューブは、カソードを含んでよいが、Ｈ_２がチューブを通しての浸透によってのみ供給され得るようにチューブは密閉される。ランタン水素化物は、電解質と接触している表面の上にできる。

好ましくは、金属水素化物は、カソード反応物及びアノード反応物の少なくとも１つを含み、電気的な導体である。典型的な電気的に導電性の水素化物は、水素化チタン及び水素化ランタンである。他の妥当な電気的に導電性の水素化物は、ＴｉＨ_２、ＶＨ、ＶＨ_１．６、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＣｒＨ、ＣｒＨ_２、ＮｉＨ、ＣｕＨ、ＹＨ_２、ＹＨ_３、ＺｒＨ_２、ＮｂＨ、ＮｂＨ_２、ＰｄＨ_０．７、ＬａＨ_２、ＬａＨ_３、ＴａＨ、水素化ランタニド：ＭＨ_２（ホタル石）Ｍ＝Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｂ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕ；ＭＨ_３（立方）Ｍ＝Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｙｂ；ＭＨ_３（六方）Ｍ＝Ｓｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕ；アクチニド水素化物：ＭＨ_２（ホタル石）Ｍ＝Ｔｈ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ；ＭＨ_３（六方）Ｍ＝Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ、及びＭＨ_３（立方、複合体構造）Ｍ＝Ｐａ、Ｕである。実施例において、セルアノード反応物は、Ｌｉの源を含み、カソード反応物は、ＬｉＨよりも安定又は熱的に殆ど同じに安定な電気的に導電性の水素化物を含む。半電池反応物は、如何なる種類の支持体、又は、ＴｉＣのような炭化物のような電気的に導電性の支持体、ＴｉＢ_２、又はＭｇＢ_２のようなホウ化物、カーボン、又は、ＴｉＣＮのような他の支持体を更に含んでよい。妥当な典型的なリチウム源は、Ｌｉ金属、リチウム合金、又はリチウム化合物である。

典型的なセルは、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＥｕＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＧｄＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_３］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＥｕＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＧｄＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_３ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／溶融アルカリ炭酸塩電解質／ＺｒＨ_２、ＴｉＨ_２、ＣｅＨ_２、又はＬａＨ_２のような水素化物］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＥｕＨ_２］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＧｄＨ_２］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_２］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_３］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２ ＴｉＣ］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２ ＴｉＣ］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＥｕＨ_２ ＴｉＣ］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＧｄＨ_２ ＴｉＣ］、及び［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_２ ＴｉＣ］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＹＨ_３ ＴｉＣ］、［ＭＬｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２ ＴｉＣ］（Ｍは、合金又はＬｉとの化合物を形成し、Ｌｉの源として機能する金属のような１以上の元素）妥当な典型的な合金ＭＬｉは、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、Ｌｉ_２ＳｅのようなＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、酸化物、窒化物、ホウ化物、ケイ化物のようなＬｉ金属−半金属合金、及び混合金属Ｌｉ合金である。妥当な典型的な化合物ＭＬｉは、ＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２Ｓ、Ｌｉ_２Ｔｅ、Ｌｉ_２Ｓｅ、リチウムがインターカレーションしたカーボン、及びリチウムがインターカレーションしたカルコゲニドである。

電解質は、ハイドリノ反応の不活化を防止するＬｉＨ又はＬｉのような触媒の源又は触媒のための好ましい活動度を提供するかもしれないが、ここで、不活化は、ＬｉＨ又はＬｉのような触媒の源又は触媒の過度な活動度によるかもしれない。実施例において、混合物の２又はそれ以上の塩の比は、ＬｉＨのような第１の水素化物の活動度を減少させるように変えられるかもしれない。その代わりとして、第１の水素化物の活動度を減少させる第２の水素化物を形成する別の金属又は別の金属の化合物が、添加されるかもしれない。例えば、Ｋのようなアルカリ金属又はＫＣｌのようなアルカリハロゲン化物のようなその塩であって、より低い熱分解温度を持つＫＨのような対応する第２の水素化物を持つものが、第１から第２の水素化物に平衡がシフトするように添加されてもよい。第２水素化物は、水素を解放するように熱的に分解してよい。水素はポンピングによりリサイクルされてよい。別の実施例において、ＬｉＨのような第１の水素化物を触媒的に除去するかもしれないＬｉＯＨ又はＫＯＨのような同じ又は別の金属の水酸化物が、添加されるかもしれない。典型的な反応は次の通りである。

別の実施例において、セル温度は、ハイドリノ反応及びセルパワーを制御するようにＬｉ及びＬｉＨのような触媒の源又は触媒のような種の活動度を変更するように変化されてよい。温度は、一方の電極が他方のものに比べてより高くなるように制御されてよい。例えば、カソードは、高い速度でハイドリノ反応が伝播するようにＬｉ又はＬｉＨのような種の活動度に好ましく影響を与えるようにアノードに相対したその温度が上げられるように選択的に加熱されてよい。

実施例において、Ｌｉ又はＬｉＨのような触媒の源又は触媒の活動度は、触媒の源又は触媒を持つ合金又は化合物を形成するようなカソードを使用することにより制御されてよい。例えば、カソードは、Ｌｉと共に合金を形成するＳｎ又はＳｂを含んでよい。アノードは、ＬｉＡｌのようなカソードのより高い酸化ポテンシャルを持つ異なる合金で、又はＬｉのようなＬｉの源であってよい。

実施例において、ＬｉＨのような限定されるべき種の活動度は、温度と共に減少し、その活動度は、電解質の温度を低下することにより、より低くなる。より低い活動度は、温度と共に共晶塩中の種の減少させられる溶解度のせいであるかもしれない。塩は、その融点あたりで維持されてよい。実施例において、制御されるべきその活動度を持つ種はＬｉのような金属であり、その活動度は、限られた溶解度を持ち、電解質から析出してしまうようなＬｉＨのような水素化物を形成するように水素とそれを反応させることにより減少させられる。このようにして、Ｌｉのような金属は、水素をまき散らすことにより部分的に除かれるかもしれない。反応は、Ｌｉのような金属及び水素を再生する電気分解により逆転されるかもしれない。Ｌｉのような金属の活動度は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌの上にＬｉＦ−ＬｉＣｌという共晶電解質のようなより低いＬｉ溶解度を持つ電解質を選択することにより、減少させられる。実施例において、好ましいカソードは、バナジウム及び鉄であり、アノードは開放Ｌｉ金属アノードであるかもしれない。水素圧力は、高くあるかもしれず、Ｌｉ濃度を低下させるであろう。カソードは、電解質中に溶解したＬｉに接触する前に適用するか又は水素化するＨ２を持つかもしれない。過度のＬｉは、水素がセルに提供される反応によって、ＬｉＨへと変換されるかもしれない。

実施例において、金属又は水素化物のような種の活動度が、金属又は水素化物緩衝システムを使用することにより制御される。実施例において、金属はＬｉであり、水素化物はＬｉＨであり、金属又は水素化物活動度の少なくとも１つはアミド、イミド、又は窒化物の少なくとも１を含む緩衝材によって制御される。活動度を制御する反応混合物は、Ｌｉ、ＬｉＨ、ＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、Ｌｉ_３Ｎ、Ｈ_２、及びＮＨ_３の群からの１以上を含んでよい。システムは、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫのようなアルカリ及びアルカリ土類金属、ホウ素、Ｍｇ、Ｃａ、アルミニウム、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｃｄ、Ｐｄ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｅ、及びＴｅのような、Ｌｉと化合物を作る又は反応する化合物又は元素そのもの、のような金属と、ＬｉＢＨ_４、及びＬｉＡｌＨ_４と、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、及びＭｇＨ_２のようなアルカリ及びアルカリ土類水素化物と、アミド、イミド、及び窒化物と、の混合物を含んでよく、或いは、アミド、イミド、又は、ＮａＮＨ_２、ＫＮＨ_２、Ｍｇ（ＮＨ_２）_２、Ｍｇ_３Ｎ_２のような別の金属との窒化物、及び、酸化物、窒化物、ホウ化物、及び系化物のようなＬｉ金属−半金属合金又は混合金属Ｌｉ合金を形成するようにＬｉと反応する元素、の少なくとも１を含んでよい。システムは、更に、ＬｉＡｌＨ_４、及びＬｉ_３ＡｌＨ_６、又はアルカリ・ホウ化水素及びＮａ及びＫアルミニウム水素化物のような類似の水素化物を含んでよい。典型的な妥当な水素化物は、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、Ａｌ（ＢＨ_４）_３、ＬｉＡｌＨ_２（ＢＨ_４）_２、Ｍｇ（ＡｌＨ_４）_２、Ｍｇ（ＢＨ_４）_２、Ｃａ（ＡｌＨ_４）_２、Ｃａ（ＢＨ_４）_２、ＮａＡｌＨ_４、ＮａＢＨ_４、Ｔｉ（ＢＨ_４）_３、Ｔｉ（ＡｌＨ_４）_４、Ｚｒ（ＢＨ_４）_３、及びＦｅ（ＢＨ_４）_３である。反応混合物は、活動度を制御するように水素化物の混合物を含んでよい。典型的な混合物は、ＬｉＨ及びＮａＨ又はＫＨのような別のアルカリ水素化物である。混合物は、アルカリ土類金属又は水素化物を含んでよい。典型的な混合水素化物は、ＬｉＭｇＨ_３、ＮａＭｇＨ_３、及びＫＭｇＨ_３である。反応は、反応物がホウ素であるかもしれないところ、ＬｉＢＨ_４のような水素化物を形成するように反応物のような種と共に反応物を含んでよい。活動度は、セル温度及び圧力の少なくとも１つを制御することによって制御されるかもしれない。実施例において、セルは、金属のそれと相対的に水素化物のモルパーセントを制御することにより活動度を制御する温度及び圧力で、オペレーションされる。水素化物の分解温度及び圧力は、混合水素化物を用いて変化されてよい。活動度は、水素圧力を制御することにより、制御されてよい。電解質中の、如何なる半電池のコンパートメント中の、及び如何なる透過性の膜の源の中の、又は、他のセルのコンパートメント中の水素圧力は、制御されてよい。典型的なセルは、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２／Ｔｉ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２／Ｎｂ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２／Ｆｅ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ Ｌｉ_２ＮＨ ／Ｔｉ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ Ｌｉ_２ＮＨ／Ｎｂ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ Ｌｉ_２ＮＨ／Ｆｅ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／Ｔｉ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／Ｎｂ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／Ｆｅ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２ Ｌｉ_２ＮＨ／Ｔｉ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２ Ｌｉ_２ＮＨ／Ｎｂ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２ Ｌｉ_２ＮＨ／Ｆｅ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＭｇＨ_２ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２／Ｔｉ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＭｇＨ_２ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２／Ｎｂ］、及び［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＭｇＨ_２ ＬｉＨ ＬｉＮＨ_２／Ｆｅ］である。カソードは、金属、元素、合金又はＬｉと共に合金を作る化合物を含んでよい。カソードは、浸透による水素の源であってよい。カソード反応物は、金属、元素、合金又はＬｉと合金を作る化合物を含んでよい。反応物は粉末を含んでよい。典型的なカソード反応物は、Ｌｉとの合金を作るかもしれないＡｌ、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃ、及びＢ粉末である。実施例において、Ｈの源の少なくとも１つは、電解質中で溶解するかもしれない、及び、その活動度の制御が望まれるところの種であるかもしれない金属水素化物であってよい。水素化物は、合金を形成するようなカソード又はカソード反応物と反応するかもしれないＬｉＨである。

更に、電解質にアミド、イミド、及び窒化化合物を添加すると、反応物又は種の活動度が、リン化物、ホウ化物、酸化物、水酸化物、ケイ化物、ニトリド、ヒ化物、セレン化物、テルル化合物、アンチモン化合物、炭化物、硫化物、及び、水素化物化合物の群から少なくとも１つを添加することにより変化されてよい。実施例において、Ｌｉ又はＬｉＨ又はＫ、ＫＨ、Ｎａ、及びＮａＨのような他の触媒又は触媒源のような種の活動度は、種に結合するかもしれないアニオンを含む緩衝材を使用して制御される。緩衝材は、対イオンを含んでよい。対イオンは、ハロゲン化物、酸化物、リン化物、ホウ化物、水酸化物、ケイ化物、ニトリド、ヒ化物、セレン化物、テルル化合物、アンチモン化物、炭化物、硫化物、水素化物、炭酸塩、酸性炭酸塩、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素、二水素リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸エステル、過マンガン酸塩、クロレート、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、過亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、亜臭素酸塩、次亜臭素酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、亜ヨウ素酸塩、カンラン石、クロム酸、重クロム酸塩、テルル酸塩、セレン酸塩、砒酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、コバルト酸化物、酸化テルル、及び、ハロゲン、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎ、Ａｓ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｂ、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、及びＴｅのそれらのような他のオキシアニオンからなる群から少なくとも１つであるかもしれない。少なくとも１つのＣＩＨＴ半電池のコンパートメントは、対イオンの化合物を含んでよく、セルは塩橋を含んでよく、塩橋は対イオンに対して選択的であってよい。

ＬｉＨのような種がハイドリノ反応を阻害する場合において、その活動度は、それを減少させる支持体のような反応混合物の要素を用いることにより減少させられるかもしれない。活動度は、１又はそれ以上の倍数の影響により減少させられるかもしれない。種を消費する反応によってそれは取り除かれるかもしれない。例えば、カーボン支持体は、インターカレーション化合物を形成するようにＬｉ又はＬｉＨの１又はそれ以上を消費するようにＬｉをインターカレーション（層間挿入）させるかもしれない。種は、ハイドリノ反応物から物理的に又は熱力学的に除外されるかもしれない。例えば、Ｌｉ又はＬｉＨは、電解質を分割し、カーボンや炭化物のような支持体から離すかもしれないが、それは、後者内の存在、吸着、インターカレーションのそれよりも、前者における好ましい溶解度が高いからである。典型的な実施例において、ＬｉＨはカーボンに容易にインターカレーションされず或いは吸着されないかもしれず、ハイドリノ反応を阻害するように存在しない。

その代わりとして、塩橋は、カチオンが触媒のような種の源であるかもしれないところ、対イオンのカチオンに選択的であるかもしれない。Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、及びＫ^＋に対する妥当な塩橋は、それぞれＬｉ、ＮａＨ、及びＫの触媒の源は、それぞれ、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、及びＫ^＋で錯体化するベータアルミナである。Ｌｉ^＋の塩橋又は固体電解質は、ＬｉＢＨ_４−ＬｉＸ（Ｘ＝ハライド）のような安定化ＬｉＢＨ_４ハロゲン化物、Ｌｉ^＋含浸Ａｌ_２Ｏ_３（Ｌｉ−β−アルミナ）、Ｌｉ_２Ｓベースガラス、Ｌｉ_{０．２９＋ｄ}Ｌａ_０．５７ＴｉＯ_３（ｄ＝０から０．１４）、Ｌａ_０．５１Ｌｉ_０．３４ＴｉＯ_２．９４、Ｌｉ_９ＡｌＳｉＯ_８、Ｌｉ_１４ＺｎＧｅ_４Ｏ_１６（ＬＩＳＩＣＯＮ）、Ｌｉ_ｘＭ_１−ｙＭ’_ｙＳ_４（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、及びＭ’＝Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｓｂ）（チオ−ＬＩＳＩＣＯＮ）、Ｌｉ_２．６８ＰＯ_３．７３Ｎ_０．１４（ＬＩＰＯＮ）、Ｌｉ_５Ｌａ_３Ｔａ_２Ｏ_１２、Ｌｉ_１．３Ａｌ_０．３Ｔｉ_１．７（ＰＯ_４）_３、ＬｉＭ_２（ＰＯ_４）_３、Ｍ^ＩＶ＝Ｇｅ、Ｔｉ、Ｈｆ、及びＺｒ、Ｌｉ_１＋ｘＴｉ_２（ＰＯ_４）_３（０≦ｘ≦２）ＬｉＮｂＯ_３、ケイ酸リチウム、アルミン酸リチウム、リチウム・アルミノケイ酸塩、固体ポリマー又はゲル、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_３Ｐ、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、酸化リン（Ｐ_２Ｏ_５）、シリコン酸化アルミニウム、及び、それらの固体電解質、及び、技術分野で既知のその他のものかもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ／Ｌｉ固体電解質／Ｒ−Ｎｉ］である。導電度は、Ｌｉ_３ＰＯ_４又はＬｉ_３ＢＯ_３のようなＬｉ塩で高められるかもしれない。Ｌｉガラスはまた、Ｌｉ^＋塩橋として機能するかもしれない。例えば、ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）ＧＦ／Ｄ １：１ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）中において１ＭのＬｉＰＦ６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／ＬＰ３０としても知られているエチレンカーボネート、又は、１：１炭酸ジメチル（ＤＭＣ）中において１ＭのＬｉＰＦ_６／ＬＰ３０としても知られているエチレンカーボネート（ＥＣ）は隔離体として機能する／電解質である。ハライド安定化ＬｉＢＨ_４は、室温でも、高速Ｌｉ^＋イオン導体として機能するかもしれない。ハライドは、ＬｉＦ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、又はＬｉＩであるかもしれない。隔離体（セパレータ）は、一層又は多層ポリオレフィン又はアラミドのような膜であるかもしれない。膜は、アノード及びカソード間のバリアを提供するかもしれず、更に、セルの一方の側から他方の側へとリチウムイオンの交換を可能にするかもしれない。妥当な膜セパレータは、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、又は三層（ＰＰ／ＰＥ／ＰＰ）電解質膜である。特定の典型的な膜は、セルゲート（Ｃｅｌｇａｒｄ）２４００ポリプロピレン膜（シャーロッテ、ノースカロライナ州）で、２５μｍの厚みがあり気孔率が０．３７である。電解質は、１：１炭酸ジメチル（ＤＭＣ）中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液／エチレンカーボネート（ＥＣ）であるかもしれない。別の妥当な隔離体／電解質は、セルゲート（Ｃｅｌｇａｒｄ）２３００及び、３０：５：３５：３０ ｖ中の１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液／ｖ ＥＣ−ＰＣ−ＥＭＣ−ＤＥＣ溶媒である。他の妥当な溶媒及び電解質は、リチウム［ビス（オキザレート）ボラート］のようなリチウムをキレートしたホウ酸塩アニオン電解質、ジオキソラン、テトラヒドロフラン誘導体、ヘキサメチルホスホルアミド（ＨＭＰＡ）、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ベンゾジオキサン（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、及び、１，３−ジオキソランのようなジオキソランにおける過塩素酸リチウムである。当該技術分野の当業者に知られる他の溶媒は、Ｌｉベースのアノードのオペレーションにとって適切であるものであり、妥当である。これらの溶媒は、プロピレン・カーボネートのような有機から、塩化チオニル及び二酸化硫黄のような無機までの範囲に及び、かつ、典型的に、カルボニル、ニトリル、スルホニル、及びエーテル基のうちの少なくとも１つのような極性基を持っている。溶媒は、溶媒の安定性を増大させる添加材を更に含んでよく、ハイドリノ反応の程度及び速度の少なくとも１つを増大させてよい。

実施例において、有機カーボネート及びエステルは、電解質溶媒を含んでよい。妥当な溶媒は、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレン・カーボネート（ＢＣ）、γ−ブチロラクトン（γＢＬ）、δ−バレロラクトン（δＶＬ）、Ｎ−メチルモルホリン−Ｎ−オキシド（ＮＭＯ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、酢酸エチル（ＥＡ）、メチル・ブタノエート（ＭＢ）、及びエチル・ブタノエート（ＥＢ）である。実施例において、有機エーテルは電解質溶媒を含んでよい。妥当な溶媒は、ジメトキシメタン（ＤＭＭ）、１，２−ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，２−ジエトキシエタン（ＤＥＥ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン（２−Ｍｅ−ＴＨＦ）、１，３−ジオキソラン（１，３−ＤＬ）、４−メチル−１，３−ジオキソラン（４−Ｍｅ−１，３−ＤＬ）、２−メチル−１，３−ジオキソラン（２−Ｍｅ−１，３−ＤＬ）である。リチウム塩は電解質の溶質を含んでよい。妥当な溶質は、リチウム・テトラフルオロホウ酸塩（ＬｉＢＦ_４）、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、リチウム・ヘキサフルオロアルセネート（ＬｉＡｓＦ_６）、リチウム・パーコレート（ＬｉＣｌＯ_４）、リチウム・トリフレート（Ｌｉ^＋ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻）、リチウム・イミド（Ｌｉ^＋［Ｎ（ＳＯ_２ＣＦ_３）_２］⁻）、及びリチウムベチ（ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｅｔｉ）（Ｌｉ^＋［Ｎ（ＳＯ_２ＣＦ_２ＣＦ_３）_２］⁻）である。実施例において、パフォーマンス向上添加剤が、それは１２クラウン−４、１５−クラウン−５、アザエーテル、ホウ酸塩、ボラン、及びボロン酸塩のようなものであるが、バルク特性のために添加される。実施例において、電解質は更に、ＣＯ_２、ＳＯ_２、１２−クラウン−４、１８−クラウン−６、カテコール・カーボネート（ＣＣ）、ビニレンカーボネート（ＶＣ）、エチレンスルフィート（ＥＳ）、α−ブロモ−γ−ブチロラクトン、クロロギ酸メチル、２−アセチルオキシ−４，４−ジメチル−４−ブタノリド、スクシンイミド、Ｎ−カルボベンゾキシオキシこはく酸イミド、及びケイ皮酸メチルのようなアノード固体電解質界面（ＳＥＩ）添加剤を含んでよい。実施例において、電解質は、Ｉ⁻／Ｉ_２、ｎ−ブチルフェロセン、１，１’−ジメチルフェロセン、フェロセン誘導体、１，２，４−トリアゾールＮａのような塩、イミダゾールＮａのような塩、１，２，５，−トリシアノベンゼン（ＴＣＢ）、テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、置換ベンゼン、ピロカーボネート、及びシクロヘキシルベンゼンのようなカソード表面層添加剤を含んでよい。実施例において、電解質は、環状カーボナート、γＢＬ、線状エステル、フッ素化エステル、フッ素化カーボネート、フッ素化カルバメート、フッ素化エーテル、グリコールボレートエステル（ＢＥＧ）、スルホン、及びスルファミドのような新規な非水溶性の溶媒を含んでよい。実施例において、電解質は更に、芳香族Ｌｉホウ酸塩、非芳香族Ｌｉホウ酸塩、Ｌｉキレートリン酸塩、Ｌｉ ＦＡＰ、Ｌｉアゾレート（ａｚｏｌａｔｅ）、及びＬｉイミダゾリド（ｉｍｉｄａｚｏｌｉｄｅ）のような新規なリチウム塩を含んでよい。実施例において、分子ハイドリノのようなハイドリノ生成物は、ＤＭＦのような溶剤に可溶である。典型的なセルは、［Ｌｉ／ＤＭＦ ＬｉＰＦ_６を少なくとも含む溶剤／ＣｏＯ（ＯＨ）］である。

Ｌｉ^＋、Ｌｉ、ＬｉＨ、Ｈ^＋、又はＨ⁻のようなＨの源又は、触媒の源、触媒のような種の化学ポテンシャル又は活動度は、ハイドリノ反応物及びハイドリノを形成するように、電気化学的反応、電子輸送、及びイオン輸送のうち少なくとも１つを容易にするように調節されてよい。調節は、少なくとも半電池の１つの外部反応物に接触している電気的に導電性のチャンバーの中で内部反応物又は種の少なくとも１つの存在により引き起こされる外部ポテンシャルの変化であってよい。電気的に導電性のチャンバーは、カソード又はアノードのようなセルの電極であってよい。内部反応物又は種は、Ｐｄ又はＰｔ水素化物のような貴水素化物又はＮｂＨ_２のような内部遷移元素水素化物、ＴｉＨ_２のような遷移金属水素化物、ＭｇＨ_２のようなアルカリ土類金属水素化物、ＫＨのようなアルカリ水素化物のような水素化物であってよい。カソード又はアノードを含む導電性のチャンバーは、金属水素化物を含んでよい。内部反応物又は種は、Ｋのようなアルカリ金属、Ｍｇ又はＣａのようなアルカリ土類金属、Ｔｉ又はＶのような遷移金属、Ｎｂのような内部遷移金属、Ｐｔ又はＰｄのような貴金属、Ａｇ、のような金属、化合物、又は半金属であってよい。典型的な化合物は、金属ハロゲン化物、酸化物、リン化物、ホウ化物、水酸化物、ケイ化物、窒化物、ヒ化物、セレン化物、テルル化合物、アンチモン化物、炭化物、硫化物、水素化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素塩、二水素リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸エステル、過マンガン酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、過亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、亜臭素酸塩、次亜臭素酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、亜ヨウ素酸塩、次亜ヨウ素酸塩、クロム酸塩、重クロム酸塩、テルル酸塩、セレン酸塩、ヒ酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、酸化コバルト、酸化テルル、及び、ハロゲン、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎ、Ａｓ、Ｓ、Ｓｂ、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、及びＴｅのそれらのような他のオキシアニオンを持つものである。内部反応物又は種は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、又はＨｇのような金属、水酸化物又は硝酸塩のような化合物、Ｐ、Ｓ、及びＩのような元素、及び、セル温度で液体かもしれないＳｅ、Ｂｉ、及びＡｓのような半金属、のうちの少なくとも１つであってよい。溶融金属は、チャンバーに電気的な接触を提供するかもしれない。他の導電体は、金属粉末又はマトリクス、溶融金属、ＴｉＣのような炭化物、ＭｇＢ_２のようなホウ化物、又は、カーボンブラックのようなカーボン、のうちの少なくとも１のような内部反応物又は種と混合されてよい。典型的なセルは、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｆｅ（Ｐｄ）（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｆｅ（Ｐｄ）（Ｈ_２）］、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｉ（Ｐｄ）（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｉ（Ｐｄ）（Ｈ_２）］、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｉ（Ｃｄ）（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｉ（Ｃｄ）（Ｈ_２）］、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｉ（Ｓｅ）（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｉ（Ｓｅ）（Ｈ_２）］、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｐｄ）（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｐｄ）（Ｈ_２）］、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｃｄ）（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｃｄ）（Ｈ_２）］、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｓｅ）（Ｈ_２）］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｓｅ）（Ｈ_２）］、［Ｌｉ ｂｅｌｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（ＴｉＣ Ｂｉ）（Ｈ_２）］、及び ［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ （ＴｉＣ Ｂｉ）（Ｈ_２）］ であるが、ここで、（）は、チューブ又はチャンバーの中を意味する。

アノードを含む導性のチャンバーは、金属を含んでよい。実施例において、カソードの内部において、ＫＨ、ＴｉＨ、及びＮｂＨの少なくとも１つのような内部水素化物のポテンシャルは、ハイドリノ反応を許すように、８ｍｏｌ％の飽和でのＬｉＨのＬｉ活動度のそれに合致させる。内部水素化物のポテンシャルは、水素化の程度を制御することにより制御できる。後者は、適用される水素ガスの圧力を制御することにより制御できる。追加として、外部種の化学ポテンシャル又は活動度は、内部反応物又は種を含む金属又は他の電気的に導体の材料を選択することにより所望の値に合わせるように調節されてよい。所望のポテンシャル又は活動度は、ハイドリノ反応の高い速度を達成する。実施例において、所望のポテンシャルは、ハイドリノ形成を含まない化学に基づくと、約ゼロの理論電圧に対応する。約ゼロの範囲は、１Ｖ以内であるかもしれない。金属又は導体材料は、以下の群から選ばれてよい。それは、金属、ＴｉＣのような金属炭化物、ＴｉＢ_２、及びＭｇＢ_２のような金属ホウ化物、窒化チタンのような金属窒化物、及び、次のリストからの元素を含む元素又は材料、からなる群である。リストには、アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、ホウ素、カドミウム、カルシウム、カーボン（グラファイト）、セリウム、セシウム、クロミウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ガリウム、ゲルマニウム、金、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、鉄、ランタン、リード、リチウム、ルテチウム、マグネシウム、マンガン、水銀、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、オスミウム、パラジウム、燐、プラチナ、カリウム、プラセオジム、プロメチウム、プロトアクチニウム、レニウム、ロジウム、ルビジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、セレニウム、シリコン、銀、ナトリウム、ストロンチウム、硫黄、タンタル、テクネチウム、テルル、テルビウム、ツリウム、スズ、チタン、タングステン、バナジウム、イッテルビウム、イットリウム、亜鉛、及びジルコニウムが挙げられる。金属は、アルミニウム、アンチモン、バリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、セリウム、セシウム、クロミウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ガリウム、ゲルマニウム、金、ハフニウム、ホルミウム、インジウム、イリジウム、鉄、ランタン、リード、リチウム、ルテチウム、マグネシウム、マンガン、水銀、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、オスミウム、パラジウム、プラチナ、カリウム、プラセオジム、プロメチウム、プロトアクチニウム、レニウム、ロジウム、ルビジウム、ルテニウム、サマリウム、スカンジウム、セレニウム、シリコン、銀、ナトリウム、ストロンチウム、タンタル、テクネチウム、テルル、テルビウム、ツリウム、スズ、チタン、タングステン、バナジウム、イッテルビウム、イットリウム、亜鉛、及びジルコニウムからなるリストからでよい。実施例において、空洞のＨ透過性のカソード又はアノードのような導電性のコンパートメント内の水素化物は、半電池又は電解質の中に壁を通して拡散する。水素化物は、未反応の水素ガスをコンパートメントへポンピングすることにより、再生されてよい。その代わりとして、チャンバーは、冷やされる、又は、冷えて、水素化物が自発的に生じるかもしれない。水素は、それが反応して水素化物を再生する導電性のチャンバーの内側にバルブを通して半電池のコンパートメントの少なくとも１つからガスラインを通して対応する金属のような内部反応物又は種へと流れるかもしれない。

電解質は、追加的に、アルカリ又はアルカリ土類金属又は水素化物のような金属又は水素化物を含んでよい。妥当なアルカリ土類金属及び水素化物は、それぞれ、Ｍｇ、及びＭｇＨ_２である。少なくとも１つの電極は、ＴｉＣ、ＹＣ_２、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、及びＷＣのような支持体を含んでよく、そして、半電池は更に、Ｋ、ＮａＨ、又はＬｉ^＋の移動からのＬｉのような触媒と、Ｍｇ又はＣａのような還元剤と、ＴｉＣ、ＹＣ_２、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、又はＷＣのような支持体と、ＬｉＣｌ、ＳｒＢｒ_２、ＳｒＣｌ_２、又はＢａＣｌ_２のような酸化剤と、及び、Ｒ−Ｎｉ、ＴｉＨ_２、ＭｇＨ_２、ＮａＨ、ＫＨ、又はＬｉＨのような水素化物のようなＨの源と、を含んでよい。Ｈの源として機能し、或いは、触媒を形成するように、半電池のコンパートメントの壁を通して、水素は浸透するかもしれない。浸透するＨの源は、Ｈ⁻の酸化からかもしれない。

実施例において、Ｍｇ^２＋は、表１に与えられる反応により触媒として機能する。Ｍｇ^２＋の源はカソード又はアノード反応物又は電解質であってよい。電解質は、ヨウ素化物のようなハライドのような少なくとも１つのマグネシウム塩を含む共晶混合物のような水素化物イオン導体のような溶融塩であるかもしれない。電解質は、水溶性のマグネシウムハロゲン化物又は他の可溶性のマグネシウム塩のような水溶性であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ_３Ｍｇ／ＭｇＩ_２又はＭｇＸ_２−ＭＸ’又はＭＸ’_２（Ｘ，Ｘ’＝ハライド、Ｍ＝アルカリ又はアルカリ土類）／ＣｅＨ_２、ＴｉＨ_２、又はＬａＨ_２］及び［Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２／ＭｇＩ_２、ＭｇＳＯ_４、及びＭｇ（ＮＯ_３）_２及びＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のようなマグネシウム塩の少なくとも１個／ＣＢ、ＰｔＣ、ＰｄＣのようなカーボン］である。

ＣＩＨＴセルの実施例において、Ｍｇ、Ｃａ、又はＭｇプラス支持体、又はＣａプラス支持体は、ここで、適当な支持体は、ＴｉＣ、Ｔｉ３ＳｉＣ２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣ、及びＹＣ２から選択されるが、アノード・コンパートメントの還元剤からなる。電解質は、水素化物イオンを導通する共融混合物のような塩から成るかもしれない。カソードとオプションとしてアノード・コンパートメントは、水素隔膜から成るかもしれない。それが膜に浸透して、それらがＨに陽性原子価を増加させられるかもしれないアノードコンパートメントに電解質中を移動する水素化物イオンをつくるように、水素はカソード・コンパートメントに供給されるかもしれない。Ｈはアノード膜を通して拡散するかもしれなくて、ハイドリノからにバルク触媒と反応するかもしれない。ＣＩＨＴセルのもう一つの実施例に、アルカリ金属またはアルカリ金属水素化物は触媒の触媒または源から成る、そして、アノード反応混合物はＭｇまたはＣａと支持体（適当な支持体はＴｉＣから選ばれる）のようなアルカリ土類金属のような還元剤の少なくとも１つＴｉ３ＳｉＣ２、ＷＣ、ＴｉＣＮ、ＭｇＢ_２、Ｂ４Ｃ、ＳｉＣとＹＣ２を更に含むかもしれない。この反応混合物は、アノード・コンパートメントの還元剤から成るかもしれない。電解質は、水素化物イオンを導通する共融混合物のような塩から成るかもしれない。ある実施例において、電解質は、水素化物イオンを導通するかもしれないＫＯＨのような融解したアルカリ金属水酸化物から成る。カソードとオプションとしてアノード・コンパートメントは、水素隔膜から成るかもしれない。それが膜に浸透して、アノード彼らがＨに陽性原子価を増加させられるかもしれないコンパートメントに電解質中を移動する水素化物イオンをつくるように、水素はカソード・コンパートメントに供給されるかもしれない。Ｈはアノード膜を通して拡散するかもしれなくて、ハイドリノからに触媒と反応するかもしれない。あるいは、Ｈは触媒と反応するかもしれないか、その触媒はカソードまたはアノード膜で、または、電解質内で、形成され、存在するかもしれない。

ある実施例において、塩橋は水素化物イオンのために高い導電率で固形物から成る。塩橋は、電解質の役割をするかもしれない。塩橋と電解質の少なくとも１つは、水素化物（例えばＭｇＨ２またはＣａＨ２のようなアルカリまたはアルカリ土類水素化物、ＬｉＦのようなアルカリまたはアルカリ土類ハロゲン化物のようなハロゲン化物とＡｌ_２Ｏ_３粉のようなマトリックス材）の混合物から成るかもしれない。焼結がＨ２雰囲気であるかもしれない混合物は、焼結されるかもしれない。あるいは、塩橋と任意に電解質は、カソードとアノード半電池反応物の少なくとも１つが塩橋または電解質で解決できない溶融塩のような液体である。熱した水素化物導体塩橋の例は、ＬｉＣｌ／ＫＣｌ共晶溶融塩のＬｉＨである。典型的なハイドリノ反応物は、触媒の源とＮａＨまたはＫＨのような水素の源、ＴｉＣのような支持体、Ｃ、Ｐｄ／ＣとＰｔ／Ｃである、そして、ＭｇＨ_２または他の他のようなアルカリ土類水素化物はＬｉＨ、ＭＢＨ_４とＭＡｌＨ_４（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）の少なくとも１つのような水素化物を熱的に再生させた。半電池コンパートメントは、電気的に絶縁セパレータで孤立させるかもしれなくて、接続されるかもしれない。セパレータは、塩橋のために支持体として機能するかもしれない。塩橋は、セパレータで支えられる溶融塩から成るかもしれない。セパレータは、ＭｇＯまたはＢＮファイバーであるかもしれない。後者は、不織フェルト又は織布としてかもしれない。ある実施態様では、触媒又は触媒源、好ましくはＮａＨはフラーレン、カーボンナノチューブ及びゼオライトなどのＨＳＡ材料の内部に挿入される。各々の半電池反応混合物はプラークに押しやられるかもしれなくて、アノードとカソードの集電装置に付けられるかもしれない。プラークは、金属板のような少なくとも１枚の穿孔したシートで確保されるかもしれない。あるいは、セパレータは、Ｈに対して透過性かもしれず、Ｈ⁻がカソード半電池界面でＨを形成するように反応し、Ｈがセパレータを通過し、アノード半電池界面でＨ−を形成する。成形ＨによってＨ⁻を輸送する適当なセパレータは、耐火性卑金属（例えばＶ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｗ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｔｈ、と、ＰｄとＰｄ／Ａｇ合金のような貴金属と合金と同様に希土類元素）である。Ｈ膜から成っている金属は、界面でＨ⁻／Ｈ変換の活性を増やすためにバイアスされるかもしれない。活性は、濃度勾配を用いても増やされるかもしれない。

ある実施例において、アノード・コンパートメントだけがセルの間で電圧を高めるためにハイドリノ反応を好ましい速度に維持するために必要な一つ以上の選択的な反応物を含むこと以外は、両方のコンパートメントが同じ反応物の少なくとも１つを含むかもしれないカソード・コンパートメントとアノード・コンパートメントから、ＣＩＨＴセルは成る。イオン伝導体、しかし、大幅に電子のための絶縁物である塩橋のそばで、アノードとカソード・コンパートメントは接触している。ある実施例において、塩橋は水素化物イオン導電性のために選択的である。ある実施例において、塩橋は選択的な反応物を除いてコンパートメントの間に反応物質の移行または交換を許すかもしれない。ある実施例において、アノード・コンパートメントは、触媒と水素（例えばＮａＨまたはＫＨ）、任意に還元剤（例えばＭｇとＭｇＨ２のようなアルカリ土類金属または水素化物）と一つ以上の選択的な反応物（例えば水素解離剤の役割をしもするかもしれない少なくとも１つの支持体）の源の触媒または源を含む。支持体は、炭素、炭化物またはホウ化物から成るかもしれない。適当な炭素、炭化物とホウ化物は、カーボンブラック、ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＴｉＣＮ、ＳｉＣ、ＹＣ_２、ＴａＣ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＨｆＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＺｒＣ、ＣｒＢ_２、ＶＣ、ＺｒＢ_２、ＮｂＣとＴｉＢ_２である。水素解離剤の役割をしもするかもしれない適当な支持体は、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ Ｐｄ／ＭｇＯ、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ／ＭｇＯとＰｔ／Ａｌ_２Ｏ_３である。塩橋のために支持体の役割をしもするかもしれない電気的に絶縁セパレータで、半電池コンパートメントは孤立するかもしれなくて、つながれるかもしれない。塩橋は、セパレータで支えられる溶融塩から成るかもしれない。溶融塩は電解質（水素化物から成っている電解質）の少なくとも１つであるかもしれない、そして、水素化物は電解質に溶けた。あるいは、塩橋は、選択的な反応物に浸透しないセパレータと取り替えられる。選択的な反応物（ｓ）を通さない間、セパレータはアノードーコンパートメントまたはカソード−コンパートメント反応混合物のどちらのでも一つ以上のイオンまたは化合物に浸透するかもしれない。ある実施例では、支持体に対してセパレータは透過性でない。セパレータは、ＭｇＯまたはＢＮファイバーであるかもしれない。後者は、不織フェルト又は織布としてあるかもしれない。選択的な反応物に選択的な反応物とセパレータまたは塩橋の不透過性から成っているアノード・コンパートメント反応物のためにだけ、選択的にイオン化触媒を形成するハイドリノ反応は、アノード・コンパートメントでできる。

ある実施例において、イオンと電子の輸送は、ハイドリノ反応物がカソードまたはアノード・コンパートメントの少なくとも１つでより別の領域でつくられる原因になる。ハイドリノ反応が電解質の少なくとも１つの位置、塩橋、電解質と塩橋の界面、電解質−カソード界面とアノード−電解質界面で起こるように、ハイドリノ反応物は電解質でできるかもしれない。カソードは水素隔膜（例えばニッケル箔またはチューブまたは多孔質ニッケル電極）から成るかもしれない、そして、電解質はＬｉＣｌ−ＫＣｌで溶かされるＬｉＨのような水素化物イオンを輸送する共晶の塩から成るかもしれない。水素は膜に浸透するかもしれない、そして、ＬｉまたはＫとＨが界面で形成されて、ハイドリノをつくるためにさらに反応するように、Ｌｉ＋またはカリウムイオンのような触媒イオンは電解質境界面でＬｉまたはＫのような触媒にされるかもしれない。別の実施例において、還元電位が増加する。ある実施例において、ＬｉＣｌ−ＫＣｌの濃度はおよそ５８．５＋４１．２のｍｏｌ％である、溶融温度はおよそ４５０の℃である、そして、ＬｉＨ濃度はおよそ０．１のｍｏｌ％であるか、低い。他の実施例に、ＬｉＨ濃度は、およそ８．５％の飽和限度へのどんな望ましいモル・パーセントでもあるかもしれない。もう一つの典型的な実施例に、電解質はＬｉＨ＋ＬｉＦ＋ＫＦから成るかもしれない、あるいは、ＮａＦと任意に支持体がＴｉＣのようにある。他の妥当な電解質は、セル反応が金属交換であるかもしれないところ、アルカリハロゲン化物、アルカリ及びアルカリ土類ホウ化水素の混合物である。妥当な混合物は、約４３＋５７ｍｏｌ％のＮａＨ−ＫＢＨ_４で融点が約５０３℃、約６６＋３４ｍｏｌ％のＫＨ−ＫＢＨ_４で融点が約３９０℃、約２１＋７９ｍｏｌ％のＮａＨ−ＮａＢＨ_４で融点が約３９５℃、約５３＋４７ｍｏｌ％のＫＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４で融点が約１０３℃、約４１．３＋５８．７ｍｏｌ％のＮａＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４で融点が約２１３℃、及び約３１．８＋６８．２ｍｏｌ％ＫＢＨ_４−ＮａＢＨ_４で融点が約４５３℃、の共晶混合物であり、混合物は更に、ＬｉＨ、ＮａＨ、又はＫＨのようなアルカリ又はアルカリ土類水素化物を含んでよい。水素化物の妥当な濃度は、０．００１から１０ｍｏｌ％である。典型的なセルは、［Ｋ／ＫＨ ＫＢＨ_４−ＮａＢＨ_４／Ｎｉ］、［Ｎａ／ＮａＨ ＮａＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４／Ｎｉ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＨ ＫＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４／Ｎｉ］、［Ｋ／ＫＢＨ_４−ＮａＢＨ_４／Ｎｉ］、［Ｎａ／ＮａＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４／Ｎｉ］、及び［ＬｉＡｌ／ＫＢＨ_４−ＬｉＢＨ_４／Ｎｉ］である。アルミニウム水素化物はホウ化水素を置換するかもしれない。

電解質は、ＬｉＨ以外の触媒の源又は触媒を含むかもしれず、ＫＨ又はＮａＨのような他の妥当な電解質は、ＮａＢｒ＋ＮａＩ、ＫＯＨ＋ＫＢｒ、ＫＯＨ＋ＫＩ、ＮａＨ＋ＮａＡｌＥｔ_４、ＮａＨ＋ＮａＡｌＣｌ_４、ＮａＨ＋ＮａＡｌＣｌ_４＋ＮａＣｌ、ＮａＨ＋ＮａＣｌ＋ＮａＡｌＥｔ_４ 及びハロゲン化物のような他の塩の１つで、あるかもしれない。少なくとも１つの塩のカチオンは、触媒または触媒の源であるかもしれない。ある実施例において、Ｈの源及び触媒は、Ｃｌ⁻またはＨの酸化によって形成されるＨＣｌであるかもしれない。Ｃｌ⁻は、電解質からであるかもしれない。

触媒作用反応の領域の局在化が局所的にイオンと電子を生産する原因になるために、熱的セルの実施例は、反応混合物分配から成る。セルだけの最初のエリアがこの少なくとも１つの最初の領域と少なくとももの（セルの第２の領域）の間で電圧を高めるためにハイドリノ反応を好ましい速度に維持するために必要な一つ以上の選択的な反応物を含むように、反応物は分配された。セルはある実施例において伝導性の壁から成るか、伝導性の回路から成るかもしれない。電子流は、電圧のためにセルまたは回路の壁の中を流れるかもしれない。電子は、水素化物イオンのような陰イオンを生産するために、水素化物のような第２の領域で、反応物を還元する。陰イオンは、回路を完成するために、第２から最初の領域に移るかもしれない。移動は、溶媒又は溶融塩を通してかもしれない。溶融塩は電解質（水素化物から成っている電解質）の少なくとも１つであるかもしれない、そして、水素化物は電解質に溶けた。セパレータまたは塩橋は、最初の領域で選択的な反応物を維持するかもしれない。セパレータまたは塩橋は、分離されるよう求められる他の反応物の分離を維持もするかもしれない。セパレータまたは塩橋は、水素化物イオンに選択的かもしれない。

典型的な実施例において、アノード・コンパートメントまたは領域だけが支持体を含むこと以外は、アノードとカソード反応物は同じことである。塩橋は必要とされない、そして、物理的なセパレータとイオン伝導体はカソード・コンパートメントまたは領域で支持体を任意に閉じ込めるかもしれない。例えば、アノードとカソード反応混合物はＮａＨまたはＫＨとＭｇから成る、そして、アノード反応混合物はＴｉＣを更に含む。他の典型的な実施例に、両方のセルの反応混合物は触媒、触媒の源と水素（例えばＬｉの少なくとも１つ、ＬｉＨ、Ｎａ、ＮａＨ、Ｋ、ＫＨ、Ｒｂ、ＲｂＨ、Ｃｓ、ＣｓＨ、ＭｇとＭｇＨ_２）の源の一つ以上から成る、そして、還元剤の少なくとも１つまたは水素化物はアルカリ土類金属または水素化物（例えばＭｇ、ＬｉＨ、ＭＢＨ_４、ＭＡｌＨ_４（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）とマネーサプライＭ_２（ＢＨ４）_２（Ｍ＝Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ））のような反応物をやりとりする。支持体は、アノード・コンパートメントまたは領域で局地化される。水素解離剤として機能するかもしれない適当な支持体は、炭素、炭化物またはホウ化物を含む。適当な炭素、炭化物とホウ化物は、カーボンブラック、ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＹＣ_２、ＴｉＣＮ、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｍｏ_２Ｃ、ＷＣ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＨｆＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＺｒＣ、ＣｒＢ_２、ＶＣ、ＺｒＢ_２、ＮｂＣとＴｉＢ_２を含む。水素解離剤として機能するかもしれない適当な支持体は、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ Ｐｄ／ＭｇＯ、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ／ＭｇＯとＰｔ／Ａｌ_２Ｏ_３を含む。適当なアノード反応混合物は、ＮａＨ Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３ ＴｉＣ＋Ｈ_２、ＮａＨ ＮａＢＨ_４ ＴｉＣ、ＮａＨ ＫＢＨ_４ ＴｉＣ、ＮａＨ ＮａＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＮａＨ ＫＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ ＮａＢＨ_４ ＴｉＣ、ＫＨ ＫＢＨ_４ ＴｉＣ、ＫＨ ＮａＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ ＫＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＮａＨ ＲｂＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＮａＨ ＣｓＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ ＲｂＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ ＣｓＢＨ_４ Ｍｇ ＴｉＣ、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣ Ｍｇ（ＢＨ_４）_２、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣ Ｃａ（ＢＨ_４）_２、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ Ｍｇ（ＢＨ_４）_２、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ Ｃａ（ＢＨ_４）_２、ＮａＨ Ｍｇ ＴｉＣ、ＫＨ Ｍｇ ＴｉＣ、ＬｉＨ Ｍｇ ＴｉＣ、ＮａＨ Ｍｇ Ｐｄ／Ｃ、ＫＨ Ｍｇ Ｐｄ／Ｃ、ＬｉＨ Ｍｇ Ｐｄ／Ｃ、ＮａＨ Ｍｇ Ｐｔ／Ｃ、ＫＨ Ｍｇ Ｐｔ／Ｃ、ＮａＨ Ｍｇ ＬｉＣｌ、ＫＨ Ｍｇ ＬｉＣｌ、ＫＨ ＫＯＨ ＴｉＣとＬｉＨ Ｍｇ Ｐｔ／Ｃを含む。実施例において、カソード反応物は、支持体なしで同じであるかもしれない。その代わりとして、実施例において、アノード反応物は、支持体なしで同じであるかもしれない。

ハイドリノ化学は、異なる金属からなる２つの電極の１つで、局所化され得る。１つの電極でハイドリノを形成する選択性は、触媒又は原子状水素のようなハイドリノ南濃物を生じる特定の好ましい化学反応によるものであるかもしれない。例えば、１つの電極は、ハイドリノ反応が起きるようにＨ_２をＨに解離させるかもしれない。反応混合物は、異なるアルカリ金属及びＬｉＣｌ及びＫＣｌの混合物のようなハロゲン化物の少なくとも１つを含む化合物の混合物のような、水素化物導電性の共晶塩の中のＬｉＨのようなアルカリハロゲン化物を含むかもしれない。Ｃｕ又はＦｅのような解離性活動度のより低い電極に対して、Ｎｉ、Ｔｉ、又はＮｂのようなＨ_２解離剤を含む電極に関して、半電池反応はいかのようであってよい。
カソード反応（Ｈ_２解離剤）

アノード反応

正味の反応

ここで、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫのような触媒金属である。

実施例において、ハイドリノを形成するための酸化還元反応は、式（２３７）のカソード反応を含むが、ここで、ＭはＬｉのようなアルカリ金属である。妥当なカソード解離剤金属は、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｖ、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｗ、Ｒｈ、Ｚｒ、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、及びＴｈホイルである。典型的な反応は次の通りである。
カソード反応（例えば、Ｎｂホイル）

アノード反応

正味反応

Ｌｉ金属アノードは、Ｌｉが電解質中の浮力により維持される電解質中の逆向き釣鐘又はカップと、多孔性の電極と、ＬｉＡｌ合金のようなＬｉ合金又はＮｉチューブのような金属チューブの中のＬｉ金属とを含んでよい。塩は、７９−２１ｗｔ％ＬｉＣｌ−ＬｉＦ又は５１．９−４７．６ｗｔ％ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような共晶塩であってよい。オペレーション温度は、ＬｉＦ／ＬｉＣｌ共晶塩に対して約４８５℃より上、又は、ＬｉＣｌ／ＫＣｌ共晶塩に対して約３５０℃より上のような塩電解質の融点より上であってよい。他の妥当な共晶及び融点は、ＬｉＣｌ−ＣｓＣｌ（５９．３＋４０．７ｍｏｌ％、ｍｐ＝２００℃）及びＬｉＣｌ−ＫＣｌ−ＣｓＣｌ（５７．５＋１３．３＋２９．２ｍｏｌ％、ｍｐ＝１５０℃）である。実施例において、Ｌｉ及びＬｉ^＋濃度は、式（２４０−２４１）によって与えられる反応により消費され及び形成されるＬｉ及びＬｉ^＋の対向拡散により時間に対して実質的に一定に維持される。水素は、チャンバーからダイアフラムを通して、或いは、カソードのような電極を含むチューブを通しれ拡散により供給されてよい。その金属を保持するために電解質中に逆向き釣鐘又はカップを更に含むＬｉ金属アノードのような金属アノードを含むセルにおいて、水素は、カップの直下に位置するダイアフラムから供給されてよく、ダイアフラムは、電解質表面及びカップに対して水平に向けられてよい。水素源は、アルカリ金属水素化物のような金属水素化物のような水素化物又は水素ガスであってよく、或いは、少なくとも１つの電極が金属水素化物を含んでよい。妥当な金属水素化物は、Ｍがアルカリ金属として、ＭＨである。妥当な濃度は、０．００１から１ｗｔ％である。Ｌｉ又はＬｉＨの少なくとも１つの濃度は、ハイドリノを形成する触媒反応を減少させる濃度より下に維持されてよい。例えば、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ共晶電解質における濃度は、１ｗｔ％未満、好ましくは０．１ｗｔ％未満であり、最も好ましくは、０．０５ｗｔ％未満である。Ｌｉ及びＬｉＨの濃度は、検出器又はセンサでモニタされてよい。センサは、光学的吸収センサのような光学的なものでよい。ＬｉＨのためのセンサは、赤外吸収センサであってよい。分析は、結合種のようなインジケータ又はリポーターを含んでよい。センサは選択的な電極でよい。センサは、濃度が電圧から決定されるところ、ネルンストの式に従ったＬｉ又はＬｉＨ濃度に応答する電極を含んでよい。妥当な電極は、Ｈからハイドリノへの触媒反応を顕著に支持しないであろう。センサは、サイクリック・ボルタンメトリー、ポーラログラフィー、又はアンペロメトリーのようなボルタンメトリーのためのキャリブレーションされた装置であってよい。濃度は、ハイドリノ反応を許すために最適な濃度を維持するように増加又は減少させられてよい。Ｌｉ又はＬｉＨの追加又は除去が、セルに対すに適用することによってもよい。Ｌｉ又はＬｉＨの濃度は、Ｌｉ又はＬｉＨを吸収する電極を使用することにより制御されてよい。妥当な典型的な金属は銅である。

実施例において、セルは、２つの金属を含む電極を含んでよい。妥当な金属は、内部遷移金属、Ａｌ、Ｓｎ、Ｉｎ、及び希土類金属から選ばれるものである。セルは、更に、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ又はＬｉＣｌ−ＬｉＦのような少なくとも２つの金属ハロゲン化物のような共晶塩を含んでよく、追加的に、０．０１ｗｔ％のＬｉＨのような水素化物の源を含んでよい。

別の実施例において、１つの電極、アノードは、アノードで触媒混合物のＨ又は触媒を形成するようにＨ^＋又は触媒のイオン性の源を還元するように電子を供給するより陽性な金属を含んでよい。典型的な反応は、Ｍ_ａがカソードのそれよりもより好ましい還元カップルポテンシャルを持つアノード金属であり、ＭがＬｉ、Ｎａ、又はＫのような触媒金属である。
カソード反応

アノード反応

及び、溶液において

正味反応

実施例において、ハイドリノを形成する酸化還元反応は、Ｍ_ａがカソードのそれよりもより好ましい還元カップルポテンシャルを持つアノード金属であるところ、式（２４４）のアノード反応を含む。妥当なアノード及びカソード、及び触媒金属は、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、又はＦｅ、及びＬｉである。典型的な反応は次の通りである。
カソード反応

アノード反応

及び溶液において

正味の反応

実施例において、Ｖのような金属Ｍ_ａは、塩混合物から分離され、それを再構成するようにアノードに追加されてよい。アノードを再構成する妥当な方法は、正磁性又は強磁性のアノード金属を使用し、磁場により金属粒子を集めることである。実施例において、アノードは、還元材料がアノードに集められるように、磁化される。妥当な強磁性アノード金属はＮｉ及びＦｅである。別の実施例において、アノードは、セルの底に位置付けられ、電解質中で還元される如何なる金属も沈殿し、それを再構成するようにアノードの表面に再沈殿するように、アノードは、高密度の金属からなってよい。アノードのための妥当な陽性金属は、アルカリ又はアルカリ土類金属、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、及びＰｂからなる群の１又はそれ以上である。アノード材料は、金属が酸化物コーティングから解放され、酸化に対して活性であるように、分解される水素化物であってよい。典型的な陽性なアノードセルは、［Ｔｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＡｌ−Ｈ_ｘ］、［Ｖ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＡｌ−Ｈ_ｘ］、［Ｚｒ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＡｌ−Ｈ_ｘ］、［Ｖ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｚｒ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｚｒ（Ｈ_２）］、［Ｔｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［Ｖ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｚｒ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｚｒ（Ｈ_２）］、［Ｔｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ−ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｔｉ（Ｈ_２）］、及び［Ｖ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｆｅ（Ｈ_２）］である。電気的なパワーは、温度を変化させることにより、Ｈ_２の電解質への散布により、電解質の電子浄化により、Ｈ_２を添加することにより、ＴｉＨ_２、ＶＨ_２、又はＺｒＨ_２のようなアノード金属水素化物を添加することによるどちらかの半電池の水素化の量を変化させる又は水素化することにより、又は、Ｈ_２ガスを添加することにより、最適化されてよい。

実施例において、妥当な金属は、アルミニウム、アンチモン、バリウム、カーボン（グラファイト）、セリウム、クロミウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ゲルマニウム、ハフニウム、ホルミウム、鉄、ランタン、ルテチウム、マグネシウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、プラセオジム、プロメチウム、プロトアクチニウム、サマリウム、スカンジウム、銀、ストロンチウム、タンタル、テクネチウム、テルル、テルビウム、ツリウム、チタン、タングステン、バナジウム、イッテルビウム、イットリウム、及びジルコニウムのリストから選択される。セルは、更に、共晶塩を含んでよく、更に、アルカリ水素化物及び水素のような水素化物の少なくとも１つ以上を含んでよい。金属電極の少なくとも１つは、水素化されてよく、或いは、水素は水素供給部から金属を通して浸透されてよい。実施例において、金属はアルカリ又はアルカリ土類金属を含んでよい。金属は触媒の源であってよい。アノードのような電極は、開放又は多孔性電極又は閉鎖された電極を含んでよい。前者の場合、アルカリ又はアルカリ土類金属のような金属は、電解質に接触し、後者の場合、電解質に接触する電気的に導電性のチャンバー内にそれは包みこまれている。妥当なチャンバーは、アルミニウム、アンチモン、バリウム、カーボン（グラファイト）、セリウム、クロミウム、コバルト、銅、ジスプロシウム、エルビウム、ユウロピウム、ガドリニウム、ゲルマニウム、ハフニウム、ホルミウム、鉄、ランタン、ルテチウム、マグネシウム、マンガン、モリブデン、ネオジム、ニッケル、ニオブ、プラセオジム、プロメチウム、プロトアクチニウム、サマリウム、スカンジウム、銀、ストロンチウム、タンタル、テクネチウム、テルル、テルビウム、ツリウム、チタン、タングステン、バナジウム、イッテルビウム、イットリウム、及びジルコニウムからなる。Ｌｉ、Ｎａ、又はＫのような金属は、電極が開放されているときは溶液に入ってよい。金属はイオンとして入ってよい。実施例において、セルは、アノード及びカソード及び電解質を含んでよい。妥当な電解質は、金属水素化物及び金属ハロゲン化物及びＭＨ、Ｍ’Ｘ Ｍ’’Ｘ”の組合せのような金属水素化物及び金属ハロゲン化物の混合物（Ｍ、Ｍ’、及びＭ’’は、アルカリ金属であり、Ｘ及びＸ’はハライドである）の少なくとも１つの混合物を含む。典型的な電解質は、ＮａＨ ＬｉＣｌ ＫＣｌ、ＬｉＣｌ ＮａＣｌ、及びＬｉＨ ＬｉＣｌ ＮａＣｌの混合物である。実施例において、ＣＩＨＴカソード金属は、水素化されてよく、又は、開放又は多孔性のアノードからの金属がそれと接触するようになる前から存在する水素を持っていてもよい。妥当な典型的なカソード水素化物は、ニオブ及びチタン水素化物である。実施例において、アノード金属は、カソードの表面に結合してよく、電気分解で取り除かれてよい。水素は、Ｌｉのようなアノードからの金属と反応してよく、電解質から析出してよい。ＬｉＨのような析出物は、電気分解のような方法や熱的な再生によりアノード金属に再生されてよい。

実施例において、ハイドリノを形成する酸化還元反応は、移動性のイオンとしてＨ⁻を含む。カソード反応は、Ｈ⁻を形成するような水素化物の還元を含んでよく、アノード反応は、Ｈ⁻からＨへの酸化を含んでよい。ハイドリノは、Ｈを持つ触媒の存在により何れかの電極で生じてよい。典型的な反応は次の通りである。
カソード反応

アノード反応

Ｈの電解質への拡散の後

正味反応

ＭＨ_２は、Ｈ_２をＭに添加して再形成されてよい。
金属水素化物は、式（２５２）によって与えられるステップで同様にアノードにおいて生成する。水素化は、セルのオペレーション温度で、少なくとも部分的に熱的に分解してよい。

実施例において、ハイドリノを形成する酸化還元反応は、移動性のイオンとしてＨ^＋を含む。カソード反応は、Ｈを形成するＨ^＋の還元を含んでよく、アノード反応は、ＨからＨ^＋との酸化を含んでよい。ハイドリノは、Ｈを持つ触媒の存在により何れかの電極で生成してよい。典型的な反応は次の通りである。
カソード反応

アノード反応

正味反応

ＭＨは、Ｈ_２をＭに添加することにより再形成されてよい。別の典型的な実施例において、反応は次の通りである。
カソード反応

アノード反応

電解質へのＨ拡散の後

正味反応

ＭＨ_２は、Ｈ_２をＭに添加することにより再形成されてよい。金属水素化物は、式（２５９）によって与えられるステップで同様にアノードにおいて生成してよい。水素化物は、セルのオペレーション温度で少なくとも部分的に熱的に分解してよい。

実施例において、アノード半電池は、アルカリ又はアルカリ土類水素化物、Ｔｉ水素化物のような遷移金属水素化物、Ｎｂ、Ｚｒ、又はＴａ水素化物のような内部遷移金属水素化物、パラジウム又はプラチナ水素化物、及び希土類水素化物の少なくとも１つのような水素化物のようなＨ^＋の源を含む。その代わりとして、Ｈ^＋の源は、水素及び触媒からであってよい。触媒は、貴金属のような金属であってよい。触媒は、１つの貴金属及びＰｔ_３Ｎｉのような別の金属を少なくとも含むもののような合金であってよい。触媒は、例がＰｔ／Ｃであるようなカーボンのような支持体を含んでよい。触媒は、プロトン交換膜（ＰＥＭ）燃料電池、リン酸形燃料電池、又は当該技術分野において当業者に既知のような触媒により形成される移動性のプロトンを含む類似の燃料電池のそれらを含んでよい。Ｈ^＋の源は、Ｐｔ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、Ｉｒ（Ｈ_２）、Ｒｈ（Ｈ_２）、Ｒｕ（Ｈ_２）、貴金属（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、又はＶ（Ｈ_２）アノード（（Ｈ_２）は、アノードを通って浸透する水素ガスのような水素の源を意味する）のような水素の源及び水素透過性のアノードからであってよい。Ｈ^＋の源は、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、及びＲｕ／Ｃのようなアノード半電池反応物と接触する水素からであってよい。Ｈ^＋を形成するＨ_２の源は、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、及びＲｕ／Ｃのようなアノード半電池反応物に接触するかもしれない、アルカリ水素化物、ＭｇＨ_２のようなアルカリ土類水素化物、遷移金属水素化物、内部遷移金属水素化物、及び希土類水素化物のような水素化物であってよい。触媒金属は、カーボン、炭化物、又はホウ化物のような材料により支持されてよい。Ｈ^＋は、カソード半電池のコンパートメントへ移動する。移動は、ベータアルミナのようなプロトン導体である塩橋又は非水溶性プロトン交換膜を通してであってよい。セルは、更に、電解質を含んでよい。別の実施例において、塩橋は、溶融共晶塩電解質のような電解質によって置き換えられてよい。カソード半電池のコンパートメントにおいて、Ｈ^＋はＨに還元される。Ｈは、触媒を持つハイドリノからの反応物として機能してよい。少なくともあるＨは、触媒を形成する触媒の源と反応してもよい。触媒の源は、Ｌｉ_３Ｎ、又はＬｉ_２ＮＨのようなアルカリ金属窒化物又はイミドのような窒化物又はイミドであってよい。イミド又はアミドカソード半電池生成物は、分解されてよく、水素は対応する水素化物を再形成するようにアノード半電池のコンパートメントの金属に戻されてよい。触媒の源は原子状Ｈであってよい。ハイドリノを形成するように反応する水素が補われてよい。水素は、ポンピングにより又は電解的に移動されてよい。典型的な反応において、Ｍ_ａＨはアノード金属水素化物であり、ＭはＬｉ、Ｎａ、又はＫのような触媒金属である。
カソード反応

アノード反応

再生

正味反応

セルは、ＧｄＢ_２、Ｂ_４Ｃ、ＭｇＢ_２、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、及びＣｒＢ_２のようなホウ化物、ＴｉＣ、ＹＣ_２、又はＷＣのような炭化物、又はＴｉＣＮのようなアノード又はカソード支持体材料を更に含んでよい。妥当な典型的なセルは、［ＬｉＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＮａＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＫＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＣａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＳｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＢａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＮｂＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＺｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＬａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［ＬｉＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＮａＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＫＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＣａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＳｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＢａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＮｂＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＺｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＬａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＬｉＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＮａＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＫＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＣａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＳｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＢａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＮｂＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＺｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＬａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［ＬｉＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＮａＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＫＨ／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＣａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＳｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＢａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＮｂＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＭｇＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＺｒＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＬａＨ_２／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［Ｔｉ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［Ｎｂ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［Ｖ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ］、［Ｔｉ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｎｂ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｖ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｔｉ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［Ｎｂ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［Ｖ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ］、［Ｔｉ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［Ｎｂ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［Ｖ（Ｈ_２）／ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、及び［ＰｔＣ（Ｈ_２）又はＰｄＣ（Ｈ_２）／Ｈ^＋Ａｌ_２Ｏ_３のような固体プロトン導体のようなＨ^＋導体／Ｌｉ_３Ｎ］である。

実施例において、Ｈ^＋の源は、リン酸塩又は硫酸塩のようなアルカリ又はアルカリ土類水素オキシアニオンのようなプロトンを含む有機又は無機化合物である。ケイ酸のような酸、ブリッジするＨ結合を持つそれらのようなＨを持つアルキル・アルミニウム化合物又はボラン、アンモニウム又はアルキルアンモニウム化合物。更に妥当なＨ源は、アミン・ボランのようなアミン・ボラン錯体、水素化硼素アンモニア化合物、ヒドラジン−ボラン錯体、ジボランのアンモニア二量化物、ボラジン、及び、アンモニウム・オクタヒドロトリボレート（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｏｃｔａｈｙｄｒｏｔｒｉｂｏｒａｔｅｓ）又はテトラヒドロボレート（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｂｏｒａｔｅｓ）、アルキル（アリール）−３−メチルイミダゾリウムＮ−ビス（メチルイミダゾリウム）イミダート塩（ａｌｋｙｌ（ａｒｙｌ）−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ Ｎ−ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄａｔｅ ｓａｌｔｓ）のようなイミダゾリウムイオン液、ホスホニウム・ボレート（ｐｈｏｓｐｈｏｎｉｕｍ ｂｏｒａｔｅ）、及びカーボナイト（ｃａｒｂｏｎｉｔｅ）物質である。更に典型的な化合物は、アンモニア・ボラン、リチウム・アンモニア・ボランのようなアルカリ・アンモニア・ボラン、及び、ボラン・ジメチルアミン錯体のようなボラン・アルキル・アミン錯体、ボラン・トリメチルアミン錯体、及び、アミノジボラン、ｎ−ジメチルアミノジボラン、トリス（ジメチルアミノ）ボラン、ジ−ｎ−ブチルボロンアミン（ｄｉ−ｎ−ｂｕｔｙｌｂｏｒｏｎａｍｉｎｅ）、ジメチルアミノボラン、トリメチルアミノボラン、アンモニア・トリメチルボラン、及びトリエチルアミノボランのようなアミノ・ボラン及びボラン・アミンである。妥当なアンモニウム化合物は、アンモニウム又はアルキル・アンモニウム・ハロゲン化物、イミダゾールのような芳香族化合物、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、過塩素酸塩、ＰＦ_６ ⁻、及び、電解質、塩橋、各半電池の反応物、及び電極を少なくとも部組むそれらの要素と接触するセルの如何なる要素と両立できる本開示の他のアニオンである。電解質又は塩橋は、これらの化合物をまた含んでよい。典型的な周囲温度Ｈ^＋伝導性溶融塩電解質は、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムクロリド−ＡｌＣｌ_３及びピロリジニウムベースのプロトン性イオン液体（ｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｉｕｍ ｂａｓｅｄ ｐｒｏｔｉｃ ｉｏｎｉｃ ｌｉｑｕｉｄｓ）である。実施例において、Ｈ^＋の源はＨＹのようなプロトン化されたゼオライトである。Ｈ^＋の源は、ポリビニルフェロセンのようなフェロセン、ニッケロセン、コバルトセン、及び実施例においてプロトン化された他の類似の化合物のような芳香族遷移金属化合物のような有機金属化合物を含んでよい。

実施例において、Ｈ^＋の源は、ＣＯ、ハロゲン、シクロペンタジエニル、及びトリフェニルホスフィンのような他のリガンドを持つ遷移金属、ルテニウム（ｒｕｔｅｒｍｉｕｍ）、レニウム、プラチナ、又はオスミウム錯体のような金属−Ｈ結合（Ｍ−Ｈ）を持つ化合物である。追加的な妥当な源は、Ｗ、Ｌｕ、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｃｏ、Ｍｎ、及びＹのような水素ブリッジを持つ金属で、更にＣＯ、ＮＯ、及びシクロペンタジエニルのようなリガンドを備えるものを含む。源は、第３級ホスフィン及びシクロペンタジエニルのようなリガンド持つ、Ｉｒ、Ｗ、Ｒｅ、Ｐｔ、Ｏｓ、及びＲｈのような金属ポリヒドリドを含んでよい。別の実施例において、Ｈ^＋の源は、第Ｖ、ＶＩ、又はＶＩＩ族元素に結合されるＨを含む化合物である。

移動性のイオンとしてＨ^＋を持つセルは、妥当なＨ^＋伝導性の電解質を含んでよい。典型的な電解質は、アンモニウムのようなプロトン化されたカチオンを持つ無機塩。電解質は、イオン性の液体を含むかもしれない。電解質は、１００−２００℃の範囲内のような低い融点を持つかもしれない。典型的な電解質は、硝酸エチルアンモニウム、約１％ドープのように二水素リン酸塩でドープされた硝酸エチルアンモニウム、硝酸ヒドラジニウム、ＮＨ_４ＰＯ_３−ＴｉＰ_２Ｏ_７、及び、ＬｉＮＯ_３−ＮＨ_４ＮＯ_３の共晶塩である。他の妥当な電解質は、ＬｉＮＯ_３、アンモニウム・トリフレート（Ｔｆ＝ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻）、アンモニウムトリフルオロアセタト（ＴＦＡｃ＝ＣＦ_３ＣＯＯ⁻）アンモニウムテトラフルオロボラート（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂａｒａｔｅ）（ＢＦ_４ ⁻）、アンモニウム・メタンスルホン酸塩（ＣＨ_３ＳＯ_３ ⁻）、硝酸アンモニウム（ＮＯ_３ ⁻）、チオシアン酸アンモニウム（ＳＣＮ⁻）、スルファミン酸アンモニウム（ＳＯ_３ＮＨ_２ ⁻）、重フッ化アンモニウム（ＨＦ_２ ⁻）アンモニウム硫酸水素塩（ＨＳＯ_４ ⁻）アンモニウム・ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅ）（ＴＦＳＩ＝ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ⁻）、アンモニウム・ビス（ペルフルオロエタンスルホニル）イミド（ａｍｍｏｎｉｕｍ ｂｉｓ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｅｈｔａｎｅｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅ）（ＢＥＴＩ＝ＣＦ_３ＣＦ_２ＳＯ_２）_２Ｎ⁻）、硝酸ヒドラジニウム、を含み、そして、更に、ＮＨ_４ＮＯ_３、ＮＨ_４Ｔｆ、及びＮＨ_４ＴＦＡｃの少なくとも１つを更に含む共晶混合物のような混合物を含む。他の妥当な溶媒は、リン酸のような酸を含む。実施例において、Ｈ^＋は、アノードで生成され、ステンレス鋼（ＳＳ）のような金属のような非反応性の導体のようなカソードでＨに還元される。非ハイドリノベースの化学からの理論セル電圧は、本質的にゼロであるが、実際の電圧は、Ｈの形成の間にハイドリノの形成のために発展される。典型的なセルは、［Ｐｔ（Ｈ_２）、Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）、ボラン、アミノ・ボラン、及びボラン・アミン、ＡｌＨ_３、又はＨ−Ｘ化合物 Ｘ＝第Ｖ、ＶＩ、又はＶＩＩ族の元素）／硝酸アンモニウム−トリフルオロアセテート（ｔｒｉｆｌｕｏｒａｃｔｅｔａｔｅ）のような液体電解質を含む無機塩／Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨ、又はＭ（Ｍ＝ステンレス鋼、遷移、内部遷移、又は希土類金属）］、［Ｒ−Ｎｉ／Ｈ^＋伝導電解質／Ｎｉ、Ｐｄ、Ｎｂの少なくとも１つ］、［水素化されたＰｔ／Ｃ／アンモニウム塩又はナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）のようなＨ^＋伝導電解質／Ｎｉ、Ｐｄ、Ｎｂの少なくとも１つ］、［水素化されたＰｔ／Ｃ／アンモニウム塩又はナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）のようなＨ^＋伝導電解質／Ｐｄ−Ａｇ（Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉのようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、Ｔｉ、Ｚｒの１つ）］、［Ｐｔを含むＨ_２及びガス燃料電池アノード／Ｃ／アンモニウム塩又はナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）のようなＨ^＋伝導電解質／Ｌｉ、Ｐｄ、Ｎｂ、Ｐｄ−Ａｇ（Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉのようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、Ｔｉ、Ｚｒの１つ）の少なくとも１つ］｛ここで、（）は、チューブのようなＨ透過性のチャンバーの内部を意味するが｝、及び［Ｐｔを含むＨ_２及びガス燃料電池アノード／Ｃ、Ｒ−Ｎｉ、Ｐｔ又はＰｄ／Ｒ−Ｎｉ、水素化されたＰｔ／Ｃ／アンモニウム塩のようなＨ^＋伝導電解質／Ａｌ_２Ｏ_３／Ｌｉのようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、Ｌｉ_３Ｎ、希土類金属、Ｔｉ、Ｚｒ］である。

実施例において、カソードは金属チューブのような水素透過性の膜を含んでよい。カソードでＨに還元されるＨ^＋は、図２０において示される膜４７３のような膜を通して拡散するかもしれない。膜は、電解質４７０から内部チャンバー４７４を分離するかもしれない。チャンバーは、元素、合金、化合物又はチャンバー内で拡散するＨと反応する他の材料のような反応物を含むかもしれない。内側の反応物は、Ｌｉのようなアルカリ金属、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａのようなアルカリ土類金属、Ｔｉのような遷移金属、Ｚｒのような内部遷移金属、及び、Ｌａのような希土類金属の少なくとも１つのような水素化物を形成する金属であるかもしれない。反応物は、Ｌｉ_３Ｎ及びＬｉ_２ＮＨの少なくとも１つのような化合物であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｐｔ（Ｈ_２）、Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）、ボラン、アミノ・ボラン、及びボラン・アミン、ＡｌＨ_３、又はＨ−Ｘ化合物 Ｘ＝第Ｖ、ＶＩ、又はＶＩＩ族元素）／硝酸アンモニウム−トリフルオロアセテート（ｔｒｉｆｌｕｏｒａｃｔｅｔａｔｅ）のような液体電解質を含む無機塩／ＳＳ、Ｎｄ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ（Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨ、又はＭ；Ｍ＝ＳＳ、遷移、内部遷移、又は希土類金属のような金属）］｛ここで、（）は、チャンバーの内部を意味する｝である。

実施例において、アノードは、プロトンの源を含み、カソードは、プロトンのためのシンク（受入れ先）を含む。カソードは、電子及びプロトンとの反応によって可逆的に還元される有機分子を含んでよい。妥当な典型的な有機分子は、メチレンブルー（塩化メチルチオニニウム）、ジフェニルベンジジン・スルホナート、ジフェニルアミン・スルホナート、ジクロロフェノールインドフェノール、インドフェノール、Ｎ−フェニルアントラニル酸、Ｎ−エトキシクリソイジン（４−（４−エトキシフェニルアゾ）−１，３−フェニレンジアミン塩酸塩）（Ｎ−ｅｔｈｏｘｙｃｈｒｙｓｏｉｄｉｎｅ（４−（４−Ｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｚｏ）−１，３−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ ｍｏｎｏｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ））、ジアニシジン（４−（４−アミノ−３−メトキシフェニル）−２−メトキシアニリン）（ｄｉａｎｉｓｉｄｉｎｅ（４−（４−ａｍｉｎｏ−３−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−２−ｍｅｔｈｏｘｙａｎｉｌｉｎｅ））、ジフェニルアミン・スルホナート、ジフェニルアミン、ビオロゲン(ｖｉｏｌｏｇｅｎｓ)（４，４’ビピリジル（ｂｉｐｙｒｉｄｙｌ）のビピリジニウム誘導体（ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ））、チオニン、インジゴテトラスルホン酸、インジゴトリスルホン酸、インジゴカルミン（５，５’−インジゴジスルホン酸）、インジゴモノスルホン酸（ｉｎｄｉｇｏｍｏｎｏｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、フェノサフラニン、サフラニンＴ、２，８−ジメチル−３，７−ジアミノ−フェナジンの化合物、ニュートラルレッド（ｅｕｒｈｏｄｉｎ ｄｙｅｓ）、アントラキノン、及び、当該技術分野で既知の化合物である。実施例において、セルは更に、カーボンのような支持体にインターカレーションさせた水素又は水素化物のような水素を含む化合物又は材料を含む。セルは、移動性のＨ^＋を持つ本開示の他のセルの要素を含む。典型的なセルは、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）又はＰｄ／Ｃ（Ｈ_２）／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）水溶性塩電解質、又はイオン性液体のようなセパレータプロトン導体／メチレンブルー、ジフェニルベンジジン・スルホナート、ジフェニルアミン・スルホナート、ジクロロフェノールインドフェノール、インドフェノール、Ｎ−フェニルアントラニル酸、Ｎ−エトキシクリソイジン（４−（４−エトキシフェニルアゾ）−１，３−フェニレンジアミン塩酸塩）（Ｎ−ｅｔｈｏｘｙｃｈｒｙｓｏｉｄｉｎｅ（４−（４−Ｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｚｏ）−１，３−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ ｍｏｎｏｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ））、ジアニシジン（４−（４−アミノ−３−メトキシフェニル）−２−メトキシアニリン）（ｄｉａｎｉｓｉｄｉｎｅ（４−（４−ａｍｉｎｏ−３−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−２−ｍｅｔｈｏｘｙａｎｉｌｉｎｅ））、ジフェニルアミン・スルホナート、ジフェニルアミン、ビオロゲン(ｖｉｏｌｏｇｅｎｓ)（４，４’ビピリジル（ｂｉｐｙｒｉｄｙｌ）のビピリジニウム誘導体（ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ））、チオニン、インジゴテトラスルホン酸、インジゴトリスルホン酸、インジゴカルミン（５，５’−インジゴジスルホン酸）、インジゴモノスルホン酸（ｉｎｄｉｇｏｍｏｎｏｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）、フェノサフラニン、サフラニンＴ、２，８−ジメチル−３，７−ジアミノ−フェナジンの化合物、ニュートラルレッド（ｅｕｒｈｏｄｉｎ ｄｙｅｓ）、又は、アントラキノン、のような有機分子プロトンアクセプター、希土類、遷移、内部遷移、アルカリ、アルカリ土類金属水素化物、又はＣ（Ｈ_２）のような金属水素化物］である。

別の実施例において、カソード半電池は、水素透過性カソードのようなＨ⁻の源と、及び、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、又はＶ（Ｈ_２）カソード（（Ｈ_２）は、電解質に接触するカソードを通して浸透する水素ガスのような源を意味する）のような水素の源、或いは、アルカリ又はアルカリ土類水素化物、Ｔｉ水素化物のような遷移金属水素化物、Ｎｂ、Ｚｒ、又はＴａ水素化物のような内部遷移金属水素化物、パラジウム又はプラチナ水素化物、及び希土類水素化物の少なくとも１つのような水素化物と、を含む。Ｈ⁻は、アノード半電池のコンパートメントへ移動する。移動は、水素化物導体である塩橋を通してかもしれない。セルは、更に電解質を含む。別の実施例において、塩橋は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ又はＬｉＦ−ＬｉＣｌのような溶融共晶塩電解質のような電解質によって置換されるかもしれない。アノード半電池のコンパートメントにおいて、Ｈ⁻はＨに酸化される。Ｈは、触媒を備えるハイドリノから反応物として機能するかもしれない。少なくともあるＨは、また、触媒を形成する触媒の源と反応するかもしれず、少なくとも１つのＨは触媒を含むかもしれない。触媒の源は、Ｌｉ_３Ｎ又はＬｉ_２ＮＨのようなアルカリ金属窒化物又はイミドのような窒化物又はイミドであるかもしれない。実施例において、Ｌｉ_３Ｎ又はＬｉ_２ＮＨのような窒化物又はイミドの少なくとも１つのようなアノード反応物は、チューブのようなＨ透過性のチャンバーのようなチャンバーの中に含まれてよく、チャンバーは、電解質と接触するＨ透過性の膜を含んでよい。電解質における水素化物は、膜又はチャンバーの壁で酸化されるかもしれず、チャンバー内の反応物と反応するように壁又は膜を通して透過するかもしれない。ここで、ハイドリノ反応はＬｉ及びＨのような形成された触媒の間で起こるかもしれない。イミド又はアミドアノード半電池生成物は、分解されるかもしれず、水素は対応する水素化物を再形成するためにカソード半電池のコンパートメントの金属に戻されるかもしれない。ハイドリノを形成するために反応された水素が、補償されるかもしれない。水素は、ポンピングによって又は電気分解的に移動させられるかもしれない。典型的な反応において、Ｍ_ａＨは、カソード金属水素化物であり、ＭはＬｉ、Ｎａ、又はＫのような触媒金属である。
カソード反応

アノード反応

再生

正味

セルは、更に、ＧｄＢ_２、Ｂ_４Ｃ、ＭｇＢ_２、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、及びＣｒＢ_２のようなホウ化物、ＴｉＣ、ＹＣ_２、又はＷＣのような炭化物、又は、ＴｉＣＮのようなアノード又はカソード支持体材料を含んでよい。妥当な典型的なセルは、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｖ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｖ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｖ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｂ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｖ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮａＨ］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＫＨ］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣａＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＳｒＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＢａＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮｂＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮａＨ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＫＨ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣａＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＳｒＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＢａＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮｂＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮａＨ］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＫＨ］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣａＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＳｒＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＢａＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮｂＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮａＨ］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＫＨ］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣａＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＳｒＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＢａＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＮｂＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＺｒＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］、［Ｎｉ（Ｌｉ_３Ｎ）／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２ ＣＢ］、［Ｎｉ（Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ）／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２ ＣＢ］、及び［Ｎｉ（Ｌｉ ＬｉＣｌ−ＫＣｌ）／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ／Ｆｅ（Ｈ２）］である。ここで、（）は、チューブのようなＨ透過性のチャンバーの内部を意味する。

ＭＮＨ_２、Ｍ_２ＮＨ、及びＭ_３Ｎの少なくとも１つを含む、少なくとも１つの半電池反応物又は生成物を持つセルのようなＭ−Ｎ−Ｈシステムを含む実施例において、少なくとも１つのＨは、別のもののために触媒として機能する。触媒メカニズムは、それぞれ、２．２、１．６５、及び１．２ｐｐｍにおいて、Ｈ_２（１／２）、Ｈ_２（１／３）及びＨ_２（１／４）に対応するＮＭＲピークによって支持されている。

他の実施例において、触媒の源は、アノードでＨ⁻の酸化により形成されるＨとの反応の際に触媒を解放する別の化合物であってよい。妥当な化合物は、例えば、Ｌｉ_２ＨＰＯ_４、を形成できるＬｉＨＳＯ_４又はＬｉ_３ＰＯ_４を形成できるＬｉ_２ＳＯ_４のような水素酸アニオン又は酸を形成する塩である。典型的な反応は、次の通りである。
カソード反応

アノード反応

再生

正味

これらのシステムを含むＨ移動反応は、本開示の詳細だけでなく、触媒の源であるかもしれない。

別の実施例において、アノード半電池は、Ｌｉ^＋のようなアルカリ金属カチオンのような金属カチオンの源を含む。源は、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、Ｌｉ_２ＳｅのようなＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、窒化物、ホウ化物、及び酸化物のようなＬｉ金属−半金属合金、及び混合−金属−Ｌｉ合金の少なくとも１つのような金属の合金又はＬｉのような対応する金属であってよい。Ｌｉ^＋のようなカチオンは、カソード半電池のコンパートメントに移動する。セルは電解質を含んでよい。Ｌｉ^＋のようなカチオンは、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ又はＬｉＣｌ−ＫＣｌのようなアルカリ金属ハロゲン化物の混合物のような共晶溶融塩混合物のような溶融塩電解質を通して移動してよい。典型的なセルは、［ＬｉＳｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＳｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＺｒＨ_２］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＺｒＨ_２］、［ＬｉＨ＋ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、及びＬｉ金属−半金属合金の少なくとも１つ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ］、［ＬｉＨ＋ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、及びＬｉ金属−半金属合金、の少なくとも１つ＋支持体／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ］、［ＬｉＨ＋ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、及びＬｉ金属−半金属合金の少なくとも１つ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ＋支持体］、及び［ＬｉＨ＋ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、及びＬｉ金属−半金属合金の少なくとも１つ＋支持体／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ＋支持体］、ここで、妥当な典型的な支持体は炭化物、ホウ化物、又は、カーボンである。

その代わりとして、移動は、ベータアルミナのようなカチオン導体である塩橋を通しれであってよい。典型的なＬｉ^＋塩橋／電解質は、１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネートを含む。カソード半電池のコンパートメントにおいて、Ｌｉ^＋のようなカチオンは還元される。Ｌｉのような原子のような還元生成物は、触媒として機能してよく、源から水素から反応物として保存してよく、触媒及びＨはハイドリノを形成するために反応してよい。水素の源は、ＬｉＮＨ_２、又はＬｉ_２ＮＨのようなアルカリ金属アミド又はイミドのようなアミド又はイミドであってよい。水素の源は、水素貯蔵材料であってよい。イミド又は窒化物カソード半電池生成物は、水素の追加により水素化されてよく、Ｌｉのようなカチオンの源は、電解で、又は物理的な或いは化学的な手段で、アノードコンパートメントに戻されてよい。典型的な反応において、Ｌｉは、アノード金属であり、Ｌｉは触媒である。他の実施例において、Ｎａ又はＫはＬｉを置換してよい。
カソード反応

アノード反応

Ｌｉとの再生がアノードコンパートメントへ

正味

セルは、更に、ＧｄＢ_２、Ｂ_４Ｃ、ＭｇＢ_２、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、及びＣｒＢ_２のようなホウ化物、ＴｉＣ、ＹＣ_２、又はＷＣのような炭化物、又は、ＴｉＣＮのようなアノード又はカソード支持体を含んでよい。妥当な典型的なセルは、［Ｌｉ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｍｇ又はＬｉＣのようなＬｉ又はＬｉ合金／テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のオレフィン隔離体ＬｉＢＦ_４／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＬｉＡｌ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＡｌ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ／Ｌｉ−ベータアルミナ／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ／Ｌｉ−ベータアルミナ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＡｌ／Ｌｉ−ベータアルミナ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＡｌ／Ｌｉ−ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／１：１炭酸ジメチル中において１ＭのＬｉＰＦ６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／Ｌｉ−ベータアルミナ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／Ｌｉ−ベータアルミナ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／Ｌｉ−ベータアルミナ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／Ｌｉ−ベータアルミナ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［ＬｉＡｌ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＣ］である。別のアルカリ金属は、Ｌｉを置換してよく、反応物の混合物は、カソード及びアノードの少なくとも１つにおいて使用されてよい。追加的な典型的なセルは、［Ｍ（Ｍ＝アルカリ金属）又はＭ合金であるが、本開示において与えられるようにＬｉ合金のような合金である／ＢＡＳＥ／ＭＮＨ_２及びオプションとして、ＣａＨ_２、ＳｒＨ_２、ＢａＨ_２、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、ＬａＨ_２、ＣｅＨ_２、又は他の希土類水素化物のような金属水素化物］である。

その代わりとして、アノードは、カソードで、セレン化物又はテルル化合物のような化合物を形成するＬｉ源として含んでよい。典型的なセルは、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ］、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ］、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＴｉＨ_２］、及び［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ ＺｒＨ_２］、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＺｒＨ_２］、及び［ＬｉＢＨ_４ Ｍｇ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／Ｓｅ］である。

Ｌｉ−Ｎ−Ｈシステムに類似する他の実施例において、Ｎａ、Ｋ、又はＣａのような別の触媒又は触媒源は、それぞれ、Ｎａ−Ｎ−Ｈ、Ｋ−Ｎ−Ｈ、及びＣａ−Ｎ−Ｈに対応するＬｉを置換する。

別の実施例において、アノード半電池は、Ｌｉ^＋のようなアルカリ金属カチオンのような金属カチオンの源を含む。源は、Ｌｉのような金属、ＬｉＨ、ＬｉＢＨ_４、及びＬｉＡｌＨ_４のような水素化物、カーボン、六方晶系の窒化ホウ素、及び金属カルコゲニドの１つのようなインターカレーション化合物の少なくとも１つである。妥当なリチウム化されたカルコゲニドは、ＭｏＳ_２ 及びＷＳ_２のような層構造を持つそれらである。層構造のカルコゲニドは、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２からなる群からの１又はそれ以上であるかもしれない。金属カチオンの源は、Ｌｉ_２．６Ｍ_０．４Ｎ（Ｍ＝Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ）、Ｌｉ_２．６Ｃｏ_０．４Ｎ、Ｌｉ_２．６Ｃｏ_０．２Ｃｕ_０．２Ｎ、Ｌｉ_２．６Ｃｏ_０．２Ｎｉ_０．２Ｎ、Ｌｉ_２．６Ｃｕ_０．２Ｎｉ_０．２Ｎ、Ｌｉ_２．６Ｃｏ_０．２５Ｃｕ_０．１５Ｎ、Ｌｉ_２．６Ｃｏ_０．２Ｃｕ_０．１Ｎｉ_０．１Ｎ、Ｌｉ_２．６Ｃｏ_０．２５Ｃｕ_０．１Ｎｉ_０．０５Ｎ、及びＬｉ_２．６Ｃｏ_０．２Ｃｕ_０．１５Ｎｉ_０．０５Ｎのような少なくとも１つのリチウム遷移金属窒化物と、ＳｉＣ、酸化ケイ素、Ｃｏ_３Ｏ_４及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、のような金属酸化物、の少なくとも１つ及びＬｉ_２．６Ｍ_０．４Ｎのような化合物のような混合物と、ＳｎＳｂのような合金と、ＬｉＴｉ_２Ｏ_４、リチウム・スズ酸化物のようなリチウム遷移金属酸化物と、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、Ｌｉ_２ＳｅのようなＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、酸化物、窒化物、ホウ化物、及びケイ化物のようなＬｉ金属−半金属合金のようなリチウム合金の少なくとも１つのような金属合金と、混合金属Ｌｉ合金と、ＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、及びＬｉ_３ＮのようなＬｉ−Ｎ−Ｈシステムの化合物と、Ｌｉ_２Ｓｅ、Ｌｉ_２Ｔｅ、及びＬｉ_２Ｓのようなカルコゲニドのようなリチウム化合物と、を更に含んでよい。Ｌｉ^＋のようなカチオンはカソード半電池のコンパートメントに移動する。セルは、電解質又は溶媒を持ってよい。Ｌｉ^＋のようなカチオンは、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ又はＬｉＣｌ−ＫＣｌのようなアルカリ金属ハロゲン化物の混合物のような共晶溶融塩混合物のような溶融塩電解質を通って移動してよい。セルは、Ｌｉ^＋のような移動性のイオンのための塩橋を持ってもよい。そして、塩橋は、Ｌｉ^＋含浸ベータアルミナのようなセラミックス又はＬｉ^＋電解質で飽和したホウ珪酸ガラスのようなガラスであってもよい。少なくとも１つの半電池は、ＬｉＷＯ_２、Ｌｉ_６Ｆｅ_２ＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４のような酸化物を含むＬｉ源を更に含んでよい。少なくとも１つの半電池は、これらの酸化物のようなこれらの化合物のリチウム欠乏バージョンを含むＬｉのためのシンク（受け入れ先）を更に含んでよい。一般に、酸化物イオンは、スピネル構造（例えば、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４及び１以上の酸化還元イオンを含むバリアント）を持つそれら、及び、順番付けられたカチオン分布を含む面心立方パッキングを持ってよい。後者は、層状構造を持つとして分類される。ＬｉＣｏＯ_２及びＬｉＮｉＯ_２は、典型的な化合物である。追加的な妥当な材料は、ＬｉＦｅＰＯ_４のようなかんらん石係の構造を備えるそれを含む六方最密酸化物パッキングを持つ。しかるに、他はフレームワーク又は骨格構造として呼ばれるかもしれないよりオープンな結晶構造を持つ。これらは、更に、多価陰イオン（ポリアニオン）を含むとしてみなされる。典型的な材料は、幾つかの硫酸塩、タングステン酸塩、リン酸塩、Ｎａｓｉｃｏｎ、及び、Ｌｉ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３及びＬｉＦｅ_２（ＳＯ_４）_３のようなＮａｓｉｃｏｎ関係の材料、混合物、及びポリアニオン混合物である。リチウムイオンは、１つの侵入位置よりも多くを占める。

電極材料のための妥当な典型的なリン酸塩ベースＣＩＨＴ化合物は、触媒の源としてＬｉ^＋又はＮａ^＋のような移動性のイオンのシンク又は源として機能してよい。それらは、ハイドリノの形成を引き起こすような実施例においてＨを交換するように行動してよいが、これにより、１以上のＨ原子が触媒として機能してよいが、それらは、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＦｅ_１−ｘＭ_ｘＰＯ_４、Ｌｉ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_３、ＬｉＶＰＯ_４Ｆ、ＬｉＶＰＯ_４ＯＨ、ＬｉＶＰ_２Ｏ_７、Ｌｉ_２ＭＰＯ_４Ｆ、Ｎａ_２ＭＰＯ_４Ｆ、Ｌｉ_４Ｖ_２（ＳｉＯ_４）（ＰＯ_４）_２、Ｌｉ_３Ｖ_１．５Ａｌ_０．５（ＰＯ_４）_３、β−ＬｉＶＯＰＯ_４、ＮａＶＰＯ_４Ｆ、Ｎａ_３Ｖ_２（ＰＯ_４）_２Ｆ_３、ノベル・フェーズＡ（Ｎｏｖｅｌ Ｐｈａｓｅ Ａ）、ノベル・フェーズＢ（Ｎｏｖｅｌ Ｐｈａｓｅ Ｂ）、ノベル・フェーズＣ（Ｎｏｖｅｌ Ｐｈａｓｅ Ｃ）、及びこれらの化合物である。ここで、これらの化合物は、ＮａによってＬｉが置換され、又逆に、アルカリ金属が置換される。一般に、ＣＩＨＴセル材料は、一般式でＡ_２ＦｅＰＯ_４Ｆを含んでよく、ＡはＬｉ又はＮａ又は混合物であり、これらの化合物ではＯＨはＦを置換してよい。これらの材料は、アルカリ金属において消耗された少なくとも１つでよく、実施例においてアルカリの代わりに部分的にＨを持ってよい。

セルは、当該技術分野の当業者に知られるリチウムイオン電池の、アノード、電解質、塩橋、隔離体（セパレータ）、及びカソードの少なくとも１つを含んでよく、水素源及び、ハイドリノの形成を容易にならしめる１以上の支持体のような他の反応物を更に含んでよい。触媒Ｌｉは、対応するＬｉの半電池において存在する或いはそこに形成されるＨのそん沿いにおいて形成されてよい。セルは、Ｌｉ源アノードを含んでよく、それは、Ｌｉインターカレーション化合物、窒化物、又はカルコゲニドであり、電解質、隔離体、及び塩橋の少なるとも１つを含んでよいが、カソードは、金属水素化物を含み、例えば、希土類水素化物、Ｒ−Ｎｉ又はＴｉＨ_２のような遷移金属水素化物、ＺｒＨ_２のような内部遷移金属水素化物、活性炭のような水素化されたカーボンのような水素化されたマトリクス材料、遷移金属酸化物、タングステン酸化物、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化バナジウム、金属酸化物、又は、ＬｉＣｏＯ_２、又はＬｉＦｅＰＯ_４のような金属オキシアニオン、又は他のカルコゲニドのようなＬｉインターカレーション化合物であってよい。典型的なリチウム化されたカソード材料は、Ｌｉのシンクで、それは、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４．のような酸化物をふくむ。典型的なリチウム化されたアノード材料は、グラファイト（ＬｉＣ_６）、硬質カーボン（ＬｉＣ_６）、チタン酸塩（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）、Ｓｉ（Ｌｉ_４．４Ｓｉ）、及びＧｅ（Ｌｉ_４．４Ｇｅ）のようなＬｉの源である。カソードは、還元された移動性のイオンと反応するアミノ・ボラン及びボラン・アミンを含んでよい。典型的なセルは、［ＬｉＣ／１：１炭酸ジメチル（ＤＭＣ）中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したポリプロピレン膜／エチレンカーボネート／ＣｏＯ_２ Ｒ−Ｎｉ］、［Ｌｉ_３Ｎ／１：１炭酸ジメチル（ＤＭＣ）中において１ＭのＬｉＰＦ６電解質溶液で飽和したポリプロピレン膜／エチレンカーボネート／ＣｏＯ_２ Ｒ−Ｎｉ］、［Ｌｉ／ポリオレフィンセパレータＬＰ４０／ＭＨ_ｘ］ここで、ＭＨ_ｘは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、希土類金属、Ｒ−Ｎｉ、水素化されたカーボン、カーボンの１つのような水素化物ＭＨ（Ｍ＝アルカリ金属）］、［Ｌｉ金属又は合金のようなＬｉ源／Ｌｉ固体電解質又は共晶塩のような溶融塩電解質／ＭがＨ_２透過性金属又はＨ_２ 拡散カソードであるところ、水素化物（ＭＨ_ｘ）又はＭ（Ｈ_２）のようなＨ源］、及び［Ｌｉ金属又は合金のようなＬｉ源／ポリオレフィンセパレータＬＰ４０／ＭがＨ_２透過性金属又はＨ_２拡散カソードであるところ、水素化物（ＭＨ_ｘ）又はＭ（Ｈ_２）のようなＨ源］である。実施例において、Ｈ_２透過性金属又はＨ_２拡散カソードは、カーボン、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｒｕ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、炭化物、ホウ化物、Ｎｉ、Ｔｉ、及びＮｂのような金属粉末、の少なくとも１つのような支持体及び水素解離剤に埋め込まれている。妥当な水素透過性金属は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、及びＰｄ−Ａｇ合金である。電解質が溶融塩である場合、塩は、アルカリ・カーボネートのようなカーボネートを含んでよい。

移動性のカチオンは、カソードで還元を被るかもしれず、カソードコンパートメントの反応物との化合物又は合金を形成するかもしれない。還元されたカチオンは、Ｌｉのような金属、ＬｉＨ、ＬｉＢＨ_４、及びＬｉＡｌＨ_４、のような水素化物、カーボン、六方晶系窒化ホウ素、金属カルコゲニドのようなインターカレーション化合物を形成するかもしれない。妥当なカルコゲニドは、ＭｏＳ_２及びＷＳ_２のような層状の形状を持ってるそれらである。層状のカルコゲニドは、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２のリストからの１以上であるかもしれない。典型的なＬｉカソードは、ＬｉＴｉＳ_２である。カソード半電池反応物は、遷移金属酸化物、タングステン酸化物、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化バナジウム、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４ システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状遷移金属酸化物、及び、ＬｉＴｉ_２Ｏ_４のようなリチウムイオン電池のそれらを含んでよい。実施例において、荷電された負極は、Ｌｉ^＋のような移動性のＭ^＋の源であり、アルカリ金属」（例えばリチウム）インターカレーションされたカルコゲニドを含む回路への電子である。形成される合金又は化合物は、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、Ｌｉ _２ ＳｅのようなＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、酸化物、窒化物、ホウ化物、及びケイ化物のようなＬｉ金属−半金属合金、及び、混合金属Ｌｉ合金、ＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、及びＬｉ_３ＮのようなＬｉ−Ｎ−Ｈシステムの化合物、及び、Ｌｉ_２Ｓｅ、Ｌｉ_２Ｔｅ、及びＬｉ_２Ｓのようなカルコゲニドのようなリチウム化合物、の少なくとも１つのようなリチウム合金又は化合物であるかもしれない。アノード又はカソードコンパートメント反応物の少なくとも１つは、金属透過からの水素又は水素ガスのような水素の源、水素化物、又は、Ｌｉ−Ｎ−Ｈ又は類似のシステムの化合物を含む。水素透過源は、Ｌｉのような還元された移動性のイオンと合金を形成するような金属のチューブであるかもしれない。チューブは、水素で内部的に加圧されるかもしれない。チューブは、Ｓｂ、Ｐｂ、Ａｌ、Ｓｎ、及びＢｉのような典型的な金属からなるかもしれない。カソード及びアノード反応物の少なくとも１つは、炭化物、ホウ化物、又はカーボンのような支持体を更に含むかもしれない。他の実施例において、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、又はＣｓのような他の触媒又は触媒の源は、Ｌｉに置き換わる。

セルは、カソード及びアノード、電解質又は塩橋の少なくとも１つにおいてインターカレーション又はサンドイッチ化合物を含むかもしれず、カソード又はアノードの少なくとも１つで水素の源を含むかもしれない。カソード及びアノード半電池反応物の少なくとも１つは、リチウムイオン電池のそれらを含むかもしれない。水素の源は、水素化物、膜からの透過による水素、及び水素化された支持体であるかもしれない。移動するイオンは、同じアルカリ金属Ｍのそれらのようなアルカリハロゲン化物又は混合物のような溶融共晶塩又はカーボネート溶媒におけるＭＰＦ_６（Ｍはアルカリ金属に対応）のような有機電解質を含むかもしれない妥当な電解質に関し、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、又はＫ^＋であるかもしれない。

実施例において、電気化学は、カソード又はアノード又はこれらのコンパートメントの少なくとも１つにおいて、Ｈ及び触媒のハイドリノ反応を創造する。典型的な反応は、金属Ｍが触媒又は触媒の源であり、Ｍ_ａ及びＭｂが合金又は化合物を形成する金属であるところ、次のようになる。
カソード反応

アノード反応

正味

典型的なセルは、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＬｉＨ］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＺｒＨ_２］、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＭｇＨ_２］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＭｇＨ_２］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＬｉＨ］、［ＬｉＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＺｒＨ_２］、［ＬｉＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＬｉＨ］、［ＬｉＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＭｇＨ_２］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＭｇＨ_２］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＬｉＨ］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＳｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＺｒＨ_２］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＭｇＨ_２］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＬｉＨ］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｂ又はＬｉＳｂ ＺｒＨ_２］、［ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＳｅ］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＳｅ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＳｅ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＳｅ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＴｅ］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＴｅ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＴｅ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＭｇＴｅ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＨ Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［ＬｉＨ Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２ ＴｉＨ_２］、［ＬｉＨ Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ ＴｉＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｌｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ、ＬｉＨ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、Ｌｉ金属−半金属合金、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨ、ＬｉＮＨ_２、及び支持体のうち少なくとも１つ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＨ、ＭｇＨ_２、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、支持体、のようなＨ源の少なくとも１つ、及び、化合物又は合金の以下の群の少なくとも１つのようなＬｉを持つ化合物又は合金を形成する材料、又は、Ｌｉ無の種：Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、Ｌｉ金属−半金属合金、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨ、ＬｉＮＨ_２］、及び［Ｌｉ、ＬｉＨ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、Ｌｉ金属−半金属合金、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨ、ＬｉＮＨ_２、及び支持体の少なくとも１つ／ホウ珪酸ガラス又はＬｉ含浸ベータアルミナのような塩橋／ＬｉＨ、ＭｇＨ_２、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、支持体、のようなＨ源の少なくとも１つ、及び、化合物又は合金の以下の群の少なくとも１つのようなＬｉを持つ化合物又は合金を形成する材料、又は、Ｌｉ無の種：Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、Ｌｉ金属−半金属合金、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＭｇＳｅ、ＭｇＴｅ、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨ、ＬｉＮＨ_２］である。Ｌｉ−Ｎ−Ｈのようなシステムのアノード及びカソードコンパートメント反応物を含むセルは、ロッキングチェア設計を含んでよい。他方に対する反応物の１セットにより供給されるＨ又はＬｉの少なくとも１つは、２セットの反応物間の反応のサイクルを確立するように、Ｈ又はＬｉの少なくとも１つを解放する反対のコンパートメントで反応できる。例えば、アノード反応物は、Ｌｉ_３Ｎを含んでよく、カソード反応物は、ＬｉＮＨ_２を含んでよい。アノードからのＬｉは、Ｌｉ_２ＮＨ＋Ｈを形成するようにカソードＬｉＮＨ_２と反応してよい。Ｈは、そのサイクルを継続するＬｉ及びＬｉ_２ＮＨを形成するアノードコンパートメントで、Ｌｉ_３Ｎと反応してよい。元の反応物を形成する逆反応は、電気分解を介してによりＨ及びＬｉの少なくとも１つを適宜添加及び除去することにより達成するかもしれない。

Ｌｉ^＋が移動性のイオンであり固体電解質を持つセルの実施例において、そのＬｉ^＋の源は、リチウム・インターカレーション化合物又はＬｉＨ又はＬｉＢＨ_４のようなリチウム水素化物である。典型的なセルは、［ＬｉＨ／ＢＡＳＥ／ＬｉＯＨ］、［ＬｉＢＨ_４／ＢＡＳＥ／ＬｉＯＨ］、［ＬｉＶ_２Ｏ_５／ＢＡＳＥ／ＬｉＯＨ］、及び［ＬｉＩ ＬｉＢｒのようなＬｉＣ溶媒／ＢＡＳＥ／ＬｉＯＨ］である。追加的な典型的なセルで、移動性のイオンとしてＭ^＋（Ｍ＝アルカリ金属）を備えるものは、［Ｎａ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／ＬｉＯＨ］、［Ｎａ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／ＮａＢＨ_４］、［Ｌｉ／セルガート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＰｔＣ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｍｇ／セルガート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＰｔＣ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_３Ｍｇ／セルガート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／Ｒ−Ｎｉ］、［Ｌｉ_１．６Ｇａ／セルガート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／Ｒ−Ｎｉ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＰｔＣ（Ｈ_２）ＮａＩ ＮａＢｒ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＰｔＡｌ_２Ｏ_３（Ｈ_２）ＮａＩ ＮａＢｒ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＰｄＡｌ_２Ｏ_３（Ｈ_２）ＮａＩ ＮａＢｒ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＰｔＴｉ（Ｈ_２）ＮａＩ ＮａＢｒ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＳＨ ＮａＢｒ ＮａＩ］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＳＨ ＮａＯＨ］、［ＬｉＢＨ_４／ＬｉＩ ＣｓＩ／Ｔｅ］、［ＬｉＢＨ_４／ＬｉＩ ＣｓＩ／Ｓｅ］、［ＬｉＢＨ_４／ＬｉＩ ＣｓＩ／ＭｇＴｅ］、及び［ＬｉＢＨ_４／ＬｉＩ ＣｓＩ／ＭｇＳｅ］である。

実施例において、化学は、電気分解のような手段により又は自発的に再生的である。後者の場合、式（２７８−２８０）による妥当な例は、カソードでのＭの形成であり、Ｍ_ａからなるアノードへのＭの拡散であり、合金ＭＭ_ａを形成するためのＭの自発的な反応である。式（２７４）に更に関する別の典型的な実施例は、カソードでのＭの形成であり、それぞれ、Ｈ及びＭ_２ＮＨ若しくはＭ_３Ｎを形成するためのＭ_２ＮＨ若しくはＭ_３Ｎと供給されるＨとの反応であり、Ｍ_ａからなるアノードへのＭの拡散であり、そして、合金ＭＭ_ａを形成するためのＭの自発的な反応である。

実施例において、セルは、金属がアンモニアガスとの反応により対応するアミドを形成するところ、カソード及びアノード半電池の少なくとも１つにおいて、金属及びアンモニアを含む。アミドを形成するために水素と更に反応する対応する金属窒化物を形成する窒素と反応する金属を持つ実施例において、対応する半電池は、窒素を含み、オプションとして水素ガスを含む。水素ガスがない場合は、アミドは、アノード半電池から移動する水素から、又は半電池にあるＨによって形成されるかもしれない。水素源は、金属水素化物のような水素化物であるかもしれない。移動性の水素種は、Ｈ^＋又はＨ⁻であるかもしれない。セルは、更に、電解質、塩橋又は隔離体、支持体、水素源、及び他の半電池反応物のような開示の他のセル要素を含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｍ＋ＮＨ_３／隔離体ＬＰ４０又はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のＬｉＢＦ_４、イオン性液体電解質、ＬｉＡｌＯ_２、又はＢＡＳＥのような固体電解質、共晶塩電解質／Ｍ’＋ＮＨ_３］であるが、ここで、Ｍ及びＭ’は、アルカリ又はアルカリ土類金属のようなＮＨ_３との反応でアミドを形成する各金属である。好ましくは、Ｍ及びＭ’は異なる金属である。更なる典型的なセルは、［Ｍ＋ＮＨ_３又はＮ_２及びＨ_２オプションとしてＰｔ／Ｃ（Ｈ_２）／隔離体ＬＰ４０又はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のＬｉＢＦ_４、イオン性の液体電解質、ＬｉＡｌＯ_２又はＢＡＳＥのような固体電解質、共晶塩電解質／Ｍ’＋ＮＨ_３又はＮ_２及びＨ_２オプションとしてＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、又は希土類水素化物のような金属水素化物］であるが、ここで、Ｍ及びＭ’は、ＮＨ_３との反応によりアミドを形成する各金属、又は、対応するアミドを形成するＮ_２及びＨ_２と反応するアルカリ又はアルカリ土類金属である。好ましくは、Ｍ及びＭ’は異なる金属である。セルは、導電するマトリクスをまた含むかもしれない。実施例において、導電するマトリクスは、アルカリ金属のような金属である。典型的なセルは、［Ｌｉ／隔離体ＬＰ４０又はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のＬｉＢＦ_４、イオン性の液体電解質、ＬｉＡｌＯ_２又はＢＡＳＥのような固体電解質、共晶塩電解質／ＮａＮＨ_２ Ｎａ］及び［ＬｉＣ／セルガート（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ４０／Ｎ_２及びＨ_２ガス混合物及びＴｉＣのような導電性のマトリクス、Ａｌのような金属粉末、Ｒ−Ｎｉ、又は還元したＮｉ、又はＣＢ若しくはＰｔＣ］である。

実施例において、リチウムアミドは、アンモニアとＬｉの反応により形成される。アノードは、Ｌｉの源であり、カソードはＮＨ_３の源である。Ｌｉの妥当な源は、Ｌｉ_３ＭｇのようなＬｉ金属又はＬｉ合金である。妥当なアンモニア源は、カーボンブラック、ゼオライト、カーボンゼオライト混合物及び他のＮＨ_３を吸収する材料において層間挿入（インターカレーション）されたＮＨ_３である。典型的なセルは、［Ｌｉ又はＬｉ_３Ｍｇ／オレフィン隔離体ＬＰ４０／ＮＨ_３インターカレーションされたカーボン又はＮＨ_３吸収ゼオライト］である。他の実施例において、Ｎａ又はＫのような別のアルカリ金属はＬｉを置換する。

実施例において、移動性のイオンは、Ｌｉ^＋のようなアルカリ金属イオンのような金属イオン、又は、Ｈ^＋、又はＨ⁻の１つであるかもしれない。カソード及びアノード半電池反応物の少なくとも１つは、還元を被る移動性のイオンと反応するアミノ・ボラン及びボラン・アミンを含む。反応は、１以上のＨ原子が他のものに対して触媒として機能するところ、ハイドリノが形成されることを引き起こすＨ追加又はＨの空孔という結果となる。別の実施例において、反応は、ハイドリノを形成するＬｉ、Ｋ、又はＮａＨのような触媒の存在下でＨの形成という結果となる。典型的なセルは、［Ｌｉ又はＬｉＣ若しくはＬｉ_３ＭｇのようなＬｉ合金／オレフィン隔離体ＬＰ４０／アミノ・ボラン及びボラン・アミン］、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）又はイオン性液体のようなプロトン導体／アミノ・ボラン及びボラン・アミン］、［アミノ・ボラン及びボラン・アミン／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような共晶塩Ｈ⁻導体／希土類、遷移、内部遷移、アルカリ、及びアルカリ土類金属のような水素化物］である。セルは、導電性の支持体、マトリクス及びバインダーの少なくとも１つを更に含むかもしれない。

実施例において、カチオン交換は、半電池反応物及び共晶塩の間で起きるかもしれない。実施例において、Ｌｉ_２ＮＨは電解質のカチオンと反応し、それは、アノード半電池からのカチオンによって置換される。源は、ＭＨとして示されるような水素化物又は金属であってよい。
カソード反応

アノード反応

再生

正味

実施例において、Ｌｉ^＋のようなイオンは、アノードにおいて対応するイミドの酸化により形成されるかもしれない。カソードにおける移動性のイオンの反応はまた、還元された移動性のイオンを含む化合物又は合金の形成を含むかもしれない。典型的な反応は次の通りである。
アノード反応

カソード反応

正味

アノード反応

カソード反応

正味

典型的なセルは、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ＋Ｈ_２］、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ］、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｓｅ＋Ｈ_２］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ＋Ｈ_２］、［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ］、及び［ＬｉＮＨ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｅ＋Ｈ_２］である。

実施例において、ＬｉＨはＬｉ−Ｎ−Ｈシステムを備える触媒として活動するかもしれない。
典型的なシステムにおいて、可逆反応は次の通りである。
カソード反応

アノード反応

ここで、Ｈが還元され、Ｈ⁻が酸化され、ハイドリノＨ（１／ｐ）が形成される。実際において、ＬｉＮＨ_２はカソードからアノードに移動し、電気的なパワーの生成と共にハイドリノが生成することを引き起こすために、化学は可逆である。Ｈキャリアは、カソードからアノードへと移動するＨ⁻であるかもしれない。

実施例において、Ｍ−Ｎ−Ｈシステムの種の間の反応によって作られた少なくとも１つのＨ原子は、これらの反応によって形成される別のものに対して触媒として機能する。典型的な可逆反応は、ＬｉＨ＋ＬｉＮＨ_２→Ｌｉ_２ＮＨ＋Ｈ_２、ＬｉＨ＋Ｌｉ_２ＮＨ→Ｌｉ_３Ｎ＋Ｈ_２、Ｌｉ＋ＬｉＮＨ_２→Ｌｉ_２ＮＨ＋１／２Ｈ_２、Ｌｉ＋Ｌｉ_２ＮＨ→Ｌｉ_３Ｎ＋１／２Ｈ_２である。Ｎａ又はＫはＬｉを置換するかもしれない。３．９４ｐｐｍのＨ_２ ＮＭＲピーク、及び、２．２ｐｐｍ、１．６３ｐｐｍ、及び１．００ｐｐｍでの［Ｌｉ_３Ｎ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２］セルの反応生成物のピーク（ここで、１．６３ｐｐｍでのピークが最初最も大きい）は、Ｈ（１／２）、Ｈ（１／３）を形成してＨ（１／４）を形成するようにＨが触媒として活動することと一致するが、これらは、対応するＨ_２（１／２）、Ｈ_２（１／３）、及びＨ_２（１／４）のＮＭＲピークを持つ。Ｌｉはまた触媒として機能する。ＮａＮＨ_２におけるＨ_２（１／４）のピークの強度に基づくと、ＮａＨは、この材料においても同様に触媒として機能するかもしれない。

実施例において、アノードは、Ｌｉ金属、ＬｉＨ、Ｌｉ_２Ｓｅ、Ｌｉ_２Ｔｅ、Ｌｉ_２Ｓ、ＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、及びＬｉ_３Ｎの少なくとも１つのような水素の源をまた含むＬｉの源を含む。カソードは、ヨウ素を含み、更に、ポリ−２−ビニルピリジン（Ｐ_２ＶＰ）のようなマトリクス及びヨウ素の複合材を含んでよい。妥当な複合材は、約１０％Ｐ_２ＶＰを含む。セルは、アノードが反応するからであるかもしれない、或いはカソードコンパートメントの反応物であるかもしれない水素源を更に含む。妥当な水素の源は、水素透過性金属膜のような膜を通しての透過により、又は、直接の添加によるＨ_２ガスである。典型的なセルは、［Ｌｉ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ Ｈ_２］、［Ｌｉ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ ＳＳ（Ｈ_２）］、［ＬｉＨ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ］、［ＬｉＮＨ_２／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ］、［Ｌｉ_２ＮＨ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ］、［Ｌｉ_３Ｎ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ２ＶＰ］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ ＳＳ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２Ｔｅ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ ＳＳ（Ｈ_２）］、及び［Ｌｉ_２Ｓ／オペレーションの間に形成されるＬｉＩ／Ｉ_２ Ｐ_２ＶＰ ＳＳ（Ｈ_２）］である。

実施例において、電気化学は、本開示のハロゲン化物−水素化物の交換反応のハイドリノ反応物を作る。実施例において、ハイドリノを形成する酸化還元反応は、式（２４３）のカソード反応を含むが、ここで、Ｍ^＋＋Ｈは、還元されて、交換反応の結果としてハイドリノを形成するハロゲン化物−水素化物交換反応の反応物であるＭＨになる。典型的な反応は次の通りである。
カソード反応

アノード反応

そして、溶液内において

正味のハイドリノ反応

電解質を含む共晶混合物は、ハロゲン化物−水素化物交換反応のハイドリノ反応物の源であるかもしれない。妥当な共晶混合物は、水素化物の源である塩及びハロゲン化物塩のような第１塩の少なくとも１つを含むかもしれない。水素化物の源は、触媒の源であるかもしれない。アルカリハロゲン化物は、触媒の源として機能するかもしれない。例えば、ＬｉＸ、ＮａＸ、又はＫＸ（Ｘはハライド）は、それぞれ、ＬｉＨ、ＮａＨ、及びＫＨを含む触媒の源として機能するかもしれない。その代わりとして、少なくとも１つのＨは触媒として機能するかもしれない。第１塩は、希土類、遷移金属、アルカリ土類、アルカリ、及び、Ａｇ及びアルカリ塩のそれらのような他の金属を含むかもしれない。典型的なハロゲン化物−塩混合物は、ｕＢｒ_２−ＬｉＸ（Ｘ＝Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ）、ＬａＦ_３−ＬｉＸ、ＣｅＢｒ_３−ＬｉＸ、ＡｇＣｌ−ＬｉＸである。他は、表４に与えられる。更なる実施例において、少なくとも１の電極は、ハロゲン化物−水素化物交換反応の反応物又は生成物であるかもしれない。例えば、カソードは、ＥｕＢｒ_２ののうなハロゲン化ユーロピウム及びＬｉＨのようなアルカリ金属水素化物（アルカリ金属ヒドリド）のハロゲン化物（ハライド）交換反応の生成物であるＥｕ又はＥｕＨ_２であるかもしれない。Ｌａ、ＬａＨ_２、Ｃｅ、ＣｅＨ_２、Ｎｉ、ＮｉＨ、及びＭｎのような他の希土類又は遷移金属又はそれらの水素化物は、カソードを含むかもしれない。これらは、それぞれ、ＬｉＨ、ＮａＨ、及びＫＨのようなアルカリ金属水素化物ＭＨ及びＬａＦ_３、ＣｅＢｒ_３、ＮｉＢｒ_２、及びＭｎＩ_２、のような金属ハロゲン化物の間のような本開示のハロゲン化物−水素化物交換反応の生成物である。実施例において、ハロゲン化物水素化物交換反応は、電気分解により又は熱的に再生されるかもしれない。実施例において、セルは、熱的な再生がセルで起きるように上昇させた温度でオペレーションされるかもしれない。ハロゲン化物−水素化物交換は、熱エネルギーが少なくとも部分的にハイドリノを形成する反応からのものであるとき、熱的に起きるかもしれない。

実施例において、多孔性の又は開放の電極からのＬｉ金属のような導電性の種は、電解質内のようなセル内において蓄積されるかもしれない。導電性の種は、カソード及びアノード間で発展する電圧のショート（短絡）回路を引き起こすかもしれない。ショートは、電極間で導電する回路の連続を切ることによって排除できるかもしれない。電解質は、回路を切断するために撹拌されるかもしれない。導電性の種の濃度は、ショートを防ぐために制御されるかもしれない。実施例において、種の解放は、電解質における種の溶解度を制御することにより制御される。実施例において、温度、電解質組成、及び水素圧力及び水素化物濃度のような反応条件は、制御される。例えば、Ｌｉのそれのような金属濃度は、存在するＬｉＨの量によりその溶解度を変更することにより制御されるかもしれず、また、逆もいえる。その代わりとして、Ｌｉのような導電性の種は、取り除かれるかもしれない。排除は、電気分解を使用して電気メッキによるかもしれない。実施例において、Ｌｉのようなアルカリ又はアルカリ土類金属のような過剰な金属は、第１の水素化物形成による電気分解により除かれ得る。そして、イオンは取り除かれ得る。Ｌｉ^＋のようなＭ^＋は、Ｌｉのような金属としてメッキ排出でき、Ｈ_２ガスとしてＨ⁻をメッキ排出できる。電気めっきは、対電極の上になされるかもしれない。対電極はＬｉＡｌのようなＬｉ合金を形成するかもしれない。電気分解は、ＣＩＨＴカソードからＬｉを除去するかもしれない。電気分解中、ＣＩＨＴカソード上に析出（沈着）されたＬｉ金属は、電気分解カソード（ＣＩＨＴアノード）に移動するＬｉ^＋に陽極酸化（酸化）されるかもしれないが、ここで、それは、電気めっきである。或いは、Ｌｉ^＋は、電気分解アノードで溶液内に移行するかもしれず、アニオンが電気分解カソードで形成されるかもしれない。実施例において、Ｈは、電気分解カソードでＨ⁻に還元されるかもしれない。別の実施例において、Ｌｉは電気分解カソードで析出（沈着）されるかもしれず、Ｈは電気分解アノードで形成されるかもしれない。ＨはＨ⁻の酸化により形成されるかもしれない。Ｈは、ＬｉＨを形成するように電気分解アノードの表面上にＬｉと反応するかもしれない。ＬｉＨは、ＣＩＨＴセルモードにおいてオペレーションされるとき、ハイドリノを形成するようにＨの触媒反応の返却により、ＣＩＨＴセル電圧及びパワーを再生するように、電気分解アノード（ＣＩＨＴカソード）からＬｉが取り除かれるように、電解質中に分解するかもしれない。ＣＩＨＴセルのオペレーション中に、ＬｉＨのような水素化物は、電解質から析出（沈殿）するかもしれず、それと電解質、更にオプションとして、Ｌｉ金属との間での異なる浮力に基づいて分離されるかもしれない。それはまた、材料の上に選択的に沈殿するかもしれない。水素化物層は、Ｌｉ金属及びＨ_２が生成され、ＣＩＨＴセルに戻されるところ、電気分解セルにポンピングにより又は別様に機械的に移動させられるかもしれない。電気分解電気的パワーは、別のＣＩＨＴセルによって供給されるかもしれない。他の金属は、他の実施例におけるＬｉを置換するかもしれない。

実施例において、電圧は、その後ハイドリノを形成するハイドリノ反応物を形成する反応から生成され、極性は、ハイドリノを形成する条件を再生する外部パワー源に適用することにより周期的に逆転される。再生は、最初の反応物又はそれらの濃度を部分的に再生すること、及び、１以上の生成物又はコンタミのような他の種又は中間物又は反応物を取り除くことの少なくとも１つを含むかもしれない。１以上の生成物を除去することは、生成物抑制を少なくとも部分的に除去するかもしれない。電気分解は、ハイドリノ又は他の抑制生成物を取り除くように電圧をかけることにより実行されるかもしれない。実施例において、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫのような過剰なアルカリ金属は、溶液から電気めっきで除外されるかもしれない。実施例において、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、又はＫ^＋のようなイオンは、電気分解用のパワーを少なくとも部分的に供給するようなハイドリノを形成する方向に働く別のＣＩＨＴセルであるかもしれない外部パワー源を使用してカソードにおいて金属へと電気分解（電着）される。電気分解は、カソードであり、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＴｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、ＬｉＧａ、ＬｉＩｎ、酸化物、窒化物、ホウ化物、及びケイ化物のようなＬｉ金属−半金属合金、Ｃｕ（５．４ｗｔ％）Ｌｉ（１．３ｗｔ％）Ａｇ（０．４ｗｔ％）Ｍｇ（０．４ｗｔ％）Ｚｒ（０．１４ｗｔ％）Ａｌ（残り）、Ｃｕ（２．７ｗｔ％）Ｌｉ（２．２ｗｔ％）Ｚｒ（０．１２ｗｔ％）Ａｌ（残り）、Ｃｕ（２．１ｗｔ％）Ｌｉ（２．０ｗｔ％）Ｚｒ（０．１０ｗｔ％）Ａｌ（残り）、及びＣｕ（０．９５ｗｔ％）Ｌｉ（２．４５ｗｔ％）Ｚｒ（０．１２ｗｔ％）Ａｌ（残り）のような混合−金属−Ｌｉ合金、ＮａＳｎ、ＮａＺｎ、ＮａＢｉ、ＫＳｎ、ＫＺｎ、又はＫＢｉのような合金を形成するようにカソード上であるかもしれない。カソードとして電気分解により再生されるかもしれない他のＣＩＨＴセルアノードは、ＬｉＢ合金、リチウム化されたＴｉＢ_２、ＭｇＢ_２、ＧｄＢ_２、ＣｒＢ_２、ＺｒＢ_２のようなリチウム含浸（リチウム化された）ホウ化物アノードである。アルカリ土類金属のそれらのような他の妥当な合金は、ＭｇＮｉ及びＭｇＣｕ合金である。アノードでの電気分解は、ニッケル、チタン、ニオブ、又はバナジウム水素化物のようなアノード金属の金属水素化物又は水素を形成するかもしれない。電気分解カソード及びアノードは、ＣＩＨＴから電気分解セルへと、及び、そのセルが再生された後に、逆に戻すようなスイッチングにおいて役割が逆転されるところ、ＣＩＨＴセルアノード及びカソードであるかもしれない。逆転電圧は、パルスとして適用されるかもしれない。パルス化された逆極性及び波形は、如何なる周波数範囲、ピーク電圧、ピークパワー、ピーク電流、デューティサイクル、及びオフセット電圧においてでもある。パルス化された反転はＤＣであるかもしれず、適用される電圧は、交流であり又は波形を持つかもしれない。応用は、所望の周波数でパルス化されてよく、波形は、所望の周波数を持ってよい。妥当なパルス化された周波数は、約１から約１０００Ｈｚの範囲内であり、デューティサイクルは、約０．００１％から約９５％であってよいが、この範囲内で２つのインクリメントのファクタのより狭い範囲内であってよい。ピーク電圧は、約０．１Ｖから１０Ｖの少なくとも１つの範囲の中であってよいが、この範囲内で２つのインクリメントのファクタのより狭い範囲内であってよい。別の実施例において、高い電圧パルスは、約１０Ｖから１００ｋＶの範囲内でよいが、この範囲内でオーダーの規模のインクリメントのより狭い範囲内である。波形は、約０．１Ｈｚから約１００ＭＨｚまで、約１００ＭＨｚから１０ＧＨｚまで、及び、約１０ＧＨｚから１００ＧＨｚまで、の少なくとも１つの範囲内の周波数を持っていてよいが、この範囲内でオーダーの規模のインクリメントのより狭い範囲内でよい。デューティサイクルは、約０．００１％から約９５％、及び約０．１％から約１０％の範囲の少なくとも１つであってよいが、この範囲内でオーダーの規模のインクリメントのより狭い範囲内でよい。パルスのピークパワー密度は、約０．００１Ｗ／ｃｍ^２から１０００Ｗ／ｃｍ^２の範囲内であってよいが、この範囲内でオーダーの規模のインクリメントのより狭い範囲内でよい。パルスの平均のパワー密度は、約０．０００１Ｗ／ｃｍ^２から１００Ｗ／ｃｍ^２、の範囲内でよいが、この範囲内でオーダーの規模のインクリメントのより狭い範囲内でよい。

実施例において、短時間の寿命しかない反応物は、充放電の繰り返されるサイクルのＣＩＨＴセルの放電中における対応する電気的なパワー及びハイドリノの形成という結果となる電気分解の間に生成される。電気分解パワーは、入力エネルギーに相対して、ハイドリノ形成からのエネルギーを最適化するように適用されてよい。
電圧、波形、耐久性のあるセル、振動数、及び他のそのようなパラメータは、セルからの電気的な利得（ゲイン）を増加させるように調節されてよい。

パルス化された電気分解のための典型的なセルは、［Ｌｉ／オレフィン隔離体ＬＰ４０／水素化されたＣ］、［ＬｉＣ／オレフィン隔離体ＬＰ４０／水素化されたＣ］、［Ｌｉ／オレフィン隔離体ＬＰ４０／金属水素化物］、［ＬｉＣ／オレフィン隔離体ＬＰ４０／金属水素化物］である。

別の実施例において、ハイドリノ反応の抑制剤の除去又は再生は、撹拌のような機械的なかき混ぜによって実行される。別の実施例において、ハイドリノ反応の抑制剤の除去又は再生は、セルの熱的なサイクルにより実行される。その代わりとして、反応物は抑制の源の除去のために追加されるかもしれない。プロトンの源は、抑制剤がハイドリノ水素化物のような水素化物であるような場合に、添加されるかもしれない。生成物は、電気分解により更に再生されるアルカリ金属ハロゲン化物のような金属ハロゲン化物であるかもしれない。電気分解は、共晶のような溶融電解質において存在するかもしれない。抑制剤がＬｉのような水素化物のアルカリ金属である場合において、反応物は、その活動度を変化させるように、それと選択的に反応するように添加されるかもしれない。例えば、Ｌｉに対する妥当な反応物は、Ｌｉでの窒化物の形成を有利にする窒素である。

実施例において、Ｌｉは、電解質のそれに相対して、金属のより低い密度のために、ベルの内側に、電解質のトップにおいて金属がプールされる反転した−電解質−浸漬ベルのような容器内に再生され収集されることができる。実施例において、電解質内の金属濃度は、クヌーセンセルのような又は圧電素子解放システムのような熱的に又は電気的に制御された解放システムのような作動システムによって制御されるかもしれない。別の実施例において、Ｌｉのような金属は、セル温度、少なくとも１つの反応物の濃度、又は水素圧力のような反応条件を制御することにより制御される。例えば、ＬｉＡｌ又はＬｉＳｉ合金の形成は、ＴｉＨのような金属水素化物を形成するＴｉのような金属対電極に関しＬｉＨから自発的である。反応は、高いＬｉＨ濃度によって形成される。そして、セルは、ＬｉＨ濃度が低下すると、カソードとしてＴｉＨのような金属水素化物及びアノードとしてリチウム合金を備えるＣＩＨＴモードで運転に入ることができる。

実施例において、半電池反応物は再生される。再生は、反応物への生成物の電気分解のような手段により、又は、反応物への生成物の熱的な反応により、バッチモードであってよい。その代わりとして、システムは、バッチモードで又は連続に自発的に再生するかもしれない。ハイドリノ反応物を形成する反応は、アノード半電池における酸化、及び、カソード半電池における還元を被る対応する反応物を含む電子及びイオンの流れにより起きる。実施例において、ハイドリノ反応物を形成する全体の反応は、熱力学的に有利ではない。例えば、それは正の自由エネルギーを持ち、逆方向における反応が自発的であり、又は、それは、反応条件を変えることにより自発的にできる。そして、反応の正方向は、協調された反応であるかもしれない態様でハイドリノを形成する際の大きなエネルギーの解放によって駆動される。ハイドリノを形成する反応は可逆でないので、生成物は、ハイドリノが形成された後に、反応物へと自発的に転換するかもしれない。或いは、１又はそれ以上の反応物又は生成物の濃度、水素圧力、又は温度のような１又はそれ以上の反応条件は、セルの最初の反応物を再生するように変えられる。実施例において、アノードは、Ｌｉのような、ＬｉＰｂ、又はＬｉＳｂのような、Ｌｉ_２Ｓｅ、Ｌｉ_２Ｔｅ、Ｌｉのアミド、イミド、又は窒化物のような触媒の源の化合物又は合金を含み、そして、カソードは、水素源、及び、水素源ともなるかもしれない触媒の源と反応する反応物を含む。水素の源及び水素の源ともなるかもしれない反応物の源は、水素化物、化合物、金属のような元素、アミド、イミド又は窒化物の少なくとも１つのであるかもしれない。Ｌｉ合金のようなアルカリ金属合金を持つ追加の実施例において、合金は、水素化物（即ち対応する合金水素化物）であるかもしれない。カソード半電池反応物の如何なるものの金属は、合金又は他の化合物であって、セレン化物、テルル化合物、又は水素化物のようなものを触媒の源と形成するかもしれない。カソードでの合金又は化合物の形成と共にアノードから触媒の源の輸送は、熱力学的には有利ではないが、ハイドリノ反応によって駆動される。そして、ハイドリノ以外の生成物を単に含む逆向きの自発的な反応は、反応物を再生するように起きるかもしれない。典型的なセルは、［ＬｉＳｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（ＫＨ）］、［ＬｉＳｂ／ＬｉＣｌ＋ＫＣｌ ＬｉＨ／Ｔｉ（ＫＨ）］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（ＫＨ）］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ／Ｔｉ（ＫＨ）］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２又はＬｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２又はＬｉ_２ＮＨ ＋ ＴｉＣのような支持体］、［Ｌｉ_２Ｔｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２又はＬｉ_２ＮＨ］、［Ｌｉ_２Ｔｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬｉＮＨ_２又はＬｉ_２ＮＨ＋ＴｉＣのような支持体］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２Ｔｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＳｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ／Ｆｅ（Ｈ_２）］、［ＬｉＰｂ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｆｅ（Ｈ_２）］、［Ｌｉ_２Ｓｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｆｅ（Ｈ_２）］、及び［Ｌｉ_２Ｔｅ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｉ（Ｈ_２）］である。生成物イミド又は窒化物を備える反応物アミドを含む典型的な再生反応は、それぞれ水素化されたイミド又はアミドを形成するようにイミド又は窒化物と反応する水をの添加である。

実施例において、ハイドリノ水素化物は、反応を抑制し、再生は、セルからベントで出される分子上ハイドリノを形成するように水素化物を反応させることにより達成される。水素化物は、カソード及びアノードの少なくとも１つの上に、そして電解質の中に存在するかもしれない。分子上ハイドリノへの水素化物の反応は、電気分解により達成されるかもしれない。電気分解は、ＣＩＨＴセルオペレーションのそれの逆の極性を持つかもしれない。電気分解は、分子上ハイドリノを形成するようにハイドリノ水素化物と反応するプロトン又はＨを形成するかもしれない。反応は、電気分解のアノードで生じるかもしれない。実施例において、ハイドリノ水素化物イオンは、アノードへ移動するような高い移動度を持ち、Ｈ^＋又はＨと反応して分子状ハイドリノを形成する。

実施例において、半電池反応物は、酸化還元反応におけるエネルギーが、ハイドリノを形成する反応速度を増加させる触媒及びＨ原子の間の約２７．２ｅＶの整数倍のエネルギー移動によりよく合致するように、選択される。酸化還元反応におけるエネルギーは、ハイドリノを形成するための反応の速度を増加させる活性化エネルギーを提供するかもしれない。実施例において、セルへの電気の負荷は、ハイドリノを形成する反応速度を増加させるように触媒及びＨ原子の間の約２７．２ｅＶの整数倍のエネルギー移動と、電気及びイオンの流れを通して連結された酸化還元反応とにマッチするように調節される。

ある実施例において、正のバイアス電圧は、イオン化触媒から電子を集めるために、少なくともアノードに印加される。ある実施例において、コレクターがいない場合あるより、アノードのコレクターは増加した速度でイオン化電子を集める。局所的に水素化物イオンのようなアニオンを形成するために電子が金属水素化物のような周囲の反応物と反応する速度より速く、適当な速度は１である。このように、電圧がハイドリノをつくるためにエネルギー放出のために増やされる外部回路によって、コレクターは電子を押しつける。このように、適用された正のポテンシャルのようなコレクターは、ＣＩＨＴセルを動かすハイドリノ反応のための活性化エネルギーの源の働きをする。ある実施例において、バイアスは、小さな電流の注入がハイドリノ反応によってパワーが与えられる大きな電流の流れを引き起こすトランジスタのような電流増幅器の働きをする。温度と水素圧のような適用された電圧ならびに他の状況は、セルのパワー出力を制御するために制御されることができる。

ある実施例において、Ｈなしであるハイドリノ触媒反応混合物を含んでいるアノード・コンパートメントまたはＨが制限したセル構成、水素の源から成っているカソード・コンパートメントでそのような水素ガス又は水素化物、導電性イオンが水素化物イオンであるかもしれないイオン伝導によってコンパートメントをつないでいる塩橋とアノードとカソードが外部によって回路を電気的につないだ。パワーは外部回路と関係がある負荷にはこばれるかもしれない、あるいは、パワーは外部回路との直列または類似に適用されたパワー源でセルにはこばれるかもしれない。拡大されたパワーが適用されたパワーのためのセルからの出力であるように、適用されたパワー源はハイドリノ反応の活性化エネルギーを提供するかもしれない。他の実施例において、質量の輸送がコンパートメントで起こるためにハイドリノ反応を誘発するハロゲン化物または酸化物のようなもう一つのイオンの移行を、適用された電気分解パワーは引き起こす。

ＣＩＨＴセルのある実施例において、生成物は電気分解によって再生される。溶融塩は、電解質から成るかもしれない。生成物は、触媒金属のハロゲン化アルカリと少なくとも第２の金属（例えばアルカリ金属またはアルカリ土類水素化物）の水素化物であるかもしれない。有極性がＣＩＨＴセルのそれの反対側にある電気分解アノードでハロゲン元素に電気分解カソードとハロゲン化物で金属にハロゲン化物を還元するために電圧を印加することによって、生成物は酸化するかもしれない。触媒金属は、アルカリ水素化物をつくるために、水素と反応するかもしれない。ハロゲンは、アルカリ水素化物又はアルカリ土類水素化物と反応し、対応するハロゲン化物を形成してもよい。ある実施例において、塩橋はハライドイオンのために選択的である、そして、触媒金属はＣＩＨＴアノード・コンパートメントにある、そして、第２の金属はＣＩＨＴカソード・コンパートメントにある。それからハイドリノをつくるために放出される電気エネルギーが非常により大きいので、それは再生のために必要とした、第２のＣＩＨＴセルは最初のＣＩＨＴセルを再生させるかもしれない、そして、一定のパワーがパワーと再生のサイクルの複数のセルからの出力であるかもしれないように、逆もまた同じ。典型的なＣＩＨＴセルは、ＮａＨまたはＭＸがＬｉＣｌのようなハロゲン化金属であるＴｉＣ／／ＭＸと塩橋のようなＭｇと支持体が呼んだＫＨである／／ハロゲン化物が、イオン伝導体である。適当なハロゲン化物イオン伝導体は、ハロゲン塩（例えばハロゲン化アルカリ、ハロゲン化アルカリ土類と混合物から成っている溶融電解質）、オキシ塩化固体の希土類元素とハロゲン化アルカリまたはアルカリ土類ハロゲン化物（つまりセル作動パラメータの固体）である。ある実施例において、Ｃｌ−固体電解質は、金属から成るかもしれない塩化物、ハロゲン化金属、そして、ＫＣｌ（ＰｂＦ２、ＢｉＣｌ３とイオン交換体ポリマー（ケイ酸塩、タングストリン酸ナトリウムとナトリウム・ポリリン酸塩）だけでなく）でドーピングされるかもしれないＰｄＣｌ２のような他のハロゲン化物化合物。固体電解質は、含浸支持体を含んでよい。典型的な固体の電解質は、ドープされたＰｂＣｌ２をしみ込むガラス繊維織物である。もう一つの実施例において、対イオンは、ハロゲン元素、Ｐ、Ｂ、Ｓｉ、Ｎ、Ａｓ、Ｓ、Ｔｅ、Ｓｂ、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｃｏ、及びＴｅのそれらのような酸化物、リン化物、ホウ化物、水酸化物、ケイ化物、窒化物、ヒ化物、セレン化物、テルル化物、アンチモン化物、炭化物、硫化物、水素化物、炭酸塩、炭酸水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、リン酸塩、リン酸水素、二水素リン酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、過マンガン酸塩、塩素酸塩、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、過亜塩素酸塩、次亜塩素酸塩、臭素酸塩、過臭素酸塩、臭化物、ペルブロミド、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、ヨウ化物、過ヨウ素酸塩、クロム酸塩、二クロム酸塩、テルル酸塩、セレン酸塩、ヒ酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、酸化コバルト、酸化テルルと他のオキシアニオンからなる群の少なくとも１つのようなハロゲン化物以外のイオンであり、ＣＩＨＴカソード・コンパートメントは、対イオンの化合物を含み、塩橋は対イオンに選択的である。電気分解によって再生するかもしれない典型的なＣＩＨＴセルは、カソード（例えばアルカリまたはアルカリ土類ハロゲン化物と融解した共晶の塩のようなハロゲン化金属電解質）で、アノードとハロゲン化金属でアルカリ金属水素化物から成る。それぞれ、アノードとカソードは、水素化物とハロゲン化物の金属を更に含むかもしれない。

ネルンスト式に基づいて、Ｈ⁻の増加は、ポテンシャルをより正であるようにする。より負ポテンシャルは、触媒イオン遷移状態のその安定化を好む。ある実施例において、反応混合物は、ネルンスト・ポテンシャルをより負であるようにするために、水素化物交換できる金属から成る。適当な金属は、ＬｉとＭｇのようなアルカリ土類金属である。反応混合物は、酸化剤（例えばポテンシャルを減少させるアルカリ、アルカリ土類または遷移金属ハロゲン化物）からも成るかもしれない。酸化剤は、触媒イオンが形成されると、電子を受け取るかもしれない。

Ｈからエネルギー伝達の間、イオン化触媒から電子を受け取っている間、支持体はキャパシタと電荷の役割をするかもしれない。支持体を混ぜ合わせられるかもしれない高い誘電率誘電体を加えることによって、支持体のキャパシタンスは増やされるかもしれない、あるいは、誘電媒質は電池作動温度でガス状である。もう一つの実施例に、前方へハイドリノ反応を引き起こすためにイオン化電子を触媒からそらすために、磁場は適用される。

もう一つの実施例において、触媒は電離されて、アノード半電池反応で還元される。還元はＨ＋を形成する水素によるかもしれない。Ｈ^＋は、適当な塩橋によって、カソード・コンパートメントに移動するかもしれない。塩橋は、ＳｒＣｅＯ_３（例えばＳｒＣｅ_０．９Ｙ_０．０８Ｎｂ_０．０２Ｏ_２．９７とＳｒＣｅＯ_０．９５Ｙｂ_０．０５Ｏ_{３−アルファ}）に基づく固体状態ペロブスキー石形プロトン伝導体のようなプロトン導電性膜、プロトン交換膜やプロトン伝導体であるかもしれない。Ｈ^＋は、Ｈ^２をつくるために、カソード・コンパートメントで反応するかもしれない。例えば、Ｈ^＋はカソードで減じているかもしれないか、Ｈ^２をつくるために、ＭｇＨ^２のような水素化物と反応するかもしれない。もう１つの実施例において、触媒のカチオンは移動する。移動性のイオン場合には、カチオンはそのようなＮａ^＋である、塩橋はベータアルミナ固体電解質であるかもしれない。ＮａＡｌＣｌ_４のような液体電解質は、Ｎａ^＋のようなイオンを輸送するのにも用いられるかもしれない。

図２０に示される二重膜３−コンパートメント・セルにおいて、塩橋はアノード４７２とカソード４７３の間でイオン導電性電解質４７１をコンパートメント４７０に含むかもしれない。容器壁と電極が電解質４７１のためにチャンバー４７０をつくるように、電極は離れて持たれて、内部の容器壁への密封であるかもしれない。それらが互いから分離されるように、電極は容器から電気的に絶縁される。電極を電気的に短絡させるかもしれない他のどの導体も、短絡させることを避けるために、容器からも電気的に絶縁されなければならない。アノードとカソードは、水素に高浸透性を持つ金属から成るかもしれない。電極はチューブ電極のようなより高い表面積を提供する形状から成るかもしれない、あるいは、それは多孔質電極から成るかもしれない。カソード・コンパートメント４７４からの水素は、カソードによって拡散するかもしれなくて、カソードと塩橋電解質４７１の界面で、Ｈ−に還元を受ける。Ｈ⁻は電解質中を移動して、電解質−アノード界面で、Ｈに酸化する。Ｈはアノードによって広まって、ハイドリノをつくるために、アノード・コンパートメント４７５で触媒と反応する。Ｈ⁻と触媒イオン化は、外部回路４７６で運ばれるカソードで、還元電流を提供する。Ｈ透過性電極はＶ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｐｄ、ＰｄコートのＡｇ、ＰｄコートのＶ、ＰｄコートのＴｉ、希土類元素、他の高融点金属から成るかもしれない、そして、他が当業者に既知のそのような金属である。電極は、金属箔であるかもしれない。化学物質は、熱的に分解するように、アノード・コンパートメント内で形成される如何なる水素化物をも加熱することによって、熱的に再生されるかもしれない。水素は流されるかもしれないか、最初のカソード反応物を再生させるために、カソード・コンパートメントにポンプ圧送されるかもしれない。再生反応はアノードとカソード・コンパートメントで生じるかもしれない、あるいは、コンパートメントの一方または両方の化学物質は再生を実行するために一つ以上の反応槽に輸送されるかもしれない。

もう一つの実施例において、触媒はＨ触媒作用を受けて、カソード・コンパートメントでイオン化されて、そのうえカソード・コンパートメントで中和されるようになり、正味の電流が触媒作用反応によっては直接流れないようになる。ＥＭＦを生成する自由エネルギーは、イオン及び電子の質量輸送を必要とするハイドリノの形成からである。例えば、移動性のイオンは、アノード・コンパートメントでＨ_２のような種の酸化によってつくられるＨ^＋であるかもしれない。Ｈ^＋は電解質の少なくとも１つとイオン交換膜のような塩橋を通ってカソード・コンパートメントに移動して、ハイドリノ反応が起こる原因になるために、カソード・コンパートメントでＨまたは水素化物になる。あるいは、Ｈ_２または水素化物は、カソード・コンパートメントでＨ⁻をつくるために還元されるかもしれない。還元は、触媒の少なくとも１つ、触媒の源とハイドリノ反応が起こるのを許す原子水素をさらに形成する。それまたはもう一つの種がサイクルを完成するために電子を外部回路に提供するために電離されるアノード・コンパートメントに、Ｈ⁻は移住する。酸化されたＨは、Ｈ_２を形成しカソード・コンパートメントへポンプを使ってリサイクルされるかもしれない。

別の実施例においては、金属はアノードで酸化される。金属イオンは、電解質（例えば溶融塩または固体の電解質）中を移動する。適当な溶融電解質は、移動性の金属イオンのハロゲン化物である。金属イオンは、金属がその活性を変える反応を受けるカソードで還元される。適当な反応において、金属はもう一つの金属で溶かされるか、表面の上へ少なくとも１つの他の金属と化学吸収または物理吸収で金属間化合物を形成するか、炭素のような材料に挿入する。金属は、触媒又は触媒の源として機能するかもしれない。カソード反応物も水素から成って、ハイドリノ反応が起こる原因になるために、他の反応物から成るかもしれない。他の反応物はＴｉＣのような支持体から成るかもしれない、そして、還元剤、触媒と水素化物は反応物をやりとりする。適当な典型的なＭｇ合金は、Ｍｇ−Ｃａ（Ｍｇ−Ａｇ）を含む、Ｍｇ−Ｂａ、Ｍｇ−Ｌｉ、Ｍｇ−Ｂｉ、Ｍｇ−Ｃｄ、Ｍｇ−Ｇａ、Ｍｇ−Ｉｎ（ＭｇＣｕ）とＭｇ−Ｎｉとそれらの水素化物。適当な典型的なＣａ合金は、Ｃａ−Ｃｕ、Ｃａ−Ｉｎ、Ｃａ−Ｌｉ、Ｃａ−Ｎｉ、Ｃａ−Ｓｎ、Ｃａ−Ｚｎとそれらの水素化物を含む。典型的なＮａとＫ合金またはアマルガムは、ＨｇとＰｂそしてＢｉのそれらを含む。他は、Ｎａ−ＳｎとＬｉ−Ｓｎを含む。水素化物は、熱的に分解されるかもしれない。金属間化合物は、蒸留により再生されるかもしれない。再生された金属は、リサイクルされてもよい。

もう一つの実施例に、アノード・コンパートメントの触媒又は触媒の源はイオン化を受ける、そして、対応するカチオンはカチオンのために選択的である塩橋を通って移動する。適当なカチオンはＮａ^＋である、そして、Ｎａ^＋選択性膜はβアルミナである。カチオンは、水素の源と支持体、還元剤、酸化剤と水素化物の一つ以上のようなハイドリノ反応混合物の任意に他の反応物が剤を交換する又は、水素を含むカソード・コンパートメントで還元される。ＣＩＨＴセル、電解セルまたは適用された電気分解パワーがハイドリノ反応によって拡大される組合せとして、セルは操作されるかもしれない。

別の実施例において、カソードコンパートメントは、触媒の源及びＨの源を含む。触媒及びＨは、アノードコンパートメントから移動された還元されたカチオンを備える源の反応から生じる。触媒及びＨは、更に、ハイドリノを形成する反応を受ける。

ある実施例において、共晶塩ＬｉＣｌ／ＫＣｌ及びオプションとしてＬｉＨのＬｉ^＋のような電解質の正のイオンは、塩橋でアノード・コンパートメントからカソード・コンパートメントまで移動して、Ｌｉ及びＬｉＨのような金属または水素化物に還元される。もう一つの典型的な電解質は、炭酸ジメチル／炭酸エチレンにおけるＬｉＰＦ６を含む。ホウケイ酸ガラスは、セパレータであるかもしれない。他の実施例において、１つ以上のアルカリ金属は、Ｌｉ及びＫの少なくとも１つの代わりになる。Ｋ^＋が移動性のイオンとしてＬｉ^＋にとって代わる場合には、固体のカリウム−ガラス電解質が使われるかもしれない。ある実施例において、Ｌｉ^＋のようなイオンの移動、その還元、及び、ハイドリノ形成のような如何なる後続反により、ハイドリノ状態へのＨの触媒作用は、セルＥＭＦに寄与するように、カソード・コンパートメントで生じる。水素化物を形成する水素の源とハイドリノ反応のためのＨは、より負でない生成熱による水素化物、移動するイオンの水素化物かもしれない。移動するイオンとしてのＬｉ^＋の場合に適当な水素化物は、ＭｇＨ_２、ＴｉＨ_２、ＮａＨ、ＫＨ、ＲｂＨ、ＣｓＨ、ＬａＮｉ_ｘＭｎ_ｙＨ_ｚ、及びＭｇ_２ＮｉＨ_ｘを含むが、ｘ、ｙ、ｚは、有理数である。Ｌｉを置換しているＫまたはＮａのための適当な水素化物は、ＭｇＨ_２である。ＴｉＣのような支持体のようなハイドリノ反応の速度を増やすために、カソード反応混合物は、他の反応物を含むかもしれない。

実施例において、アノード半電池反応物は、少なくとも１つの酸化され得る金属を含み、カソード反応物は、アノードの金属と反応できる少なくとも１つの水素化物を含む。カソード及びアノード半電池反応物の少なくとも１つは、更に、カーボンブラックのようなカーボン、ＴｉＣ、ＹＣ_２、又はＷＣのような炭化物、又は、ＭｇＢ_２又はＴｉＢ_２のようなホウ化物の導電性のマトリクス又は支持体を含むかもしれず、両半電池は、導電性の電極を含む。反応物は、如何なるモル比であってよいが、妥当な比は、水素交換に対する金属の化学量論的な混合の比あたりであり、支持体の５０ｍｏｌｅ％までである。アノード金属は、アノード半電池のコンパートメントで酸化されるが、Ｌｉ^＋のようなカチオンは、カソード半電池のコンパートメントへと移動し、そして、還元され、そして、Ｌｉのような金属原子がカソードコンパートメント内の水素化物と反応する。実施例において、反応は、水素化物交換反応である。カソード半電池のコンパートメントの水素容量はまた、ハイドリノを形成するためのＨの源として機能する。移動されたカチオン、還元されたカチオン、移動されたカチオンの反応生成物、少なくとも１つのＨ、及び、カソード半電池のコンパートメントの１又はそれ以上の反応物若しくは移動されたカチオン又は還元されたカチオンとの反応からの反応生成物、の少なくとも１つは、ハイドリノを形成するような触媒の源又は触媒として機能する。セル反応がハイドリノを形成する触媒とのＨの大きな発熱反応によって駆動されるかもしれないので、実施例において、アノードコンパートメントから還元された移動されたカチオンとのＨ交換を受けるカソードコンパートメントの水素化物は、還元された移動されたカチオンの水素化物のそれよりも負の又は類似の生成の自由エネルギーを持つ。そして、カソード金属水素化物と、Ｌｉのような還元された移動されたカチオンとの反応による自由エネルギーは、わずかに負、ゼロ、又は正であるかもしれない。ハイドリノ反応を除外して、実施例において、水素化物交換反応の自由エネルギーは、可能な如何なる値であってもよい。妥当な範囲は、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから−１０００ｋＪ／ｍｏｌｅ、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから−１００ｋＪ／ｍｏｌｅ、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから−１０ｋＪ／ｍｏｌｅ、及び、約＋１０００ｋＪ／ｍｏｌｅから０ｋＪ／ｍｏｌｅである。ハイドリノを形成するＨの源として更に機能する水素化物交換のための妥当な水素化物は、金属、半金属、又は合金水素化物の少なくとも１つは、である。移動性のイオンがＬｉ^＋、Ｎａ^＋、又はＫ^＋のような触媒の源又は触媒である場合において、水素化物は、その移動性のイオンに対応するそれとは異なる、如何なる金属、半金属、又は合金であるかもしれない。妥当な典型的な水素化物は、アルカリ又はアルカリ土類水素化物、Ｔｉ水素化物のような遷移金属水素化物、Ｎｂ、Ｚｒ、又はＴａ水素化物のような内部遷移金属水素化物、パラジウム又はプラチナ水素化物、及び希土類水素化物である。ハイドリノを形成する負の自由エネルギーにより、セル電圧は、電圧に寄与できる如何なる水素化物交換反応の自由エネルギーによるそれよりも高い。このことは、開放回路電圧及び負荷つきの回路電圧に適用される。このようにして、セルに負荷がかけられたとき、如何なる分極電圧による電圧の補正を含む水素化物交換反応のような非ハイドリノ関連の化学に対するネルンストの式による予測されるものよりもより高い電圧を持つことにより、如何なる先行技術からも、ＣＩＨＴセルは区別される。

実施例において、アノード半電池反応物は、アルカリ金属又は化合物のような触媒の源を含むが、ここでｍアルカリ金属イオンは、カソードコンパートメントに移動し、カソードコンパートメントの水素化物と水素化物交換反応を被るかもしれない。アノード反応物がＬｉの源を含むところ、典型的な全セル反応は次の通りである。

ここで、Ｍは、１つの元素又は幾つかの元素（混合物として、金属間化合物として、又は合金形式として）であって、水素化物を形成可能な金属又はセミメタルから選択される。これらの水素化物は、元素Ｍの中に水素原子が吸収されている（例えば、化学的に配合された）ことを意味する「Ｍ水素化物」と名付けられる化合物によってやはり置換され得る。Ｍ水素化物は、これ以降ＭＨ_ｍと名付けられてよく、ここで、ｍはＭによって吸収又は配合されたＨ原子の数である。実施例において、水素化物Ｍ_ｎＨ_ｍ又はＭＨ_ｍのＨあたりの生成自由エンタルピーは、ＬｉＨのような触媒の水素化物のそれよりも、高い、同等、又は低い。その代わりとして、少なくとも１つのＨは、触媒として機能するかもしれない。典型的な金属又はセミメタルは、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂのような第ＩＩＩＡ族、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎのような第ＩＶＡ族、及び、Ｎ、Ｐ、Ａｓのような第ＶＡ族からの元素を含む。更に、例として、遷移金属合金及び金属間化合物ＡＢ_ｎが挙げられるが、Ａは安定な水素化物を形成できる１又はそれ以上の元素を意味し、Ｂは不安定な水素化物を形成する元素である。金属間化合物の例は、表５に与えられる。

更なる例は、Ａサイト及び／又はＢサイトの一部が別の元素に置き換えられる金属間化合物である。例えば、もしＭがＬａＮｉ_５を表すならば、金属間合金は、ＬａＮｉ_５−ｘＡ_ｘよって表されるが、ここで、Ａは、例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、及び／又はＣｏであり、Ｌａがミッシュメタルに置き換えられるかもしれないところ、３０％から７０％のセリウム、ネオジムを含み、同じシリーズからの元素を非常に少ない量だけ含み、そしてランタンが残りの量を占める希土類金属混合物である。他の実施例において、リチウムは、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｃａ、及び少なくとも１つのＨのような触媒の源又は他の触媒により置換されるかもしれない。実施例において、アノードは、ＭＭｇＨ_３（Ｍ＝アルカリ金属）のような混合水素化物を形成するＬｉ_３Ｍｇ、Ｋ_３Ｍｇ、Ｎａ_３Ｍｇのような合金を含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ_３Ｍｇ、Ｋ_３Ｍｇ、Ｎａ_３Ｍｇ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ _２ 、ＬａＨ_２、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２又はＭ（Ｈ_２）のような水素化物。ここで、ＭはＨ_２透過性金属又はＨ_２拡散カソード。］である。

典型的な反応において、Ｌｉはアノード金属で、Ｍ_ｎＨ_ｍは、カソード半電池のコンパートメントである。
カソード反応

アノード反応

別の実施例において、ＬｉはＮａ又はＫのような触媒の源又は別の触媒により置換されるかもしれない。Ｍはまた、触媒の源又は触媒であるかもしれない。ハイドリノを形成するために消費されたＨは置換されるかもしれない。Ｌｉ及びＭ_ｍＨ_ｎは、電気分解又は他の物理的或いは化学的な反応によって再生されるかもしれない。正味の電気的及び熱的エネルギーはハイドリノの形成により発せられる。
正味

セルは、移動性のイオンに対して選択的又は妥当な塩橋を含んでよく、更に移動性のイオンに対して妥当な電解質を含んでよい。電解質は、移動性のイオンがＬｉ^＋である場合に対して、ジメチル又はジエチルカーボネート及びエチレンカーボネートのような有機溶媒において、ヘキサフルオロリン酸リチウムのようなリチウム塩のようなＬｉ^＋電解質のような移動性のイオンのイオンを含んでよい。そして、塩橋は、Ｌｉ^＋含浸ベータアルミナのようなセラミックス又はＬｉ^＋電解質で飽和したホウケイ酸ガラスのようなガラスであってよい。電解質はまたラミックス、ポリマー、及びゲルの少なくとも１つを含んでよい。典型的なセルは、次のようなものである。
（１） １ｃｍ^２で厚みが７５μｍの円板の複合正極で７−１０ｍｇのＲ−Ｎｉのような金属水素化物を含み、ＴｉＣで混合したＭｇ、又は、１５％のカーボンＳＰ（ＭＭからのブラックカーボン）を混合したＮａＨ、
（２） １ｃｍ^２で、負極としてのＬｉ金属円板、及び
（３） ワットマン（Ｗｈａｔｍａｎ）ＧＦ／Ｄ １：１ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／隔離体としてのエチレンカーボネート／電解質。
他の妥当な電解質は、エチレンカーボネートのような有機溶媒中の、ヘキサフルオロリン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）、リチウム・ヘキサフルオロアルセナート一水和物（ＬｉＡｓＦ_６）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ_４）、テトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ_４）、及びリチウム・トリフレート（ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３）である。追加的に、Ｈ_２ガスは、カソードコンパートメントへのようにセルに追加されるかもしれない。別のセルにおいて、電解質及び触媒の源は、ナフタレン−リチウム又はナフタレン又は他の妥当な有機溶媒中のリチウムナフタレニドのようなラジカルアニオンを含んでよい。セルは、更に、アノード又はカソードの反応物のバインダーを含んでよい。妥当なポリマーバインダーは、例えば、ポリ（ｐｏｌｙ）（フッ化ビニリジン（ｖｉｎｙｌｉｄｉｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ））、コポリ（ｃｏ−ｐｏｌｙ）（ビニリジン・フルオリドヘキサフルオロプロピレン（ｖｉｎｙｌｉｄｉｎｅ ｆｌｕｏｒｉｄｅ−ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏｐｒｏｐｙｌｅｎｅ））、ポリ（ｐｏｌｙ）（テトラフルオロエチレン（ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ポリ（ｐｏｌｙ）（ビニルクロリド（ｖｉｎｙｌ ｃｈｌｏｒｉｄｅ））又は、ポリ（ｐｏｌｙ）（エチレン−プロピレン−ジエンモノマー（ｅｔｈｙｌｅｎｅ−ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ−ｄｉｅｎｅ ｍｏｎｏｍｅｒ）））、ＥＰＤＭを含む。電極は、半電池反応物と接触するニッケルのような妥当な導体であってよい。

実施例において、アノード半電池反応物は、触媒の源又は触媒として機能するかもしれないカーボンのようなマトリクス内にインターカレーションされたＬｉのようなアルカリ金属を含むかもしれない。典型的な実施例において、アノードは、Ｌｉグラファイトのようなリチウムイオン電池のＬｉ−カーボン（ＬｉＣ）アノードを含む。セルは、溶融塩電解質のような電解質及びＨの源を含むカソードを更に含む。典型的なセルは、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｎｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｎｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｆｅ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ／Ｆｅ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｎｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｎｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｔｉ（Ｈ_２）］、及び［ＬｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｆｅ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／ＬｉＦ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ（０．０２ｍｏｌ％）／Ｆｅ（Ｈ_２）］である。

別の実施例において、カーボンは、ＭＣ_ｘ（Ｍは、Ｍ^＋及びＣ_ｘ ⁻を含むアルカリ金属）のような対応するイオン性の化合物を形成するＬｉ、Ｎａ、又はＫのような触媒の源又は触媒と反応する別の材料によって置換される。材料は、Ｋ、Ｎａ、Ｌｉ、ＮａＨ、ＬｉＨ、ＢａＨ、及びＫＨのような水素の源、及び、Ｈ単独と、触媒の源と、触媒の少なくとも１つを備えるインターカレーション化合物を形成するかもしれない。妥当なインターカレーションする材料は、六方晶系窒化ホウ素及び金属カルコゲニドである。妥当なカルコゲニドは、ＭｏＳ_２及びＷＳ_２のような層状構造を持つそれらである。層状カルコゲニドは、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２のリストからの１又はそれ以上であるかもしれない。他の妥当な典型的な材料は、ケイ素、ドーピングされたケイ素、ケイ化物、ホウ素、及びホウ化物である。妥当なホウ化物は、グラファイトのように二重鎖及び２次元ネットワークを形成するそれらを含む。導電性の２次元ネットワークのホウ化物は、ＭＢ_２のような式を持つかもしれないが、ＭはＣｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｚｒ、及びＧｄの少なくとも１つのような金属である（ＣｒＢ_２、ＴｉＢ_２、ＭｇＢ_２、ＺｒＢ_２、ＧｄＢ_２）。化合物の形成は、熱的に又は電気分解的に可逆であるかもしれない。反応物は、触媒の源の触媒を熱的に取り除くことにより再生されるかもしれない。実施例において、荷電された負極は、Ｌｉ^＋のような移動性のＭ^＋の源であり、インターカレーションされたアルカリ金属（例えばリチウム）カルコゲニドを含む回路への電子の源である。

別の実施例において、リチウムカーボンのような負極の金属−カーボンは、単なるカーボン以外の１又はそれ以上の元素を含む少なくとも１つの化合物を含むＬｉ^＋のような金属イオンの源により置換される。化合物を含む金属は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、又はＴｉの酸化物、遷移金属酸化物、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化ニオブ、酸化バナジウムのような金属酸化物、鉄、ニッケル、コバルト、及びマンガンのそれらのような硫化物、窒化物、リン化物、フッ化物、及び、金属間化合物又は合金の金属又は別の金属の化合物を含んでよい。ＣＩＨＴセルの負極は、リチウムイオン電池の知られる負極を含んでよい。イオン解放反応は、転換反応又はインターカレーション反応であってよい。この場合、触媒はＬｉであってよい。触媒はアノードで形成されてよい。反応は、Ｌｉ^＋の還元であってよい。カソード半電池反応は、膜を通してのＨの透過により供給される水素化物又はＨ_２ガスのような源からのＨを更に含んでよい。触媒及びＨはＣＩＨＴセルパワーへの貢献を提供するハイドリノを形成するように反応する。

実施例において、セルは、Ｌｉ^＋のような移動するインターカレーションさえるイオンのための塩橋を更に含んでよい。妥当な塩橋は、溶媒及び移動性のイオンの塩で飽和したガラス、及び、移動性のイオンが含浸されたベータアルミナのようなセラミックスである。典型的なセルは、［ＬｉＣ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／エチレンカーボネート／Ｎｉ（Ｈ２）］、［ＬｉＣ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／Ｎｉ（Ｈ２）］、［ＬｉＣ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／Ｔｉ（Ｈ_２）］、［ＬｉＣ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／Ｆｅ（Ｈ_２）］、及び［ＬｉＣ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したホウ珪酸ガラス−ファイバー・シート／Ｆｅ（Ｈ_２）］である。

カソード又はアノード反応混合物の少なくとも１つは、ＴｉＣのような炭化物のような支持体、ＬｉＣｌ、又はＳｒＢｒ_２のようなアルカリ又はアルカリ土類金属ハロゲン化物のような酸化剤、及び、Ｍｇのようなアルカリ土類金属のような還元剤の少なくとも１つのような、ハイドリノ反応の速度を増大させる他の反応物を含んでよい。カソードコンパートメントは、ＫやＮａＨのような触媒を含んでよく、Ｌｉ^＋の移動からのＬｉ、Ｍｇ又はＣａのような還元剤、ＴｉＣ、ＹＣ_２、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、又はＷＣのような支持体、ＬｉＣｌ、ＳｒＢｒ_２、ＳｒＣｌ_２、又はＢａＣｌ_２、のような酸化剤、及び、Ｒ−Ｎｉ、ＴｉＨ_２、ＭｇＨ_２、ＮａＨ、ＫＨ、又はＬｉＨのような水素化物のようなＨの源であってよい。

実施例において、１又はそれ以上のＨは、ハイドリノを形成するように、パワー又はＣＩＨＴセルの触媒として機能する。メカニズムは、複数のＨ原子がハイドリノを形成するように相互作用するように、材料において、Ｈ空孔（ホール）の形成又はＨのそのものの少なくとも１つを含んでよい。本開示において、異なる実施例の負及び正極は、当業者によって異なる組み合わせにおいて使用できることは、黙示的であるその代わりとして、還元された移動性のイオン又はその水素化物は、触媒の源又は触媒として機能するかもしれない。ハイドリノ生成物は、それぞれ、分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物イオンに対する式（１２）及び（２０）により与えられるピークを固体又は液体ＮＭＲが示すことにより特定できるかもしれない。特に、典型的なセルである［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２カーボンブラック（ＣＢ）］のＨ触媒反応生成物は、それぞれ、Ｈ_２（１／２）、Ｈ_２（１／３）、Ｈ_２（１／４）、及びＨ⁻（１／２）に対応する２．２ｐｐｍ、１．６９ｐｐｍ、１ｐｐｍ、及び−１．４ｐｐｍでのｄＤＭＦ中のアノード反応生成物の溶媒抽出に続く液体Ｈ ＮＭＲピークを示した。実施例において、ＫＩのようなアルカリハロゲン化物のようなゲッターは、分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物のためのゲッターとして機能するように半電池へ添加される。

例えば、Ｌｉ^＋のような金属イオンのような移動性のイオンは、ＣＩＨＴセルのアノードからカソードに移動し、カソードで還元を被るかもしれず、典型的なＬｉが１又はそれ以上の自由なＨ原子を作り出すように格子におけるＨのようなＨを置換するかもしれず、オプションとして、自由なＨの形成を引き起こすＨ空孔をも置換するかもしれないが、ここで自由Ｈのそれはハイドリノを形成するように反応する。その代わりとして、還元された移動性のイオン又はその水素化物は、触媒の源又は触媒として機能するかもしれない。Ｈを含む格子は、例えば、水素化されたカーボン、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、貴金属、又は希土類金属水素化物のような金属水素化物、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、及び他のそのような水素化物又はＲ−Ｎｉである。他の実施例において、Ｈ格子は、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ／Ｔｉ、Ｎｉ粉末、Ｎｂ粉末、Ｔｉ粉末、Ｎｉ／ＳｉＯ_２、Ｎｉ／ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、貴金属、又は希土類金属水素化物のような水素化物又はＨ_２ガス、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、及び他のそのような水素化物の少なくとも１つのような水素の源及び水素解離剤であるかもしれない。他の実施例において、Ｈ含有格子は、Ｈ又はＨ^＋によって置換されるＬｉ又はＬｉ^＋のようなアルカリ金属又はイオンのようなインターカレーション種とのインターカレーション化合物である。化合物は、インターカレーションされたＨを含んでよい。化合物は、ＣｏＯ（ＯＨ）及びＨＣｏＯ_２とも表わされるＨにより置換されたＬｉを少なくとも備えるＬｉＣｏＯ_２のような層状の酸化物化合物を含んでよい。カソード半電池化合物は、インターカレーションされたＨによって置換されたＬｉのようなインターカレーションされたアルカリ金属を少なくとも備える、ＬｉＣｏＯ_２又はＬｉＮｉＯ_２のような層状の酸化物のような層状のカルコゲニドのような層状の化合物であってよい。実施例において、少なくともあるＨ及びできるならばあるＬｉは、充電されたカソード材料のインターカレーションされた種であり、Ｌｉが放電中にインターカレーションされる。他のアルカリ金属は、Ｌｉを置換するかもしれない。少なくとも幾らかのＬｉを置換するＨを備える妥当なインターカレーション化合物は、本開示のそれらのようなＬｉイオン電池のアノード又はカソードを含むそれらである。妥当な典型的なインターカレーション化合物は、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、及び他のＬｉ層状カルコゲニドである。セルは、塩橋、オレフィン膜のような隔離体、及び電解質の少なくとも１つを含んでよい。電解質は、有機溶媒、共晶塩、リチウム固体電解質、又は水溶性電解質であってよい。典型的なセルは、［Ｌｉ又はＬｉ_３ＭｇのようなＬｉ合金又はＬｉグラファイト／オレフィン膜のようなセパレータ及びＤＥＣ内のＬｉＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のＬｉＢＦ_４、アルカリ水素化物のような低融点共晶塩、ＬｉＡｌＣｌ_４、Ｈ_２雰囲気でのホウ化水素又はアルカリアルミニウムの混合物、又はＬｉＰＯＮのようなリチウム固体電解質、ケイ酸リチウム、アルミン酸リチウム、リチウム・アルミノケイ酸塩、固体ポリマー又はゲル、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化リチウム（Ｌｉ_２Ｏ）、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、リン酸化物（Ｐ_２Ｏ_５）、シリコン酸化アルミニウム、及びそれらの固溶体、又は水溶性の電解質／ＭＮＨ_２、Ｍ_２ＮＨ（Ｍ＝アルカリ金属）、及びオプションとして混合金属を備えるＭ−Ｎ−Ｈ化合物の混合物、ＭＯＨ、ＭＨＳ、ＭＨＳｅ、ＭＨＴｅ、水素化物、オキシ水酸化物、ＮａＨＣＯ_３又はＫＨＳＯ_４のような水素酸アニオン及び金属を含む化合物、ＮａＨ、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＭｇＨ_２、ＳｒＨ_２、ＣａＨ_２、ＢａＨ_２、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、Ｒ−Ｎｉのような水素化物、Ｌｉ−グラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）の群の少なくとも１つの中のＬｉを置換するＨ又はＨ_ｘＬｉ_ｙを含む化合物、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、他のＬｉ層状のカルコゲニド、及び水素化されたカーボンのような水素化された支持体とのインターカレーション化合物、及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ／Ｔｉ、Ｎｉ粉末、Ｎｂ粉末、Ｔｉ粉末、Ｎｉ／ＳｉＯ_２、Ｎｉ／ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、貴金属、又は希土類金属水素化物のような水素化物又はＨ_２ガス、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、及び他のそのような水素化物］である。Ｈ源は、ＨＹ（プロトン化されたゼオライト）であってよいが、ここで、典型的なセルは、［Ｎａ又はＬｉ／ＬＰ３０のようなセルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）有機電解質／ＨＹ ＣＢ］である。パフォーマンスを向上させるために、導電性の材料及びバインダーは、本開示のセルのカソード及びアノード半電池反応物の少なくとも１つに添加されるかもしれない。典型的な導電性の材料及びバインダーは、重量で約１０％であるカーボンブラック、及び、重量で約３％であるエチレン・プロピレン・ジエンモノマー・バインダーであるが、他の比率が当該分野において知らるように使用されるかもしれない。導電性の材料は、水素解離剤及び水素支持体の少なくとも１つとして機能するかもしれない。解離剤でもある妥当な導体は、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、及びＲｕ／Ｃ、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ／Ｔｉ、Ｎｉ粉末、Ｎｂ粉末、Ｔｉ粉末、Ｎｉ／ＳｉＯ_２、及びＮｉ／ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３である。

実施例において、ＣｏＨは、ｍが表３に与えられるように１であるところ、２つの電子の結合エネルギー及びイオン化エネルギーが約ｍ・２７．２ｅＶであるように、連続するエネルギーレベルに対して個々に、Ｃｏ−Ｈ結合の破壊及びＣｏ原子からの２つの電子のイオン化により、供給されるハイドリノを生成するＭＨタイプの水素触媒として機能するかもしれない。ＣｏＨは、２ＣｏＯＯＨと４ＭでＣｏＨ、ＭＣｏＯ_２、ＭＯＨ、及びＭ_２Ｏを形成する反応、及び、ＣｏＯＯＨと４ＭでＣｏＨ及び２Ｍ_２Ｏを形成する反応のようなコバルトオキシ水酸化物とアルカリ金属のような金属Ｍとの反応により形成されるかもしれない。ＣｏＨは、ＣｏＨは、２Ｃｏ（ＯＨ）_２と５ＭでＣｏＨ、ＭＣｏＯ_２、２Ｍ_２Ｏ、及び１．５Ｈ_２を形成する反応、及び、Ｃｏ（ＯＨ）_２と３ＭでＣｏＨ、ＭＯＨ、及びＭ_２Ｏを形成する反応のようなコバルト水酸化物とＭとの反応により形成されてもよい。

実施例において、カソード反応物は、ＭＯＨ（Ｍはアルカリ）の形成よりもＭインターカレ−ションを有利にする異なるオキシ水酸化物、水酸化物、及び酸化物の少なくとも２つの混合物を含む。ＬｉＣｏＯ_２からＣｏＯＯＨのようなインターカレーションされた生成物の形成は、再充電可能である。

Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、及びＴｅを含むそれらのような水素インターカレーションされたカルコゲニドは、金属カルコゲニドを水素処理することにより形成されるかもしれない。処理は、上昇させられた温度及び圧力であるかもしれない。Ｐｔ／Ｃ又はＰｄ／Ｃのような解離剤は、カルコゲニド内にインターカレーションされたカーボンのような支持体の上にこぼれた原子状水素を作るように使用されるかもしれない。妥当なカルコゲニドは、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２の群の少なくとも１つである。

他の実施例において、Ｌｉインターカレーション化合物のようなアルカリ金属（Ｍ）インターカレーション化合物は、Ｍを欠いているが、その欠乏は充電により達成されるかもしれない。Ｍのシンク（受入れ先）は、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｌｉ_２ＮＨ、又はＬｉＮＨ_２のようなＭと反応する化合物又は元素であるかもしれない。ＬｉのようなＭの源は、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４のようなアルカリ金属アルミニウム又はホウ素水素化物であるかもしれない。典型的なセルは、オレフィン膜のようなセパレータ及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中のＤＥＣ又はＬｉＢＦ_４中のＬｉＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質／ＮａＨ、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＭｇＨ_２、ＳｒＨ_２、ＣａＨ_２、ＢａＨ_２、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｌｉ_２ＮＨ、ＬｉＮＨ_２、Ｒ−Ｎｉ、Ｌｉ−グラファイトの群からの少なくとも１つにおけるＬｉ欠陥、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、他のＬｉ層状のカルコゲニド、及び水素化されたカーボンのように水素化された支持体をオプションとして備えるインターカレーション化合物、及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ／Ｔｉ、Ｎｉ粉末、Ｎｂ粉末、Ｔｉ粉末、Ｎｉ／ＳｉＯ_２、Ｎｉ／ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、貴金属、又は希土類金属水素化物のような水素化物又はＨ_２ガス、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、及び他のそのような水素化物］及び［ＭＢＨ_４（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）／ＢＡＳＥ／Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、ＮａＯＨ、ＮａＨＳ、ＮａＨＳｅ、及びＮａＨＴｅのような水素カルコゲニド、水酸化物、ＣｏＯ（ＯＨ）又はＨＣｏＯ_２及びＮｉＯ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物、ＮａＨ、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＭｇＨ_２、ＳｒＨ_２、ＣａＨ_２、及びＢａＨ_２のような水素化物、Ｌｉ_２ＮＨ、ＬｉＮＨ_２、Ｒ−Ｎｉ、Ｌｉ−グラファイトの群からの少なくとも１つにおけるＬｉ欠陥、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、他のＬｉ層状カルコゲニド、及び水素化されたカーボンのような水素化された支持体をオプションとして備えるインターカレーション化合物、及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｄ／Ａｌ_２Ｏ_３、Ｐｔ／Ｔｉ、Ｎｉ粉末、Ｎｂ粉末、Ｔｉ粉末、Ｎｉ／ＳｉＯ_２、Ｎｉ／ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、貴金属、又は希土類金属水素化物のような水素化物又はＨ_２ガス、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、及び他のそのような水素化物］である。更なる典型的な妥当なオキシ水酸化物は、ブラセウライト（ｂｒａｃｅｗｅｌｌｉｔｅ）（ＣｒＯ（ＯＨ））、ジアスポア（ＡｌＯ（ＯＨ））、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、針鉄鉱（α−Ｆｅ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グラウト鉱（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グヤナ鉱（ＣｒＯ（ＯＨ））、モンローズ石（（Ｖ、Ｆｅ）Ｏ（ＯＨ））、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、ツメブガリウム石（ＧａＯ（ＯＨ））、マンガナイト（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、イットロ重石華−（Ｙ）ＹＷ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３、イットロ重石華−（Ｃｅ）（（Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、未名付け（イットロ重石華−（Ｃｅ）のＮｄ−類似）（（Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、フランクホーゾーネアイト（Ｃｕ_２［（ＯＨ）_２［ＴｅＯ_４］）、ケヒン鉱（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋（ＴｅＯ_６）（ＯＨ）_２）、及びパラケヒン鉱（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋ＴｅＯ_６（ＯＨ）_２）からなる群の少なくとも１つである。

Ｌｉ^＋のようなＲ−Ｎｉ及び移動性のアルカリ金属を含む実施例において、Ｒ−Ｎｉ水素化物は、Ｌｉ^＋及びＲ−Ｎｉ水素化物がＬｉＨの酸化から形成されるところ、電気分解に続いておきるＬｉＨの形成のためのＨ還元による材料内に組み込まれる如何なるＬｉ−Ｒ−Ｎｉ生成物を最初に水素化することによって再生されるかもしれない。そして、Ｌｉ^＋は、電気分解カソードで還元される（ＣＩＨＴセルアノード）。

Ｒ−Ｎｉを含む実施例において、Ｒ−Ｎｉは、ハイドリノを形成するために又は水素化物を形成するために別の化合物でドープしてもよい。妥当なドーパントは、ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ金属）である。アルカリ金属を含む還元された移動性のイオンとの反応は、２Ｍ＋ＭＯＨ→Ｍ_２Ｏ＋ＭＨであり、ＭＨはハイドリノを形成するように反応し、ＭＯＨは水素の添加により再生されるかもしれない（例えば、式（２１７）及び（２２０））。典型的なセルは、［Ｌｉ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したポリプロピレン膜／エチレンカーボネート／Ｒ−Ｎｉ］、［Ｌｉ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したポリプロピレン膜／エチレンカーボネート／ＬｉＯＨがドープされたＲ−Ｎｉ］、［Ｎａ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したポリプロピレン膜／エチレンカーボネート／ＮａＯＨがドープされたＲ−Ｎｉ］、及び［Ｋ／１：１ジメチルカーボネート中において１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液で飽和したポリプロピレン膜／エチレンカーボネート／ＫＯＨがドープされたＲ−Ｎｉ］である。

実施例において、インターカレーション化合物のような材料へのＨの組み込みは、電気分解であるかもしれない。Ｈ及びオプションとしてＬｉのような金属を含むインターカレーション化合物は、水素化物イオンの源又は水素化物の酸化又はプロトンの源又はプロトンを含む電解質の電気分解によって形成されるかもしれない。プロトン又はプロトンの源又は水素化物イオン又は水素化物イオンの源は、本開示のそれらのような電気化学セルの電解質及び対半電池であるかもしれない。例えば、前者は、半電池及び電解質により提供されるかもしれず、［Ｐｔ（Ｈ_２）、Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）、ボラン、アミノ・ボラン、及びボラン・アミン、ＡｌＨ_３、又はＨ−Ｘ化合物 Ｘ＝第Ｖ、ＶＩ、又はＶＩＩ族元素）／硝酸アンモニウム−トリフルオロアセテート（ｔｒｉｆｌｕｏｒａｃｔｅｔａｔｅ）のような液体電解質を含む無機塩混合物／であるかもしれない。後者は、電解質及び半電池／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような共晶塩のようなＨ⁻導電性電解質／Ｎｉ（Ｈ_２）及びＦｅ（Ｈ_２）のようなＨ_２及びＨ透過性カソード、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、又は希土類金属水素化物のような水素化物、後者は、例えば、ＣｅＨ_２、ＤｙＨ_２、ＥｒＨ_２、ＧｄＨ_２、ＨｏＨ_２、ＬａＨ_２、ＬｕＨ_２、ＮｄＨ_２、ＰｒＨ_２、ＳｃＨ_２、ＴｂＨ_２、ＴｍＨ_２、及びＹＨ_２、及びＬｉ_２ＮＨ又はＬｉＮＨ_２のようなＭ−Ｎ−Ｈ化合物である］実施例において、Ｌｉ−グラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、他のＬｉ層状のカルコゲニドにおけるＬｉを置換するＨ又はＨ_ｘＬｉ_ｙのような化合物は、アニオンのＬｉ化合物の形成を伴う酸との反応により又はＮＨ_３の解放を伴う分解のような分解に続く、硝酸アンモニウムのようなアンモニウム塩のようなプロトンの源とＬｉカルコゲニドを反応させることにより合成できる。合成は、イオン性液体中又は水溶液中であるかもしれない。典型的な反応は次の通りである。

所望の生成物は、ＣｏＯ（ＯＨ）、ヘテロゲナイト、又はＨＣｏＯ_２である。セルの移動性のイオンがカソードで還元を受けるＬｉ^＋である場合に、ハイドリノを生成する反応は次のようになるかもしれない。

ここで、Ｌｉは触媒として機能するかもしれない。他の生成物は、Ｃｏ（ＯＨ）_２、及びＣｏ_３Ｏ_４である。ＬｉＣｌは、固体生成物の濾過により取り除かれるかもしれない。別の実施例において、ＨＣｌは、対応するＬｉ酸性アニオン化合物が形成されるように、別の酸に置き換えられるかもしれない。妥当な酸は、ＨＦ、ＨＢｒ、ＨＩ、Ｈ_２Ｓ、硝酸、亜硝酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、炭酸、酢酸、シュウ酸、過塩素酸、塩素酸、亜塩素酸、及び次亜塩素酸のような本技術分野に知られているそれらである。実施例において、Ｈは、上げられた温度においてイオン性の液体の中で、ＭＳＯ_４とＬｉＨの反応により、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）のようなインターカレーション化合物Ｆを置換するかもしれない。セル放電の間、Ｈはハイドリノを形成するために反応するかもしれない。放電の間のＬｉ^＋のような移動性のイオンの組み込みは、ハイドリノを形成するために自由な又は反応性のあるＨを生じるかもしれない。他の実施例において、アルカリは別のものに置換されるかもしれない。

他の実施例において、カソード反応物は、本技術分野における当業者に知られた方法により合成されるかもしれない水酸化物又はオキシ水酸化物の少なくとも１つを含む。反応は、式（３０３−３０４）によって与えられる。ＮｉＯ（ＯＨ）を含む別の典型的なオキシ水酸化物は、次のように与えられる。

更なる典型的な妥当なオキシ水酸化物は、更なる典型的な妥当なオキシ水酸化物は、ブラセウライト（ｂｒａｃｅｗｅｌｌｉｔｅ）（ＣｒＯ（ＯＨ））、ジアスポア（ＡｌＯ（ＯＨ））、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、針鉄鉱（α−Ｆｅ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グラウト鉱（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グヤナ鉱（ＣｒＯ（ＯＨ））、モンローズ石（（Ｖ、Ｆｅ）Ｏ（ＯＨ））、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、ツメブガリウム石（ＧａＯ（ＯＨ））、マンガナイト（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、イットロ重石華−（Ｙ）ＹＷ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３、イットロ重石華−（Ｃｅ）（（Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、未名付け（イットロ重石華−（Ｃｅ）のＮｄ−類似）（（Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、フランクホーゾーネアイト（Ｃｕ_２［（ＯＨ）_２［ＴｅＯ_４］）、ケヒン鉱（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋（ＴｅＯ_６）（ＯＨ）_２）、及びパラケヒン鉱（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋ＴｅＯ_６（ＯＨ）_２）からなる群からの少なくとも１つである。反応物は、電気分解により生成物から再生されるかもしれない。その代わりとして、生成物は、当該分野において知られている化学処理ステップを用いて最初の反応物に変換されるかもしれず、そして、式（３０４）により与えられるステップのような本開示の方法が使われるかもしれない。実施例において、電気分解と化学ステップの組合せは、使用されるかもしれない。例えば、生成物は、電気分解で脱リチウム化されるかもしれず、結果としてできるＣｏＯ_２は、ＣｏＯ（ＯＨ）又はＨＣｏＯ_２に変換されるかもしれない。

実施例において、オキシ水酸化物は、電気分解及び化学的な再生の少なくとも１つにより再生される。ハイドリノを形成するために消費される水素は、ＬｉＨのような水素化物のような水素源又は水素ガスを添加することにより置換されるかもしれない。Ｌｉは、適用された水素を用いてＨ置換に関し、加熱及び蒸発又は昇華により抽出されるかもしてない。例えば、ＬｉＣｏＯ_２は、ＨＣｌのような酸で処理されることによりＣｏＯ（ＯＨ）又はＨＣｏＯ_２に少なくとも部分的に変換されるかもしれない。その代わりとして、オキシ水酸化物は、酸化リチウムを形成するＬｉで取り除かれたものに関する水溶液において電気分解で再生されるかもしれない。別の実施例において、ＨＢｒ又はＨＩのようなハロゲン酸のようなガス状の酸で生成物を処理することにより、Ｈは置換される。インターカレーションされたＬｉは、ＬＢｒ又はＬｉＩのような対応するハライドを形成するように酸と反応するかもしれない。リチウムハロゲン化物（ハライド）は、昇華又は蒸発により取り除かれるかもしれない。

別の実施例において、再生は、図２１に示されるように３つの半電池を含むＣＩＨＴセルを用いて達成される。第１のアノード６００及びカソード６０１半電池は、それぞれに、隔離体（セパレータ）６０２及び有機電解質によって分離された、Ｌｉの源及びＣｏＯ（ＯＨ）のような基準反応物を含む第１のセルを含む。各々は、それぞれ対応する電極６０３及び６０４を持つ。放電する原理セルのパワーは、スイッチ６０６を閉じることに続いて負荷６０５において消散される。それに加え、第３の又は再生半電池６０７は、第１のカソード半電池６０１をつなぎ合わせ（インターフェースし）、プロトンの源を含む。第１のカソード及び再生半電池は、プロトン導体６０８により分離される。再生半電池は、電極６０９を持つ。第１のセルの再充電の間、パワーは、スイッチ６１１を閉じスイッチ６０６を開けた源６１０によって供給される。再生半電池６０７は、第２のアノードとして機能し、第１のアノード６００は第２のカソードとして機能する。プロトンは、Ｈの酸化により形成され、再生セル６０７から第１のカソード６０１へと移動する。Ｌｉ^＋が、第２のカソード６００に移動してＬｉに還元されるので、Ｌｉ^＋イオンはＣｏＯ（ＯＨ）又はＨＣｏＯ_２を形成するようにＨ^＋イオンによりＬｉＣｏＯ_２から置き換えられる。３つのチャンバーセルの実施例において、再充電アノードは、Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）及びプロトン導体のようなプロトン源を含むかもしれない。再充電せるは、［Ｐｔ／プロトン導体インターフェイス付Ｃ（Ｈ_２）／ＬｉＣｏＯ２／Ｌｉ］であり得る。典型的なセルは、［Ｌｉ_３Ｍｇ又はＬｉＣのようなＬｉ又はＬｉ合金のようなＬｉ源／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）及びＬＰ４０のようなオレフィン隔離体（セパレータ）及び有機電解質／ＣｏＯ（ＯＨ）又はＨＣｏＯ_２／プロトン導体／Ｐｔ（Ｈ_２）、Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）のようなＨ^＋源］である。別の実施例において、水素は、Ｐｔ／Ｃのような水素解離触媒及びナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）であるかもしれない膜隔離体（セパレータ）６０８を含むチャンバー６０７に供給され、それによって、Ｈ原子は、チャンバー６０１内のカソード生成物材料の中に拡散するが、この間に電気分解電圧が電極６０４及び６０３の間にかけられている。電極６０４にかけられた正の電圧は、Ｌｉがチャンバー６００に移動するようにし、電極６０３で還元させられるようにし、その際に、Ｈが電気分解の間、カソード材料内に組み込まれる。別の実施例において、隔離体（セパレータ）６０８は、電気的にセル本体から分離されるが、電極６０９を含む。チャンバー６０７は、水素化物のようなＨ源を含む。電極６０９は、水素化物のような源のＨ⁻を酸化するかもしれない。導電性は、チャンバー６０７における溶融共晶塩Ｈ⁻導体によって増大させられるかもしれない。電気分解は、Ｈがチャンバー６０１に移動することをもたらし、オキシ水酸化物内にインターカレーションされるようになる。

実施例において、移動性のイオンは、電気分解の間に還元されるかもしれず、その際は、還元された種が還元された形の化合物を形成し、更に、水素、プロトン、水素化物イオンの少なくとも１つのような形の水素、及び、水素源、プロトン、及び水素化イオンを含む。例えば、Ｌｉ^＋は、半電池反応物としてカーボンを含む電極で還元されるかもしれない。Ｌｉは、カーボンの中にインターカレーションされるかもしれない。インターカレーションは、Ｈ原子の幾つかを置き換えるかもしれない。その材料のなかのＨのそれを作ることは、ハイドリノを形成するように複数のＨ原子が反応することのようである。更に、放電の間、Ｌｉ^＋のような金属イオンのようなイオンの移動は、異なる酸化状態の移動性のイオンのような移動性のイオンの源、水素、プロトン、水素化物イオン又は水素、プロトン、水素化物の源を含む複合再における空孔を作り出す。移動性のイオンの移動によって作り出された空孔は、複数のＨ原子がハイドリノを形成するように相互作用するように、材料におけるＨ空孔（ホール）又はＨのそれを作り出す効果を持っている。その代わりとして、還元された移動性のイオン又はその水素化物は、触媒の源又は触媒として機能するかもしれない。移動性のイオンのためのカソードは、還元された移動イオンとのインターカレーション化合物を形成する反応物のような還元された移動イオンとの化合物を形成する反応物であるかもしれない。典型的なＬｉに対する妥当なインターカレーション化合物は、本開示のそれらのようなＬｉイオン電池のアノード又はカソードを含むそれらである。妥当な典型的なインターカレーション化合物は、Ｌｉ−グラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、他のＬｉ層状のカルコゲニドにおけるＬｉを置換するＨ又はＨ_ｘＬｉ_ｙのような化合物である。妥当なアノードは、移動性のイオンの化合物を形成し、更に水素を含む。アノードは、材料又は化合物の混合物であるかもしれない。例えば、水素は、ＬｉＨのような水素化物として損じするかもしれず、移動性のイオンの化合物は、カーボン又はＬｉイオン電池の他の負極のようなインターカレーション化合物は、を含むかもしれない。その代わりとして、移動性のイオンの化合物は、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＧａ、ＬｉＴｅ、Ｌｉ_２ＳｅのようなＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、酸化物、窒化物、ホウ化物、及びケイ化物のようなＬｉ金属−半金属合金、及び混合金属Ｌｉ合金又は水素化物と反応によりＬｉを放出するもののようなＬｉの源である化合物である。後者のタイプの典型的な化合物は、例えば、Ｌｉイオンを与えるＬｉＨと反応することができるＬｉ_３Ｎ及びＬｉ_２ＮＨ、電子、及びＬｉ_２ＮＨ又はＬｉＮＨ_２である。典型的なセルは、［電気分解により形成されるかもしれないＬｉグラファイト及びＨの複合際の少なくとも１つ、リチウム化されたカーボン、炭化物、ホウ化物、又はシリコンのようなＨ支持体及びＬｉ源である種及び水素化物の混合物、Ｌｉ_３Ｍｇ、ＬｉＡｌ、ＬｉＳｉ、ＬｉＢ、ＬｉＣ、ＬｉＰｂ、ＬｉＧａ、ＬｉＴｅ、Ｌｉ_２ＳｅのようなＬｉＳｅ、ＬｉＣｄ、ＬｉＢｉ、ＬｉＰｄ、ＬｉＳｎ、Ｌｉ_２ＣｕＳｎ、Ｌｉ_ｘＩｎ_１−ｙＳｂ（０＜ｘ＜３、０＜ｙ＜１）、ＬｉＳｂ、ＬｉＺｎ、酸化物、窒化物、ホウ化物、及びケイ化物のようなＬｉ金属−半金属合金の少なくとも１つのような合金及びＬｉＨのような水素化物の混合物、及び混合−金属−Ｌｉ合金、及びＬｉＨのような水素化物及びＬｉ_３Ｎ又はＬｉ_２ＮＨの混合物／ＤＥＣ又は共晶塩におけるＬｉＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質及びオレフィン膜のような隔離体（セパレータ）／グラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、他のＬｉ層状カルコゲニド］である。

実施例において、移動性のイオンの源又は生成物及びＨを含む複合材のような電極材料のハイドリノを形成するように消費されるＨは、ハロゲンガスによって置き換えられるかもしれない。水素ガスの適用は、分子ハイドリノを置き換えるかもしれない。

実施例において、カソードは、還元されたＬｉ^＋イオンのような金属イオンのような還元された移動性のイオンでコーティングされた金属チューブのような水素透過性の膜を含むかもしれない。Ｌｉ金属のような還元された移動性のイオンは、電気分解によって膜の上に電気めっきされるかもしれない。移動性のイオンの源は、本開示のそれらのようなＬｉイオン電池電極材料であるかもしれない。妥当なＬｉ源は、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、及び他のＬｉ層状カルコゲニドである。電気めっきは、水素の不存在下で生じるかもしれない。そして、水素は、電気分解電圧を持たないチューブの内部に適用されるかもしれず、ここで、電極は、ＣＩＨＴセルカソードとして機能する。他の妥当なＬｉ源は、Ｌｉ金属、Ｌｉ合金及びＬｉ−Ｎ−Ｈ化合物のようなＬｉ化合物である。

実施例において、Ｈを含む化合物は、少なくとも別のＨの触媒して機能するところ、ハイドリノから触媒を被る原子状Ｈを放出する。Ｈ化合物は、Ｒ−Ｎｉのような金属におけるＨ又はカーボンにおけるＨのようなマトリクス内にインターカレーションするＨであるかもしれない。化合物は、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、貴金属、又は希土類金属水素化物、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４のような水素化物、及び他の水素化物である。放出は、その化合物へのＬｉ^＋イオンのようなアルカリイオンのようなセルの移動性のイオンの組み込みによるかもしれない。その代わりとして、還元される移動性のイオン又はその水素化物は、触媒の源又は触媒として機能するかもしれない。カソードは、カーボン、及び、格子に酸化状態又はその化学ポテンシャルを変更する又はＨを置き換える金属をインターカレーションする及びＨを吸収することができる金属又は他の材料のようなカーボンをコーティングした導体を含むかもしれない。例えば、カーボンマトリクス内のＫ及びＨは、三重層のカーボン、Ｋイオン及び水素化物イオン、及びカーボン（Ｃ／．．、Ｋ^＋ Ｈ⁻ Ｋ^＋ Ｈ⁻．．．／Ｃ）、更に、カーボン層においてＬｉＨとして存在するＬｉ及びＨとして、存在する。一般に、水素−アルカリ金属−グラファイト−三層インターカレーション化合物として知られるそれらのような金属−カーボン化合物は、ＭＣ_ｘ（Ｍは、Ｍ^＋及びＣ_ｘ ⁻を含むアルカリ金属のような金属である）を含むかもしれない。オペレーションの間、Ｋ、Ｋ^＋、Ｌｉ、又はＬｉ^＋のようなＨの種以外の原子又はイオンの少なくとも１つとＨは、カソード格子に組み込まれるかもしれないが、そのときは、Ｈ原子がハイドリノを形成する触媒を被ることができるように作られ、ここで、少なくとも１つのＨが、少なくとも１つの他のＨ原子に対する触媒として機能するかもしれないところ、又は、Ｈの種以外の原子又はイオンが触媒の源又は触媒として機能するかもしれない。他の実施例において、他のインターカレーション化合物は、六方晶の窒化ホウ素（ｈＢＮ）、カルコゲニド、炭化物、シリコン、及びＴｉＢ_２ 及びＭｇＢ_２のようなホウ化物のようなカーボンの代わりとなるかもしれない。典型的なセルは、［水素−アルカリ−金属−グラファイト−３組のインターカレーション化合物、Ｌｉ、Ｋ、Ｌｉ合金／オレフィン膜のようなセパレータ及びＤＥＣ又は共晶塩内のＬｉＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質／水素−アルカリ−金属−グラファイト−３組のインターカレーション化合物、又は、ｈＢＮ、Ｌｉ ｈＢＮ、グラファイト、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、他のＬｉ層状のカルコゲニドからなる群の少なくとも１つ内にＨがインターカレーションされたもの］及び［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／水素化されたＰｔＣ又はＰｄＣ］であり、ここで水素は、ハイドリノを形成して消費されるようにして置き換えられる。

実施例において、カソード及びアノード半電池反応物の少なくとも１つは修飾されたカーボンを含む。修飾されたカーボンは、物理吸着又は化学吸着水素を含むかもしれない。修飾されたカーボンは、ここにおいて参照され組み込まれる、「Ｍ．Ｓ．Ｄｒｅｓｓｅｌｈａｕｓ及びＧ．Ｄｒｅｓｓｅｌｈａｕｓの、”グラファイトのインターカレーション化合物”、Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ、（２００２）、Ｖｏｌ．５１、Ｎｏ．１、ｐｐ．１−１８６」、に与えられるグラファイトのインターカレーション化合物を含むかもしれない。修飾されたカーボンは、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｌｉ、Ｎａ、ＫＨ、ＲｂＨ、ＣｓＨ、ＬｉＨ、ＮａＨ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｅｕ、Ｙｂ、Ｓｍ、Ｔｍ、Ｃａ、Ａｇ、Ｃｕ、ＡｌＢｒ_３、ＡｌＣｌ_３、ＡｓＦ_３、ＡｓＦ_５、ＡｓＦ_６ ⁻、Ｂｒ_２、Ｃｌ_２、Ｃｌ_２Ｏ_７、Ｃｌ_３Ｆｅ_２Ｃｌ_３、ＣｏＣｌ_２、ＣｒＣｌ_３、ＣｕＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、Ｈ_２ＳＯ_４、ＨＣｌＯ_４、ＨｇＣｌ_２、ＨＮＯ_３、Ｉ_２、ＩＣｌ、ＩＢｒ、ＫＢｒ、ＭｏＣｌ_５、Ｎ_２Ｏ_５、ＮｉＣｌ_２、ＰｄＣｌ_２、ＳｂＣｌ_５、ＳｂＦ_５、ＳＯ_３、ＳＯＣｌ_２、ＳＯ_２Ｃｌ_２、ＴｌＢｒ_３、ＵＣｌ_４、ＷＣｌ_６、ＭＯＨ、Ｍ（ＮＨ_３）_２、の少なくとも１つのようなインターカレーションされた種を含むかもしれず、なた更に含むが、ここで、化合物は、Ｃ_１２Ｍ（ＮＨ_３）_２（Ｍ＝アルカリ金属）、カルコゲニド、金属、アルカリ金属との合金を作る金属、及び金属水素化物、リチウムイオン電池のアノード又はカソード反応物、及びＭ−Ｎ−Ｈ化合物であり、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫのような金属、ＭＡｌＨ_４（Ｍ＝アルカリ金属）、ＭＢＨ_４（Ｍ＝アルカリ金属）、及び本開示の他の反応物である。リチウムイオン電池反応物は、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、及び他のＬｉ層状カルコゲニドからなる群の少なくとも１つであるかもしれない。妥当なカルコゲニドは、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２からなる群の少なくとも１つである。

修飾されたカーボンは、Ｈ^＋と結合する負のセンターを含むかもしれない。負のセンターは、負のイオンとしてインターカレーションされる種を含むかもしれない。修飾されたカーボンは、酸化により又はインターカレーションにより形成される酸化物センターを含むかもしれない。修飾されたカーボンは、インターカレーションされたＨＮＯ_３又はＨ_２ＳＯ_４を含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ_３Ｍｇ又はＬｉＣのようなＬｉ合金又はＬｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０のような有機電解質又は共晶塩／ＨＮＯ_３インターカレーションされたカーボン］、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／Ｈ_２ＳＯ_４インターカレーションされたカーボン］、［ＬｉＴｉ_２（ＰＯ_４）_３、Ｌｉ_ｘＶＯ_２、ＬｉＶ_３Ｏ_８、Ｌｉ_２Ｍｎ_４Ｏ_９、又はＬｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２／水溶性ＬｉＮＯ_３／ＨＮＯ_３インターカレーションされたカーボン］、及び［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／カーボンナノチューブ（Ｈ_２）］である。更なる修飾されたカーボンの例は、Ｎ_２Ｏ、ＳＦ_６、ＣＦ_４、ＮＦ_３、ＰＣｌ_３、ＰＣｌ_５、ＣＳ_２、ＳＯ_２、ＣＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、がカーボン中に吸収又はインターカレーションされたものである。典型的なセルは、Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０又は共晶塩／Ｎ_２Ｏ、ＳＦ_６、ＣＦ_４、ＮＦ_３ＰＣｌ_３、ＰＣｌ_５、ＣＳ_２、ＳＯ_２、ＣＯ_２、及びＰ_２Ｏ_５の群から少なくとも１つがカーボン中に吸収されたような修飾されたカーボン］である。

実施例において、修飾されたカーボンは、グラファイト酸化物である。原子及び分子としての水素は、グラファイト酸化物中にインターカレーションされるかもしれない。Ｈがインターカレーションされたグラファイト酸化物は、カソード半電池反応物を含むかもしれない。Ｈはハイドリノを形成するようにアルカリ金属よって置換されるかもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／Ｈインターカレーションされたグラファイト酸化物］である。

修飾されたカーボンは、Ｋ、Ｒｂ、又はＣｓのようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属のようなインターカレーション種及び芳香族受容体（アクセプター）の複合材をまた含んでよい。別の実施例において、アクセプターは、ドナーと共に電荷移動（チャージトランスファー）複合材を形成し、物理吸着又は化学吸着のような手段で水素を更に吸収又は結合する。妥当な典型的なアクセプターは、テトラシアノピレン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｐｙｒｅｎｅ）、テトラニトロピレン（ｔｅｔｒａｎｉｔｒｏｐｙｒｅｎｅ）、テトラシアノエチレン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、フタロニトリル（ｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、テトラフアロニトリル（ｔｅｔｒａｐｈｔｈａｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）、ビオランスレンＢ（Ｖｉｏｌａｎｔｈｒｅｎｅ Ｂ）、グラファイト、及び類似の分子又は材料である。フェン、そして、オプションとして、修飾されたカーボンの他の種であるかもしれない。アノードは、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、又はＫ^＋のような移動性のイオンとして機能するアルカリ金属イオンＭ^＋の源を含むかもしれない。源は、アルカリ金属、水素−アルカリ金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物、アルカリ金属合金、又は、本開示のその他の源である。セルは、有機又は水溶性電解質及び塩のような電解質を含むかもしれず、塩橋又はセパレータを更に含むかもしれない。他の実施例において、アノードは、アルカリ又はアルカリ土類金属の源を含むかもしれず、又は、少なくとも金属及び修飾されたカーボンのうちの１つは、これらの金属の１つを含むかもしれない。典型的なセルは、［水素−アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物のような修飾されたカーボン、及びアルカリ金属又はアルカリ土類金属Ｍ又は合金の少なくとも１つ／オレフィン膜のようなセパレータ及びＤＥＣ中のＭＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質又は共晶塩／修飾されたカーボン］である。

実施例において、カソード及びアノードは、カソード、水素化されたカーボン、及び修飾されたカーボンの少なくとも１つを含むかもしれない。両半電池においてカーボンの形成を含む実施例において、移動性のイオンは、Ｈ^＋又はＨ⁻であるが、アノード及びカソード半電池反応物はそれぞれ、水素を含む。例えば、カソードは、ＬｉＣｌ−ＫＣｌのようなアルカリハロゲン化物の混合物のような溶融共晶塩のようなＨ⁻導電性電解質を通して移動する水素化物イオンに還元される水素−アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物を含むかもしれない。水素化物イオンは、アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物から水素−アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物又はカーボンから水素化されたカーボンをを形成するアノードで酸化されるかもしれない。その代わりとして、水素化された化合物又は水素−アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物は、それが還元されてＨになるところ、カソード半電池への水溶性電解質又は、固体プロトン導体、イオン性の液体、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）のようなＨ^＋導体電解質を通して移動するＨ^＋へアノードで酸化されるかもしれない。水素は、アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物から水素−アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物又は水素化されたカーボンを形成するように反応するかもしれない。典型的なセルは、［カーボンブラック又はグラファイトのようなカーボン／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような共晶塩／水素−アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物又は水素化されたカーボン］、［アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような共晶塩／水素−アルカリ−金属−グラファイト−三元インターカレーション化合物又は水素化されたカーボン］、及び［水素化されたカーボン／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）のようなプロトン導電性の宴会室又はイオン性の液体／カーボンブラック又はグラファイトのようなカーボン］。

実施例において、グラファイト中のＫＨのようなアルカリ水素化物は、ＣＩＨＴセルのカソード及びアノードとして機能することができる興味深い特性をいくつか持つが、ここで、Ｃ_８ＫＨ_ｘのような化合物を含むカソードへのＫ^＋の移動又はアノードへＨ⁻ の移動は、ハイドリノを形成する反応を生じるようなＨ置換又は組み込みやチャージトランスファーという結果になる。典型的なセルは、［Ｋ／オレフィン膜のようなセパレータ及びＤＥＣにあるＫＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質／カーボン（Ｈ_２）及びＣ_８ＫＨ_ｘの少なくとも１つ］、［Ｎａ／オレフィン膜のようなセパレータ及びＤＥＣにあるＫＰＦ_６電解質溶液のような有機電解質／カーボン（Ｈ_２）及びＣ_８ＫＨ_ｘの少なくとも１つ］、［カーボン（Ｈ_２）及びＣ_８ＫＨ_ｘの少なくとも１つ／共晶塩／透過性の膜を通したＨ_２又は金属水素化物のような水素化物］、［カーボン（Ｈ_２）及びＣ_８ＫＨ_ｘの少なくとも１つ／共晶塩／透過性の膜を通したＨ_２及び金属水素化物のような水素化物の少なくとも１つ］、及び［カーボン（Ｈ_２）、Ｃ_ｙＬｉＨ_ｘ、及びＣ_ｙＬｉの少なくとも１つ／共晶塩／透過性の膜を通したＨ_２及び金属水素化物のような水素化物の少なくとも１つ］である。

実施例において、アノードは、ポリチオフェン−誘導体（ＰｔｈｉｏＰ）を含むかもしれず、カソードは、ポリピロール（ＰＰｙ）を含むかもしれない。電解質は、アセトニトリルのような有機溶媒における０．１ＭのＬｉＣｌＯ_４であるかもしれない。ハイドリノを形成する水素化されたカーボンにおいて、Ｈ添加及び空孔作成を駆動する典型的な可逆反応は、次の通りである。

ここで、−Ｐｙ−は、ピロールモノマーであり、−Ｔｈ−は、チオフェンモノマーであり、Ａは、半電池間のアニオンシャトル内で含まれるアニオンである。その代わりとして、アノードは、ポリピロールを含むかもしれず、及び、カソードはグラファイトを含むかもしれない。電解質は、プロピレンカーボネート（ＰＣ）のような電解質におけるＬｉ−塩のようなアルカリ塩であるかもしれない。電極の少なくとも１つは、水素化されたカーボンを含むかもしれないが、ここで、電子及びイオン移動反応は、原子状Ｈが反応してハイドリノを形成するようにさせる。典型的なセルは、［ＰｔｈｉｏＰ ＣＢ（Ｈ_２）／０．１Ｍ ＬｉＣｌＯ_４アセトニトリル／ＰＰｙ ＣＢ（Ｈ_２）］及び［ＰＰｙ ＣＢ（Ｈ_２）／Ｌｉ塩 ＰＣ／グラファイト（Ｈ_２）］であり、ここで、ＣＢはカーボンブラックである。

別の実施例において、アノード及びカソードは、それぞれ水素化されたカーボンブラック及びグラファイトのような水素化されるかもしれないカーボンであるかもしれない。電解質は、Ｈ_２ＳＯ_４のような酸であるかもしれない。濃度は、１２Ｍのように高くてよい。ハイドリノを形成する水素化されたカーボンにおいてＨ添加及び空孔生成を駆動する典型的な可逆の反応は次の通りである。

典型的なセルは、［ＣＢ（Ｈ_２）／１２Ｍ Ｈ_２ＳＯ_４／グラファイト（Ｈ_２）］である。

実施例において、セルは、水溶性の電解質を含む。電解質は、アルカリ硫酸塩、硫酸水素塩、硝酸塩、亜硝酸エステル、リン酸塩、リン酸水素、二水素リン酸塩、炭酸塩、酸性炭酸塩、ハライド、水酸化物、過マンガン酸塩、クロレート、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、過亜塩素酸塩、次亜塩素酸イオン、ブロム酸塩、過臭素酸塩、亜臭素酸塩、次亜臭素酸塩、ヨウ素酸塩、過ヨウ素酸塩、亜ヨウ素酸塩、次亜ヨウ素酸塩、クロム酸塩、重クロム酸塩、テルル酸塩、セレン酸塩、ヒ酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、及び他のオキシアニオンのような溶液中のアルカリ金属塩であるかもしれない。別の妥当な電解質は、約１４Ｍ ＮａＯＨ中の約４．４Ｍ ＮａＢＨ_４のような濃縮塩基内の水素化ホウ素ナトリウムのようなアルカリ水素化ホウ素である。負極は、活性炭又はグラファイトのようなカーボンであるかもしれない。充電中、Ｎａのようなアルカリ金属は、カーボン内に組み込まれる。正極は、移動性のイオンがＨを置換しＨを解放し、そして、ハイドリノを形成する反応を受けるところ、Ｈを含む材料又は化合物を含むかもしれない。正極は、Ｈ置換Ｎａ_４Ｍｎ_９Ｏ_１８、酸化マンガン化合物のような、酸化ルテニウム化合物のような、酸化ニッケル化合物のような、及び、水素化されたカーボンのような水素化されたマトリクス中のそのような化合物の少なくとも１つを含むかもしれない。Ｈを含む材料又は化合物は、Ｈゼオライト（ＨＹ ここで、Ｙ＝幾つかのＮａがＨによって置換されたＮａＹを含むゼオライト）の少なくとも１つであるかもしれない。ＨＹは、ＨＹ、ＮａＣｌ、及び取り除かれるＮＨ_３を形成するようにＮＨ_４ＣｌとＮａＹとの反応によって形成されるかもしれない。導電性が低い半電池反応物は、カーボン、炭化物、又はホウ化物のような導電するマトリクスと混合されるかもしれない。カソードは、ケイ酸誘導体かもしれない。別の実施例において、カソードは、Ｒ−Ｎｉであるかもしれず、ここで、Ｎａはカソードで、水酸化ナトリウム又はアルミン酸塩を形成し、Ｈを放出するかもしれない。カソード及びアノードは、アルカリインターカレーション及び水素化の異なるステージのカーボンを含むかもしれず、ハイドリノを形成する反応を更に生じるＨの置換又は組み込みを引き起こすように１つの電極から別の電極へとＨ^＋又はアルカリイオンの少なくとも１つの移動があるようになる。実施例において、水は１つの電極で酸化されるかもしれず、電極又は半電池の材料の異なる活動度により別の電極で還元されるかもしれない。実施例において、Ｈ^＋は、負極で形成されるかもしれず、正極で還元されるかもしれないが、ここで、Ｈフラックスは、ハイドリノが、１つ又は両方の電極で形成されるような原因となる。典型的なセルは、［ＣＮａ及びＣ_ｙＮａＨ_ｘの少なくとも１つ、オプションとして、Ｒ−Ｎｉ／水溶性のＮａ塩／ＣＮａ、Ｃ_ｙ’ＮａＨ_ｘ’、ＨＹ、Ｒ−Ｎｉ、及びＮａ_４Ｍｎ_９Ｏ_１８の少なくとも１つ＋カーボン（Ｈ_２）又はＲ−Ｎｉ］である。他の実施例において、Ｎａは、Ｋ又はＬｉのような別のアルカリ金属によって置換されるかもしれない。他の実施例において、Ｋ又はＬｉのような別のアルカリ金属がＮａを置換する。ＫＣｌ（ａｑ）のような水溶性の電解質における典型的なＫインターカレーション化合物は、Ｋ_ｘＭｎＯ_ｙである（ｘ＝０．３３及びｙ〜２）。結晶タイプは、Ｋに対するバーネス鉱のような選択されたカチオンに対して選択されるかもしれない。Ｈ^＋は、アルカリ金属イオンと交換されるかもしれない。ＨからＨへの還元は、ハイドリノの形成を引き起こすかもしれない。

水溶性の電解質を持つ実施例において、カソードは、Ｏ_２の発生に対して安定であり、アノードはＨ_２の発生に対して安定である。典型的な妥当なカソード材料は、ＬｉＭｎ_０．０５Ｎｉ_０．０５Ｆｅ_０．９ＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＣｏＯ_２である。他の実施例において、カソード材料のようなＨ含有格子は、Ｈ又はＨ^＋により置換されるＬｉ又はＬｉ^＋のようなアルカリ金属又はイオンのようなインターカレーション種とのインターカレーション化合物である。化合物は、インターカレーションされるＨを含むかもしれない。化合物は、ＨＣｏＯ_２とも称されるＣｏＯ（ＯＨ）のようなＨによってＬｉの幾つかが少なくとも置換されたＬｉＣｏＯ_２のような層状の酸化化合物を含むかもしれない。カソード半電池化合物は、インターカレーションされるＨによってＬｉのようなインターカレーションされるアルカリ金属の幾つかが少なくとも置換されたＬｉＣｏＯ_２又はＬｉＮｉＯ_２のような層状の酸化物のような層状のカルコゲニドのような層状の化合物であるかもしれない。実施例において、少なくとも幾つかのＨ及びおそらく幾つかのＬｉが、充電されるカソード材料のインターカレーションされる種であり、放電時にＬｉがインターカレーションする。他のアルカリ金属は、Ｌｉを置き換えるかもしれない。Ｌｉのそれの少なくとも幾つかかを置換するＨを備える妥当なインターカレーション化合物は、本開示のそれらのようなＬｉイオン電池のアノード又はカソードを含むそれらである。Ｌｉを置き換えるＨ又はＨ_ｘＬｉ_ｙ Ｈを含む妥当な典型的なインターカレーション化合物は、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及び ＬｉＴｉ_２Ｏ_４、及び他のＬｉ層状のカルコゲニドである。

典型的な妥当なアノード材料は、ＬｉＴｉ_２（ＰＯ_４）_３、Ｌｉ_ｘＶＯ_２、ＬｉＶ_３Ｏ_８、Ｌｉ_２Ｍｎ_４Ｏ_９、Ｌｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２である。妥当な典型的な電解質は、ＬｉＮＯ_３、ＬｉＣｌ、及びＮＨ_４Ｘのようなアルカリ又はアンモニウムハロゲン化物、硝酸塩、過塩素酸塩、及び硫酸塩であるが、ここで、Ｘ＝ハライド、硝酸塩、過塩素酸塩、及び硫酸塩である。水溶性の電解質は、ＬｉＯＨの形成に対してＬｉインターカレーションを有利にするように塩基性であるかもしれない。ｐＨは、０．００１５Ｍ ＬｉＯＨのようなＬｉＯＨの添加により増加させられるかもしれない。他の実施例において、Ｈ_２の発生は、ｐＨを調節することにより促進されるが、ここで、Ｈ発生は、ハイドリノの形成を容易にする。他の実施例において、オキシ水酸化物、アルカリ酸化物、及びアルカリ水素化物の形成が生じるが、ここで、アルカリ水素化物の形成は、式（３０５−３０６）のそれらのような反応によるとハイドリノの形成という結果となる。

リチウムイオンタイプのセルは、ＬｉＮＯ_３のような塩を持つ水溶性の電解質を持つかもしれない。これは、バナジウム酸化物のようなＬｉＣ_６よりも非常に正のポテンシャルを持つインターカレーション化合物を備えるＬｉＭｎ_２Ｏ_４のような典型的な正のカソードを使うことにより可能であり、このとき、セル電圧は、電極で酸素又は水素に対する如何なる過電圧をも考慮して、水の電気分解に対する電圧よりも小さくなるようになる。他の妥当な電解質は、アルカリ金属ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、過塩素酸塩、リン酸塩、炭酸塩、水酸化物、又は、他の類似した電解質である。ハイドリノを作るために、セルは水素化された材料を更に含む。セル反応は、Ｈ添加又は空孔が形成され、ハイドリノ形成の結果となるようにする。水素化された材料は、ＣＢ（Ｈ_２）のような水素化された材料又はＲ−Ｎｉのような水素化物であるかもしれない。妥当な水素化物の更なる典型的な金属又は半金属は、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂのような第ＩＩＩＡ族の元素、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、のような第ＩＶＡ族の元素、Ｎ、Ｐ、Ａｓ、のような第ＶＡ族の元素、及び遷移金属及び合金である。更なる例は、金属間化合物ＡＢ_ｎであり、ここで、Ａは安定な水素化物を形成する能力のある１又はそれ以上の元素を代表し、Ｂは、不安定な水素化物を形成する元素である。金属間化合物の例は、表５に与えられる。典型的なセルは、［ＬｉＶ_２Ｏ_５ ＣＢ（Ｈ_２）又はＲ−Ｎｉ／オプションとしてＬｉＯＨを備える水溶性のＬｉＮＯ_３／ＣＢ（Ｈ_２）又はＲ−Ｎｉ ＬｉＭｎ_２Ｏ_４］、［ＬｉＶ_２Ｏ_５／水溶性ＬｉＯＨ／Ｒ−Ｎｉ］、［ＬｉＶ_２Ｏ_５／オプションとしてＬｉＯＨを備える水溶性のＬｉＮＯ_３／Ｒ−Ｎｉ］、［ＬｉＴｉ_２（ＰＯ_４）_３、Ｌｉ_ｘＶＯ_２、ＬｉＶ_３Ｏ_８、Ｌｉ_２Ｍｎ_４Ｏ_９、又はＬｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２／オプションとしてＬｉＯＨ又はＫＯＨ（飽和水溶液）を備える水溶性のＬｉＮＯ_３又はＬｉＣｌＯ_４／Ｌｉ層状カルコゲニド及びＬｉ−グラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４、他のＬｉ層状カルコゲニドからなる群の少なくとも１つにおいてＬｉを置換するＨ又はＨ_ｘＬｉ_ｙを含む化合物で、Ｌｉにおける欠陥又はＬｉを置換する幾つかのＨを持つこれらの化合物の少なくとも１つ］、及び［ＬｉＴｉ_２（ＰＯ_４）_３、Ｌｉ_ｘＶＯ_２、ＬｉＶ_３Ｏ_８、Ｌｉ_２Ｍｎ_４Ｏ_９、又はＬｉ_４Ｍｎ_５Ｏ_１２／オプションとしてＬｉＯＨ又はＫＯＨ（飽和水溶液）を備える水溶性のＬｉＮＯ_３又はＬｉＣｌＯ_４／ＨＣｏＯ_２又はＣｏＯ（ＯＨ）］である。Ｋのような別のアルカリは、Ｌｉを置き換わるかもしれない。

実施例において、電解質は、ＭＢＨ_４（Ｍは、アルカリ金属のような金属である）のような水素化物である。妥当な電解質は、約１４Ｍ ＮａＯＨにおける約４．４Ｍ ＮａＢＨ_４のような濃塩基における水素化ホウ素ナトリウムのような水素化ホウ素アルカリである。アノードは、アノードでＬｉ、Ｎａ、又はＫのような金属Ｍに還元されるＭ^＋イオンの源を含む。実施例において、Ｍは、ＭＢＨ_４のような水素化物と反応して、それにより、ハイドリノがプロセスにおいて形成される。Ｍ、ＭＨ、又は少なくとも１つのＨは、別のものための触媒として機能するかもしれない。Ｈ源は、水素化物であり、別の水素化物、Ｈ化合物、又はオプションとして解離剤を備えるＨ_２ガスのような別の源を更に含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／１４Ｍ ＮａＯＨ ４．４Ｍ ＮａＢＨ_４／カーボン（Ｈ_２）］、［ＮａＶ_２Ｏ_５ ＣＢ（Ｈ_２）／１４Ｍ ＮａＯＨ ４．４Ｍ ＮａＢＨ_４／カーボン（Ｈ_２）］、及び［Ｒ−Ｎｉ／約１４Ｍ ＮａＯＨ中の４．４Ｍ ＮａＢＨ_４／ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）又はＣｏ（ＯＨ）_２のような水酸化物、Ｎｉ（ＯＨ）_２、Ｌａ（ＯＨ）_３、Ｈｏ（ＯＨ）_３、Ｔｂ（ＯＨ）_３、Ｙｂ（ＯＨ）_３、Ｌｕ（ＯＨ）_３、Ｅｒ（ＯＨ）_３のようなオキシ水酸化物］である。

水溶性の電解質を含む他の実施例において、セルは、本開示のそれらのような金属水素化物電極を含む。妥当な典型的な水素化物は、Ｒ−Ｎｉ、ラネー（Ｒａｎｅｙ）コバルト（Ｒ−Ｃｏ）、ラネー（Ｒａｎｅｙ）銅（Ｒ−Ｃｕ）、ＣｏＨ、ＣｒＨ、ＴｉＨ_２、ＦｅＨ、ＭｎＨ、ＮｉＨ、ＳｃＨ、ＶＨ、ＣｕＨ、及びＺｎＨのような遷移金属水素化物、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、及びＡｇＨのような金属間化合物、ＣｄＨ_２、ＰｄＨ、ＰｔＨ、ＮｂＨ、ＴａＨ、ＺｒＨ_２、ＨｆＨ_２、ＹＨ_２、ＬａＨ_２、ＣｅＨ_２、及び他の希土類水素化物である。水素化物を置換可能な典型的な金属又は半金属は更に、アルカリ金属（Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ）、アルカリ土類金属（Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ）、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｓｂのような第ＩＩＩＡ族の元素、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎのような第ＩＶＡ族の元素、及びＮ、Ｐ、Ａｓのような第ＶＡ族の元素、及び遷移金属及び合金を含む。水素化物は、金属間化合物であるかもしれない。更なる例は、金属間化合物ＡＢ_ｎである。ここで、ここで、Ａは安定な水素化物を形成する能力のある１又はそれ以上の元素を代表し、Ｂは、不安定な水素化物を形成する元素である。金属間化合物の例は、表５に及び本開示の対応するセクションに与えられる。水素化物は、タイプＡＢ_５の少なくとも１つであるかもしれない。ここで、Ａは、ランタン、セリウム、ネオジム、プラセオジムの希土類混合物であり、Ｂは、ジルコニウム又はニッケルであり、クロム、コバルト、鉄、及び／又はマンガンで修飾される。実施例において、アノード材料は、金属ハイドリノ化合物の混合物を可逆的に形成する役割を果たす。典型的な化合物は、ＬａＮｉ_５及びＬａＮｉ_３．６Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７である。金属水素化物Ｒ−Ｎｉの典型的なアノード反応は次の通りである。

実施例において、ニッケル水素化物は、アノードのような半電池反応物として機能するかもしれない。それは、水素化されるニッケルカソードを用いて水溶液電気分解によって形成されるかもしれない。電極は、ＫＯＨ又はＫ_２ＣＯ_３のような塩基性のものであるかもしれず、アノードはまた、ニッケルであるかもしれない。カソードは、ニッケルオキシハイドライド（ｎｉｃｋｅｌｏｘｙｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）（ＮｉＯＯＨ）のような金属酸化物のような水と反応するかもしれない酸化剤を含むかもしれない。典型的なカソード反応は次の通りである。

放電の間のようにセルオペレーションの間に形成されるＨの空孔又は追加は、非ハイドリノベースの反応からの如何なるものにも追加して、電気的なパワーを解放するハイドリノ反応を引き起こす。セルは、ＫＯＨのようなアルカリ水酸化物のような電解質を含むかもしれず、親水性のポリオレフィンのようなスペーサを更に含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ、ラネー（Ｒａｎｅｙ）コバルト（Ｒ−Ｃｏ）、ラネー（Ｒａｎｅｙ）銅（Ｒ−Ｃｕ）、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＣｏＨ、ＣｒＨ、ＦｅＨ、ＭｎＨ、ＮｉＨ、ＳｃＨ、ＶＨ、ＣｕＨ、ＺｎＨ、ＡｇＨ／ポリオレフィンＫＯＨ（ａｑ）、ＮａＯＨ（ａｑ）、又はＬｉＯＨ（ａｑ）／ＮｉＯ（ＯＨ）］である。追加的な妥当な酸化剤は、ＷＯ_２（ＯＨ）、ＷＯ_２（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）_３、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_６、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_４（ＯＨ）_２、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｍｎ_２Ｏ（ＯＨ）_５、ＭｎＯ_３（ＯＨ）、ＭｎＯ_２（ＯＨ）_３、ＭｎＯ（ＯＨ）_５、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_６（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_４（ＯＨ）_６、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、及びＮｉＯ（ＯＨ）である。更なる典型的な妥当なオキシ水酸化物（ｏｘｙｈｙｒｏｘｉｄｅｓ）は、ブラセウライト（ｂｒａｃｅｗｅｌｌｉｔｅ）（ＣｒＯ（ＯＨ））、ジアスポア（ＡｌＯ（ＯＨ））、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、針鉄鉱（α−Ｆｅ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グラウト鉱（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、グヤナ鉱（ＣｒＯ（ＯＨ））、モンローズ石（（Ｖ、Ｆｅ）Ｏ（ＯＨ））、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、ツメブガリウム石（ＧａＯ（ＯＨ））、マンガナイト（Ｍｎ^３＋Ｏ（ＯＨ））、イットロ重石華−（Ｙ）ＹＷ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３、イットロ重石華−（Ｃｅ）（（Ｃｅ、Ｎｄ、Ｙ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、未名付け（イットロ重石華−（Ｃｅ）のＮｄ−類似）（（Ｎｄ、Ｃｅ、Ｌａ）Ｗ_２Ｏ_６（ＯＨ）_３）、フランクホーゾーネアイト（Ｃｕ_２［（ＯＨ）_２［ＴｅＯ_４］）、ケヒン鉱（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋（ＴｅＯ_６）（ＯＨ）_２）、及びパラケヒン鉱（Ｐｂ^２＋Ｃｕ_３ ^２＋ＴｅＯ_６（ＯＨ）_２）からなる群からう少なくとも１つである。一般に、酸化剤は、Ｍ_ｘＯ_ｙＨ_ｚであり、ここで、ｘ、ｙ、及びｚは整数であり、Ｍは、遷移、内部遷移、又は金属オキシ水酸化物のような希土類金属のような金属である。他の実施例において、他の水素化されたカルコゲニド又はカルコゲニドは、オキシ水酸化物を置換するかもしれない。Ｓ、Ｓｅ、又はＴｅは、Ｏを置換するかもしれず、他のカルコゲニドは、Ｏを含むそれらを置換するかもしれない。混合物はまた妥当である。典型的なセルは、［ＮｉＨのような水素化物、Ｒ−Ｎｉ、ＺｒＨ_２、ＴｉＨ_２、ＬａＨ_２、ＣｅＨ_２、ＰｄＨ、ＰｔｘＨ、表５の水素化物、ＬａＮｉ_５及びＬａＮｉ_３．６Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７／水溶性ＭＯＨ／Ｍ’_ｘＯ_ｙＨ_ｚ］（Ｍ＝アルカリ金属及びＭ’＝遷移金属）、［未処理の市販Ｒ−Ｎｉ／水溶性ＫＯＨ／未処理の市販Ｒ−ＮがＮｉＯ（ＯＨ）にチャージ］、及び［金属水素化物／水溶性ＫＯＨ／未処理の市販Ｒ−ＮｉがＮｉＯ（ＯＨ）にチャージ］である。セルは、Ｒ−Ｎｉのような金属水素化物を再水素化するような化学的なプロセスによって、又は、チャージ（充電）によって再生されるかもしれない。アルカリセルにおいて、カソード反応物は、Ｋ_２ＦｅＯ_４又はＢａＦｅＯ_４のようなＦｅ（ＶＩ）鉄酸化塩を含むかもしれない。

実施例において、ｍＨのそれ（ｍ＝整数）、Ｈ_２Ｏ、又はＯＨは、触媒（表３）として機能する。ＯＨは、アノ−ドでＯＨ⁻の酸化により形成されるかもしれない。電解質は、約６．５Ｍから飽和までの濃度範囲において、ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような濃い塩基を含むかもしれない。正極における活物質は、オキシ水酸化ニッケルへと充電される水酸化ニッケルを含むかもしれない。その代わりとして、ＣＢ、ＰｔＣ、又はＰｄＣのような別のオキシ水酸化物、酸化物、水酸化物、又は、カーボン、又は、ＴｉＣのような炭化物、ＴｉＢ_２のようなホウ化物、又は、ＴｉＣＮのような炭窒化物であるかもしれない。水酸化ニッケルのようなカソードは、コバルト酸化物からなる導電性ネットワーク、及び、ニッケルフォームスケルトン（ｎｉｃｋｅｌ ｆｏａｍ ｓｋｅｌｅｔｏｎ）のような集電体を持つかもしれないが、その代わりに、ニッケル繊維マトリクス（ｎｉｃｋｅｌ ｆｉｂｅｒ ｍａｔｒｉｘ）であるかもしれず、また、フィラメント状のニッケルファイバーを焼結することにより生成されるかもしれない。負極における活物質は、水素を貯蔵可能な合金であるかもしれず、ＡＢ_５（ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）又はＡＢ_２（ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）タイプであるかもしれず、ここで、「ＡＢ_ｘ」は、Ａタイプの要素（ＬａＣｅＰｒＮｄ又はＴｉＺｒ）対Ｂタイプの要素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比率を意味する。妥当な水素化物アノードは、本分野の当業者に知られるニッケル−金属水素化物電池のような金属水素化物電池において使用されるそれらである。典型的な妥当な水素化物アノードは、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、及び他の水素貯蔵可能な合金の群の水素化物を含み、ＡＢ_５（ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）又はＡＢ_２（ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）タイプであり、ここで、「ＡＢ_ｘ」は、Ａタイプ要素（ＬａＣｅＰｒＮｄ又はＴｉＺｒ）とＢタイプ要素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）との比を意味すものの１つのようなものを含む。他の実施例において、水素化物アノードは、ＭｍＮｉ_３．５Ｃｏ_０．７Ａｌ_０．８のようなＭｍＮｉ_５（Ｍｍ＝ミッシュメタル）、ＡＢ_５−タイプ：ＭｍＮｉ_３．２Ｃｏ_１．０Ｍｎ_０．６Ａｌ_０．１１Ｍｏ_０．０９（Ｍｍ＝ミッシュメタル：２５ｗｔ％ Ｌａ、５０ｗｔ％ Ｃｅ、７ｗｔ％ Ｐｒ、１８ｗｔ％ Ｎｄ）、Ｌａ_１−ｙＲ_ｙＮｉ_５−ｘＭ_ｘ、ＡＢ_２−タイプ：Ｔｉ_０．５１Ｚｒ_０．４９Ｖ_０．７０Ｎｉ_１．１８Ｃｒ_０．１２合金、Ｍｇ_１．９Ａｌ_０．１Ｎｉ_０．８Ｃｏ_０．１Ｍｎ_０．１ 合金のようなマグネシウム−ベース合金、Ｍｇ_０．７２Ｓｃ_０．２８（Ｐｄ_{０．０１２}＋Ｒｈ_{０．０１２}）、及びＭｇ_８０Ｔｉ_２０、Ｍｇ_８０Ｖ_２０、Ｌａ_０．８Ｎｄ_０．２Ｎｉ_２．４Ｃｏ_２．５Ｓｉ_０．１、ＬａＮｉ_５−ｘＭ_ｘ（Ｍ＝Ｍｎ、Ａｌ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ）、（Ｍ＝Ｓｎ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｕ）及びＬａＮｉ_４Ｃｏ、ＭｍＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＭｇＣｕ_２、ＭｇＺｎ_２、ＭｇＮｉ_２、ＴｉＦｅ、ＴｉＣｏ、及びＴｉＮｉのようなＡＢ化合物、ＡＢ_ｎ化合物（ｎ＝５、２、又は１）、ＡＢ_３−４化合物、及びＡＢ_ｘ（Ａ＝Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｍｇ；Ｂ＝Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ）のうちの少なくとも１つを含む。他の妥当な水素化物は、ＺｒＦｅ_２、Ｚｒ_０．５Ｃｓ_０．５Ｆｅ_２、Ｚｒ_０．８Ｓｃ_０．２Ｆｅ_２、ＹＮｉ_５、ＬａＮｉ_５、ＬａＮｉ_４．５Ｃｏ_０．５、（Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｄ、Ｐｒ）Ｎｉ_５、ミッシュメタル−ニッケル合金、Ｔｉ_０．９８Ｚｒ_０．０２Ｖ_０．４３Ｆｅ_０．０９Ｃｒ_０．０５Ｍｎ_１．５、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９、及びＴｉＭｎ_２である。何れかの場合、材料は、大抵の材料が熱力学的に酸化物としてより安定なところ、セル内で侵食環境内で、水素貯蔵合金がオペレーションできるような複雑な微細構造を持つかもしれない。妥当な金属水素化物材料は、導電性があり、銅製それ又はニッケルフォーム基板又はパーフォレイテッド（ｐｅｒｆｏｒａｔｅｄ）又はエクスパンドニッケルでできたそれのような集電体に適用されるかもしれない。

実施例において、水溶性の溶媒は、Ｈ_２Ｏ、Ｄ_２Ｏ、Ｔ_２Ｏを含むかもしれず、或いは、水混合物及びアイソトープ混合物を含むかもしれない。実施例において、温度は、ハイドリノ反応の速度、その結果、ＣＩＨＴセルのパワーを制御するために制御される。妥当な温度範囲は周囲温度から１００℃である。温度は、圧力が発生し沸騰が抑制されるようにセルを密閉することにより、約１００℃より高温で維持されるかもしれない。

実施例において、ＯＨ及びＨ_２Ｏ触媒の少なくとも１つが、Ｈの源又はＨの存在下でＯＨ⁻の酸化からアノードで形成される。妥当なアノード半電池反応物は水素化物である。実施例において、アノードは、ＢａＲｅＨ_９、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＬａＮｉ_５Ｈ_６又はＬａＮｉ_５Ｈ（本開示において、ＬａＮｉ_５Ｈは、ＬａＮｉ_５の水素化物と定義され、ＬａＮｉ_５Ｈ_６更に他の化学量論比のものも含むかもしれず、及び、同じことが本開示の他の水素化物に当てはまることろ、提示されるもの以外の他の化学量論比のものも本開示の範囲内にある）、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＦｅＴｉＨ_１．７、ＴｉＦｅＨ_２、及びＭｇＮｉＨ_４のような金属合金水素化物のような金属水素化物のような水素貯蔵材料を含んでよい。ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、又はＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２を含む実施例において、アノード又は類似のアノード及びＫＯＨ又はＮａＯＨ電解質、ＬｉＯＨは、電解質に加えられ、如何なる酸化物コーティングも不動態化して、Ｈ_２を取り、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、又はＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２を水素化又は再水素化することを容易ならしめる。典型的なセルは、［ＢａＲｅＨ_９、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＦｅＴｉＨ_１．７、ＴｉＦｅＨ_２、及びＭｇＮｉＨ_４／ＭＯＨ（飽和水溶液）（Ｍ＝アルカリ）／カーボン、ＰｄＣ、ＰｔＣ、オキシ水酸化物、炭化物、又はホウ化物］及び［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、又はＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２／ＫＯＨ（飽和水溶液）ＥｕＢｒ_２又はＥｕＢｒ_３／ＣＢ］である。

ＯＨ⁻へと反応物の還元反応の中間体として形成されるＯＨは、ハイドリノを形成するようにＯＨ又はＨ_２Ｏのような触媒の源また触媒として機能するかもしれない。実施例において、ＭＯＨ又はＭ_２ＣＯ_３電解質（Ｍ＝アルカリ）の水溶液のようなアルカリ電解質を含むセルの酸化剤は、酸素、酸素含有導電性ポリマー、酸素含有化合物又はカーボンのような導電性のマトリクスにポリマーを添加、Ｏ_２、空気、及び蒸気処理されたカーボンのような酸化されたカーボンを含む化合物の少なくとも１つのような酸素の源を含む。酸素の還元反応は、過酸化水素イオン、超酸化物イオン、ヒドロペルオキシラジカル、Ｏ_２ ⁻、Ｏ_２ ^２−、ＨＯＯＨ、ＨＯＯ⁻、ＯＨ、及びＯＨ⁻のようなＨ（可能であれば）及び少なくともＯを含むラジカル及び還元された酸素化合物を形成するかもしれない。実施例において、セルは、更に酸素のカソードからアノードへの移動を防止又は妨害する、そして、ＯＨ⁻のような移動性のイオンに対する透過性を持つセパレータを更に含む。セパレータは、また、Ｚｎ（ＯＨ）_４ ^２−、Ｓｎ（ＯＨ）_４ ^２−、Ｓｎ（ＯＨ）_６ ^２−、Ｓｂ（ＯＨ）_４ ⁻、Ｐｂ（ＯＨ）_４ ^２−、Ｃｒ（ＯＨ）_４ ⁻、及びＡｌ（ＯＨ）_４ ⁻、これらは、アノード半電池のコンパートメントで形成されるが、これらのような水酸化物又は酸化物が、カソードコンパートメントに移動することを防ぐ又は阻害するかもしれない。実施例において、アノードは、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、又はＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、のような水素化物のようなＨ源、又はＰｔ／Ｃのような分離剤を含む。他の金属、金属酸化物、合金、又は化合物を含むかもしれない活性化剤そ含むＲ−Ｎｉの他の形態、及び、ラネーコバルト（Ｒ−Ｃｏ）、ラネー銅（Ｒ−Ｃｕ）のような他のラネー金属やＲ−Ｎｉを含む本開示の他の実施例及びこの実施れいにおいて、更なる実施例を含むようにＲ−Ｎｉを置換するかもしれない。典型的なセルは、金属水素化物Ｍ’Ｈ_ｘ（Ｍ’＝Ｒ−Ｎｉ又はＬａＮｉ_５のような金属又は合金）及びＯ_２ガス又は空気をカーボンカソードのようなカソードで備え、又は、Ｃ（Ｏ_２）_ｘ−１を与えるようなＯ_２をカーボンに吸収された酸素Ｃ（Ｏ_２）_ｘを含む。式（３１５）に類似の実施例において、少なくとも水及び酸素の１つは、カソードで、ＯＨ⁻、Ｈ、及びＨ_２の少なくとも１つに還元される。対応する典型的な反応は次の通りである。
アノード

ここで、ＯＨは、中間体として形成され、ハイドリノを形成するように触媒として機能するかもしれない。
カソード

その代わりとして、カソード反応は、正極で、水単独が含まれる。

反応式（３１５）を達成するカソードは、水還元触媒であるかもしれず、オプションとしてＯ_２還元（式（３１４））触媒であるかもしれず、支持された金属、ゼオライト及び、ポリアニリン、ポリチオフェン、又は、ポリアセチレンのような導電性を備えるポリマーで、カーボンのような導電性のマトリクスと混合されるかもしれない。妥当なＨ_２Ｏ触媒は効率的に、アルカリ溶液のような溶液中でＨ_２ＯをＨ_２に還元する。典型的な触媒は、Ｎｉ、多孔Ｎｉ、焼結Ｎｉ粉末、Ｎｉ−Ｎｉ（ＯＨ）_２、Ｒ−Ｎｉ、Ｆｅ、遷移金属中間体、Ｈｆ_２Ｆｅ、Ｚｒ−Ｐｔ、Ｎｂ−Ｐｄ（Ｉ）、Ｐｄ−Ｔａ、Ｎｂ−Ｐｄ（ＩＩ）、Ｔｉ−Ｐｔ、ナノ結晶Ｎｉ_ｘＭｏ_１−ｘ（ｘ＝０．６、０．８５原子パーセント）、Ｎｉ−Ｍｏ、ＭｍＮｉ_３．６Ｃｏ_０．７５Ｍｎ_０．４２Ａｌ_０．２７のようなＭｍ合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ合金（６４：２４：１２）（ｗｔ％）、Ｎｉ−Ｓ合金、及びＮｉ−Ｓ−Ｍｎ合金からなる群のそれらである。電解質は更に、トリス（エチレンジアミン）Ｃｏ（ＩＩＩ）クロリド錯体（ｔｒｉｓ（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ）Ｃｏ（ＩＩＩ）ｃｈｌｏｒｉｄｅ ｃｏｍｐｌｅｘ）及びＮａ_２ＭｏＯ_４又はＥＤＴＡ（エチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅｔｅｔｒａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ））及び鉄の組合せ又は各々のようなイオン活性剤のような活性化剤を含む。典型的なセルは、［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／水還元触媒及びおそらくＯ_２還元触媒］；Ｍ＝Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｇｅのような金属又は合金；水還元触媒及びおそらくＯ_２還元触媒＝Ｐｔ／Ｔｉ、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３の少なくとも１つ、蒸気カーボン、ペロブスカイト、Ｎｉ、多孔Ｎｉ、焼結Ｎｉ粉末、Ｎｉ−Ｎｉ（ＯＨ）_２、Ｒ−Ｎｉ、Ｆｅ、遷移金属中間体、Ｈｆ_２Ｆｅ、Ｚｒ−Ｐｔ、Ｎｂ−Ｐｄ（Ｉ）、Ｐｄ−Ｔａ、Ｎｂ−Ｐｄ（ＩＩ）、Ｔｉ−Ｐｔ、ナノ結晶Ｎｉ_ｘＭｏ_１−ｘ（ｘ＝０．６、０．８５原子パーセント）、Ｎｉ−Ｍｏ、ＭｍＮｉ_３．６Ｃｏ_０．７５Ｍｎ_０．４２Ａｌ_０．２７のようなＭｍ合金、Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ合金（６４：２４：１２）（ｗｔ％）、Ｎｉ−Ｓ合金、及びＮｉ−Ｓ−Ｍｎ合金である。

実施例において、カソードは、酸化物、オキシ水酸化物、酸素ガス、又は空気のような酸素の源を含む。源からの酸素は、水溶液中でカソードで還元され、Ｏを含む及びＨを含むかもしれない負イオンを形成する。酸素の還元反応は、水素過酸化物イオン、超酸化物イオン、ヒドロペルオキシルラジカル、Ｏ_２ ⁻、Ｏ_２ ^２−、ＨＯＯＨ、ＨＯＯ⁻、ＯＨ、及びＯＨ⁻のような少なくともＯ及びおそらくＨを含むかもしれない還元された酸素化合物及びラジカルを形成するかもしれない。実施例において、これらの種の少なくとも１つ又はアノードで軽視される生成物種は、触媒を含むかもしれない。触媒反応は、ＯＯＨ⁻をＯＨ及び金属酸化物とする酸化を含むかもしれず、ＯＯＨ⁻は触媒源として機能する。典型的な金属Ｍの反応は次の通りである。
カソード

アノード

ここで、ＯＯＨ⁻及びたぶんＨＯＯＨは、触媒の源として機能する。ＯＯＨ⁻は、また、酸素を形成する及びＢＡＳＥのような固体電解質を更に含むかもしれない、水酸化物のカソード又はアノード反応物を含むセルにおいて触媒の源として機能するかもしれない。典型的なセルは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］であり、超酸化物、過酸化物、及び酸化物を含む典型的な反応は次の通りである。

後者の反応において、Ｈ_２Ｏは、Ｎａと反応するかもしれない。Ｎａ_２Ｏ及びＯＨを形成するような反応をするＮａＯＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような中間体ＭＯＯＨを形成する反応は、供給された水素を含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｎｉ（約１から１．５ａｔｍの範囲内のようなＨ_２）ＮａＯＨ／ＢＡＳＥ／ＮａＣｌ−ＮｉＣｌ_２又はＮａＣｌ−ＭｎＣｌ_２又はＬｉＣｌ−ＢａＣｌ_２］及び［Ｎｉ（Ｈ_２）Ｎａ_２Ｏ及びＮａＯＨの少なくとも１つ／ＢＡＳＥ／ＮａＣｌ−ＮｉＣｌ_２又はＮａＣｌ−ＭｎＣｌ_２又はＬｉＣｌ−ＢａＣｌ_２］、これは以下のような反応を経由してハイドリノを形成することにより電気的なパワーを生成するかもしれない。
カソード

アノード

ここで、Ｍ’は金属、Ｘはハライド、他のアルカリ金属は、Ｎａを置換するかもしれない。ＮａＨ又はＯＯＨ⁻は触媒の源として機能するかもしれない。又は、ＯＨは、中間体として形成され、触媒として機能するかもしれない。

実施例において、電解質は、アルカリカーボネートのようなカーボネートを含む又は追加的に含む。電気分解の間、ペルオキシ種は、ハイドリノを形成するような触媒の源又は触媒として機能するＯＯＨ⁻又はＯＨの源であるかもしれないアルカリペルカーボネート（ｐｅｒｃａｒｂｏｎａｔｅ）又はペロオクソカーボニック酸（ｐｅｒｏｘｏｃａｒｂｏｎｉｃ ａｃｉｄ）のようなものを形成するかもしれない。典型的なセルは、［Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｇｅ／ＫＯＨ（飽和水溶液）＋Ｋ_２ＣＯ_３／カーボン＋空気］及び［Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｇｅ／ＫＯＨ（飽和水溶液）＋Ｋ_２ＣＯ_３／Ｎｉ粉末＋カーボン（５０／５０ｗｔ％）＋空気］である。

実施例において、蒸気活性化カーボンのようなマトリクスは、Ｋ_２ＣＯ_３のような対応するカルボン酸塩を形成するようにＫＯＨのような水酸化物のような触媒と反応するカルボン酸塩の群のような酸素の源を含む。
例えば、カルボン酸塩の群からのＣＯ_２は次の式のように反応するかもしれない。

ここで、ＯＨは酸化され、ＣＯ_２が還元される。プロセスは、ハイドリノを形成するメカニズムを含むかもしれない。活性化されたカーボンを含むＰｔＣ及び活性化されたカーボンは、ハイドリノを形成するようにこのように反応するかもしれない。同様に、Ｒ−Ｎｉは、ＯＨ⁻の酸化を含むＨ_２Ｏ及びＡｌ_２Ｏ_３を形成するようにＯＨ⁻と反応し、ハイドリノを形成する直接のメカニズムを提供する。このようにして、ハイドリノは、直接反応によりＲ−Ｎｉアノ−ド又はカーボンカソードで形成されるかもしれない。このことは、ｄＤＭＦで抽出に続いて生成物の１．２５ｐｐｍ ＮＭＲの大きなピークで証拠づけされる。

実施例は、Ｏ_２ガス又は空気のような酸素の源及びＨ_２ガスのような水素の源を備える燃料電池を含む。Ｈ_２及びＯ_２の少なくとも１つは、水の電気分解により発生させられるかもしれない。電気分解のための電気は、電気分解セルからの直接的なガスの供給により駆動されるかもしれないＣＩＨＴセルによって提供されるかもしれない。電気分解は、カソード及びアノードの各々に浄化したガスを供給するようにＨ_２及びＯ_２のためのガスセパレータを更に含む。水素は、アノード半電池に供給されるかもしれず、酸素は、カソード半電池に供給されるかもしれない。アノードは、Ｈ_２酸化触媒を含むかもしれず、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｕ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、及び本開示の他のもののようなＨ_２解離剤を含むかもしれない。カソードは、本開示のそれらのようなＯ_２還元触媒を含むかもしれない。セルは、ハイドリノを形成する触媒として機能しＯＨを形成し、そして、水を形成する水素及び酸素の反応から過剰の電気エネルギーのようなエネルギーを生成する。

実施例において、カソードにＯ_２又は空気還元反応を含むセルは、ＬａＮｉ_５Ｈ_６アノードのような水素化物、又は、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｈｇ、Ｚｎ、Ｆｅ、ＣｄのようなＨ_２生成への抵抗であるアノードを含む。アノード金属Ｍは、酸化物コーティングのようなコーティングによって妨害されないでアノード反応が進行するように電解質内で少なくとも部分的に溶解するＭ（ＯＨ）_４ ^２−のような錯体又はイオンを形成するかもしれない。アノードは、Ｌｉ、Ｍｇ、又はＡｌのようなより活性な材料を含むかもしれず、ここで、阻害剤は、使用されるかもしれないイオン性の液体又は有機電解質のような非水溶性の電解質、又は水溶性の電解質との直接の反応を防ぐように使用されるかもしれない。
Ｌｉのようなアノードのための妥当なイオン性の液体電解質は、１−メチル−３−オクチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオルメチルスルオニル）アミド（１−ｍｅｔｈｙｌ−３−ｏｃｔｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｍｅｔｈｙｌｓｕｌｏｎｙｌ）ａｍｉｄｅ）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）アミド（１−ｅｔｈｙｌ−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｂｉｓ（ｐｅｎｔａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ）ａｍｉｄｅ）、及び、１−エチル−３−メチルイミダゾリウム・ビス（トリフルオルメチルスルオニル）アミド（１−ｅｔｈｙｌ−３−ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｂｉｓ（ｔｒｉｆｌｕｏｒｍｅｔｈｙｌｓｕｌｏｎｙｌ）ａｍｉｄｅ）である。アノードは、電気分解により水溶液中で再生されるかもしれず、ここで、Ｐｂ、Ｈｇ、又はＣｄは、Ｈ_２発生を抑制するように添加されるかもしれない。Ａｌ、Ｍｇ、及びＬｉのような高い不の電極ポテンシャルを持つ金属は、非プロトン性有機電解質でアノードとして使用され得る。

実施例において、Ｏ_２の還元は、２つの電子が含まれる過酸化物通路を通って進む。過酸化物通路を有利にする妥当なカソードは、遷移金属酸化物、及び、幾つかの遷移金属大員環、ニッケル又はコバルトのような酸化物がカバーされた金属、金、グラファイト及び多くの他のカーボンである。ＭｎＯ_２のような酸化マンガンは、Ｏ_２還元触媒として機能するかもしれない。その代わりとして、酸素は、４つの電子で、ＯＨ⁻又はＨ_２Ｏに直接還元されるかもしれない。この通路は、白金及び白金グループ金属、ペロブスカイト又はパイロクロア構造を持つ幾つかの遷移金属酸化物、鉄フタロシアニンのような幾つかの遷移金属大員環、及び銀のような貴金属の上で支配的である。

電解質は、酸素の還元及び発生に対する化合物電極を含むかもしれない。後者は、再生に使用されるかもしれない。電解質は、酸素の還元及び発生が可能な２機能性であるかもしれず、ここで、活動度は、対応する分離する触媒省によって提供され、電解質もまた２機能性であるかもしれない。電極及びセルの設計は、本技術における当業者により知られる妥当な修飾又はＦｅ又はＺｎ−空気電池のような金属−空気電池に対して本技術分野に知られるそれらであるかもしれない。妥当な電極構造は、集電体、炭素及びバインダーを含むかもしれないガス拡散層、及び、２機能性の触媒であるかもしれない活性な層を含む。その代わりとして、電極は、集電体の一方の側にＯ_２還元層及び他方の側にＯ_２発生層を含むかもしれない。前者は、集電体と接触する多孔の撥水性の触媒層及び酸素の源と接触する外部ガス拡散層を含むかもしれないが、しかるに、後者は、層の一方の側に電解質に接触する親水性の多孔の触媒層含むかもしれず、他方の側に集電体を含むかもしれない。

源からの酸素を還元する触媒として機能するかもしれない妥当なペロブスカイトタイプの酸化物は、一般式ＡＢＯ_３を持つかもしれず、そのような置換されるペロブスカイトは、一般式Ａ_１−ｘＡ’_ｘＢ_１−ｙＢ’_ｙＯ_３を持つことができる。Ａは、Ｌａ、Ｎｄであるかもしれない。Ａ’は、ストロンチウム、バリウム、カルシウムであるかもしれず、Ｂは、ニッケル、コバルト、マンガン、ルテニウムであるかもしれない。カソードで、酸素を還元するための他の妥当な触媒は、金属酸化物をドープしたＬａ_０．６Ｃａ_０．４ＣｏＯ_３、Ｌａ_１−ｘＣａ_ｘＣｏＯ_３、Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＣｏＯ_３（０≦ｘ≦０．５）、又はＬａ_０．８Ｓｒ_０．２Ｃｏ_１−ｙＢ_ｙＯ_３（Ｂ＝Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、又はＣｒ；０≦ｙ≦０．３）、Ｌａ_０．５Ｓｒ_０．５ＣｏＯ_３、ＬａＮｉＯ_３、ＬａＦｅ_ｘＮｉ_１−ｘＯ_３、置換されたＬａＣｏＯ_３、Ｌａ_１−ｘＣａ_ｘＭＯ_３、Ｌａ_０．８Ｃａ_０．２ＭｎＯ_３、Ｌａ_１−ｘＡ’_ｘＣｏ_１−ｙＢ’_ｙＯ_３（Ａ’＝Ｃａ；Ｂ’＝Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ）、Ｌａ_０．６Ｃａ_０．４Ｃｏ_０．８Ｆｅ_０．２Ｏ_３、Ｌａ_１−ｘＡ’_ｘＦｅ_１−ｙＢ’_ｙＯ_３（Ａ’＝Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｌａ；Ｂ’＝Ｍｎ）、Ｌａ_０．８Ｓｒ_０．２Ｆｅ_１−ｙＭｎ_ｙＯ_３、及びＭｎに基づくペロブスカイト型酸化物及びある遷移金属又はランタノイド、又はＣｏ_３Ｏ_４又はＮｉＣｏ_２Ｏ_４のようなスピネル、Ｐｂ_２Ｒｕ_２Ｐｂ_１−ｘＯ_１−ｙ又はＰｂ_２Ｒｕ_２Ｏ_６．５のようなパイロクロア（ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）、Ｎａ_０．８Ｐｔ_３Ｏ_４のような他の酸化物、コバルトポルフィリン（ｃｏｌｂａｌｔ ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）のような有機金属化合物、又はＣｏ添加剤で熱分解された大員環のようなペロブスカイトタイプの触媒である。妥当なパイロクロアタイプの酸化物は、Ｐｂ_２Ｉｒ_２Ｏ_７−ｙ、ＰｂＢｉＲｕ_２Ｏ_７−ｙ、Ｐｂ_２（Ｐｂ_ｘＩｒ_２−ｘ）Ｏ_７−δ、及びＮｄ_３ＩｒＯ_７のような、一般式Ａ_２Ｂ_２Ｏ_７又はＡ_２Ｂ_２−ｘＡ_ｘＯ_７−ｙ（Ａ＝Ｐｂ／Ｂｉ、Ｂ＝Ｒｕ／Ｉｒ）を持つ。妥当なスピネルは、ニッケル・コバルト酸化物、純粋な又はリチウムドープした酸化コバルト（Ｃｏ_３Ｏ_４）、Ｍ_ｘＣＯ_３−ｘＯ_４（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ酸素還元）及び（Ｍ＝Ｃｏ、Ｌｉ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｎ酸素発生）というタイプの輝コバルト鉱（ｃｏｂａｌｔｉｔｅ）のスピネルである。酸素発生触媒は、ニッケル、銀、Ｐｔ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｒｈ、又はＲｕのような貴金属、ＮｉＣｏ_２Ｏ_４のようなニッケル・コバルト酸化物、及びＣｕＣｏ_２Ｏ_４のような銅・コバルト酸化物である。酸素還元又は発生触媒は、カーボンブラック、グラファイトカーボン、ケッチェンブラック（Ｋｅｔｊｅｎ ｂｌａｃｋ）、又は黒鉛化バルカンＸＣ７２（ｇｒａｐｈｉｔｉｚｅｄ Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ ７２）のようなカーボンのような導電性の支持体を更に含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｇｅ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／空気＋カーボン＋金属酸化物でドープされたＬａ_０．６Ｃａ_０．４ＣｏＯ_３のようなペロブスカイト型の触媒であるＯ_２還元触媒、Ｌａ_１−ｘＣａ_ｘＣｏＯ_３、Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＣｏＯ_３（０≦ｘ≦０．５）、又はＬａ_０．８Ｓｒ_０．２Ｃｏ_１−ｙＢ_ｙＯ_３（Ｂ＝Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、又はＣｒ；０≦ｙ≦０．３）、又はＣｏ_３Ｏ_４又はＮｉＣｏ_２Ｏ_４のようなスピネル、Ｐｂ_２Ｒｕ_２Ｐｂ_１−ｘＯ_１−ｙ又はＰｂ_２Ｒｕ_２Ｏ_６．５のようなパイロクロア（ｐｙｒｏｃｈｌｏｒｅ）、Ｎａ_０．８Ｐｔ_３Ｏ_４のような他の酸化物、又はＣｏ添加剤で熱分解された大員環］である。別の実施例において、カソードは水還元触媒を含む。

カソードは、Ｈ_２Ｏ及びＯ_２の少なくとも１つの還元を支持することができる。カソードは、カーボンブラック、活性化カーボン、及び蒸気活性化カーボンのようなカーボンのような高い表面積の導電体を含む。カソードは、カソードの半電池反応物のようなＨ_２Ｏを持つカソードのようなカーボン又はチタンのような導電性の支持体上のＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕ、又はこれらの組合せが、少なくともＯ_２又はＨ_２Ｏ又はＨ_２発生の少なくとも１つの還元のためのポテンシャルを持つ導体を含む。電解質は、約６．１Ｍから飽和までの範囲で濃い塩基性であってよい。典型的なセルは、［ＰｔＣＢ、ＰｄＣのような解離剤及び水素、又はＰｔ（２０％）、Ｒｕ（１０％）（Ｈ_２〜１０００Ｔｏｒｒ）、又は種々の組成のＲ−Ｎｉの金属水素化物、Ｒ−Ｃｏ、Ｒ−Ｃｕ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２又は表５の水素化物／水溶性の塩基性の（ａｑ）電解質（＞６．５Ｍから飽和まで、又は＞１１Ｍ 飽和に向かって）／カーボン、カーボンでのＯ_２又は空気のような酸素電極、蒸気活性化カーボンのようなＣ（Ｏ_２）_ｘ又は酸化カーボン、又はＣＢ、ＰｔＣ、ＰｄＣ、ＣＢ（Ｈ_２）、ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＰｄＣ（Ｈ_２）、カソード半電池反応物ようなＨ_２Ｏ及びＯ_２の少なくとも１つを持つカソードのようなカーボン又はチタンのような導電性の支持体の上にあるＰｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｕ、又はそれらの金属のようなＯ_２又はＨ_２Ｏ又はＨ_２のうち少なくとも１つの還元に対する低い過電圧を持つ導体］である。

実施例において、アニオンは、カソードで酸素の源として機能できる。妥当なアニオンはＣＯ_３ ^２−、ＳＯ_４ ^２−、及びＰＯ_４ ^３−のようなオキシアニオンである。ＣＯ_３ ^２−のようなアニオンは、塩基性の溶液を構成するかもしれない。典型的なカソードの反応は、次の通りである。
カソード

反応は、次のような可逆半電池酸化−還元反応を含むかもしれない。

Ｈ_２ＯからＯＨ⁻＋Ｈへの還元は、Ｈ_２Ｏが触媒として機能するところ、ハイドリノを形成するカソード反応という結果となるかもしれない。ＫＯＨ−Ｋ_２ＣＯ_３電解質を持つ［Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ／ＫＯＨ（飽和水溶液）＋Ｋ_２ＣＯ_３／ＣＢ−ＳＡ］のようなセルのカソード生成物から分離されるＨ_２（１／４）に対応する１．２３ｐｐｍの大きなＮＭＲピークは、このメカニズムを支持する。実施例において、ＣＯ_２、ＳＯ_２、ＰＯ_２及び他の類似の反応物は、酸素の源としてセルに添加されるかもしれない。

アノードは、ＯＯＨ⁻又はＯＨ⁻のような酸素種と反応することができる金属を含むかもしれない。妥当な金属は、粉末であるかもしれないＡｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、及びＷである。アノードは、再充電の間に緻密化を防止するようにセルロース繊維のような短い親水性の繊維を含むかもしれない。アノードは、放電状態に形成されるかもしれず、そして、充電により活性化されるかもしれない。典型的な亜鉛アノードは、酸化亜鉛粉末、セルロース繊維、ポリテトラフルオロエチレン・バインダー（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｅｔｈｙｌｅｎｅ ｂｉｎｄｅｒ）、及び、オプションとして亜鉛粉、及び、酸化鉛（ＩＩ）又はアンチモン、ビスマス、カドミウム、ガリウム、及びインジウムの酸化物のような添加剤、の混合物を、Ｈ_２の発生を防止するために含むかもしれない。混合物は、水−アセトン混合物においてかき混ぜられ、結果として得られた懸濁液は濾過され、濾過ケーキは、鉛−メッキされた銅ネットのような集電体に押し込まれて、わずかに１００℃を超える温度で乾燥されるかもしれない。約５０％の気孔率を持つ電極は、電極を一緒に保持し、セパレータとして機能するかもしれない、セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）のような微小多孔性ポリマー膜に包まれるかもしれない。他の実施例において、アノードは、初期充電ステップを避けるようにＺｎ粉末を主に使用して組み立てられるかもしれない。

セルは、電解質における体積変化を吸収するリザーバー容器（ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ）を持つかもしれない、直列に又は並列に接続されたセルのスタックを含むかもしれない。セルは、湿度及びＣＯ_２の管理システムの少なくとも１つを更に含むかもしれない。金属電極は、表面積を２倍にするおうに、酸素電極に対してその間にサンドイッチされるかもしれない。酸素は、酸素拡散電極を含むテフロン（登録商標）−ラミネートされた空気電極を通して空気から拡散するかもしれない。実施例において、アノードからの電子は、酸素種及び還元された水を形成するように酸素拡散電極の濡れた部分の触媒サイトで酸素と反応する。

実施例において、Ｚｎ−空気セルのような金属−空気セルは、金属−空気燃料電池を含むかもしれず、ここで、金属は連続的に添加され、金属酸化物のような金属酸化物又は水酸化物は連続的に除かれる。新鮮な金属は、ポンピング、オーグーリング（ａｕｇｕｒｉｎｇ）、搬送、又は本技術分野の当業者に知られるこれらの材料を移動する他の機械的な手段によって、アノード半電池へ輸送され、そこから、酸化された金属が排出される。金属は、ポンピングされ得るペレットを含むかもしれない。

実施例において、オキシ水酸化物は、ＯＨ⁻を形成するために酸素の源とし機能するかもしれない。オキシ水酸化物は安定な酸化物を形成するかもしれない。典型的なカソード反応は、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＣｏＯ、Ｇａ_２Ｏ_３、及びＩｎ_２Ｏ_３のような対応する酸化物を形成するようにＨ_２Ｏ及びＯ_２の少なくとも１つと共にＬａＯＯＨのようなランタニド・オキシ水酸化物、及び、ＭｎＯＯＨ、ＣｏＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、及びＩｎＯＯＨの群の１つのようなオキシ水酸化物の還元反応又はオキシ水酸化物の還元の少なくとも１つを含む。典型的な金属Ｍの反応は次のように与えられる。
カソード

その代わりとして、酸化物はＯＨ⁻を形成するように酸素の源として機能するかもしれない。還元された金属生成物は、酸化物、オキシ水酸化物、又は、より低い酸化の状態にある金属を持つ水酸化物であるかもしれない。金属Ｍを含む典型的なカソード反応は、次の通りである。
カソード：

ここで、ｙ、ｘ、ｒ、及びｑは整数である。妥当な酸化物は、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｍｎ_３Ｏ_４、Ｍ’Ｏ（Ｍ’＝遷移金属）、ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、ＳＯ_２、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ_２、ＮＯ、ＳｎＯ、ＰｂＯ、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、及びＩｎ_２Ｏ_３であり、ここで、ガスは、カーボンに吸収されるようにマトリクスに維持されるかもしれない。電解質は、約６．１Ｍから飽和までの範囲においてのような濃い塩基性であるかもしれない。典型的なセルは、［ＰｔＣＢ、ＰｄＣ、又はＰｔ（２０％）、Ｒｕ（１０％）（Ｈ_２〜１０００Ｔｏｒｒ）のような解離剤及び水素、又は種々の組成のＲ−Ｎｉのような金属水素化物、Ｒ−Ｃｏ、Ｒ−Ｃｕ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２又は表５の水素化物／ＫＯＨ（ａｑ）電解質のような水溶性の塩基（＞６．５Ｍから飽和迄、又は＞１１Ｍから飽和迄）／ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｍｎ_３Ｏ_４、Ｍ’Ｏ（Ｍ’＝遷移金属）、ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、ＳＯ_２、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ_２、ＮＯ、ＳｎＯ、ＰｂＯ、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、及びＩｎ_２Ｏ_３のようなオキシ水酸化物又は酸化物（ガスは、カーボン又はＣｏＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＬａＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、又はＩｎＯＯＨに吸収されるようにマトリクス内に維持される）］、［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＭＯ_ｘ（ｘ＝１又は２）妥当な金属Ｍ＝Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｇｅ］、及び［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／Ｍ’ＯＯＨ妥当な金属Ｍ＝Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｇｅ；Ｍ’＝Ｍｎ、Ｃｏ、Ｌａ、Ｇａ、Ｉｎである。

ＯＨ⁻の酸化反応の中間体として形成されるＯＨは、ハイドリノを形成するようにＯＨ又はＨ_２Ｏのような触媒の源又は触媒として機能するかもしれない。実施例において、水酸化物又は酸化物を形成する金属は、アノードとして機能するかもしれない。その代わりとして、水酸化物開始反応物は、アノードとして機能するかもしれない。酸化された金属、金属酸化物、及び金属水酸化物の少なくとも１つは、金属水酸化物、酸化物、又は、オキシ水酸化物のような金属、酸素、及び水素の少なくとも２つを含む化合物を形成するように中間体としてをＯＨ⁻酸化してＯＨにするかもしれない。例えば、金属は、更に反応して酸化物になるような水酸化物を形成するように酸化するかもしれない。少なくとも１つの水酸化物Ｈは、それが酸化され水を形成する際に、ＯＨ⁻に移動させられるかもしれない。このようにして、水酸化物又はオキシ水酸化物は、ハイドリノを形成するように触媒として機能することができるＯＨ中間体を形成し、水素化物（式（３１３））として同様な方法で反応するかもしれない。金属Ｍの典型的な反応は次の通りである。
アノード：

そして、

そして、

ここで、水という生成物のＯＨは、中間体として最初形成され、ハイドリノを形成するための触媒として機能するかもしれない。アノード金属は、濃い塩基との反応を導くのに安定であるかもしれず、また、遅い速度で反応するかもしれない。妥当な金属は、遷移金属、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、及びこれら及び他の金属の１又はそれ以上を含む合金である。アノードは、ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような塩基のような電解質及び粉末としての金属のペーストを含むかもしれない。典型的なペーストアノード反応物は、ＫＯＨと混合されたＣｄ粉末又は飽和ＫＯＨと混合されたＺｎ文末である。アノードのための妥当な陽性の金属は、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、及びＰｂの群からの１又はそれ以上である。その代わりとして、低い水との反応性を持つ妥当な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、及びＷである。他の実施例において、アノードは、Ｃｏ（ＯＨ）_２、Ｚｎ（ＯＨ）_２、Ｓｎ（ＯＨ）_２、及びＰｂ（ＯＨ）_２のようなこれらの金属の１つのような水酸化物又はオキシ水酸化物を含むかもしれない。妥当な金属水酸化物は、酸化物又はオキシ水酸化物である。電解質は、約６．１Ｍから飽和までの範囲内のような濃い塩基であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂのような金属、又はＣｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、及びＷの群からの１つのような低い水との反応性を持つ金属、又は飽和ＭＯＨとでペーストとなるこれらの金属又はＣｏ（ＯＨ）_２、Ｚｎ（ＯＨ）_２、Ｓｎ（ＯＨ）_２、又はＰｂ（ＯＨ）_２のような金属水酸化物／ＫＯＨ（ａｑ）電解質（＞６．５Ｍから飽和まで、又は＞１１Ｍから飽和まで）のような水溶性の塩基／ＭｎＯ_２、Ｍｎ_２Ｏ_３、Ｍｎ_３Ｏ_４、Ｍ’Ｏ（Ｍ’＝遷移金属）、ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、Ｐ_２Ｏ_５、ＳＯ_２、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ_２、ＮＯ、ＳｎＯ、ＰｂＯ、Ｌａ_２Ｏ_３、Ｇａ_２Ｏ_３、及びＩｎ_２Ｏ_３のようなオキシ水酸化物又は酸化物（ガスは、カーボン又はＣｏＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＬａＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、又はＩｎＯＯＨに吸収されるようにマトリクス内に維持される）又はカーボンでＯ_２又は空気のような炭素、酸素電極、蒸気活性化カーボンのようなＣ（Ｏ_２）_ｘ又は酸化されたカーボン、又はＣＢ、ＰｔＣ、ＰｄＣ、ＣＢ（Ｈ_２）、ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＰｄＣ（Ｈ_２）、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｒｈ、ＡｕのようなＯ_２、又はＨ_２Ｏ又はＨ_２発生の少なくとも１つの還元のための低い過電圧をもつ導体、又はカソード半電池反応物のようなＨ_２Ｏ及びＯ_２の少なくとも１つを備えるカソードのようなカーボン又はチタンのような導電性の支持体の上のこれらの金属］、［Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、又はＹの水酸化物／ＫＯＨ（飽和水溶液）／蒸気カーボン］、及び［Ｚｎ−飽和ＭＯＨペースト／ＭＯＨ（飽和水溶液）／ＣＢ、活性炭又はＯ_２で蒸気活性化されたカーボン］である。

実施例において、カソードは、酸化物又はオキシ水酸化物のような金属酸化物を含むかもしれず、アノードは、カソードの酸化された金属に相対して還元された酸化物又は金属を含むかもしれない。式（３１４）で与えられる水の還元は、酸化物又はオキシ水酸化物の酸素を含むかもしれない。カソード及びアノードは、異なる酸化又は酸化状態の同じ金属を含むかもしれない。アノード反応は、式（３３３−３３７）の少なくとも１つにより与えられるかもしれない。典型的なセルは、［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＭＯＯＨ（Ｍ＝遷移金属、希土類金属、Ａｌ、Ｇａ、又はＩｎ）］、［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＭＯ_２（Ｍ＝Ｓｅ、Ｔｅ、又はＭｎ）］、及び［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＭＯ（Ｍ＝Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、又はＧｅ）］である。水素は、Ｏ及びＨの少なくとも１つを含む触媒又はＯＨを維持する水の酸化還元反応（例えば、式（３１４−３１５）及び（３４６））を開始し及び伝播するように少なくとも１つの半電池に添加されるかもしれない。水素の源は、Ｒ−Ｎｉ又はＬａＮｉ_５Ｈ_６のような水素化物であるかもしれない。蒸気カーボンのようなカーボンは、また、ＯＨ及び可能ならＨ_２Ｏに酸化されるＯＨ⁻及び水からＯＨ⁻に還元されることを容易にするようなカソードのような電極に添加されるかもしれない。少なくとも１つの電極は、カーボンを含む混合物を含むかもしれない。例えば、カソードは、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、又はＧｅの酸化物及び蒸気カーボンの混合物のような金属酸化物及びカーボンの混合物を含むかもしれない。アノードは、カソード金属酸化物の対応する金属を含むかもしれない。カソードにおいてＯ_２を還元するための他の妥当な触媒は、金属酸化物がドープされたＬａ_０．６Ｃａ_０．４ＣｏＯ_３のようなペロブスカイト型触媒、Ｌａ_１−ｘＣａ_ｘＣｏＯ_３、Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＣｏＯ_３（０≦ｘ≦０．５）、又はＬａ_０．８Ｓｒ_０．２Ｃｏ_１−ｙＢ_ｙＯ_３（Ｂ＝Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、又はＣｒ；０≦ｙ≦０．３）、又はＣｏ_３Ｏ_４又はＮｉＣｏ_２Ｏ_４のようなスピネル、Ｐｂ_２Ｒｕ_２Ｐｂ_１−ｘＯ_１−ｙ又はＰｂ_２Ｒｕ_２Ｏ_６．５のようなパイロクロア、Ｎａ_０．８Ｐｔ_３Ｏ_４のような他の酸化物、又はＣｏ添加剤と共に熱分解された大員環である。酸素還元触媒は、カーボンブラック又はグラファイトカーボンのようなカーボンのような導電性の支持体をさらに含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｗ、Ｍｏ、Ｐｂ、Ｇｅ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／空気＋カーボン＋金属酸化物ドープのＬａ_０．６Ｃａ_０．４ＣｏＯ_３のようなペロブスカイト型触媒のような還元触媒Ｏ_２、Ｌａ_１−ｘＣａ_ｘＣｏＯ_３、Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＣｏＯ_３（０≦ｘ≦０．５）、又はＬａ_０．８Ｓｒ_０．２Ｃｏ_１−ｙＢ_ｙＯ_３（Ｂ＝Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、又はＣｒ；０≦ｙ≦０．３）、又はＣｏ _３ Ｏ _４ のようなスピネル、又はＮｉＣｏ_２Ｏ_４、Ｐｂ_２Ｒｕ_２Ｐｂ_１−ｘＯ_１−ｙ又はＰｂ_２Ｒｕ_２Ｏ_６．５のようなパイロクロア、Ｎａ_０．８Ｐｔ_３Ｏ_４のような他の酸化物、又はＣｏ添加剤と共に熱分解された大員環］である。別の実施例において、カソードは水の還元触媒を含む。

実施例において、セルは更に、ハイドリノを形成するように更に反応するＨの源及び触媒の形成に直接又は間接的に参加する反応物として機能する酸素の源を含む。セルは、対応する金属イオンが移動性のイオンとして機能するようにアノードとして機能する金属Ｍを含むかもしれない。妥当な典型的な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、及びＷの群の少なくとも１つ、及びそれらの合金又は他の金属との合金である。ＯＨは、表３に与えられる反応に従い触媒として機能するかもしれない。Ｍ^２＋のような金属イオンに追加して、あるＯＨは、ＯＨ⁻から少なくとも過渡的に形成されるかもしれない。酸素はカソードで還元されるかもしれない。水はまた、ハイドリノを形成するように触媒として機能するかもしれない少なくともあるＯＨを形成する還元反応に酸化するかもしれない。典型的な反応は次の通りである。
アノード：

カソード

ここで、あるＯＨラジカル中間体は、ハイドリノを形成するようにさらに反応するカソード又はアノードで形成される。別の実施例において、水と反応する酸素の源は、ＭｎＯＯＨ又はＣｏＯＯＨのようなオキシ水酸化物である。ＯＨは、カソードで、Ｏ又はＯ_２からＯＨ⁻へとの還元及びアノードでのＯＨ⁻の酸化により形成されるかもしれない。Ｏはオキシ水酸化物のそれであるかもしれない。エネルギーバランスは、ハイドリノを形成する反応を伝播する条件下で、ＯＨの形成を容易にならしめるかもしれない。他の実施例において、酸化剤は、ガスであるかもしれず、又は、不活性であるかもしれない別の酸化剤及び酸素の混合物であるかもしれない。妥当な典型的な混合物は、ＣＯ_２、ＮＯ_２、ＮＯ、Ｎ_２Ｏ、ＮＦ_３、ＣＦ_４、ＳＯ_２、ＳＦ_６、ＣＳ_２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、Ｋｒ、及びＸｅの少なくとも１つと混合されるＯ_２である。

ＫＯＨ（ａｑ）のようなＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような塩基性の濃度は、約０．０１Ｍから飽和迄（ｓａｔ）、約６．５Ｍから飽和迄、約７Ｍから飽和迄、約８Ｍから飽和迄、約９Ｍから飽和迄、約１０Ｍから飽和迄、約１１Ｍから飽和迄、約１２Ｍから飽和迄、約１３Ｍから飽和迄、約１４Ｍから飽和迄、約１５Ｍから飽和迄、約１６Ｍから飽和迄、約１７Ｍから飽和迄、約１８Ｍから飽和迄、約１９Ｍから飽和迄、約２０Ｍから飽和迄、及び約２１Ｍから飽和迄の範囲であるように如何なる所望の範囲であってもよい。他の妥当な典型的な電解質の単独、ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような塩基との組合せで、及び、如何なる組合せでも、そのような電解質は、アルカリ又はアンモニウム・ハロゲン化物、硝酸塩、過塩素酸塩、炭酸塩、Ｎａ_３ＰＯ_４、又はＫ_３ＰＯ_４、及び硫酸塩及びＮＨ_４Ｘ、Ｘ＝ハロゲン化物、硝酸塩、過塩素酸塩、リン酸塩（ｐｈｏｓｐａｔｅ）、及び硫酸塩である。電解質は、如何なる所望の濃度であってよい。Ｒ−Ｎｉがアノードとして使用されると、局所的なＯＨ⁻の高い濃度が、Ｒ−Ｎｉの塩基性組成のために形成されるかもしれず、水又は塩基とのＡｌの反応が形成されるかもしれない。Ａｌ反応はまた、式（３１３）の反応を更に容易にするようにアノードで水素を供給するかもしれない。

アノード粉末粒子は、本技術分野において知られている金属のアルカリ腐食を防ぐように保護コーティングを持つかもしれない。亜鉛腐食阻害剤及び水素発生阻害剤の妥当なものは、アミノカルボン酸、ポリアミン、及びアミノアルコールの群から選択される１つのようなキレート剤であり、所望の阻害を達成するために十分な量をアノードに添加される。Ｚｎ腐食の抑制は、１０％までのＨｇと亜鉛をアマルガム化することにより、及び、酸性の電解質中のＺｎ塩又はアルカリ性の電解質中のＺｎＯを分解することにより、達成できるかもしれない。他の妥当な材料は、ポリエチレン・グリコール及び、ここに組み込まれる米国特許第４，３７７，６２５号に開示されるそれらでり、本分野において当業者に知られる市販のＺｎ−ＭｎＯ_２電池に使用される阻害剤である。更に、Ｚｎのための妥当な典型的な阻害剤及び可能な他の材料は、有機又は無機阻害剤、界面活性剤のような有機化合物、及び鉛、アンチモン、ビスマス、カドミウム、及びガリウム（これらはＨ_２の形成を抑制する）を含む化合物及び対応する金属酸化物、及び５％ＣｏＯ＋０．１％のジエチレントリアミペンタアセテート酸（ｄｉｅｔｈｙｌａｎｅｔｒｉａｍｉｎｅｐｅｎｔａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、５％ ＳｎＯ_２＋ ０．１％ ジエチレントリアミペンタアセテート酸（ｄｉｅｔｈｙｌａｎｅｔｒｉａｍｉｎｅｐｅｎｔａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）、エチレンジアミン四酢酸（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅｔｒｅｔｒａａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ）（ＥＤＴＡ）又は類似のキレート剤のようなキレート剤、アスコルビン酸、ラポナイト（Ｌａｐｏｎｉｔｅ）又は他のそのような水酸化イオン輸送クレイ、界面活性剤及び酸インジウム、硫化エチル・ブチル、ジブチル・スルフィド、及びアリル硫化ジメチルのような脂肪族スルフィド、アルカリ・クエン酸塩、アルカリ・スズ酸塩、及び酸化カルシウムのような錯化剤、第ＩＩＩ族及び第Ｖ族の金属のような金属合金及び添加剤、ポリエチレングリコール、ＰＥＧ２００又はＰＥＧ６００のような異なる分子質量のそれらのようなエチレン−ポリグリコール、フルオロポリエトクシアルコール（ｆｌｕｏｒｏｐｏｌｉｅｔｏｋｓｙａｌｋｏｈｏｌ）、エチレンオキシド、ポリオキシエチレン・アルキル・リン酸エステル酸を持つエーテル、ポリエチレン・アルキルホスフェート、エトキシ化−ポリフッ化アルコール（ｅｔｈｏｘｙｌａｔｅｄ−ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｏａｌｃｏｈｏｌ）、及びアルキル−ポリエチレンオキシドである。更なる実施例において、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、及び Ｐｂのような他の陽性金属又は水との低い反応性をもつ妥当な金属は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、及びＷであり、腐食阻害剤で守られる。実施例において、保護コーティング材料は、ＯＨ⁻に対して選択的な塩橋を含むように指示されるかもしれない。塩橋を含む妥当なセルは、本開示に与えられる燃料電池タイプである。塩橋は、ＯＨ⁻に対しての選択性を提供する類似の群の四級アンモニウム群を持つ膜であるかもしれない。その代わりとして、ＯＨ⁻に対して選択的な酸化物又は水酸化物であるかもしれない。水素アノードと共に使用されるＨ_２透過に抵抗性のある市販のセパレータは、ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）３５０（ＤｕＰｏｎｔ）である。

セルは、本分野において知られる又は本開示に与えられる他の化学処理及び分離方法及びシステムによって、及び、水素との反応によって、又は電気分解によって再生されるかもしれない。金属酸化物のような酸化された金属は、カソードで金属が析出されるところ、アノードにＨ_２を供給することによりより低い電圧で電気分解により再生されるかもしれない。別の例に対して、Ｚｎアノードは、化学的に再生されたＺｎに関し新しい小型の缶で置き換えられ及び取り除かれるかもしれない。放電の間に、それぞれＺｎＯ、ＰｂＯ、及びＳｎＯを形成するＺｎ、Ｐｂ、又はＳｎアノードを含む実施例において、生成物ＺｎＯ、ＰｂＯ、及びＳｎＯは、リサイクルされるかもしれない硫酸、及びＺｎ、Ｐｂ、及びＳｎを形成するように電解されるかもしれない、ＺｎＳＯ_４、ＰｂＳＯ_４、ＳｎＳＯ_４からの硫酸で処理された亜鉛、鉛、スズ、及びＣＯ_２をからのカーボン又はＣＯで処理されるかもしれない。酸化物、オキシ水酸化物、及び水酸化物のような酸化された対応する金属及び金属アノードの最初の反応物を含むセルの場合、セル生成物は、両電極での酸化された金属である。セルは、金属及び酸化された金属化合物に混合物を分離し、金属及び酸化された金属化合物をの混合物を含む電極反応物を配合して、電極を除くことにより、又は電解により再生されるかもしれない。典型的な方法は、金属が解け、密度による分離可能な層を形成するような混合物を加熱することである。妥当な金属は、Ｐｂ（ＭＰ＝３２７．５℃）、Ｓｂ（ＭＰ＝６３０．６℃）、Ｂｉ（ＭＰ＝２７１．４℃）、Ｃｄ（ＭＰ＝３２１℃）、Ｈｇ（ＭＰ＝−３９℃）、Ｓｅ（ＭＰ＝２２１℃）、及びＳｎ（ＭＰ＝２３２℃）である。別の実施例において、アノードは、Ｃｏ又はＦｅのような強磁性の金属のような磁性金属を含み、カソードは、ＣｏＯ及びＮｉＯのような対応する酸化物を含む。放電に続き、カソード及びアノードは、金属及び対応する酸化物の混合物を含むかもしれない。各半電池の金属及び酸化物は、磁性的に分離できるかもしれない。なぜならば、金属は強磁性であるからである。分離された金属は、アノードに戻され、分離された金属酸化物は、カソードに戻されて、セルを再生する。

一般的な反応において、ＯＨ⁻は、ハイドリノを形成する触媒として機能するようにＯＨへの酸化を受け、水素化物（式（３１３））又は水酸化物（式（３３４））のようなＨの源からＨ_２Ｏを形成するかもしれず、ここで、Ｈ_２Ｏはハイドリノを形成する触媒として機能するかもしれない。Ｈを提供する水酸化物の反応は、金属酸化物及びＨ_２Ｏを形成する酸化の下、２つのＯＨ⁻群の反応によるかもしれない。金属酸化物は、少なくとも１つのＯＨ⁻群の源と同じ金属又は異なる金属であるかもしれない。式（３３４）に与えられるように、金属Ｍ’は、ＯＨ及びＨ_２Ｏを形成するようにＭがアルカリのようにＭＯＨからＯＨ⁻の源と反応するかもしれない。一方、式（３５５）は、金属酸化物を形成する金属及びＯＨ⁻の源として金属Ｍの反応の例である。式（３３４）のそれと同じメカニズムに従う典型的なセル［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］を含む式（３５５）及び（２１７）の反応の別の形は次の通りである。

塩基性の水溶性電解質を含む電気分解セルの実施例において、ＯＨ及びハイドリノを形成する反応のメカニズムは、式（３１３−３４２）及び（３５５）のそれに従う。例えば、電解質が、Ｈ_２Ｏへの中間体としてＭ_２Ｏ及びＯＨを形成するアルカリ金属イオンＭ^＋及びＯＨ⁻を供給するＭＯＨ又はＭ_２ＣＯ_３のようなアルカリ（Ｍ）塩基を含むかもしれない。例えば、式（３４２）に続く典型的なカソード反応は、次の通りである。

水溶液電解質セルの別の実施例において、アノードからの酸素は、ＯＨを形成するアノードで酸化されるＯＨ⁻（式（３１４））を形成するカソードでの金属又は金属水素化物と反応する。ＯＨはまた、カソードで中間体として形成されるかもしれない。ＯＨは更に反応しハイドリノを形成する。カソードでＯ_２、及びＨ_２ＯがＯＨ⁻となる還元は、カーボン又はカーボンコートされた金属カソードを使用することで容易化されるかもしれない。カーボンは、Ｋ_２ＣＯ_３のようなアルカリカーボネートのようなカーボネート電解質から電気めっきされるかもしれない。セルは、Ｏ_２の還元速度を増加させるようにＯ_２の濃度を増加させる外部の再結合器なしでオペレーションできるかもしれない。

ＯＨを生成するセルの他の実施例において、酸化及び還元反応の少なくとも１つの間に形成されるＨ及びＯの少なくとも１つは、ハイドリノを形成するための触媒としても機能するかもしれない。

水素カルコゲニドイオン電解質を持つ一般化された更なる反応において、カソード反応は、Ｈを受領し、電子を受領するの少なくとも１つを行う反応を含む。アノード反応は、電子供与、Ｈ供与、及び水素カルコゲニドイオンを酸化するの少なうとも１つを行う反応を含む。

別の実施例において、図２１に示されるセルシステムは、アノードコンパートメント６００、Ｚｎのようなアノード６０３、カソードコンパートメント６０１、カーボンのようなカソード６０４、及び、ＭＯＨ（６．５Ｍから飽和迄）（Ｍ＝アルカリ）のような電解質のＯＨ⁻のような移動性のイオンに対する選択的に透過性のあるポリオレフィン膜のようなセパレータ６０２を含むかもしれない。妥当な膜は、セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）３５０１である。電極は、セルを放電するために、負荷６０５によりスイッチ６０６を通して接続されるが、これにより、ＺｎＯのような酸化物又は水酸化物生成物がアノード６０３で形成される。電極６０３及び６０４を含むセルは、別のＣＩＨＴセルであるかもしれない電解パワー供給源６０３を使用して、再充電されるかもしれない。セルは更に、図２１に示すように予備コンパートメント６０７において予備アノード６０９のような予備電極を含んでよい。アノード６０３及びカソード６０４を含むセルが妥当に放電されるとき、ＺｎＯのような酸化された生成物を含む電極６０３は、自発的な放電のため、或いは、アノード６０３の電気分解再生のためのアノードとして機能する予備電極６０９に関しカソードとして機能してよい。塩基性の電解質に関する後者の場合における妥当な電極は、Ｎｉ又はＰｔ／Ｔｉである。後者の場合、妥当な水素化物アノードは、本分野の当業者に知られるニッケル−金属水素化物電池のような金属水素化物電池において使用されるそれらである。典型的な妥当な呼び電極アノードは、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂのような金属又はＣｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、又はＷのような水との低い反応性を持つ妥当な金属、又は飽和ＭＯＨでペーストになったこれらの金属、ＰｔＣ（Ｈ_２）のような解離剤及び水素、又はＲ−Ｎｉのような金属水素化物、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、及び他の水素を貯蔵できる合金、ＡＢ_５（ＬａＣｅＰｒＮｄＮｉＣｏＭｎＡｌ）又はＡＢ_２（ＶＴｉＺｒＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）タイプの１つのようなもの、ここで、「ＡＢ_ｘ」は、Ａタイプ要素（ＬａＣｅＰｒＮｄ又はＴｉＺｒ）とＢタイプ要素（ＶＮｉＣｒＣｏＭｎＡｌＳｎ）の比率を意味するが、上述のような本開示のそれらである。他の実施例において、水素化物アノードは、ＡＢ_５−タイプ：ＭｍＮｉ_３．２Ｃｏ_１．０Ｍｎ_０．６Ａｌ_０．１１Ｍｏ_０．０９（Ｍｍ＝ミッシュメタル：２５ｗｔ％ Ｌａ、５０ｗｔ％ Ｃｅ、７ｗｔ％ Ｐｒ、１８ｗｔ％ Ｎｄ）、ＡＢ_２−タイプ：Ｔｉ_０．５１Ｚｒ_０．４９Ｖ_０．７０Ｎｉ_１．１８Ｃｒ_０．１２合金、Ｍｇ_１．９Ａｌ_０．１Ｎｉ_０．８Ｃｏ_０．１Ｍｎ_０．１合金のようなマグネシウムベースの合金、Ｍｇ_０．７２Ｓｃ_０．２８（Ｐｄ_{０．０１２}＋Ｒｈ_{０．０１２}）、及びＭｇ_８０Ｔｉ_２０、Ｍｇ_８０Ｖ_２０、Ｌａ_０．８Ｎｄ_０．２Ｎｉ_２．４Ｃｏ_２．５Ｓｉ_０．１、ＬａＮｉ_５−ｘＭ_ｘ（Ｍ＝Ｍｎ、Ａｌ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｓｉ、Ｃｕ）、（Ｍ＝Ｓｎ）、（Ｍ＝Ａｌ、Ｍｎ、Ｃｕ）、及びＬａＮｉ_４Ｃｏ、ＭｍＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＭｇＣｕ_２、ＭｇＺｎ_２、ＭｇＮｉ_２、ＴｉＦｅ、ＴｉＣｏ、及びＴｉＮｉのようなＡＢ化合物、ＡＢ_ｎ化合物（ｎ＝５、２、又は１）、ＡＢ_３−４化合物、及びＡＢ_ｘ（Ａ＝Ｌａ、Ｃｅ、Ｍｎ、Ｍｇ；Ｂ＝Ｎｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ）の少なくとも１つを含む。アノード６０９及びカソード６０３を含むセルは、スイッチ６１１が閉じられ、スイッチ６０６が開けられると、負荷６１３を通して放電されるかもしれない。電極６０３及び６０９を含むセルは、別のＣＩＨＴセルであるかもしれないパワー供給源６１０を使用して再充電されるかもしれない。その代わりとして、スイッチ６１４を閉じること及びスイッチ６１１を開けることに続いて、電極６０４及び６０９を含む放電されたセルの再充電は、別のＣＩＨＴセルであるかもしれないパワー源６１６を用いて起きるかもしれない。更に、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、又はＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２のような水素化物のような予備アノード６０９は、その場での水素の添加により、又は、除去、水素化、及び交換により、電気的に再充電され、又は、再生されるかもしれない。金属へのＨ_２還元の熱力学的に有利な再生反応を持つ放電の間の酸化物又は水酸化物を形成する妥当な典型的なアノードは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、及びＷである。これら及び他の電極は、電極を連続的に再生する又はバッチ式で行うように、半電池において、Ｈ_２で作動するかもしれない。電極は、代わる代わるリサイクルされることができる。例えば、ＬａＮｉ_５Ｈ_６ からＬａＮｉ_５のような放電された金属水素化物アノードが、別の水溶液セルにおいてカソードとして使用されるかもしれない。ここで、カソードでの水又はＨ^＋の水素への還元は、今度はアノードとして機能できるようにＬａＮｉ_５をＬａＮｉ_５Ｈ_６に再水素化するであろう。放電及び再充電を駆動するエネルギー源は、水素からのハイドリノの形成である。本開示の他のアノード、カソード、予備電極、電解質、及び溶媒は、最初のアノードのような少なくとも１つの電極の再生を引き起こすことができる他のセルを含むように、当該技術分野の当業者によって相互に交換されるかもしれない。

他の実施例において、アノード６０３及びカソード６０４の少なくとも１つは、複数の電極を含み、ここで、各々は回路へ又は回路から複数の権局の各々が電気的に接続又は切断されるようにスイッチを含む。そして、１つのカソード又はアノードは、放電の間接続されているかもしれないが、他王は、例えば、電気分解により再充電の間に接続されるかもしれない。ＫＯＨ（飽和水溶液）のようなＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような塩基性の電解質を備える典型的な実施例において、アノードは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｗ、又はＺｎ、又はＲ−Ｎｉ、又はＬａＮｉ_５Ｈ_６のような水素化物という水との低い反応性を持つ妥当な金属のような金属を含み、カソードは、再充電の際に接続されるニッケル及び放電時に回路に接続されるカーボン電極のような少なくとも２つの電極という複数の電極を含む。別の実施例において、電解質は、電気分解前に少なくとも１つの半電池において変更されるかもしれない。例えば、飽和したＭＯＨは、電気分解のカソードにおいてＨ_２が発生することを許すように希釈されるかもしれず、そして、充電のために再び高濃度化されるかもしれない。別の実施例において、溶媒及び溶質の少なくとも１つがセル反応物が再生されることを許すように変更させられるかもしれない。セル生成物の電気分解電圧が、溶媒のそれを超えるかもしれず、その時は、溶媒変更が選択され、電気分解による反応物の再生を許すようにする。実施例において、金属又は水素化物のようなアノードは、放電に続きアノード及びカソードを含む第１のセルから取り除かれるかもしれず、対電極を持つ第２セルにおいて電気分解により再生させられるかもしれず、再生されたアノードとして第１セルに戻されるかもしれない。実施例において、水素化物を含むＣＩＨＴセルは、更に、正味のエネルギーバランスにゲインがあるようにセルを断続的に充電及び放電する電解システムを含む。典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＳＣ］であり、一定の放電及び充電電流でパルスされた電解であり、放電時間は充電時間の１．１から１００倍であり、放電及び充電電流は、約１０のファクタ内において同じであるかもしれない。実施例において、セルは、断続的に充電及び放電される。典型的な実施例において、セルは、［Ｃｏ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＳＣ］、［Ｚｎ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＳＣ］、［Ｓｎ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＳＣ］、及び［ＭＨ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＳＣ］のように、金属アノード又は金属水素化物（ＭＨ）アノードを持つが、ここで、ＭＨは、ＬａＮｉ_５Ｈ_ｘ、ＴｉＭｎ_２Ｈ_ｘ、又はＬａ_２Ｎｉ_９ＣｏＨ_ｘであるかもしれない。断続的に充電及び放電されるＣＩＨＴセルは、ハロゲン化物又は他の塩及び水酸化物の少なくとも１つのような溶融電解質を含むかもしれず、また、更に、電解質にあるかもしれない水素化物ＭＨ又はＨ_２ＯのようなアノードでＨの源を含むかもしれない。妥当な典型的なセルは、［ＭＨ／Ｍ’（ＯＨ）_ｎ−Ｍ’’Ｘ_ｍ／Ｍ’’’］、及び［Ｍ／Ｍ’（ＯＨ）_ｎ−Ｍ’’Ｘ_ｍ（Ｈ_２Ｏ）／Ｍ］であり、ｎ、ｍは整数であり、Ｍ、Ｍ’、Ｍ’’、及びＭ’’’は、金属であり、妥当な金属ＭはＮｉであるかもしれず、Ｍ’及びＭ’’は、アルカリ及びアルカリ土類金属であるかもしれず、妥当なアニオンＸは、水酸化物、ハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、及びリン酸塩であるかもしれない。典型的な実施例において、ＣＩＨＴセルは、２ｓ間１ｍＡのような一定電流で充電され、２０ｓ間１ｍＡのような一定電流で放電される。電流及び回数は、最大のエネルギーゲインを達成するように如何なる所望の値へも調節されてもよい。

実施例において、アノードは、水素により還元されるかもしれない酸化物又は水酸化物を形成する金属を含む。水素は、式（３１５）によって与えられるそれのように水の反応のような反応によりカソードで形成されるかもしれない。酸化物又は水酸化物はまた、添加された水素により還元されるかもしれない。実施例において、酸化物又は水酸化物は、アノードで形成されるが、ここで、水は水酸化物の源であり、水素は水酸化物又は酸化物を還元し、そして、水が少なくとも部分的に水素の源である。ハイドリノは、アノード金属を再生するようにアノード酸化物又は水酸化物と水素との反応と、及び水素ガスへの水の還元と、アノードの金属又はＯＨ⁻の酸化と、を含む動的な反応の間に、形成される。そして、アノードは、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、及びＷの群からの低い水との反応性を持つ妥当な金属、又は遷移金属、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、及びＰｂの群からの１つのような水素により還元されるかもしれない酸化物又は水酸化物の元となる金属を含む。実施例において、遷移金属Ｚｎもまた、表１に与えられる反応により触媒として機能するかもしれない。

セルは、セルから失われた又はハイドリノ形成において消費された如何なる水素に対しても添加で水の電解質によって再生されるかもしれない。実施例において、電気分解は、パルスされ、ニッケル水素化物のような金属水素化物のような水素化物が電気分解電圧の逆方向における電圧を生成する電気分解の間に形成され、かせられた電圧の不存在によるデューティサイクルの時間間隔の間に水を電気分解する。ピーク電圧、電流、及びパワーのような電気分解パラメータ、及び、オフセット電圧、電流、及びパワー、及びデューティサイクル及び頻度は、エネルギーゲインを増大させるように最適化される。実施例において、セルは、生成物として集められるかもしれない水素ガス（式（３１５））及び電気を生成する。その代わりとして、水素ガスは、電気の生産に関し、セルの放電を続けさせるために、Ｒ−Ｎｉを水素化するようにリサイクルするかもしれないが、ここで、ハイドリノの形成が、セル電圧、電流、パワー、及びエネルギーの少なくとも１つに対する寄与を提供する。セルはまた、セルから失った又はハイドリノの形成で消費した水素の生成を引き起こす別のＣＩＨＴセルである電気の外部源により、再充電されるかもしれない。実施例において、ハイドリノ材料は、アノードコンパートメントからの除去に続く分離した容器内又はその場にＨ_２の添加により再水素化がされるかもしれない。前者の場合、アノードは、密閉され水素で加圧されるかもしれない。その代わりとして、セルは、水素で加圧されるかもしれず、ここで、水素は好ましくは、アノード反応物により保持又は吸収される。実施例において、セルは、オペレーションの間、Ｈ_２で加圧されるかもしれない。

オキシ水酸化物を含む金属半電池反応物及び他方の半電池反応物のような水素化物を含むセルの別の実施例において、電解質は、溶融共晶塩のような水素化物導体であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／ＬｉＣｌ ＫＣｌ ０．０２ｗｔ％ ＬｉＨ／ＣｏＯＯＨ］である。

Ｒ−Ｎｉのような金属水素化物に加えて、アノードは、アントラキノン、ポリピロール、又は、特に不動態化されたリチウムを含むかもしれない。典型的な実施例において、アノードは、水素化されたカーボンと混合されたアントラキノン（ＡＱ）を含むが、ここで、アノード反応は、ハイドリノを形成するように反応するＨ原子を作り出す。セルは、更に、アノードとしてアントラヒドロキノン（ＡＱＨ_２）を備えるカソードとしてオキシ水酸化ニッケル（ｎｉｃｋｅｌ−ｏｘｙ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）を含むかもしれないが、ここで、電解質は、塩基性であるかもしれない。典型的な可逆なセル反応は次のとおりである。

典型的なセルは、［ＡＱＨ_２／セパレータＫＯＨ／ＮｉＯＯＨ］である。実施例において、オキシ水酸化ニッケルは、ＰｂＯ_２又はＭｎＯ_２のような鉛又はマンガン酸化物のような別の酸化物又はオキシ水素化物によって置き換えられるかもしれない。

他の水溶性の電解質の実施例において、ＯＨ⁻は半電池反応物である。ＯＨ⁻は、カソードで還元された金属イオンで、Ｈ_２Ｏへと酸化されるかもしれない。有機金属化合物は、金属イオンを含むかもしれない。妥当な有機金属化合物は、フェロセン（ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ （Ｆｅ（Ｃ_５Ｈ_５）_２））、ニッケロセン（ｎｉｃｋｅｌｏｃｅｎｅ）、コバルトセン（ｃｏｂａｌｔｏｃｅｎｅ）のような芳香族線金属化合物（ａｒｏｍａｔｉｃ ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｍｅｔａｌ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）である。本分野における当業者に知られている酸化−還元反応を被ることができる他の有機金属化合物は、これらの例に対する代替物、及び、それらの誘導体であるかもしれない。フェロセンの酸化剤形態は、フェロセニウム（ｆｅｒｒｏｃｅｎｉｕｍ （［Ｆｅ（Ｃ_５Ｈ_５）_２］^＋））である。有機金属化合物は、還元されてフェロセン（ｆｅｒｒｏｃｅｎｅ）となる塩化物のようなフェロセニウム（ｆｅｒｒｏｃｅｎｉｕｍ）ハロゲン化物又はフェロセニウム（ｆｅｒｒｏｃｅｎｉｕｍ）水酸化物を含むかもしれない。フェロセニウム（ｆｅｒｒｏｃｅｎｉｕｍ）は、ポリビニルフェロデニウム（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｆｅｒｒｏｃｅｎｉｕｍ）のような電気伝導性のポリマーを含むかもしれない。ポリマーは、本開示に与えられるようにＰｔ又は他の金属のような導電性の電極に付けられるかもしれない。金属水素化物Ｒ−Ｎｉの典型的なアノード反応は、式（３１１）に与えられる。典型的なカソード反応は、次の通りである。
フェロセン（ＯＨ）＋ｅ⁻→フェロセン＋ＯＨ⁻ （３４５）
放電時のようなセルオペレーションの間に形成されるＨの空孔又は添加は、非ハイドリノ・ベース反応からの如何なるものに加えて、電気的なパワーを解放するハイドリノ反応を引き起こす。電解質（ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｅ）は、水溶性のアルカリ水素化物を含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／ポリオレフィンＫＯＨ（ａｑ）、ＮａＯＨ（ａｑ）、又はＬｉＯＨ（ａｑ）／ポリビニルフェロセニウム（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｆｅｒｒｏｃｅｎｉｕｍ）（ＯＨ）］である。他の極性溶媒又は本開示の混合物は、水溶性の溶液と同様に使用されるかもしれない。

実施例において、Ｈの源は水素を含む。原子状水素は、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、又はＲｕ／Ｃのような解離剤の上で形成されるかもしれない。水素源はまた、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｐｄ−Ａｇ合金（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔａ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、又はＮｂ（Ｈ_２）のようなＨ_２ガス及び水素透過性の膜であるかもしれない。セルは、塩基性の水溶液及び第四級アルカリ・アンモニウム水素化物群を伴う１つのような水酸化イオン導電性の膜のような水溶性アニオン交換膜を含むかもしれない。セルは、理想的にはＨ_２に不浸透性の塩橋又は膜を含むかもしれない。膜又は塩橋は、ＯＨ⁻の輸送のために選択的であるかもしれない。塩基性の電解質は、ＫＯＨ又はＮａＯＨのような水溶性のアルカリ水酸化物のような水酸化水溶液であるかもしれない。アノードは、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物であるかもしれず、又は、ＣＢ、Ｐｔ／Ｃ又はＰｄ／Ｃのようなカーボン、ＴｉＢ_２のようなホウ化物、ＴｉＣのような炭化物のような高表面積導体であるかもしれない。塩基性の溶液において、反応は次の通りである。
アノード

カソード

典型的なセルは［Ｒ−Ｎｉ、Ｈ_２、及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、又はＲｕ／Ｃ、又は遷移金属、内部遷移金属、希土類水素化物のような金属水素化物、又はＡＢ_５、又はＡＢ_２タイプのアルカリ電池の１つのような合金／ＫＯＨのようなＭＯＨ（Ｍはアルカリ金属）（約６Ｍから飽和迄）ここで塩基はＫ又は２Ｋ^＋のように触媒又は触媒の源として機能するかもしれず、又はＮＨ_４ＯＨのような他の塩基、塩基性の水溶液電解質のようなＯＨ⁻導体、第四級アルキル・アンモニウム水酸化群及び塩基性水溶液を伴うそれのようなセパレータ、イオン性の液体、又は固体ＯＨ⁻導体／ＭＯ（ＯＨ）（Ｍ＝Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌのような金属）、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）又は他のＨがインターカレーションしたカルコゲニド、又はＨＹ］、別の実施例において、Ｍｇ^２＋のようなＭｇは触媒として機能するかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉと混合した１ｗｔ％ Ｍｇ（ＯＨ）_２／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＣＢ］、及び［Ｒ−Ｎｉ／Ｍｇ（ＯＨ）_２クラウンエーテル／ＣＢ］である。セルは、化学的な処理により又は充電により再生されるかもしれない。

供給されるＨ_２を持つ燃料電池実施例において、そのＨ_２は、アノードで選択的に又は優先的に反応するようにされる。アノードでのＨ_２の反応速度は、カソードでのよりも非常に高い。カソードに渡ってアノードでの反応を有利にする材料を使用すること、又はアノード半電池にＨ_２を限定することは、選択性を達成するための２つの方法を含む。セルは、Ｈ_２に対する理想的には不浸透性である塩橋又は膜を含むかもしれない。膜又は塩橋は、ＯＨ⁻の輸送のために選択的であってよい。

酸素又は化合物が、酸化又は還元反応において酸素粒子を含むような実施例において、Ｏ_２は、触媒の源又は触媒として機能するかもしれない。酸素分子の結合エネルギーは、５．１６５ ｅＶであり、酸素原子の第１、第２、及び第３イオン化エネルギーは、それぞれ、１３．６１８０６ｅＶ、３５．１１７３０ｅＶ、及び５４．９３５５ｅＶである。Ｏ_２→Ｏ＋Ｏ^２＋、Ｏ_２→Ｏ＋Ｏ^３＋、及び２Ｏ→２Ｏ^＋という反応は、正味のエンタルピーは、Ｅ_ｈのそれぞれ、約２、４、及び１倍であり、ハイドリノの形成を引き起こすＨからのこれらのエネルギーの受領により、ハイドリノを形成する触媒反応を含む。実施例において、ＯＨは、連続するエネルギーレベルに原子Ｏそれぞれからの２又は３個の電子のイオン化エネルギーを足したＯ−Ｈ結合の破断によって供給されるハイドリノを生成するＭＨタイプの水素触媒として機能するが、このとき、結合エネルギー及び電子２又は３個のイオン化エネルギーの合計がおよそｍ・２７．２ｅＶとなる。ここで、表３に与えられるようにｍは２又は４である。ＯＨは、典型的な式（３１１）、（３１３）及び（３４６）によって与えられるアノードでのＯＨ⁻の反応によって形成されるかもしれず、カソードでは、典型的な式（３１５）及び（３４７）によって与えられるＨ_２Ｏの還元により形成されるかもしれない。［Ｒ−Ｎｉ／ＫＯＨ（飽和）／ＣｏＯＯＨ ＣＢ］、及び［Ｒ−Ｎｉ／ＫＯＨ（飽和）／ＰｄＣ］のようなセルの反応生成物の解析から大きな１．２ｐｐｍのピークが、ＯＨ触媒の１０８．８ｅＶとマッチングするＨ_２（１／４）の中間体の崩壊エネルギーから追加の２７．２ｅＶでＯＨ触媒に対して、式（５）において、ｍ＝３としたものと合致する。Ｒ−Ｎｉアノード生成物からの増加された強度は、ＯＨ⁻の酸化により形成される触媒としてのＯＨのメカニズムを支持する。

その代わりとして、Ｏ−Ｈは、触媒として機能するかもしれず、それにより、表３に与えられるようなＨ（１／３）状態へとの遷移を引き起こするかもしれず、式（１０）によって与えられるＨでの触媒反応によるＨ（１／４）状態への急激な遷移を引き起こするかもしれない。１．６ｐｐｍでの小さなＨ_２（１／３）ＮＭＲピーク及び１．２５ｐｐｍでの大きなＨ_２（１／４）ＮＭＲピークの存在は、このメカニズムを支持する。

実施例において、少なくとも１つの電極での過電圧は、触媒のエネルギーをｍ２７．２ｅＶ（ｍ＝整数）に合わせるようにより良い合致を引き起こすことができる。例えば、表３Ａに示されるように、ＯＨは、式（４７）におけるｍ＝２の触媒であるかもしれない。電子を受領する、金属、金属水酸化物、金属オキシ水酸化物、金属水素化物、又はＨ_２電極の少なくとも１つの過電圧、及び、Ｏ_２及び水の還元の少なくとも１つに対するカソードの過電圧は、Ｈを解放し、ＯＨ⁻をＯＨに酸化し（式（３１３−３４７））、５４．４ｅＶのようなｍ２７．２ｅＶにより正確にマッチすることを引き起こす。妥当なカソード材料は、１０Ａ／ｍ^−２での過電圧＞０．６Ｖを持ち、電流密度と共に上昇するカーボンである。電流密度は、セルパワーにハイドリノ生産の寄与を最適化するように負荷を制御することにより調節できるかもしれない。
過電圧は、カソードのような電極の表面で修飾することにより調節することができるかもしれない。カーボンの過電圧は、蒸気処理のような方法により活性化又は部分的な酸化により、増加させられるかもしれない。

更に、原子状酸素は、原子状水素のボーアの半径に等しい同じ半径で２つの孤立電子を備える特別な原子である。原子状Ｈが、触媒として機能するとき、２７．２ｅＶのエネルギーが、受け取られ、別のものに対する触媒そして機能する各イオン化されたＨの運動エネルギーは、１３．６ｅＶである。同様にして、Ｏの２つの電子の各々は、２つの外郭の孤立電子の続くイオン化に関するＯＨのＯ−Ｈ結合の破壊に対する正味のエンタルピーは、表３に与えられるように８０．４ｅＶであるように、Ｏイオンへの１３．６ｅＶの運動エネルギーの移動でイオン化され得る。ＯＨ⁻からＯＨへのイオン化の間に、Ｈ（１／４）及びＯ^２＋＋２ｅ⁻への更なる反応に対するエネルギーマッチは起きるかもしれない。このとき、２０４ｅＶのエネルギーが解放され、ＣＩＨＴセルの電気的なパワーに寄与する。反応は次のように与えられる。

そして、全反応は次の通りである。

ここで、式（５）において、ｍ＝３である。運動エネルギーはまた、高温電子においても保存され得る。水蒸気プラズマにおけるＨ反転分布の観察が、このメカニズムの証拠である。

ＯＨ⁻が酸化され、ハイドリノを形成するように更に反応するＯＨを形成する場合において、ＯＨ⁻の濃度は、ＯＨを形成する反応速度を増加させるのに十分高いかもしれない。そして、以下のように反応が与えられる。

ＫＯＨ又はＮａＯＨのようなＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような電解質のそれに対応するＯＨ⁻の濃度は、如何なる所望の濃度であってよいが、好ましくは、それは、１Ｍから飽和迄のように高い。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／ＭＯＨ（飽和水溶液）／ＣＢ］である。

別の実施例において、ｐＨは、中性から酸性へのように低いかもしれない。ハイドリノを形成するように更に反応するＯＨを形成するようにＨ_２Ｏを酸化させる場合において、電解質の濃度は、ＯＨを形成する反応速度を上昇するように活動度及び伝導度を増加させるように高いかもしれない。そして、ハイドリノは以下に示すような反応により与えられる。アノード

カソード

ＭＨ_ｘ（ＭはＨ以外の元素で例えば金属）のようなアノード反応物の存在は、式（３５３）により与えられる反応を完成するようにＯ_２の発生のよりも、ＯＨの形成を有利にする。ハイドリノを形成する反応は、水素化物からのＨの利用可能性によって限定されるかもしれない。従って、Ｈ濃度を上げる条件は、最適化されるかもしれない。例えば、温度は、上げられるかもしれず、Ｈ_２は消費された如何なるものも補充するように水素化物に供給されるかもしれない。分離は、上げられた温度でセル内においてテフロン（登録商標）であるかもしれない。電解質は、ＭＮＯ_３、ＭＮＯ、ＭＮＯ_２、ＭＸ（Ｘ＝ハライド）、ＮＨ_３、Ｍ_２Ｓ、ＭＨＳ、Ｍ_２ＣＯ_３、ＭＨＣＯ_３、Ｍ_２ＳＯ_４、ＭＨＳＯ_４、Ｍ_３ＰＯ_４、Ｍ_２ＨＰＯ_４、ＭＨ_２ＰＯ_４、Ｍ_２ＭｏＯ_４、ＭＮｂＯ_３、Ｍ_２Ｂ_４Ｏ_７（Ｍ四ホウ素酸）、ＭＢＯ_２、Ｍ_２ＷＯ_４、Ｍ_２ＣｒＯ_４、Ｍ_２Ｃｒ_２Ｏ_７、Ｍ_２ＴｉＯ_３、ＭＺｒＯ_３、ＭＡｌＯ_２、ＭＣｏＯ_２、ＭＧａＯ_２、Ｍ_２ＧｅＯ_３、ＭＭｎ_２Ｏ_４、Ｍ_４ＳｉＯ_４、Ｍ_２ＳｉＯ_３、ＭＴａＯ_３、ＭＶＯ_３、ＭＩＯ_３、ＭＦｅＯ_２、ＭＩＯ_４、ＭＣｌＯ_４、ＭＳｃＯ_ｎ、ＭＴｉＯ_ｎ、ＭＶＯ_ｎ、ＭＣｒＯ_ｎ、ＭＣｒ_２Ｏ_ｎ、ＭＭｎ_２Ｏ_ｎ、ＭＦｅＯ_ｎ、ＭＣｏＯ_ｎ、ＭＮｉＯ_ｎ、ＭＮｉ_２Ｏ_ｎ、ＭＣｕＯ_ｎ、ＭＺｎＯ_ｎ、（Ｍはアルカリ又はアンモニウム及びｎ＝１、２、３、又は４）、及び、Ｍアセテート又はＭカルボキシレートのような有機塩基性塩（ここで、Ｍはアルカリ金属又はアンモニウム）の群から少なくとも１つのような塩基以外の塩であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／Ｍ_２ＳＯ_４（飽和水溶液）／ＣＢ］である。電解質は、また、アルカリ土類、遷移金属、内部遷移金属、希有土類、及びＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、及びＴｅのような第ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、及びＶＩ族の他のカチオンのような溶媒内に溶解する如何なるカチオンを備える他のアニオン及びこれらを含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／ＭｇＳＯ_４ 又はＣａ（ＮＯ_３）_２（飽和水溶液）／活性炭（ＡＣ）］である。電解質濃度は、如何なる所望の濃度であってよいが、望ましくは、０．１Ｍから飽和までのように高い。

実施例において、アノード又はカソードは、ＬａＮ又はＫＩのようなゲッター又は無機化合物、又はＰｔＣ／Ｃ又はＣＢのようなカーボン、又はＴａＣ又はＴｉＣのような炭化物のような支持体のような添加剤を含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｚｎ ＬａＮ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＳＣ］、［Ｓｎ ＴａＣ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＳＣ］、［Ｓｎ ＫＩ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＳＣ］、［Ｐｂ ＣＢ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＳＣ］、［Ｗ ＣＢ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＳＣ］である。別の実施例において、電解質は、ＫＯＨにおいて飽和させられた飽和アンモニウム水酸化物のような混合物を含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｚｎ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）ＮＨ_４ＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＳＣ］、及び［Ｃｏ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）ＮＨ_４ＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＳＣ］である。

実施例において、カソード及びアノード半電池反応の少なくとも１つは、ハイドリノを形成するように触媒として機能するＯＨ及びＨ_２Ｏの少なくとも１を形成する。ＯＨは、ＯＨ⁻の酸化により形成されるかもしれず、ＯＨは、ＯＨ、Ｈ、及びＯの少なくとも１つの源としての前駆体の酸化により形成されるかもしれない。後者の２つの場合、それぞれ、ＨはＯの源と反応し、ＯＨを形成し、ＯはＨの源と反応し、ＯＨ形成する。前駆体は、負の又は中性の種又は化合物であるかもしれない。負の種は、イオンであるかもしれず、そのイオンはＯＨ、ＯＨ⁻、又は部分を含み、この部分は、ＯＨ、又はＯＨ⁻を含み、このＯＨ⁻は、例えばＡｌ（ＯＨ）_４ ⁻でありＯＨ⁻又はスーパーオキサイド又はパーオキシド（ＨＯ_２ ⁻）を含み、これはＯＨを含む。負の種は、イオンであるかもしれず、そのイオンはＯＨ、ＯＨ⁻、又は部分を含み、この部分は、Ｈ、又はＨ⁻を含み、このＨ⁻は、例えばＡｌＨ_４ ⁻でありＨ⁻又はパーオキシドイオンをを含み、これはＨを含む。負の種の酸化のＨ生成物は、ＯＨを形成するようにＯの源と反応する。実施例において、ＯＨは、ＯＨを形成する中間体であるようなＯＨ⁻を形成するかもしれないオキシ水酸化物又は酸化物とＨの源又はＨとの反応により形成されるかもしれない。負の種は、Ｏを含むパーオキサイドイオン又は酸化物イオンを含む、ＣｏＯ_２ ⁻又はＮｉＯ_２ ⁻のような金属酸化物のようなをＯ、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻、又はＯ_２ ^２−含む部分、又は、Ｏ、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻、Ｏ_２ ^２−のようなＨ以外の元素を含むイオンであるかもしれない。負の種の酸化のＯ生成物は、ＯＨを形成するようにＨの源と反応する。中性種は、ＯＨを含むパーオキサイド又はアルコール、Ｈ_２Ｏ又はＯＨ⁻を含むＣｏＯＯＨ又はＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃｏ（ＯＨ）_２のようなオキシ水酸化物又は水酸化物のようなＯＨ⁻又はＯＨを含む部分、又は、ＯＨ、ＯＨ⁻を含むかもしれない。中性種又は化合物は、Ｈを含むパーオキサイド又はアルコール、Ｈ_２Ｏ又はＯＨ⁻を含む金属水素化物のようなＨ又はＨ⁻を含む部分、又は、Ｈ、Ｈ⁻を含むかもしれない。酸化のＨ生成物は、ＯＨを形成するようにＯの源と反応する。中性種又は化合物は、Ｏを含むパーオキサイド又はアルコール、Ｈ_２Ｏ又は酸化物イオン又はその源を含むオキシ水酸化物又は水酸化物又は金属酸化物のようなＯ、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻、又はＯ_２ ^２−を含む部分又はＯ、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻、Ｏ_２ ^２−のようなＨ以外の元素を含むかもしれない。酸化のＯ生成物は、ＯＨを形成するようにＨの源と反応する。

ＯＨは、ＯＨ^＋の還元により形成されるかもしれず、又は、ＯＨは、ＯＨ、Ｈ、及びＯの少なくとも１つの源のような前駆体の還元によって形成されるかもしれない。後半の２つの場合において、Ｈは、ＯＨを形成するようにＯの源と反応し、Ｏは、それぞれ、ＯＨを形成するようにＨの源と反応する。前駆体は、正又は中性種又は化合物であるかもしれない。正の種は、ＯＨを含むパーオキサイドイオン又はＯＨ⁻を含むＡｌ（ＯＨ）_２ ^＋のようなＯＨを含む部分又はＯＨを含むイオンであるかもしれない。正の種は、Ｈを含むパーオキサイド又はＨ^＋を含むＨ_３Ｏ^＋のようなＨ^＋又はＨを含む部分又はＨ、Ｈ^＋を含むイオンであるかもしれない。正の種の還元の生成物は、ＯＨを形成するようにＯの源と反応する。正の種は、Ｏを含むパーオキサイドイオン又は酸化物イオンを含むＡｌＯ^＋のような金属酸化物のようなＯ、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻、又はＯ_２ ^２−を含む部分、又はＯ、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻、Ｏ_２ ^２−のようなＨ以外の元素を含むイオンであるかもしれない。還元のＯ生成物は、ＯＨを形成するようにＨの源と反応する。中性種又は化合物は、Ｈ_２Ｏ、アルコール、又はパーオキサイドのようなＯＨを含む部分又はＯＨを含むかもしれない。中性の種又は化合物は、Ｈを含むパーオキサイド、Ｈ^＋、又はＨ_２Ｏ、アルコールをそれぞれ含むＭＨＳＯ_４、ＭＨ_２ＰＯ_４、Ｍ_２ＨＰＯ_４（Ｍ＝アルカリ）及びＨＸ（Ｘ＝ハライド）のような酸又は酸性塩のようなＨ又はＨ^＋を含む部分又は、Ｈ、Ｈ^＋を含むかもしれない。還元のＨ生成物は、ＯＨを形成するようにＯの源と反応する。中性の種又は化合物は、Ｈ_２Ｏ、アルコール、又はパーオキサイドのようなＯを含む部分又はＯのようなＨ以外の元素を部組むかもしれない。還元のＯ生成物は、ＯＨを形成するようにＨの源と反応する。

ＯＨは、中間体として形成されるかもしれず、それは、協調された又は第２の化学反応によって、化合物又は種の還元又は酸化を含む反応により形成されるかもしれない。同じことが、Ｈ_２Ｏ触媒に当てはまる。反応物は、ＯＨ⁻、Ｏ、及びＨの少なくとも１つのようなＯＨの源又はＯＨを含むかもしれない。ＯＨ⁻の消費又は形成において、中間体として形成されるＯＨの妥当な源は、金属酸化物、金属水素化物、又は、ＣｏＯＯＨのようなオキシ水酸化物である。典型的な反応は、本開示内に与えられるが、ここで、ＯＨ⁻を含む反応の間にＯＨが過渡的に形成され、ＯＨの幾らかがハイドリノを形成するように反応する。第２反応により形成されるＯＨの例は、ＯＨ⁻を含むＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃｏ（ＯＨ）_２、又はＣｏＯＯＨのような水酸化物又はオキシ水酸化物を含む。例えば、Ｎａは、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］のようなセルにおいてＮａ^＋の還元により生じるが、ここで、ＮａＯＨとの反応は、以下のような過渡的な中間体のようなＯＨを形成できる。

［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］のような実施例において、Ｎａ^＋の輸送速度は、Ｎａ_２、及びＨの形成の少なくとも１つの速度を増加させるために、その厚みを減少させ、温度を上げることによりＢＡＳＥの抵抗を減少させるような手段によって最大化される。その結果、ＯＨの速度、そして、ハイドリノの形成が起きる。

同様に、Ｌｉは、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＣｏＯＯＨ］のようなセルにおけるＬｉ^＋の還元により形成されるが、ここで、ＣｏＯＯＨとの反応は、以下に示すように、過渡的な中間体として、ＯＨを形成できる。

その代わりとして、有機電解質セル［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＣｏＯＯＨ］、１．２２ｐｐｍでのＨ_２（１／４）ＮＭＲピークは、アノードで圧倒的である。メカニズムは、ＯＨ⁻のアノードへの移動であるかもしれないが、それは、酸化されてＯＨとなり、ＯＨがハイドリノを形成するための反応物として機能する。典型的な反応は以下の通りである。
カソード

アノード

ＯはＬｉ_２Ｏを形成するために、Ｌｉと反応するかもしれない。オキシ水酸化物及び電解質は、移動性のイオンとしてＯＨ⁻を優先的に選択するかもしれない。実施例において、ＯＨ⁻の移動を容易ならしめるような電解質は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌのようなアルカリハロゲン化物の共晶混合物のような溶融塩のようなイオン性の電解質である。アノードは、金属又は水素化物のようなＯＨ又はＯＨ⁻との反応物であるかもしれず、カソードは、本開示において与えられるそれらのような水酸化物又はオキシ水酸化物のようなＯＨ⁻の源であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｏＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、Ｃｏ（ＯＨ）_２、Ｍｇ（ＯＨ）_２］である。

実施例において、Ｏ_２、２Ｏ、ＯＨ、及びＨ_２Ｏの少なくとも１つは、固体燃料反応及びＣＩＨＴセルの少なくとも１つにおいてハイドリノを形成する触媒として機能する。実施例において、ＯＨは、Ｐ_２Ｏ_５、ＳＯ_２、ＫＮＯ_３、ＫＭｎＯ_４、ＣＯ_２、Ｏ_２、ＮＯ、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ_２、Ｏ_２、及びＨ_２Ｏのような酸素の源と、及びＭＨ（Ｍ＝アルカリ、Ｈ_２Ｏ、又はＨ_２ガス及び解離剤のようなＨの源と、の反応により形成される。

セルは、電気分解又はＨ_２の添加により、再生されるかもしれない。電気分解は、本開示に与えられる条件下でパルスされるかもしれない。周期的なプロセスのそれらの充電−再充電サイクルが再充電のそれを超えて正味の電気的パワーを出力するようにフェイズ付されるので、１つのＣＩＨＴセルは、別のものから電気分解のパワーを供給するかもしれない。セルは、アノード及びカソードの間で、Ｈが前後に移動させられるロッキングチェアタイプであるかもしれない。Ｈを含む移動性のイオンは、実施例において、ＯＨ⁻又はＨ^＋であるかもしれない。アノードにＨの源を、そして、［Ｒ−Ｎｉ／ＫＯＨ（ｓａｔ ａｑ）／ＡＣ］のようなカソードにＨのためのシンクを持つセルを考える。典型的な放電及び再充電反応は次のように与えられる。
放電
アノード

カソード

電気分解再充電
カソード

アノード

ここで、これらの反応（式（３５９−３６０））の間に生成されるＨ又はＯＨの少なくとも１つは、ハイドリノを形成する触媒として機能する。セルは、ハイドリノを形成した水素を交換して、水を消費するようにオペレーションされる。酸素は、酸素のための選択的な反応物によって選択的に捕捉（ゲッター）されるか、或いは取り除かれるかもしれない。その代わりとして、水素は、セルへ再び添加される。セルは、密閉されるか、或いは、電極間でＨの在庫のバランスを含む。少なくとも１つの電解質は、セルオペレーションの間、連続的に又は断続的に再水素化されるかもしれない。水素は、ガスラインによって供給され、Ｈ_２を電極に流す。セルは、少なくとも１つの電極を通してＨ_２の流れを維持するようにを取り除く別のラインを含むかもしれない。内部水素在庫、電気分解で内部的に発生する水素、及び、外部的に供給される水素のすくなくとも１つによる再水素化は、カソード又はアノード又は反応物と水素との直接反応によるかもしれない。実施例において、水素化物のようなアノード反応物は更に、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、又はＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２のような水素化物のようなアノード反応物によるＨ_２の吸収の速度及びその量の増大の少なくとも１つを実行する原因物質（エージェント）を含む。原因物質は、水素のあふれ出た触媒であるかもしれない。妥当な原因物質は、ＣＢ、ＰｔＣ、ＰｄＣ、及び、他の水素解離剤、及び、支持体材料の上にある水素解離剤であるかもしれない。水素圧力は、約０．０１から１０００気圧（ａｔｍ）の範囲にあるかもしれない。ＬａＮｉ_５を再水素化するための妥当な範囲は、約１から３ａｔｍである。

移動性のイオンは、ＣｏＯＯＨのようなオキシ水酸化物のようなＨインターカレーションされた層状カルコゲニド、ＮｉＯＯＨ、ＨＴｉＳ_２、ＨＺｒＳ_２、ＨＨｆＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＴｅＳ_２、ＨＲｅＳ_２、ＨＰｔＳ_２、ＨＳｎＳ_２、ＨＳｎＳＳｅ、ＨＴｉＳｅ_２、ＨＺｒＳｅ_２、ＨＨｆＳｅ_２、ＨＴａＳｅ_２、ＨＴｅＳｅ_２、ＨＲｅＳｅ_２、ＨＰｔＳｅ_２、ＨＳｎＳｅ_２、ＨＴｉＴｅ_２、ＨＺｒＴｅ_２、ＨＶＴｅ_２、ＨＮｂＴｅ_２、ＨＴａＴｅ_２、ＨＭｏＴｅ_２、ＨＷＴｅ_２、ＨＣｏＴｅ_２、ＨＲｈＴｅ_２、ＨＩｒＴｅ_２、ＨＮｉＴｅ_２、ＨＰｄＴｅ_２、ＨＰｔＴｅ_２、ＨＳｉＴｅ_２、ＨＮｂＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＭｏＳ_２、ＨＷＳ_２、ＨＮｂＳｅ_２、ＨＮｂＳｅ_３、ＨＴａＳｅ_２、ＨＭｏＳｅ_２、ＨＶＳｅ_２、ＨＷＳｅ_２、及びＨＭｏＴｅ_２のようなＨの源を含む。電解質は、水溶性ＫＯＨのような塩基水溶液のようなＯＨ⁻導体であるかもしれないが、ここで、塩基は、ＯＨ、Ｋ、又は２Ｋ^＋のような触媒の源又は触媒として機能する。セルは、ＣＧ３４０１のようなＯＨ⁻透過性のセパレータを更に含むかもしれない。典型的なセルは、［ＣｏＯＯＨのようなＨインターカレーションされたカルコゲニド、ＮｉＯＯＨ、ＨＴｉＳ_２、ＨＺｒＳ_２、ＨＨｆＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＴｅＳ_２、ＨＲｅＳ_２、ＨＰｔＳ_２、ＨＳｎＳ_２、ＨＳｎＳＳｅ、ＨＴｉＳｅ_２、ＨＺｒＳｅ_２、ＨＨｆＳｅ_２、ＨＴａＳｅ_２、ＨＴｅＳｅ_２、ＨＲｅＳｅ_２、ＨＰｔＳｅ_２、ＨＳｎＳｅ_２、ＨＴｉＴｅ_２、ＨＺｒＴｅ_２、ＨＶＴｅ_２、ＨＮｂＴｅ_２、ＨＴａＴｅ_２、ＨＭｏＴｅ_２、ＨＷＴｅ_２、ＨＣｏＴｅ_２、ＨＲｈＴｅ_２、ＨＩｒＴｅ_２、ＨＮｉＴｅ_２、ＨＰｄＴｅ_２、ＨＰｔＴｅ_２、ＨＳｉＴｅ_２、ＨＮｂＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＭｏＳ_２、ＨＷＳ_２、ＨＮｂＳｅ_２、ＨＮｂＳｅ_３、ＨＴａＳｅ_２、ＨＭｏＳｅ_２、ＨＶＳｅ_２、ＨＷＳｅ_２、及びＨＭｏＴｅ_２／ＫＯＨ（６．５Ｍから飽和迄）＋ＣＧ３４０１／ＣＢのようなカーボン、ＰｔＣ、ＰｄＣ、ＣＢ（Ｈ_２）、ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＰｄＣ（Ｈ_２）、ＴｉＣのような炭化物、及びＴｉＢ_２のようなホウ化物］である。アノードは、水素を供給することにより又は電気分解により再生されるかもしれない。

実施例において、カソード又はアノード半電池反応物又は電解質の少なくとも１つは、フリーラジカルアクセラレータとして機能するフリーラジカル触媒のような開始剤種又はＯＨ安定化種を含む。妥当なＯＨ安定化種は、フリーラジカルを安定化する又はそれらの劣化を防止するそれらであり、フリーラジカルの妥当な開始剤は、パーオキサイドのようなフリーラジカルを形成するように反応する化合物、又は、超過酸化物（スーパーオキサイド）を形成するようにＯ_２と反応するＣｏ^２＋イオンを供給するＣｏ^２＋塩である。フリーラジカル源又は酸素の源は、ペルオキソ化合物、過酸化物、Ｈ_２Ｏ_２、アゾ基を含む化合物、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、ＮａＯＣｌ、フェントン試薬、又は類似の試薬、ＯＨラジカル又はその源、過キセノン酸イオン又はその源で例えばアルカリ又はアルカリ土類過キセノン酸塩、好ましくは、過キセノン酸ナトリウム（Ｎａ_４ＸｅＯ_６）、又は過キセノン酸カリウム（Ｋ_４ＸｅＯ_６）、四酸化キセノン（ＸｅＯ_４）、及び過キセノン酸（Ｈ_４ＸｅＯ_６）、及び金属塩のような金属イオンの源の少なくとも１を含むかもしれない。金属塩は、ＦｅＳＯ_４、ＡｌＣｌ_３、ＴｉＣｌ_３の少なくとも１つであり、さらに好ましくは、Ｃｏ^２＋の源であるＣｏＣｌ_２のようなコバルトハロゲン化物であるかもしれない。電解質は、ＯＨの開始剤として機能するかもしれないアノード材料のカチオンを含むかもしれない。Ｒ−Ｎｉ又はＮｉ水素化物又は合金のようなニッケルアノードを含む典型的な実施例において、電解質は、Ｎｉ（ＯＨ）_２、ＮｉＣＯ_３、Ｎｉ_３（ＰＯ_４）_２、又はＮｉＳＯ_４のようなニッケル塩添加剤を含み、ここで、その電解質は、それぞれ水酸化アルカリ、炭酸塩、リン酸塩、又は硫酸塩であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ、ラネーコバルト（Ｒ−Ｃｏ）、ラネー銅（Ｒ−Ｃｕ）、ＣｏＨ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＣｒＨ、ＦｅＨ、ＭｎＨ、ＮｉＨ、ＳｃＨ、ＶＨ、ＣｕＨ、ＺｎＨ、ＡｇＨ／ＫＯＨ又はＮａＯＨ（飽和）、ＦｅＳＯ_４、ＡｌＣｌ_３、ＴｉＣｌ_３、ＣｏＣｌ_２、Ｎｉ（ＯＨ）_２、ＮｉＣＯ_３、Ｎｉ_３（ＰＯ_４）_２、及びＮｉＳＯ_４の少なくとも１つ／ＰｄＣ、ＣＢ、又はＣｏＯＯＨ＋ＣＢ］である。

典型的な電解質単独、ＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のような塩基との組合せ、及び如何なる組合せにおいても、それらは、アルカリ又はアンモニウム・ハロゲン化物、硝酸塩、過塩素酸塩、炭酸塩、Ｎａ_３ＰＯ_４、又はＫ_３ＰＯ_４、及び硫酸塩、及び、ＮＨ_４Ｘ、Ｘ＝ハライド、硝酸塩、過塩素酸塩、リン酸塩、及び硫酸塩である。電解質は、混合物、又は水酸化物、又は、ハライド、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、及び硝酸塩のような他の塩を含むかもしれない。一般に、典型的な妥当な溶質は、単独又は組合せで、ＭＮＯ_３、ＭＮＯ、ＭＮＯ_２、ＭＸ（Ｘ＝ハライド）、ＮＨ_３、ＭＯＨ、Ｍ_２Ｓ、ＭＨＳ、Ｍ_２ＣＯ_３、ＭＨＣＯ_３、Ｍ_２ＳＯ_４、ＭＨＳＯ_４、Ｍ_３ＰＯ_４、Ｍ_２ＨＰＯ_４、ＭＨ_２ＰＯ_４、Ｍ_２ＭｏＯ_４、ＭＮｂＯ_３、Ｍ_２Ｂ_４Ｏ_７（Ｍテトラボレート）、ＭＢＯ_２、Ｍ_２ＷＯ_４、Ｍ_２ＣｒＯ_４、Ｍ_２Ｃｒ_２Ｏ_７、Ｍ_２ＴｉＯ_３、ＭＺｒＯ_３、ＭＡｌＯ_２、ＭＣｏＯ_２、ＭＧａＯ_２、Ｍ_２ＧｅＯ_３、ＭＭｎ_２Ｏ_４、Ｍ_４ＳｉＯ_４、Ｍ_２ＳｉＯ_３、ＭＴａＯ_３、ＭＶＯ_３、ＭＩＯ_３、ＭＦｅＯ_２、ＭＩＯ_４、ＭＣｌＯ_４、ＭＳｃＯ_ｎ、ＭＴｉＯ_ｎ、ＭＶＯ_ｎ、ＭＣｒＯ_ｎ、ＭＣｒ_２Ｏ_ｎ、ＭＭｎ_２Ｏ_ｎ、ＭＦｅＯ_ｎ、ＭＣｏＯ_ｎ、ＭＮｉＯ_ｎ、ＭＮｉ_２Ｏ_ｎ、ＭＣｕＯ_ｎ、ＭＺｎＯ_ｎ、（Ｍはアルカリ又はアンモニウム、及びｎ＝１、２、３、又は４）、及びＭアセテート又はＭカルボキシレートのような有機塩基性塩である。電解質はまた、これらと、アルカリ土類、遷移金属、内部の遷移金属、希有土類、及び、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｂｉ、及びＴｅのような第ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、及びＶＩ族の他のカチオンのような溶媒において溶解可能な如何なるカチオンを持つ他のアニオンと、を含むかもしれない。他の妥当な溶質は、Ｈ_２Ｏ_２（約＜０．００１ｗｔ％から１０ｗｔ％の希釈した量において連続的に添加されてもよい）のような過酸化物、アミド、尿素のような有機塩基又は類似の化合物又は塩及びグアニジン又は類似の化合物でアルギニン又はその塩の誘導体のようなもの、イミド、アミナール又はアミノアセタール、ヘミアミナール、エタノールのようなＲＯＨ（Ｒは有機基又はアルコール）、エリスリトール（Ｃ_４Ｈ_１０Ｏ_４）、ガラクチトール（ズルシトール）、（２Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−ヘキサン−１，２，３，４，５，６−ヘキソ−ル（（２Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−ｈｅｘａｎｅ−１，２，３，４，５，６−ｈｅｘｏｌ）、又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、チオールのようなＲＳＨ、ＭＳＨ、ＭＨＳｅ、ＭＨＴｅ、Ｍ_ｘＨ_ｙＸ_ｚ（Ｘは酸性陰イオン、Ｍは、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、又は希土類金属のような金属、及びｘ、ｙ、ｚは０を含む整数）である。濃度は、飽和溶液のように、如何なる所望のものでよい。妥当な溶質は、水溶液のような溶液を塩基性にする。好ましくは、ＯＨ⁻の濃度は高い。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／ＫＯＨ、ＫＨＳ、Ｋ_２Ｓ、Ｋ_３ＰＯ_４、Ｋ_２ＨＰＯ_４、ＫＨ_２ＰＯ_４、Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＨＳＯ_４、Ｋ_２ＣＯ_３、ＫＨＣＯ_３、ＫＸ （Ｘ ＝ ハライド）、ＫＮＯ_３、ＫＮＯ、ＫＮＯ_２、Ｋ_２ＭｏＯ_４、Ｋ_２ＣｒＯ_４、Ｋ_２Ｃｒ_２Ｏ_７、ＫＡｌＯ_２、ＮＨ_３、Ｋ_２Ｓ、ＫＨＳ、ＫＮｂＯ_３、Ｋ_２Ｂ_４Ｏ_７、ＫＢＯ_２、Ｋ_２ＷＯ_４、Ｋ_２ＴｉＯ_３、ＫＺｒＯ_３、ＫＣｏＯ_２、ＫＧａＯ_２、Ｋ_２ＧｅＯ_３、ＫＭｎ_２Ｏ_４、Ｋ_４ＳｉＯ_４、Ｋ_２ＳｉＯ_３、ＫＴａＯ_３、ＫＶＯ_３、ＫＩＯ_３、ＫＦｅＯ_２、ＫＩＯ_４、ＫＣｌＯ_４、ＫＳｃＯ_ｎ、ＫＴｉＯ_ｎ、ＫＶＯ_ｎ、ＫＣｒＯ_ｎ、ＫＣｒ_２Ｏ_ｎ、ＫＭｎ_２Ｏ_ｎ、ＫＦｅＯ_ｎ、ＫＣｏＯ_ｎ、ＫＮｉＯ_ｎ、ＫＮｉ_２Ｏ_ｎ、ＫＣｕＯ_ｎ、及び ＫＺｎＯ_ｎ、（ｎ＝１、２、３、又は４）（全て飽和状態）及びカクテタート（Ｋａｃｔｅｔａｔｅ）、希釈Ｈ_２Ｏ_２添加剤、希釈ＣｏＣｌ_２添加剤、アミド、有機塩基、尿素、グアニジン、イミド、アミナール又はアミノアセタール、ヘミアミナール、エタノールのようなＲＯＨ（Ｒは有機基又はアルコール）、エリスリトール（Ｃ_４Ｈ_１０Ｏ_４）、ガラクチトール（ズルシトール）、（２Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−ヘキサン−１，２，３，４，５，６−ヘキソール（（２Ｒ，３Ｓ，４Ｒ，５Ｓ）−ｈｅｘａｎｅ−１，２，３，４，５，６−ｈｅｘｏｌ）、又はポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、チオールのようなＲＳＨ、ＭＳＨ、ＭＨＳｅ、及びＭＨＴｅの群からの溶質又は複数の溶質の組合せを含む水溶液／ＣＢ又はＣｏＯＯＨ＋ＣＢ］である。

ＯＨはＨ結合媒体により溶媒和されるかもしれない。Ｈ及びおそらくＯは、媒体中での交換を被るかもしれない。ハイドリノ反応は、交換反応の間に開始されるかもしれない。Ｈ結合を増加させるために、媒体は、水又はアルコールのようなＨ結合する溶媒と、オプションとして、水酸化物のようなＨ結合する溶質を含むかもしれない。濃度は、Ｈ結合を有利にするように、及び、ハイドリノ反応の速度を上げるように、高いかもしれない。

本開示の他の溶媒又は混合物、及び、ミルズのここに参照され組み込まれる米国０９／０５２０７２の有機溶媒セクションのそれらは水溶性の溶液と同様に、また、それと組み合わせて使用でされてよい。溶媒は極性があるかもしれない。溶媒は、純水又は水とアルコール、アミン、ケトン、エーテル、及びニトリルの少なくとも１つのような１又はそれ以上の追加の溶媒との混合物を含むかもしれない。妥当な典型的な溶媒は、水、ジオキソラン、ジメトキシエタン（ＤＭＥ）、１，４−ベンゾジオキサン（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）、ヘキサメチルホスホルアミド（ＨＭＰＡ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メタノ−ル、エタノ−ル、三ブチルアミンのようなアミン、三エチルヤムイモイン、三イソプロピルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、フラン、チオフェン、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、キノリン、イソキノリン、インドール、２，６−ルチジン（２，６−ジメチルピリジン）、２−ピコリン（２−メチルピリジン）、及びアセトニトリル及びプロパンニトリルのようなとニトリル、４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、アセトン、及びジメチル・アセトン−１，３−ジカルボキシレートの少なくとも１つの群から選択されるかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／水、アルコール、アミン、ケトン、エーテル、及びニトリルの群からの溶媒又は溶媒の組合せと、ＫＯＨ、Ｋ_３ＰＯ_４、Ｋ_２ＨＰＯ_４、ＫＨ_２ＰＯ_４、Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＨＳＯ_４、Ｋ_２ＣＯ_３、Ｋ_２Ｃ_２Ｏ_４、ＫＨＣＯ_３、ＫＸ（Ｘ＝ハロゲン化物）、ＫＮＯ_３、ＫＮＯ、ＫＮＯ_２、Ｋ_２ＭｏＯ_４、Ｋ_２ＣｒＯ_４、Ｋ_２Ｃｒ_２Ｏ_７、ＫＡｌＯ_２、ＮＨ_３、Ｋ_２Ｓ、ＫＨＳ、ＫＮｂＯ_３、Ｋ_２Ｂ_４Ｏ_７、ＫＢＯ_２、Ｋ_２ＷＯ_４、Ｋ_２ＴｉＯ_３、ＫＺｒＯ_３、ＫＣｏＯ_２、ＫＧａＯ_２、Ｋ_２ＧｅＯ_３、ＫＭｎ_２Ｏ_４、Ｋ_４ＳｉＯ_４、Ｋ_２ＳｉＯ_３、ＫＴａＯ_３、ＫＶＯ_３、ＫＩＯ_３、ＫＦｅＯ_２、ＫＩＯ_４、ＫＣｌＯ_４、ＫＳｃＯ_ｎ、ＫＴｉＯ_ｎ、ＫＶＯ_ｎ、ＫＣｒＯ_ｎ、ＫＣｒ_２Ｏ_ｎ、ＫＭｎ_２Ｏ_ｎ、ＫＦｅＯ_ｎ、ＫＣｏＯ_ｎ、ＫＮｉＯ_ｎ、ＫＮｉ_２Ｏ_ｎ、ＫＣｕＯ_ｎ、及びＫＺｎＯ_ｎ、（ｎ＝１、２、３、又は４）（全飽和）及びカクテタート（Ｋａｃｔｅｔａｔｅ）の群からの溶質又は少子の組合せと、を含む溶液／ＣＢ又はＣｏＯＯＨ＋ＣＢ］である。更なる典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／Ｐｔ／Ｔｉ］、［Ｒ−Ｎｉ／Ｋ_２ＳＯ_４（飽和水溶液）／Ｐｔ／Ｔｉ］、［ＰｔＣ（Ｈ_２）／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＭｎＯＯＨ ＣＢ］、［ＰｔＣ（Ｈ_２）／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＦｅＰＯ_４ ＣＢ］、［Ｒ−Ｎｉ／ＮＨ_４ＯＨ（飽和水溶液）／ＣＢ］である。

実施例において、少なくとも２つの溶媒が不混和性である。各カソード及びアノード半電池のコンパートメントに異なる溶媒を供給し、層が分離するように、セルは方向づけられる。中心を向いた重力に対して、溶媒及びセルの向きは、セルのパフォーマンスを高めるようにＯＨ又はＨのような特定の種を安定化させる溶媒を各半電池に供給するように選択される。セルの向きは、ハイドリノ形成を促進する反応の反応物又は中間体の少なくとも１つの反応性を有利にするように不混和の溶媒を分配するように選択される。

カソード及びアノード材料は、反応速度を向上しそれによってパワーを向上するように非常に高い表面積を持つかもしれない。ＯＨは、カーボンカソードが好ましいように金属カソードの上に非常に早く分解又は反応させられるかもしれない。他の妥当なカソードは、ＯＨを劣化させないようなそれらを含み、又は、炭化物、ホウ化物、窒化物、及びニトリルのような劣化のより低い速度を持つ。アノードは、コンパートメントの１つのように支持体を含むかもしれない。本開示の異なる実施例において、支持体は、フッ素化炭素支持体であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ、ラネーコバルト（Ｒ−Ｃｏ）、ラネー銅（Ｒ−Ｃｕ）、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＣｏＨ、ＣｒＨ、ＦｅＨ、ＭｎＨ、ＮｉＨ、ＳｃＨ、ＶＨ、ＣｕＨ、ＺｎＨ、ＡｇＨ／ＫＯＨ、又はＮａＯＨ（飽和）／カーボン、炭化物、ホウ化物、窒化物、ＣＢ、ＰｄＣ、ＰｔＣ、ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＹＣ_２、ＴａＣ、Ｍｏ_２Ｃ、ＳｉＣ、ＷＣ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＨｆＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＺｒＣ、ＣｒＢ_２、ＶＣ、ＺｒＢ_２、ＭｇＢ_２、ＮｉＢ_２、ＮｂＣ、ＴｉＢ_２、六方晶系窒化ホウ素（ｈＢＮ）、及びＴｉＣＮ］である。アノードは、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｃｄ、又はＣｏのような金属、又は、ＬａＮｉ_５Ｈ_６のような水素化物、及び、カーボン、炭化物、ホウ化物、窒化物、及びニトリル、ＣＢ、蒸気カーボン、活性炭、ＰｄＣ、ＰｔＣ、ＴｉＣ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＹＣ_２、ＴａＣ、Ｍｏ_２Ｃ、ＳｉＣ、ＷＣ、Ｃ、Ｂ_４Ｃ、ＨｆＣ、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＺｒＣ、ＣｒＢ_２、ＶＣ、ＺｒＢ_２、ＭｇＢ_２、ＮｉＢ_２、ＮｂＣ、ＴｉＢ_２、六方晶系の窒化ホウ素（ｈＢＮ）、及びＴｉＣＮのような支持体を含むかもしれない。

水素化されたＭＯＨ（Ｍ＝Ｋのようなアルカリ）は、ＯＨ⁻及びＨからＨ_２Ｏという酸化及びＨ_２ＯからＨ及びＯＨ⁻という還元の反応を含む式（３４６）及び（３１５）に与えられる同じメカニズムにより低い速度でハイドリノが直接形成されるように反応するかもしれない。ＯＨは、表３に与えられるＭＨタイプの触媒として機能するかもしれず、又は、Ｈは別のＨのために触媒として機能するかもしれない。１．２２ｐｐｍ及び２．２４ｐｐｍでのｄＤＭＦ中のＮＭＲピークは、対応する触媒生成物のＨ_２（１／４）及びＨ_２（１／２）にマッチする。実施例において、アノードにおいてＯＨ⁻の酸化反応にＨを供給する配置を用いることにより、及び、加速された反応が電気を生成するように拘束されるように、カソードで水の還元を容易にするように大きな表面積のカソードを用いることにより、反応速度は、劇的に増加する。

ＯＨ触媒のと同じメカニズムで、表３に与えられるＳＨが、Ｈ（１／４）を形成するための触媒として機能するかもしれない。Ｈ⁻（１／４）を形成する後に続く反応は、ＳＨを形成するかもしれない反応混合物及びＮａＨＳのような化合物の液体ＮＭＲにおける観察される−３．８７ｐｐｍのピークに合致する。

実施例において、ＳＨは、ｍ＝７として、表３に与えられる反応によってハイドリノ触媒として機能するようにセルの中に形成されるかもしれない。Ｈ（１／４）は好ましい状態であるので、それは、ＳＨ触媒へと移動する８１．６ｅＶのハイドリノ遷移のエネルギーのバランスで形成されるかもしれない。実施例において、触媒ＳＨは、アノードでＳＨ⁻の酸化により形成されるかもしれない。セル電解質は、ＭＳＨ（Ｍ＝アルカリ）のような少なくともＳＨ塩を含むかもしれない。電解質はＨ_２Ｏを含むかもしれない。アノード反応は、以下の反応の少なくとも１であるかもしれない。
アノード反応：

及び、

ここで、ＭＨ_ｘは、Ｈの源又は水素化物、Ｈの幾つかはアノード反応の間にハイドリノに変換される。後者の反応では、Ｈ_２Ｓは解離するかもしれず、アノードでＨ^＋が還元されてＨ_２になるかもしれない。ハイドリノ形成に関し未反応の水素は、リサイクルされるかもしれない。典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、又はＲ−Ｎｉ／ＭＳＨ（飽和水溶液）（Ｍ＝アルカリ）／ＣＢ］である。別の実施例において、Ｓｈは、Ｈを含むに加えて、カソードで種の還元により形成される。種は、亜硫酸、硫酸、ＳＯ_２、亜硫酸エステル、亜硫酸水素、硫酸塩、硫酸水素塩、又はチオ硫酸塩のような硫黄酸化物又は硫黄であるかもしれない。アノードは、水素化物又はｐＨに対してふさわしいＰｔ／Ｔｉのような酸安定化金属であるかもしれない。他の化合物は、ＳＦ_６のようなセルにおけるＳＨを形成するかもしれない。典型的なカソード反応は以下の通りである。
カソード反応：

典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、Ｒ−Ｎｉ、又はＰｔ／Ｔｉ／Ｍ_２ＳＯ_４、ＭＨＳＯ_４、又はＨ_２ＳＯ_４（Ｍ＝アルカリ）／ＣＢ］である。ＳＨの源の濃度は、如何なる可溶な濃度であってよい。最適な濃度は、ハイドリノ形成によるパワー出力を最適化する。本開示の他の実施例において、ＳＨ及びＳＨ⁻は、それぞれ、ＯＨ及びＯＨ⁻を置換するかもしれない。

水素化されたＭＳＨ（Ｍ＝Ｎａのようなアルカリ）は、Ｈ_２ＳからＨ及びＳＨ⁻となる還元及びＳＨ⁻及びＨからＨ_２Ｓとなる酸化の反応を含む式（３６５）及び（３５４）によって与えられるような同じメカニズムにより低い速度でハイドリノを形成するように直接反応するかもしれない。ＳＨは、表３において与えられるＭＨタイプとして機能するかもしれない。Ｈは他のＨのために触媒として機能するかもしれない。−３．８７ｐｐｍでのｄＤＭＦ中のＮＭＲピークは対応する触媒生成物のＨ⁻（１／４）と合致する。実施例において、アノードにおいてＳＨ⁻の酸化反応にＨを供給する配置を用いることにより、及び、加速された反応が電気を生成するように拘束されるように、カソードで水の還元を容易にするように大きな表面積のカソードを用いることにより、反応速度は、劇的に増加する。Ｓｈａ安定な固体であるので、ハイドリノ水素化物イオンは、格子間Ｓを持つＮａ^＋ Ｈ⁻（１／４）としての好ましい低いエネルギー生成物であるかもしれない。

実施例において、ＣＬＨは、ｍ＝３として、表３に与えられる反応によるハイドリノ触媒として機能するセル内で形成されるかもしれない。実施例において、触媒ＣＬＨは、Ｈをやはり供給するアノードで、Ｃｌ⁻の酸化により形成されるかもしれない。セル電解質は、ＭＣｌ（Ｍ＝アルカリ）のようなＣｌ塩を少なくとも含むかもしれない。電解質は、Ｈ_２Ｏを含むかもしれない。アノード反応は以下の少なくとも１つを含むかもしれない。
アノード反応：

及び

ここで、ＭＨ_ｘは、Ｈの源又は水素化物で、Ｈの幾つかは、アノード反応の間にハイドリノに変換される。後者の反応において、ＣＬＨは、分離し、カソードでＨ^＋はＨ_２に還元されるかもしれない。典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、又はＲ−Ｎｉ／ＭＣｌ（飽和水溶液）（Ｍ＝アルカリ）／ＣＢ］である。別の実施例において、ＣＬＨは、Ｈを含むに加えてカソードで種の還元により形成される。種は、塩素酸塩、過塩素酸塩、亜塩素酸塩、過亜塩素酸塩、又は次亜塩素酸塩のような酸化塩素であるかもしれない。アノードは、水素化物、又は、ｐＨにふさわしいＰｔ／Ｔｉのような酸性安定化金属であるかもしれない。他の化合物は、ＳｂＣｌ_５のようなセル内のＣＬＨを形成するかもしれない。典型的なカソード反応は次の通りである。
カソード反応

典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、Ｒ−Ｎｉ、又はＰｔ／Ｔｉ／ＨＣｌＯ_４、ＨＣｌＯ_３、ＨＣｌＯ_２、ＨＣｌＯ_、ＭＣｌＯ_４、ＭＣｌＯ_３、ＭＣｌＯ_２、ＭＣｌＯ、（Ｍ＝アルカリ）／ＣＢ］である。ＣＬＨの源の濃度は、可溶な如何なる濃度でもよい。最適な濃度はハイドリノ形成のためパワー出力を最適化する。本開示の他の実施例において、ＣＬＨは、ＯＨを置換するかもしれない。

水素化されたＭＣｌ（Ｍ＝Ｃｓのようなアルカリ）は、ＨＣｌからＨ及びＣｌ⁻となる還元及びＣｌ⁻及びＨからＣｌＨとなる酸化の反応を含む式（３６７）及び（３６８）及び（３５４）によって与えられるような同じメカニズムにより低い速度でハイドリノを形成するように直接反応するかもしれない。ＣｌＨは、表３において与えられるＭＨタイプとして機能するかもしれない。Ｈは他のＨのために触媒として機能するかもしれない。０．２５ｅＶの一定の間隔のあるＣｓＣｌにおけるピークの一連のｅ−ビーム励起発光スペクトロスコピーの結果は、対応する触媒生成物のＨ_２（１／４）にマッチする。実施例において、アノードにおいてＣｌ⁻の酸化反応にＨを供給する配置を用いることにより、及び、加速された反応が電気を生成するように拘束されるように、カソードで水の還元を容易にするように大きな表面積のカソードを用いることにより、反応速度は、劇的に増加する。

実施例において、ＳｅＨは、ｍ＝４として、表３に与えられる反応によってハイドリノ触媒として機能するようにセルの中に形成されるかもしれない。Ｈ（１／４）は好ましい状態であるので、それは、ＳｅＨ触媒へと移動する８１．６ｅＶのハイドリノ遷移のエネルギーのバランスで形成されるかもしれない。実施例において、触媒ＳｅＨは、アノードでＳｅＨ⁻の酸化により形成されるかもしれない。セル電解質は、ＭＳｅＨ（Ｍ＝アルカリ）のような少なくともＳｅＨ塩を含むかもしれない。アノード反応は、以下の反応の少なくとも１であるかもしれない。
アノード反応：

及び、

ここで、ＭＨ_ｘは、Ｈの源又は水素化物、Ｈの幾つかはアノード反応の間にハイドリノに変換される。後者の反応では、Ｈ_２Ｓｅは解離するかもしれず、アノードでＨ^＋が還元されてＨ_２になるかもしれない。ハイドリノ形成に関し未反応の水素は、リサイクルされるかもしれない。典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、又はＲ−Ｎｉ／ＭＳＨ（飽和水溶液）（Ｍ＝アルカリ）／ＣＢ］である。別の実施例において、ＳｅＨは、Ｈを含むに加えて、カソードで種の還元により形成される。種は、Ｓｅ又はＳｅＯ_２又はＳｅＯ_３のようなセレン酸化物、Ｍ_２ＳｅＯ_３、Ｍ_２ＳｅＯ_４、ＭＨＳｅＯ_３（Ｍ＝アルカリ）のようなセレン化合物、又はＨ_２ＳｅＯ_３又はＨ_２ＳｅＯ_４のようなセレン酸であるかもしれない。アノードは、水素化物又はｐＨに対してふさわしいＰｔ／Ｔｉのような酸安定化金属であるかもしれない。他の化合物は、ＳｅＦ_４のようなセルにおけるＳｅＨを形成するかもしれない。典型的なカソード反応は以下の通りである。
カソード反応：

典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、Ｒ−Ｎｉ、又はＰｔ／Ｔｉ／ＳｅＯ_２又はＳｅＯ_３、Ｍ_２ＳｅＯ_３、Ｍ_２ＳｅＯ_４、ＭＨＳｅＯ_３（Ｍ＝アルカリ）、Ｈ_２ＳｅＯ_３、又はＨ_２ＳｅＯ_４（ａｑ）／ＣＢ］である。ＳｅＨは、Ｈと更に反応してＳｅＨ_２を形成するＳｅＨ⁻の酸化によりアノードで形成されるかもしれない。その代わりとして、ＳｅＨは、ＳｅＨに酸化でＨ及びＳｅ^２−の反応により生じるかもしれない。たぶん、幾らかのＨ_２Ｓｅは生じるかもしれない。Ｈの源はＨ透過性の膜及びＨ_２ガスであるかもしれない。セルは、ＢＡＳＥのような塩橋と、共晶混合物のような溶融塩を含むかもしれないカソード反応物とを含むかもしれない。典型的なセルは、［Ｎｉ（Ｈ_２）Ｎａ_２Ｓｅ／ＢＡＳＥ／ＬｉＣｌ−ＢａＣｌ_２又はＮａＣｌ−ＮｉＣｌ_２又はＮａＣｌ−ＭｎＣｌ_２］である。ＳｅＨの源の濃度は、如何なる可溶な濃度であってよい。最適な濃度は、ハイドリノ形成によるパワー出力を最適化する。本開示の他の実施例において、ＳｅＨ及びＳｅＨ⁻は、それぞれ、ＯＨ及びＯＨ⁻を置換するかもしれない。

一般的な実施例において、Ｈ_２Ｏは、表３において与えられるＭＨタイプとしての触媒を形成する還元剤及び酸化剤の少なくとも１つからＨを受領し又はＨを供給するように機能する。実施例において、Ｈ_２Ｏは、反応物及び生成物の溶媒として機能する。実施例において、Ｈ_２Ｏは反応において消費されない。Ｈの源として消費され、水素化物又は水素及び解離剤のようなハイドリノを形成する。別の実施例において、Ｈ_２Ｏの役割は、当業者に知られるであろう本開示の別の妥当な溶媒で置換されるかもしれない。

典型的な触媒ＯＨ、ＳＨ、ＣｌＨ、及びＳｅＨ、の同じ一般的なメカニズムにより、表３に挙げられる種のようなＭＨは、Ｈ（１／ｐ）を形成する触媒として機能するかもしれない。実施例において、ＭＨは、アノードでＭＨ⁻の酸化により表３に与えられる反応に従ってハイドリノ触媒として機能するようにセル内で形成されるかもしれない。セル電解質はＭＨ塩又はその源であるＭＨ⁻を少なくとも含むかもしれない。アノード反応は、少なくとも次のようなものの１つである。
アノード反応：

及び

ここで、ＭＨ_ｘは、Ｈの源又は水素化物、Ｈの幾つかはアノード反応の間にハイドリノに変換される。後者の反応では、Ｈ_２Ｍは解離するかもしれず、アノードでＨ^＋が還元されてＨ_２になるかもしれず、又は、Ｈ_２Ｍは還元されてＭＨ⁻になるかもしれない。ハイドリノ形成に関し未反応の水素は、リサイクルされるかもしれない。典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、又はＲ−Ｎｉ／ＭＨ⁻（非反応性の溶媒）の源／ＣＢ］である。別の実施例において、ＭＨは、カソードで単独で又はＨの源と共に、種の還元により形成される。種は、単独で又はＨの源と共に、還元されてＭＨになることができるＭを含む化合物又はＭであるかもしれない。アノードは、水素化物又はｐＨに対してふさわしいＰｔ／Ｔｉのような酸安定化金属であるかもしれない。典型的なカソード反応は以下の通りである。
カソード反応：

ここで、Ｈの幾つかはカソード反応の間にハイドリノに変換される。Ｘは、酸化剤の１又はそれ以上の元素、Ｘ’は還元生成物である。典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、Ｒ−Ｎｉ、又はＰｔ／Ｔｉ／ＭＨ単独又はＨの源とに還元する化合物（非反応性の溶媒）／ＣＢ］である。ＭＨの源の濃度は、如何なる可溶な濃度であってよい。最適な濃度は、ハイドリノ形成によるパワー出力を最適化する。典型的なセルは、［Ｚｎ、Ｈ_２ＲｕＳ_２、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ５Ｈ_６／ＫＯＨ、ＮａＨＳ、又はＮａＨＳｅ、又はＫＣｌ（ｓａｔ ａｑ、有機、又は混合物）／蒸気カーボン］である。

本開示のＣＩＨＴセルの半電池反応及び正味の反応の少なくとも１つは、熱エネルギーの生産に対する反応を含むかもしれない。実施例において、両熱的及び電気的エネルギーは、生成されるかもしれない。熱的パワーは、この開示のシステム及び本技術分野のそれらによって電気に変換されるかもしれない。

実施例において、ＯＨ、ＳＨ、及びＣｌＨ触媒の少なくとも１つ及びハイドリノは、それぞれ、Ｏ、Ｓ、及びＣｌの源でＨの還元により形成される。Ｈは、アノードで、Ｈ⁻の酸化により形成されるかもしれない。Ｈの源は、遷移、内部遷移、又は希土類水素化物のような水素化物、水素ガス、及び、解離剤、又は水素ガス及びＨ−透過性膜（本開示の他の妥当な源と共に与えられるようなもの）を含むカソードである。セルは、アルカリハロゲン化物の共晶混合のような溶融塩のようなＨ⁻を導く電解質を含むかもしれない。アノードでのＯ、Ｓ、又はＣｌの源は、図２０において示されるようなＨに透過性のある密閉チャンバー内に又はアノードに接触しているこれらの元素又は化合物であるかもしれない。典型的なセルは、［Ｎｉ、Ｖ、Ｔｉ、ＳＳ、又はＮｂ（Ｏ_２、Ｓ、又は Ｃｌ_２）、又はＳ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、又はＮｉ、Ｖ、Ｔｉ、ＳＳ、又はＮｂ（Ｈ_２）］である。その代わりとして、Ｏ、Ｓ、及びＣｌの源と反応するＨは、カソードで、Ｈ^＋の還元により形成されるかもしれない。Ｈの源は、本開示に与えられるような解離剤及び水素ガスを含むアノードであるかもしれない。セルは、ナフィオンのようなプロトン伝導電解質を含むかもしれない。カソードにおけるＯ、Ｓ、又はＣｌの源は、図２０において示されるようにＨ透過性の密閉チャンバー内に又はカソードに接触しているこれらの元素又は化合物であるかもしれない。典型的なセルは、［ＰｔＣ（Ｈ_２）又はＰｄＣ（Ｈ_２）／ナフィオン／Ｏ_２、Ｓ、又はＣｌ_２］である。

実施例において、ＭＨ⁻は、酸化があると生じるＭＨ触媒の源である。例えば、ＯＨ⁻、ＳＨ⁻、又はＣｌ⁻は、アノードで酸化され、それぞれＯＨ、ＳＨ、及びＣｌＨ触媒を形成し、ハイドリノを形成する。アノード半電池反応物は、ＮａＯＨ、ＮａＨＳ、又はＮａＣｌの少なくとも１つを含むかもしれない。アノード半電池反応物は、水素化物、水素、及び解離剤のようなＨ源と、又は、水素及び水素透過性の膜を更に含むかもしれない。この膜は、例えば、Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、又はＮｂ（Ｈ_２）膜又はチューブで、これはアノードのような電極であるかもしれない。セルは、移動性のイオンがＮａ^＋であるような場合において、ＮａＢＡＳＥのようなＢＡＳＥのような固体電解質塩橋を含むかもしれない。触媒を形成する酸化反応は、本開示に与えられる。例えば、ＯＨは、式（３４６）又は（３５９）のアノード反応により形成される。塩基性のＭＯＨ（Ｍ＝アルカリ）のＭ^＋は、少なくとも１つのカソード反応物と続いて、協調的に反応するかもしれない、Ｎａに還元される、ＢＡＳＥのような塩橋を通して、移動する。反応物は、セル反応物の融点以上で維持される上昇されたセル温度で溶融されるかもしれない。カソード半電池反応物は、還元された移動性のイオンと反応する少なくとも１つの化合物を含む。生成ナトリウム化合物は、アノード半電池反応物のナトリウム化合物よりも安定であるかもしれない。カソード生成物はＮａＦかもしれない。カソード反応物は、フルオロカーボン、ＸｅＦ_２、ＢＦ_３、ＮＦ_３、ＳＦ_６、Ｎａ_２ＳｉＦ_６、ＰＦ_５、及び本開示のそれらのように類似の化合物のようなフッ素源を含むかもしれない。別のハロゲンは、カソードでＦを置換するかもしれない。例えば、カソード反応物は、Ｉ_２を含むかもしれない。他のカソード反応物は、遷移金属、内部遷移金属、希土類、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＴｅハロゲン化物、例えば、ＮｉＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２、ＭｎＩ_２、ＡｇＣｌ、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＢｒ_３、及び本開示の固体燃料の他のハロゲン化物、のような金属ハロゲン化物を含む。何れかのセルコンパートメントは、アルカリハロゲン化物塩の混合物のような共晶塩のような溶融塩電解質を含むかもしれない。カソード反応物は、遷移金属ハロゲン化物を含むかもしれないハロゲン化物の混合物のような共晶塩であるかもしれない。遷移金属のような金属を含む妥当な共晶塩は、ＣａＣｌ_２−ＣｏＣｌ_２、ＣａＣｌ_２−ＺｎＣｌ_２、ＣｅＣｌ_３−ＲｂＣｌ、ＣｏＣｌ_２−ＭｇＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２−ＭｎＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２−ＭｎＣｌ_２、ＫＡｌＣｌ_４−ＮａＡｌＣｌ_４、ＡｌＣｌ_３−ＣａＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３−ＭｇＣｌ_２、ＮａＣｌ−ＰｂＣｌ_２、ＣｏＣｌ_２−ＦｅＣｌ_２、及び表４にある他のものである。典型的なセルは、［ＮａＯＨ、ＮａＨＳ、ＮａＣｌ、Ｒ−Ｎｉ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ_２Ｃｏ_１Ｎｉ_９Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＰｄＣ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、又はＮｂ（Ｈ_２）の群からの少なくとも１つ／ＢＡＳＥ／Ｉ_２、Ｉ_２＋ＮａＩ、フルオロカーボン、ＸｅＦ_２、ＢＦ_３、ＮＦ_３、ＳＦ_６、Ｎａ_２ＳｉＦ_６、ＰＦ_５、遷移金属、内部遷移金属、希土類のような金属ハロゲン化物、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、及びＮｉＣｌ_２のようなＴｅハロゲン化物、ＦｅＣｌ_２、ＭｎＩ_２、ＡｇＣｌ、ＥｕＢｒ_２、及びＥｕＢｒ_３、ＣａＣｌ_２−ＣｏＣｌ_２のような共晶塩、ＣａＣｌ_２−ＺｎＣｌ_２、ＣｅＣｌ_３−ＲｂＣｌ、ＣｏＣｌ_２−ＭｇＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２−ＭｎＣｌ_２、ＦｅＣｌ_２−ＭｎＣｌ_２、ＫＡｌＣｌ_４−ＮａＡｌＣｌ_４、ＡｌＣｌ_３−ＣａＣｌ_２、ＡｌＣｌ_３−ＭｇＣｌ_２、ＮａＣｌ−ＰｂＣｌ_２、ＣｏＣｌ_２−ＦｅＣｌ_２、及び表４の他の物］及び［ＮａＯＨ＋ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＰｄＣ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、又はＮｂ（Ｈ_２）／ＢＡＳＥ／ＮａＸ（Ｘは、ハライド、水酸化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩のようなアニオン）＋ＮａＣｌ、ＡｇＣｌ、ＡｌＣｌ_３、ＡｓＣｌ_３、ＡｕＣｌ、ＡｕＣｌ_３、ＢａＣｌ_２、ＢｅＣｌ_２、ＢｉＣｌ_３、ＣａＣｌ_２、ＣｄＣｌ_３、ＣｅＣｌ_３、ＣｏＣｌ_２、ＣｒＣｌ_２、ＣｓＣｌ、ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ_２、ＥｕＣｌ_３、ＦｅＣｌ_２、ＦｅＣｌ_３、ＧａＣｌ_３、ＧｄＣｌ_３、ＧｅＣｌ_４、ＨｆＣｌ_４、ＨｇＣｌ、ＨｇＣｌ_２、ＩｎＣｌ、ＩｎＣｌ_２、ＩｎＣｌ_３、ＩｒＣｌ、ＩｒＣｌ_２、ＫＣｌ、ＫＡｇＣｌ_２、ＫＡｌＣｌ_４、Ｋ_３ＡｌＣｌ_６、ＬａＣｌ_３、ＬｉＣｌ、ＭｇＣｌ_２、ＭｎＣｌ_２、ＭｏＣｌ_４、ＭｏＣｌ_５、ＭｏＣｌ_６、ＮａＡｌＣｌ_４、Ｎａ_３ＡｌＣｌ_６、ＮｂＣｌ_５、ＮｄＣｌ_３、ＮｉＣｌ_２、ＯｓＣｌ_３、ＯｓＣｌ_４、ＰｂＣｌ_２、ＰｄＣｌ_２、ＰｒＣｌ_３、ＰｔＣｌ_２、ＰｔＣｌ_４、ＰｕＣｌ_３、ＲｂＣｌ、ＲｅＣｌ_３、ＲｈＣｌ、ＲｈＣｌ_３、ＲｕＣｌ_３、ＳｂＣｌ_３、ＳｂＣｌ_５、ＳｃＣｌ_３、ＳｉＣｌ_４、ＳｎＣｌ_２、ＳｎＣｌ_４、ＳｒＣｌ_２、ＴｈＣｌ_４、ＴｉＣｌ_２、ＴｉＣｌ_３、ＴｌＣｌ、ＵＣｌ_３、ＵＣｌ_４、ＶＣｌ_４、ＷＣｌ_６、ＹＣｌ_３、ＺｎＣｌ_２、及びＺｒＣｌ_４の群から１又はそれ以上］である。別のアルカリ金属は、Ｎａを置換するかもしれない。他のハライドは、Ｃｌを置換するかもしれない。ＢＡＳＥは移動イオンとマッチするかもしれない。

セルは、電気分解により又は機械的に再生されるかもしれない。例えば、セル［Ｎｉ（Ｈ_２ １ａｔｍ）ＮａＯＨ／ＢＡＳＥ／ＮａＣｌ−ＭｇＣｌ_２共晶］は、実施例において、Ｈ_２Ｏを生成し、半電池からベントで排出する。カソードで、移動性Ｎａ^＋のからのＮａは、ＭｇＣｌ_２と反応しＮａＣｌ及びＭｇを形成する。代表的なセルの反応は次の通りである。
アノード

カソード

陽極半セルは、例えばハロゲン化ナトリウムなどのアルカリハロゲン化物、または例えばアルカリ土類ハロゲン化物などの塩をさらに含んでいてもよい。放電の後で、陽極は、水または水源の添加により、再生されてもよい。式（３７９）から与えられる反応のための自由エネルギーが＋４６キロジュール／モル（５００℃）であるので、セルは、また、Ｈ_２Ｏの付加により自然発生的に逆に動作してもよい。水源は、半セルが密閉される蒸気であってもよい。あるいは、水源は、水酸化物であってもよい。典型的な水酸化物は、燐酸マグネシウムペンタまたは八水和物、硫酸マグネシウム七水化物、ナトリウム塩水和物、アルミニウム塩水和物、およびＳｒＢｒ_２、ＳｒＩ_２、ＢａＢｒ_２またはＢａＩ_２などのアルカリ土類ハロゲン化物水和物である。その源は、ＮａＯＨを含む溶融塩混合物を含んでもよい。別の典型的で機械的な再生方法において、ＭｇＣｌ_２は、ＮａＣｌがＭｇＣｌ_２およびＮａを形成するためにＭｇ反応しながら、Ｎａを蒸着することにより再生される。Ｎａは、再生される陽極反応物質であるＮａＯＨおよびＨ_２を形成するために水と反応させることができる。セルは、陰極反応物質および陽極反応物質が対応する半セルを通して流れ、且つ個別の区画において再生されフローストリームに戻るフローシステムを含む。あるいはＮａは、セル［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］において陽極反応物質として直接用いられてもよい。セルがカスケード反応されてもよい。

１つの実施形態において、陽極は、例えばＭＯＨ、ＭＳＨまたはＭＨＳｅ（Ｍはアルカリ金属）などの金属カルコゲニドを含み、ここで、触媒または触媒源は、ＯＨ、ＳＨまたはＨＳｅであってもよい。陰極は、水素源（例えば本開示の希土類もしくは遷移金属水素化物などのような水素化物）、または浸透膜および水素ガス（例えば本開示のＮｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）など）をさらに含んでもよい。触媒または触媒源は、それぞれＯＨ⁻、ＳＨ⁻またはＨＳｅ⁻の酸化処理に由来してもよい。Ｈとのさらなる反応を伴う陽極酸化生成物は、それぞれ、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_２ＳおよびＨ_２Ｓｅであってもよい。セルは、ＢＡＳＥ（ベータアルミナ）などの固体電解質であってもよい電解質および塩橋の少なくとも１つを含んでもよい。陰極は、溶液、合金、混合物または化合物を作るためにＭ＋またはＭなどの移動イオンまたは還元された移動イオンと反応してもよい元素（単数）、元素（複数）、化合物（単数）、化合物（複数）、メタル、合金およびその混合物の少なくとも１つをそれぞれ含んでもよい。陰極は、溶融元素または溶融化合物を含んでもよい。好適な溶融元素は、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐ、Ｓ、Ｉ、Ｓｅ、ＢｉおよびＡｓの少なくとも１つである。ベータアルミナ固体電解質（ＢＡＳＥ）などの塩橋を通じて移動するイオンとしてＮａ^＋を有する典型的な実施形態において、陰極は、溶融硫黄を含み、陰極生成物はＮａ_２Ｓである。典型的なセルは、［ＮａＯＨ＋Ｈ源（例えばＬａＨ_２、ＣｅＨ_２、ＺｒＨ_２、ＴｉＨ_２）、またはＮｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）／ＢＡＳＥ／Ｓ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐ、Ｉ、Ｓｅ、ＢｉがおよびＡｓの少なくとも１つ、および状況に応じて支持体）］である。別の実施形態において、Ｈ_２または水素化物などの還元体が陽極に対して閉じ込められ、また、半セル反応物質間の反応は、その逆に、旺盛にまたは活動的に芳しくないので、セルは、ＢＡＳＥなどの存在しない塩橋である。塩橋を有しない１つの実施形態において、陽極半セルの反応物質は、陰極半セルの反応物質と発エルゴン的に反応しない。典型的なセルは、［Ｈ源（例えばＬａＨ_２、ＣｅＨ_２、ＺｒＨ_２、ＴｉＨ_２）、またはＮｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２／水酸化物溶融塩（例えばＮａＯＨ／Ｓ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｔｅ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｐ、Ｉ、Ｓｅ、ＢｉおよびＡｓの少なくとも１つおよび合金）、および状況に応じて支持体］である。

１つの実施形態において、触媒は、ｍ・−２７．２ｅＶ、ｍ＝１、２、３、４、・・・・ （式（５））のエネルギーを受容可能な基底または励起状態にある、原子、正にまたは負に荷電されたイオン、正にまたは負に荷電された分子イオン、分子、エキシマー、化合物、またはそれらの如何なる組み合わせのような任意の種を含む。正味の反応エンタルピーがより密接に、ｍ・−２７．２ｅＶにマッチすると、触媒作用の速度は増加すると考えられている。ｍ・−２７．２ｅＶの±１０％以内、好ましくは、±５％以内の正味の反応エンタルピーを有する触媒が大抵の応用に好適であることが分かってきた。低エネルギー状態へのハイドリノ原子の触媒作用の場合、ｍ・−２７．２ｅＶ（式（５））の反応エンタルピーは、ハイドリノ原子のポテンシャル・エネルギーと同じ要因により相対論的に補正される。１つの実施形態において、触媒は、原子状水素からのエネルギーを共鳴して且つ無放射的に受容する。１つの実施形態において、受容されたエネルギーは触媒のポテンシャル・エネルギーの大きさを、原子状水素から移動されたおよそ量によって減少する。エネルギーイオンまたは電子は、最初の束縛電子の運動エネルギーの保存により由来してもよい。少なくとも１つの原子Ｈは、少なくとも１つの他のものの触媒（ここで、アクセプタの２７．２ｅＶのポテンシャル・エネルギーは、触媒されるドナーＨ原子からの移動または２７．２ｅＶによって相殺される）として機能する。アクセプタ触媒Ｈの運動エネルギーは、高速の陽子または電子として蓄えられてもよい。さらに、触媒されたＨにおいて形成された中間状態（式（７））は、放射形の連続体エネルギーまたは第三体において誘発される運動エネルギーの放射とともに減衰する。これらのエネルギー放出は、ＣＩＨＴセルの電流フローにより生じてもよい。

１つの実施形態において、約ｍ２７．２ｅＶの分子または正にもしくは負に荷電された分子イオンのポテンシャル・エネルギーの大きさにおける減少を伴い、原子Ｈからの約ｍ２７．２ ｅＶを受容する触媒として、少なくとも１つ分子または正にもしくは負に荷電された分子イオンが機能する。例えば、ミルズのＧＵＴＣＰにおいて与えられるＨ_２Ｏのポテンシャル・エネルギーは、次式のように表される。

１つの実施形態において、触媒を形成する反応は、別のＨに対する触媒として機能するＨ_２Ｏを形成する反応を含む。エネルギーは、熱もしくは光、または電気として放出されてもよく、ここで、その反応は半セル反応を含む。反応物質が触媒として機能するＨ_２Ｏを形成する１つの実施形態において、反応物質は、ＯＨ（それはＨ_２Ｏに対して酸化してもよい）を含んでもよい。典型的な反応は、本開示において示される。その反応がＣＩＨＴセルまたは電解セルにおいて生じてもよい。触媒反応は、生成物への遷移状態のＨ_２Ｏにより促進されてもよい。セルは、さらに原子Ｈの源を含む。その源は、水素化物、水素ガス、電気分解によって生成された水素、水酸化物、または本開示において示される他の源であってもよい。例えば、陽極は、ＺｎまたはＳｎのような金属を含んでもよく、ここで、その半セル反応は、水および金属酸化物に対するＯＨの酸化処理を含む。その反応は、また、形成するＨ_２Ｏの存在下で原子Ｈを形成し、ここで、Ｈ_２Ｏは、ハイドリノを形成する触媒として機能する。陽極は、ＬａＮｉ_５Ｈ_６のような水素化物を含んでもよく、ここで、その半セル反応は、水素化物によって供給されるに対する触媒として機能するＨとともにＨ_２Ｏに対するＯＨ⁻の酸化処理を含む。酸化反応は、形成されたＨ_２Ｏによってハイドリノに対して触媒される水素化物からのＨの存在下において生じる。陽極は、金属と水素化物との組み合わせを含んでもよく、ここで、ＯＨ⁻は、金属酸化物または水酸化物の形成とともにＨ_２Ｏに対して酸化し、Ｈは、水素化物によって供給される。Ｈは、触媒として機能する形成するＨ_２Ｏによりハイドリノに対して触媒される。別の実施形態において、ＣＯ_２のようなオキシダントまたはＲ−ＮｉのＺｎもしくはＡｌのような還元体は、中間物としてＨ_２ＯおよびＨを形成するためにＯＨ⁻と反応してもよく、ここで、Ｈのいくつかは、反応の間にＨ_２Ｏによってハイドリノに対して触媒される。別の実施形態において、Ｈ_２ＯおよびＨの少なくとも１つは、ＯおよびＨ（例えばＨ_２、Ｈ、Ｈ^＋、Ｏ_２、Ｏ_３、Ｏ_３ ^＋、Ｏ_３ ⁻、Ｏ、Ｏ^＋、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_３Ｏ^＋、ＯＨ、ＯＨ^＋、ＯＨ⁻、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ⁻、Ｏ⁻、Ｏ_２ ⁻、Ｏ_２ ⁻およびＯ_２ ^２−の少なくとも１つを含む種の少なくとも１つの還元反応によって形成してもよい。別の実施形態において、Ｈ_２ＯおよびＨの少なくとも１つは、ＯおよびＨ（例えばＨ_２、Ｈ、Ｈ^＋、Ｏ_２、Ｏ_３、Ｏ_３ ^＋、Ｏ_３ ⁻、Ｏ、Ｏ^＋、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_３Ｏ^＋、ＯＨ、ＯＨ^＋、ＯＨ⁻、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ⁻、Ｏ⁻、Ｏ_２ ⁻、Ｏ_２ ⁻およびＯ_２ ^２−）の少なくとも１つを含む種の少なくとも１つを伴う酸化反応によって形成してもよい。その反応は、本開示の反応の１つを含んでもよい。その反応は、ＣＩＨＴセルまたは電解セルにおいて生じてもよい。その反応は、プロトン交換膜燃料電池、リン酸燃料電池および固体酸化物燃料電池のような燃料電池において生じてもよい。その反応は、ＣＩＨＴセル陽極において生じてもよい。その反応は、ＣＩＨＴセル陰極において生じてもよい。陰極および陽極の１方もしくは両方において、Ｈ_２Ｏ触媒およびＨを形成する、またはＨ_２Ｏ触媒およびＨを形成できる中間体種を形成する水性溶媒において生じる代表的な陰極反応は、以下の通りである。

１つの実施形態において、このような結合が可能な触媒のＨ結合は、触媒として機能するときに、それが原子Ｈから受容できるエネルギーを変化させてもよい。Ｈ結合は、Ｏ、ＮおよびＳのような電気陰性原子に対するＨ結合を含む触媒に影響を及ぼしてもよい。イオン結合は、同様にエネルギーを変化させてもよい。一般に、触媒がＨから受容してもよい正味のエンタルピーが、その化学的環境に基づいて変化してもよい。他の触媒種を含む他の種との化学的環境および相互作用が、反応の組成物または条件を変更することにより変化させられてもよい。固体燃料、またはＣＩＨＴ半セルの混合物のような反応混合物の組成物が、触媒エネルギーを調整するために調整されてもよい。例えば、本開示において示されるように、溶質および溶剤の組成物が、温度のような条件同様に、調整されてもよい。それによって、ハイドリノの形成からの触媒速度および電力が調整されてもよい。ＣＩＨＴセルにおいて、さらに、触媒作用速度を制御するために電流が調整されてもよい。例えば、電流は、形成する生成物Ｈ_２Ｏが高速でハイドリノを形成するためにＨを触媒するように、半セル反応によって形成されるＨ_２ＯおよびＨの高濃度を供給する負荷を調整することにより最適化されてもよい。［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／蒸気炭素＋大気］などのＣＩＨＴセルからのｄＤＭＦ内の抽出に続く１．２５ｐｐｍでの大規模なＨ_２（１／４）のＮＭＲピークの存在（式中、Ｍは金属（例えば、ＯＨ⁻の酸化処理によって陽極にてＨ_２Ｏを形成するＺｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｌａ、Ｐｂ、Ｓｂ、ＩｎおよびＣｄなど）である）は、メカニズムを支持する。他の典型的なセルは［Ｍ／Ｋ_２ＣＯ_３（飽和水溶液）／ＳＣ］、［Ｍ／ＫＯＨ １０−２２Ｍ＋Ｋ_２ＣＯ_３（飽和水溶液）／ＳＣ］（ここで、Ｍは、Ｒ−Ｎｉ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｇｅ）、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６／ＬｉＯＨ（飽和水溶液）ＬｉＢｒ／ＣＢ−ＳＡ］、および［ＬａＮｉ５Ｈ６／ＫＯＨ（飽和水溶液）Ｌｉ_２ＣＯ_３／ＣＢ−ＳＡ］である。ハイドリノに加えて、触媒として機能するＨ_２Ｏの生成物は、Ｈ_２およびＯ_２に再結合できるイオン化されたＨ_２Ｏであり、したがって、Ｈ_２Ｏ触媒作用は、商業上用いられてもよいこれらのガスを生成してもよい。このＨ_２源は、ＣＩＨＴセルの電力出力を維持するために用いられてもよい。それは、陽極水素化物または金属などのＣＩＨＴ半セル反応物質を再生するためにＨ_２を直接または反応物質として供給してもよい。１つの実施形態において、Ｒ−Ｎｉは、ハイドリノを形成するために反応するＨ_２ＯおよびＨの源として機能する。Ｈ_２Ｏ源および状況に応じてＨ源は、Ａｌ（ＯＨ）_３などのアルミナ水和物であってもよい。１つの実施形態において、Ｒ−Ｎｉは、ハイドリノを形成する反復サイクルで機能するために再水和され再水素化されてもよい。エネルギーは、熱または電気として放出されてもよい。前者の場合において、その反応は、加熱により発生されてもよい。

１つの実施形態において、還元された酸素種は、ＣＩＨＴセルの陽極にて酸化されてもよい、または固体燃料反応において化学的に生成されてもよいＯＨ⁻などのＨＯ源である。ＣＩＨＴセルの陽極反応物質などのセル反応物質は、Ｈ_２をさらに含む。Ｈとの反応によってハイドリノを形成する触媒として機能するＨ_２Ｏのアクティブ状態のＨおよびＨ_２Ｏを形成するために、Ｈ_２は、ＯＨと反応する。あるいは、ハイドリノを形成するために別のＨとさらに反応するアクティブなＨ_２Ｏハイドリノ触媒を形成するためにＨがＯＨと反応するように、反応物質は、水素化物またはＨ_２などのＨの源および解離剤を含む。典型的なセルは、［Ｍ＋Ｈ_２／ＫＯＨ（飽和水溶液）／蒸気炭素＋Ｏ_２］、および［Ｍ＋Ｈ_２＋解離剤（例えばＰｔＣまたはＰｄＣ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／蒸気炭素＋Ｏ_２など）］（ここで、Ｍは、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｃｄ、Ｐｂ、ＳｂおよびＩｎ）である。熱中性子炉の１つの実施形態において、ハイドリノを形成するために反応するＨ_２Ｏ触媒およびＨを形成するために、水素および酸素は、金属面上で組み合わせられる。その金属は、ハイドリノを形成するためにＨの触媒として機能する水を形成するために、ＨおよびＯの酸化の組換えを促進し、ここで、酸化した金属は、水酸化物または酸化物を形成してもよい。好適で典型的な金属は、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｃｄ、Ｐｂ、ＳｂおよびＩｎである。

［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］および［ＮａＯＨ＋Ｎｉ（Ｈ_２）／ＢＡＳＥ／ＭｇＣｌ_２＋ＮａＣｌセルの負荷定常状態電圧は、Ｈ_２ＯのＨ結合エネルギーと一致する約０．４Ｖである。したがって、１つの実施形態において、ハイドリノに対してＨを触媒させるためにＨ_２Ｏ分子が自律的に作用できるようにセル電圧がＨ結合を分裂させるとき、ＣＩＨＴセルは、アクティブであり、ここでＨ_２Ｏによって受容されたエンタルピーは、３Ｘ２７．２ｅＶである。

１つの実施形態において、電解質のイオン強度は、水分子の各々がＨとの触媒として機能できるように、水分子間のＨ結合を壊すように調整される。イオン強度は、他の溶質または溶剤を添加することにより調整されてもよい。あるいは、反応物質は、分離されたＨ_２Ｏ分子およびＨを吸収する支持体を含む。支持体は、カーボンナノチューブ、フラーレン、または同様のケージまたは空胴材であってもよい。支持体は、ゼオライトなどのＡｌおよびＳｉの少なくとも１つのような炭素以外の元素で構成された篭状化合物であってもよい。ゼオライトは、導体とドープされてもよい。支持体はＺｎ、Ｃｏ、Ｐｂ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｃｄ、Ｓｎ、ＳｂおよびＩｎの少なくとも１つなどの、Ｈ_２Ｏを形成するためにＯＨ⁻と反応する還元体をさらに含むことができる陽極半セル反応物質であってもよい。支持体は、Ｈ_２Ｏとの相互作用によってＨ_２Ｏを還元する誘電率をもつ媒体を含んでもよい。

１つの実施形態において、孤立Ｈ_２Ｏ分子は、Ｈをハイドリノに触媒するためのアクティブな触媒状態のＨ_２Ｏを形成するために、ＯおよびＨの少なくとも１つを含む反応物質の酸化または還元反応などの化学反応によって形成される。１つの実施形態において、その反応は、少なくとも一時的に孤立Ｈ_２Ｏ分子を形成するための脱水の段階を含んでもよい。生物系は、エネルギー源として電子伝達系および光合成における水の形成を用いてもよく、ここで、形成された水は、ハイドリノを形成するためにＨと反応する。実施形態において、同様の化学系は、ＣＩＨＴセルにおいて電気を生成するために用いられる。

１つの実施形態において、ハイドリノを形成する触媒として他の水分子が機能することができるように、Ｈ_２Ｏは、結合するＨを避けるために孤立した環境で他の水分子から形成される。ＯＨ⁻は、含粒水を排除する経路、ケージ、または他の幾何構造または疎水性もしくは他の熱力学的環境の内部のＨ_２Ｏを形成するために、酸化を経て、Ｈと反応してもよい。個別のＨ_２Ｏ分子を吸収できる、もしくはその逆に含粒水を排除できる好適な陽極反応物質は、カーボンナノチューブ、フラーレン、またはゼオライト（ゼオライトは、炭素などの導体と混合できる、もしくはＰｔ／ｎａｎｏＴｉ、Ｐｔ／Ａｌ_２Ｏ_３、ゼオライト、Ｙゼオライト、ＨＹゼオライトおよびＮｉ−Ａｌ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２などの導体とドープできる）などの同様のケージまたは空胴材である。いくつかの親水性の機能を有する蒸気またはアクティブな炭素は、陽極などの支持体として機能してもよい。セルロース、炭素繊維、ナフィオン、カチオンもしくはアニオン交換樹脂、４Ａもしくは１３Ｘなどの分子ふるい、またはポリアニリン、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリビニルフェロセン、ポリビニルニッケロセン、もしくはポリビニルコバルトセンなどの導電性高分子は、陽極に添加されてもよい。Ｈ源が、Ｈ_２ガスのように添加されてもよい。ＯＨは、ＯＨ⁻の酸化によって形成されてもよい。Ｈ_２ガスは、Ｈ_２Ｏを形成するためにＯＨと反応してもよい。あるいは、Ｈ原子は、アクティブ化されてもよいＰｔ／ＣまたはＰｄ／ＣなどのＨ_２解離剤によって供給されてもよい。

１つの実施形態において、少なくとも１つの半セル反応混合物は、界面活性剤を含む。界面活性剤は、陰イオンまたはカチオンのようなイオンであってもよい。好適なアニオン界面活性剤は、永久アニオン（硫酸塩、スルホン酸塩、リン酸塩）またはｐＨ依存アニオン（カルボン酸塩）に基づく。典型的な硫酸塩は、例えばアンモニウムラウリル硫酸、ラウリル硫酸ナトリウムもしくはドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）などのアルキル硫酸、例えばナトリウムラウリルエーテル硫酸塩（ＳＬＥＳ）のようなアルキルエーテル硫酸塩、およびナトリウムミレス硫酸塩である。典型的なスルホン酸塩は、ジオクチルソジウムスルホサクシネートなどのドキュセート、ペルフルオロオクタンスルホン酸塩（ＰＦＯＳ）およびペルフルオロブタンスルホン酸塩などのスルホン酸塩フッ素系界面活性剤、およびアルキルベンゼンスルホン酸塩である。典型的なリン酸塩は、アルキルアリールエーテルリン酸塩およびアルキルエーテルリン酸塩である。典型的なカルボン酸塩は、ステアリン酸ナトリウムおよびラウロイルサルコシンナトリウムなどの脂肪酸塩（石鹸）などのアルキルカルボキシラート、ヘプタデカフルオロノナン酸およびペンタデカフルオロオクタン酸（ＰＦＯＡまたはＰＦＯ）などのカルボン酸塩フッ素系界面活性剤である。好適なカチオン界面活性剤は、ｐＨ依存の第一アミン、第二アミンまたは第三アミンに基づいたものであり、例えば、第一アミンは、ｐＨ＜１０にて正に荷電されるようになり、第二アミンは、オクテニジン二塩化水素化物、セチルトリメチルアンモニウムブロム剤（ＣＴＡＢ）、およびセチルトリメチルアンモニウム塩化物（ＣＴＡＣ）などのアルキルトリメチルアンモニウム塩などの永久荷電第四アンモニウムカチオン、塩化セチルピリジウム（ＣＰＣ）、ポリエトキシル化牛脂アミン（ＰＯＥＡ）、塩化ベンザルコニウム（ＢＡＣ）、塩化ベンゼトニウム（ＢＺＴ）、５−ブロモ−５−ニトロ−１，３−ジオキサン、ジメチルジステアリルアンモニウム塩化物、およびジオクタデシルジメチルアンモニウムブロム剤（ＤＯＤＡＢ）などのようにｐＨ＜４にて荷電されるようになる。典型的な両性イオン（両性不純物）の界面活性剤は、第一アミン、第二アミンまたは第三アミン、またはＣＨＡＰＳ（３−［（３−コラミドプロピル）ジメチルアンモニオ］−１−プロパンスルホナ−ト）などのスルホン酸塩、コカミドプロピルヒドロキシスルタインなどのスルタイン、アミノ酸などのカルボン酸塩、イミノ酸、コカミドプロピルベタインなどのベタイン、およびレシチンなどのリン酸塩をもつ第四アンモニウムカチオンに基づく。界面活性剤は、セチルアルコール、ステアリルアルコール、セチルおよびステアリルアルコールから主に構成されるようなセトステアリルアルコール、オレイルアルコール、オクタエチレンエチレングリコールモノドデシルエーテル、ペンタエチレンエチレングリコールモノドデシルエーテルなどのポリオキシエチレンエチレングリコールアルキルエーテル、ポリオキシプロピレンエチレングリコールアルキルエーテル、デシルグルコシド、ラウリルグルコシド、およびオクチルグルコシドなどのグルコシドアルキルエーテル、トリトン（Ｔｒｉｔｏｎ）Ｘ−１００などのポリオキシエチレンエチレングリコールオクチルフェノールエーテル、ノノキシノール９などのポリオキシエチレンエチレングリコールアルキルフェノールエーテル、グリセリルラウリン酸塩などのグリセリンアルキルエステル、ポリソルベートなどのポリオキシエチレンエチレングリコールソルビタンアルキルエステル、スパンなどのソルビタンアルキルエステル、コカミドＭＥＡ、コカミドＤＥＡ、ドデシルジメチルアミン酸化物、およびポロキサマーなどのポリエチレングリコールおよびポリプロピレン・グリコールのブロック共重合体などの脂肪アルコールのような非イオンであってもよい。カチオンは、アルカリ金属、アルカリ土類金属および遷移金属などの金属、およびアンモニウム、ピリジニウムおよびトリエタノールアミン（ＴＥＡ）などの多原子または有機を含んでもよい。アニオンは、ハロゲン化物などの無機、またはトシル、トリフルオロメタンスルホナートおよび硫酸メチルなどの有機であってもよい。

セルの温度は、任意の所望の温度に維持されてもよい。Ｈ_２Ｏが触媒として機能する１つの実施形態においてＨ結合はＨ_２Ｏのポテンシャル・エネルギーが２７．２ｅＶの整数値とより適切に一致するように、分裂される。Ｈ結合は、電解質濃度を高く維持すること、セルを約３０℃〜１００℃の範囲などの高温で維持すること、およびＮＨ_３、アミン、または希ガスおよびＤＭＳＯなどの水に対する他のガスまたは溶剤を添加すること、の少なくとも１つにより分裂されてもよい。他の好適なガスＣＯ_２、ＮＯ２、ＮＯ、Ｎ_２Ｏ、ＮＦ_３、ＣＦ_４、ＳＯ_２、ＳＦ_６、ＣＳ_２、Ｈｅ、Ａｒ、Ｎｅ、ＫｒおよびＸｅの少なくとも１つである。１つの実施形態において、電解質に対して添加されたＮＨ_３の体積モル濃度は、約１ｍＭ〜１８Ｍの範囲である。典型的な電解質は、例えば約２２Ｍまでの飽和ＫＯＨと例えば約１８Ｍまでの飽和ＮＨ_３との混合物である。溶存ガス濃度は、例えば約１気圧〜５００気圧の圧力範囲の高圧ガスを適用することにより上昇されてもよい。Ｈ結合も、また、本開示で示される源などの外部励起の適用によって分裂されてもよい。ガス混合は、Ｏ_２または酸素源を含んでもよい。

１つの実施形態において、ブースト圧力ポテンシャルは、水の電気分解のための閾値を超えてもまたは下回ってもよいセルに対して加えられる。電極の過電圧を考慮すると、そのポテンシャルは、約１Ｖ〜３．５Ｖの範囲であってもよい。ブースト圧力ポテンシャル源は、高抵抗値による負荷をかけられてＣＩＨＴ電極に接続されてもよく、または、その電流が、ブースト圧力ポテンシャルがない状態における負荷ＣＩＨＴセルに相関する低値に制限されてもよい。ＣＩＨＴセルが開路であるとき、ポテンシャルが断続的に加えられてもよい。その後、ＣＩＨＴセルが負荷をかけられる一方で、ブースト圧力ポテンシャルは、開路にされてもよい。負荷に対して接続されるときに、ＣＩＨＴセルによって供給される電圧寄与は、消費された電力が本質的にＣＩＨＴセルのそれであるように、それほど大きくない相対抵抗のその負荷を通じてその回路に電流を流出させる。１つの実施形態において、Ｈ_２ＯおよびＨなどの触媒を形成する反応は、速度が望ましくない低値または禁止的な低値であってもよい環境下で伝播されてもよい。１つの実施形態において、Ｈ_２Ｏは、陰極でＯＨ⁻に対して還元されてもよくＯＨ⁻は、外部ブースト圧力ポテンシャル電源の充電支援をもつ陽極でＨ_２Ｏに対して酸化されてもよい。ハイドリノは、反応の間に生成され、ここで、有用な電力は、ＣＩＨＴセルによって生成され、ブースト圧力ポテンシャル源から取り出された最少電力で、その負荷において消費される。典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＳＣブースト圧力ポテンシャル］である。ブースト圧力ポテンシャルの適用の周波数は、ＣＩＨＴセルの送電端出力エネルギーを増加させるものであってもよいし、１ｍＨｚ〜１００ＧＨｚの範囲であってもよい。

１つの実施形態において、ＣＩＨＴセルのセル電圧として示すハイドリノを形成するために、電界は、Ｈの触媒作用によって生成される。電圧および対応する場は、セルの負荷／除荷とともに変動し、ここで、電流は、負荷がかかったセルにより流れる。回路は、ハイドリノを形成する触媒としてＨ_２Ｏが機能できるように、変動する電場に応じて水分子にＨ結合を分散させて壊れさせる周波数で開閉される。あるいは、電圧は、ハイドリノを形成する触媒としてＨ_２Ｏが機能できるように、変動する電場に応じて水分子にＨ結合を分散させて壊れさせる周波数で印加される。

ＣＩＨＴセルの１つの実施形態において、Ｈ_２ＯのＨ結合は、電極に対してパルス電場または交流電場を適用することにより、触媒としてアクティブ状態のＨ_２Ｏを形成するために減少されてもよい。周波数、電圧、および他のパラメータは、本開示で示されるものであってもよい。１つの実施形態において、適用される場は、少なくとも１つのＨ_２Ｏの誘電率、および電解質を減少させる周波数においてである。好適な周波数は、ほぼ最少誘電率に対応する。

ＲＦまたはマイクロ波などの電磁放射線による励起を含む１つの実施形態において、ハイドリノを形成するためになお存在しているＨを触媒するために、アクティブ状態にある孤立Ｈ_２Ｏ分子の形成をより促進するＨ結合を最小限にするために、水蒸気圧は低圧に維持され、温度は高値に維持される。反応物質は、孤立Ｈ_２Ｏ分子およびＨ原子を含む水蒸気プラズマを含んでもよく、ここでＨ_２はＨ（１／４）を形成するＨから約３Ｘ２７．２ｅＶを受容する触媒として機能する。温度は３５℃〜１０００℃であってもよく、圧力は６００Ｔｏｒｒ〜１ｍｉｃｒｏＴｏｒｒであってもよい。

同様にＨ_２Ｏに対して、ミルズのＧＵＴＣＰにおいて与えられるアミド官能基ＮＨ_２のポテンシャル・エネルギーは、−７８．７７７１９ｅＶである。ＣＲＣからの、対応するΔＨの各々から計算されるＫＮＨ_２を形成するＮＨ_２の反応のためのΔＨ_ｆは、（−１２８．９−１８４．９）キロジュール／モル＝−３１３．８キロジュール／モル（３．２５ｅＶ）である。ＣＲＣからの、対応するΔＨの各々から計算されるＮａＮＨ_２を形成するためのＮＨ_２の反応のためのは、（−１２３．８−１８４．９）キロジュール／モル＝−３０８．７キロジュール／モル（３．２０ｅＶ）である。ＣＲＣからの、対応するΔＨ_ｆの各々から計算されるＬｉＮＨ_２を形成するためのＮＨ_２の反応のためのΔＨは、（−１７９．５−１８４．９）キロジュール／モル＝−３６４．４キロジュール／モル（３．７８ｅＶ）である。したがって、ハイドリノを形成するためのＨ触媒として機能するアルカリアミドＭＮＨ_２（ここで、ＭはＫ、Ｎａ、Ｌｉ）により受容されてもよい正味のエンタルピーは、アミド基のポテンシャル・エネルギーおよびアミド基からのアミドを形成するためのエネルギーの合計にそれぞれ対応する、約８２．０３ｅＶ、８１．９８ｅＶ、および８２．５６ｅＶ（式（５）のｍ＝３）である。ｄＤＭＦにおける抽出に追従するＭＮＨ_２からの１．２５ｐｐｍでの大規模なＨ_２（１／４）ＮＭＲピークの存在は、このメカニズムをサポートする。１つの実施形態において、ΔＨ_ｆはＮＨ_２源であってもよい。Ｈ^＋が陰極で還元され、且つＨが陽極で酸化される典型的なセルは、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６またはｉ（Ｈ_２）／ＣＦ_３ＣＯ_２ＮＨ_４／ＰｔＣ］である。

同様にＨ_２Ｏに対して、ミルズのＧＵＴＣＰにおいて与えられるＨ_２Ｓ官能基のポテンシャル・エネルギーは、−７２．８１ｅＶである。このポテンシャル・エネルギーの相殺は、また、３ｐ殻の混成に関連するエネルギーを除去する。７．４９ｅＶのこの混成エネルギーは、水素化物軌道半径の比率から与えられ、初期の原子軌道半径は、殻の全エネルギーの時間を決める。さらに、１．１０ ｅＶの２つのＳ−Ｈ結合を形成することによるＳ３ｐ殻のエネルギー変動は、触媒エネルギーに含まれる。したがってＨ_２Ｓ触媒の正味のエンタルピーは、８１．４０ｅＶ（式（５）のｍ＝３）である。Ｈ_２Ｓ触媒は、反応によりＭＨＳ（ここでＭは、アルカリ）から形成されてもよい。

この可逆反応は、ハイドリノにＨを触媒できる生成物Ｈ_２Ｓに対して、遷移状態においてアクティブな触媒状態のＨ_２Ｓを形成してもよい。反応混合物は、Ｈ_２Ｓを形成する反応物質および原子Ｈ源を含んでもよい。ｄＤＭＦにおける抽出に追従するＭＮＨからの−３．８６ｐｐｍでの大規模なＨ⁻（１／４）ＮＭＲピークの存在は、このメカニズムをサポートする。

セルまたは反応器は、Ｈ_２Ｏ、ＭＮＨ_２もしくはＨ_２Ｓなどの触媒、またはその源、Ｈ源、およびＨ_２Ｏ、ＭＮＨ_２もしくはＨ_２Ｓまたはその源をハイドリノを形成する触媒として機能させるための手段を含んでもよい。１つの実施形態においてＨ_２Ｏ、ＭＮＨ_２またはＨ_２Ｓなどの触媒は、外部励起によりアクティブにされる。好適で典型的な外部励起は、超音波、熱、光、ＲＦ放射線、またはマイクロ波の適用を含む。適用される励起はＨ_２Ｏなどの触媒の回転、震動、または電子励起を引き起こしてもよい。マイクロ波またはＲＦ励起はＭＯＨなどの塩基水溶液またはＮａＣｌなどの水性アルカリハロゲン化物等の水成電解質のそれであってもよい。ＲＦ励起周波数は、約１３．５６ＭＨｚであってもよいし、偏光ＲＦ放射線を含んでもよい。その溶液は、いかなる濃度であってもよい。好適で典型的な濃度は、飽和される約１モルである。外部励起は、また、Ｈ_２またはＨ_２Ｏなどの源からＨを形成してもよいＨは、また、触媒として機能するＨ_２Ｏをの生成物であってもよく、ここでＨ_２Ｏ分子は、Ｈからのエネルギーを受容するプロセスにおいてイオン化される。Ｈは、またＨ_２および解離剤からのＨ形成など、本開示の他のシステムおよび方法により形成されてもよい。

Ｈ_２Ｏ、Ｈ_２ＳまたはＭＮＨ（ここで、Ｍは、アルカリ金属）を含む連続ＤＣもしくはパルスＤＣまたは他の周波数プラズマは、任意の所望された波形、周波数範囲、ピーク電圧、ピーク電力、ピーク電流、負荷サイクル、およびオフセット電圧を有してもよい。プラズマは、ＤＣであってもよく、または、印加される電圧は、交流であってもよいし、波形を有してもよい。その印加は、所望の周波数でパルス化されてもよし、波形は、所望の周波数を有していてもよい。好適なパルス周波数は、約１〜約１０００Ｈｚの範囲内であり、負荷サイクルは、約０．００１％〜約９５％であってもよい。ピーク電圧は、約０．１Ｖ〜１０Ｖの少なくとも１つの範囲内であってもよい。別の実施形態において、高圧パルスは、約１０Ｖ〜１００ｋＶの範囲において印加されてもよいが、この範囲内の増加量のオーダーの狭量な範囲内であってもよい。波形は、約０．１Ｈｚ〜約１００ＭＨｚ、約１００ＭＨｚ〜１０ＧＨｚ、および約１０ＧＨｚ〜１００ＧＨｚの少なくとも１つの範囲内の周波数を有していてもよい。負荷サイクルは、約０．００１％〜約９５％および約０．１％〜約１０％の範囲であってもよいが、この範囲内の増加量の２倍の狭量な範囲内であってもよい。１つの実施形態において、その周波数は、Ｈ結合を分裂させる、またはＨ_２Ｏ誘電率の分散を引き起こす。その周波数は、水の誘電率の実部を減少させる範囲内である。好適な値は、最少誘電率の２倍以内である。その周波数は、１ＧＨｚ〜５０ＧＨｚの範囲であってもよい。パルスのピーク電力密度は、約０．００１Ｗ／ｃｍ^３〜１０００Ｗ／ｃｍ^３の範囲であってもよいが、この範囲内の増加量のオーダーの狭量な範囲内であってもよい。パルスの平均電力密度は、約０．０００１Ｗ／ｃｍ^３〜１００Ｗ／ｃｍ^３の範囲であってもよいが、この範囲内の増加量のオーダーの狭量な範囲内であってもよい。ガス圧力は、約１ｍｉｃｒｏＴｏｒｒ〜１０ａｔｍの範囲であってもよいが、約１ｍＴｏｒｒ〜１０ｍＴｏｒｒの範囲内のようなこの範囲内の増加量のオーダーの狭量な範囲内であってもよい。

１つの実施形態において、陽極および陰極の半セル反応物質間の協奏反応は、ハイドリノがハイドリノ触媒作用反応のための活性化エネルギーを形成／供給するように、ＨおよびＨ_２Ｏ触媒間のエネルギーの整合の少なくとも１つをもたらす。典型的な実施形態（［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／Ｈ_２ＯまたはＯ_２還元触媒＋大気］（ここで、Ｍは、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｐｂ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、またはＧｅ）を含むＣＩＨＴ）において、スチーム炭素（ＳＣ）またはカーボンブラック（ＣＢ）などのＨ_２ＯまたはＯ_２還元触媒は、エネルギー整合をもたらすことと、活性化エネルギーを供給することの少なくとも１つの機能を果たす。１つの実施形態において、アクティブな触媒状態におけるＨ_２ＯおよびＨを形成する反応物質は、熱エネルギーを生成するために機能してもよい。半セル反応物質は、熱エネルギーの放出を直接もたらすために混合されてもよい。典型的な反応物質はＭ＋ＫＯＨ（飽和水溶液）＋Ｈ_２ＯまたはＯ_２還元触媒＋大気の混合物（ここで、Ｍは、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｐｂ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、またはＧｅであってもよく、Ｈ_２ＯまたはＯ_２還元触媒は、炭素、カーバイド、硼化物、またはニトリルであってもよい）であってもよい。別の実施形態において、陽極は、Ｚｎなどの金属Ｍ’であってもよく、陰極は、ＬａＮｉ_５Ｈ_６などの金属水素化物ＭＨ_ｘであってもよい。典型的なＣＩＨＴセルは、［Ｚｎ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｒ−ＮｉまたはＰｔＣ＋大気またはＯ_２］を備えてもよい。典型的な一般的な電極反応は、次式で表される。
陰極：

陽極：

好適で典型的な熱化学反応混合物は、Ｓｎ＋ＫＯＨ（飽和水溶液）＋ＣＢまたはＳＣ＋大気、およびＺｎ＋ＫＯＨ（飽和水溶液）＋ＬａＮｉ_５Ｈ_６、Ｒ−Ｎｉ、またはＰｔＣ＋大気である。

ＯＨ⁻の酸化およびＨとの反応に加えて、Ｈ_２Ｏ触媒を形成するための反応は、脱水反応であってもよい。好適で典型的な反応はＺｎ（ＯＨ）_２ →ＺｎＯ＋Ｈ_２Ｏ、Ｃｏ（ＯＨ）_２ →ＣｏＯ＋Ｈ_２Ｏ、Ｓｎ（ＯＨ）_２ →ＳｎＯ＋Ｈ_２Ｏ、またはＰｂ（ＯＨ）_２ →ＺｎＯ＋Ｈ_２Ｏなどの金属酸化物に対する金属水酸化物の脱水である。別の実例は、Ａｌ（ＯＨ）_３ →Ａｌ_２Ｏ_３＋Ｈ_２Ｏであり、ここで、Ｒ−Ｎｉは、Ａｌ（ＯＨ）_３を含み、且つ、触媒として機能するＯＨおよびＨ_２Ｏの少なくとも１つをもつハイドリノを形成するために触媒されることができるＨ源として機能してもよい。その反応は、加熱により起こされ伝播されてもよい。

１つの実施形態において、セルは、水酸化物を含む溶融塩電解質を含む。電解質は、塩混合物を含んでもよい。１つの実施形態において、塩混合物は、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、およびリン酸塩などの本開示の別のアニオンをもつ、金属水酸化物および同一の金属を含んでもよい。好適な塩混合物は、ＣｓＮＯ_３−ＣｓＯＨ、ＣｓＯＨ−ＫＯＨ、ＣｓＯＨ−ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ−ＮａＯＨ、ＣｓＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｋ_２ＣＯ_３−ＫＯＨ、ＫＢｒ−ＫＯＨ、ＫＣｌ−ＫＯＨ、ＫＦ−ＫＯＨ、ＫＩ−ＫＯＨ、ＫＮＯ_３−ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＯＨ−ＬｉＯＨ、ＫＯＨ−ＮａＯＨ、ＫＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｌｉ_２ＣＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＢｒ−ＬｉＯＨ、ＬｉＣｌ−ＬｉＯＨ、ＬｉＦ−ＬｉＯＨ、ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＮＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＢｒ−ＮａＯＨ、ＮａＣｌ−ＮａＯＨ、ＮａＦ−ＮａＯＨ、ＮａＩ−ＮａＯＨ、ＮａＮＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＯＨ−Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＯＨ−ＲｂＯＨ、ＲｂＣｌ−ＲｂＯＨ、およびＲｂＮＯ_３−ＲｂＯＨである。その混合物は、共融混合物であってもよい。セルは、共融混合物の溶融点のそれくらいの温度で動作されてもよいが、但し、より高い温度で動作されてもよい。触媒Ｈ_２Ｏは、陽極でのＯＨ⁻の酸化およびＨとの反応により、Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）もしくはＦｅ（Ｈ_２）により示されるＮｉ、Ｖ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｐｄ、ＰｄＡｇ、またはＦｅなどの金属膜を通じて浸透したＨ_２ガスなどの源から形成されてもよい。水酸化物の金属、金属などの水酸化物のカチオン、または別のカチオンＭは、陰極で還元されてもよい。典型的な反応は、次式により表される。
陽極：

陰極：

Ｍは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属もしくは希土類金属などの金属、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｓｅ、およびＴｅであってもよいし、ＳまたはＰなどの別の元素であってもよい。水酸化物のそれ以外のカチオンの還元は、塩性のカチオン間の陰イオン交換においてもたらしてもよい。典型的なセルは、［Ｍ’（Ｈ_２）／ＭＯＨ Ｍ’’Ｘ／Ｍ’’’であり、ここで、Ｍ、Ｍ’、Ｍ’’、およびＭ’’’は、金属などのカチオンであり、Ｘは、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、炭酸塩、およびリン酸塩などの水酸化物または別のアニオンであってもよいアニオンであり、Ｍ’は、浸透性のＨ_２である。別の実例は［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍ（ＯＨ）_２−Ｍ’Ｘ／Ｎｉ］であり、ここで、Ｍは、アルカリ土類金属であり、Ｍ’は、アルカリ金属であり、Ｘは、ハロゲン化物（例えば［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＮａＣｌ／Ｎｉ］、［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＣｌ_２−ＮａＣｌ／Ｎｉ］、［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＯ−ＭｇＣｌ_２／Ｎｉ］、および［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＮａＦ／Ｎｉ］など）。Ｈ_２ＯおよびＨは、ハイドリノをさらに形成するために陽極で形成し反応する。また、Ｍｇ金属は、熱力学的に、陰極反応からの最も安定した生成物である。他の好適な典型的なセルは、［Ｎｉ（Ｈ_２）／ＭＯＨ−Ｍ’ハロゲン化物／Ｎｉが］、［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍ（ＯＨ）_２−Ｍ’ハロゲン化物／Ｎｉ］、［Ｍ’’（Ｈ_２）／ＭＯＨ−Ｍ’ハロゲン化物／Ｍ’’］、および［Ｍ’’（Ｈ_２）／Ｍ（ＯＨ）_２−Ｍ’ハロゲン化物／Ｍ’’］である。ここで、Ｍは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｍ’は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属ほど安定していないもの、または水との低い反応性を有するもの（例えばＣｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、およびＷのグループからの１つ）の少なくとも１つである水酸化物および酸化物を有する金属であり、Ｍ’’は、水素浸透性金属である。あるいは、Ｍ’はＡｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｓｅ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｉｎ、およびＰｂのグループのうちの１つ以上などの、陽電性の金属であってもよい。別の実施形態において、ＭおよびＭ’の少なくとも１つは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループからの１つを含んでもよい。１つの実施形態において、カチオンは、塩混合物電解質のアニオンと共通であってもよいし、または、アニオンは、カチオンと共通であってもよい。あるいは、水酸化物は、混合物の他の塩類に対して安定していてもよい。典型的なセルは、［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＬｉＯＨ−ＬｉＸ、ＮａＯＨ−ＮａＸ、ＫＯＨ−ＫＸ、ＲｂＯＨ−ＲｂＸ、ＣｓＯＨ−ＣｓＸ、Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＸ_２、Ｃａ（ＯＨ）_２−ＣａＸ_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２−ＳｒＸ_２、もしくはＢａ（ＯＨ）_２−ＢａＸ_２（ここで、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ／Ｎｉである）］、［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＣｓＮＯ_３−ＣｓＯＨ、ＣｓＯＨ−ＫＯＨ、ＣｓＯＨ−ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ−ＮａＯＨ、ＣｓＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｋ_２ＣＯ_３−ＫＯＨ、ＫＢｒ−ＫＯＨ、ＫＣｌ−ＫＯＨ、ＫＦ−ＫＯＨ、ＫＩ−ＫＯＨ、ＫＮＯ_３−ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＯＨ−ＬｉＯＨ、ＫＯＨ−ＮａＯＨ、ＫＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｌｉ_２ＣＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＢｒ−ＬｉＯＨ、ＬｉＣｌ−ＬｉＯＨ、ＬｉＦ−ＬｉＯＨ、ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＮＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＢｒ−ＮａＯＨ、ＮａＣｌ−ＮａＯＨ、ＮａＦ−ＮａＯＨ、ＮａＩ−ＮａＯＨ、ＮａＮＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＯＨ−Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＯＨ−ＲｂＯＨ、ＲｂＣｌ−ＲｂＯＨ、およびＲｂＮＯ_３−ＲｂＯＨ／Ｎｉ］、および［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、またはＢａ（ＯＨ）_２＋ＡｌＸ_３、ＶＸ_２、ＺｒＸ_２、ＴｉＸ_３、ＭｎＸ_２、ＺｎＸ_２、ＣｒＸ_２、ＳｎＸ_２、ＩｎＸ_３、ＣｕＸ_２、ＮｉＸ_２、ＰｂＸ_２、ＳｂＸ_３、ＢｉＸ_３、ＣｏＸ_２、ＣｄＸ_２、ＧｅＸ_３、ＡｕＸ_３、ＩｒＸ_３、ＦｅＸ_３、ＨｇＸ_２、ＭｏＸ_４、ＯｓＸ_４、ＰｄＸ_２、ＲｅＸ_３、ＲｈＸ_３、ＲｕＸ_３、ＳｅＸ_２、ＡｇＸ_２、ＴｃＸ_４、ＴｅＸ_４、ＴｌＸおよびＷＸ_４のうちの１つ以上（ここで、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ／Ｎｉである）］。他の適当なＨ_２浸透性の金属は、Ｎｉ陽極と置き換わってもよいし、安定した陰極電極は、Ｎｉと置き換わってもよい。１つの実施形態において、電解質は、オキシ水酸化物、または水酸化物、ハロゲン化物、硝酸塩、炭酸塩、硫酸塩、リン酸塩、およびオキシ水酸化物のうちの１つ以上などの塩類の混合物を含んでもよい。１つの実施形態において、セルは、ＢＡＳＥまたはＮＡＳＩＣＯＮなどの塩橋を含んでもよい。

１つの実施形態において、酸素およびＨ_２Ｏの少なくとも１つの源は、セルに供給され、且つ陰極に選択的に供給されてもよい。１つの実施形態において、Ｈ_２は、陽極反応が式（３９５）から与えられるように、陽極に選択的に供給されてもよい。１つの実施形態において、Ｏ_２およびＨ_２Ｏの少なくとも１つは、セルに供給されてもよい。１つの実施形態においてＯ_２またはＨ_２Ｏは、その反応が以下の式で表されるように、陰極半セルに添加されてもよい。
陰極

その後、Ｈ_２Ｏは、その反応が以下の式で表されるように、添加されてもよい。

Ｏ_２が供給される場合、全面的な可逆反応は、Ｈ_２Ｏの個別の電気分解により再生されるＨ_２の燃焼であってもよい。１つの実施形態において、Ｈ_２は、陽極にて供給され、Ｈ_２Ｏ、および状況に応じてＯ_２は、陰極にて供給される。Ｈ_２は、膜を介した浸透により選択的に加えられてもよく、Ｈ_２Ｏは、蒸気を沸き立たせることにより選択的に加えられてもよい。１つの実施形態において、制御されるＨ_２Ｏ蒸気圧は、溶融電解質にわたって維持される。Ｈ_２Ｏセンサは、蒸気圧を監視し、かつ蒸気圧を制御するために用いられてもよい。Ｈ_２Ｏ蒸気圧はＮ_２またはＡｒなどの不活性キャリアガスにより運ばれた加熱水リザーバから供給されてもよく、ここで、リザーバの温度および流量は、センサにより監視される蒸気圧を決定する。セルは、未反応の供給物および陽極や陰極で形成するガスなどのセルから蒸気およびＨ_２Ｏをそれぞれ収集し、Ｈ_２Ｏの凝縮などの手段によりガスを切り離し、陽極にＨ_２Ｏを、陰極にＨ_２Ｏを再度供給することにより連続的に動作してもよい。１つの実施形態において、カチオンは、塩混合物電解質のアニオンと共通であってもよいし、または、アニオンは、カチオンと共通であってもよい。あるいは、水酸化物は、混合物の他の塩類に対して安定していてもよい。電極は、Ｎ粉末などの多孔性粉末または焼結金属粉末のような高表面積電極を含んでもよい。典型的なセルは、［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＮａＣｌ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＣｌ_２−ＮａＣｌ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＯ−ＭｇＣｌ_２／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［Ｎｉ（Ｈ_２）／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＮａＦ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＬｉＯＨ−ＬｉＸ、ＮａＯＨ−ＮａＸ、ＫＯＨ−ＫＸ、ＲｂＯＨ−ＲｂＸ、ＣｓＯＨ−ＣｓＸ、Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＸ_２、Ｃａ（ＯＨ）_２−ＣａＸ_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２−ＳｒＸ_２、またはＢａ（ＯＨ）_２−ＢａＸ_２（ここで、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ／ＮｉＨ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＣｓＮＯ_３−ＣｓＯＨ、ＣｓＯＨ−ＫＯＨ、ＣｓＯＨ−ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ−ＮａＯＨ、ＣｓＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｋ_２ＣＯ_３−ＫＯＨ、ＫＢｒ−ＫＯＨ、ＫＣｌ−ＫＯＨ、ＫＦ−ＫＯＨ、ＫＩ−ＫＯＨ、ＫＮＯ_３−ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＯＨ−ＬｉＯＨ、ＫＯＨ−ＮａＯＨ、ＫＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｌｉ_２ＣＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＢｒ−ＬｉＯＨ、ＬｉＣｌ−ＬｉＯＨ、ＬｉＦ−ＬｉＯＨ、ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＮＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＢｒ−ＮａＯＨ、ＮａＣｌ−ＮａＯＨ、ＮａＦ−ＮａＯＨ、ＮａＩ−ＮａＯＨ、ＮａＮＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＯＨ−Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＯＨ−ＲｂＯＨ、ＲｂＣｌ−ＲｂＯＨ、およびＲｂＮＯ_３−ＲｂＯＨ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、および［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、またはＢａ（ＯＨ）_２ ＋ ＡｌＸ_３、ＶＸ_２、ＺｒＸ_２、ＴｉＸ_３、ＭｎＸ_２、ＺｎＸ_２、ＣｒＸ_２、ＳｎＸ_２、ＩｎＸ_３、ＣｕＸ_２、ＮｉＸ_２、ＰｂＸ_２、ＳｂＸ_３、ＢｉＸ_３、ＣｏＸ_２、ＣｄＸ_２、ＧｅＸ_３、ＡｕＸ_３、ＩｒＸ_３、ＦｅＸ_３、ＨｇＸ_２、ＭｏＸ_４、ＯｓＸ_４、ＰｄＸ_２、ＲｅＸ_３、ＲｈＸ_３、ＲｕＸ_３、ＳｅＸ_２、ＡｇＸ_２、ＴｃＸ_４、ＴｅＸ_４、ＴｌＸ、およびＷＸ_４のうちの１つ以上（ここで、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］である。［Ｎｉ（Ｈ_２）／ＭＯＨ（ここで、Ｍはアルカリである）Ｍ’Ｘ_２（ここで、Ｍ’はアルカリ土類である）および状況に応じてＭＸ（ここで、Ｘはハロゲン化物である）／ Ｎｉ］などのセルは、高温で反応物質が水酸化物とハロゲン化物との交換に対して熱力学的に安定するように動作されてもよい。

１つの実施形態において、セルは、ＢＡＳＥまたはＮＡＳＩＣＯＮなどの塩橋を含んでもよい。陰極は、Ｈ_２ＯまたはＯ_２の還元触媒を含んでもよい。Ｈ_２Ｏ、および状況に応じてＯ_２は、外部のアルミナチューブ内でＮｉ多孔質体（Ｃｅｌｍｅｔ＃６（住友電気工業））の堅く結合されたアセンブリから構成される多孔質電極などの多孔質電極を通して散布することにより供給されてもよい。別の実施形態においてＨ_２Ｏは、電解質のバルクの中に投入または滴り落とされ、電解質の溶媒和によりそれが蒸着する前に、セル電圧を維持するのに十分な時間を保持されるＨ_２Ｏは、周期的にまたは連続的に足し戻されてもよい。１つの実施形態において、水素浸透性陽極などの陽極は、洗浄される。典型的なＮｉ（Ｈ_２）陽極は、摩耗により、または３％のＨ_２Ｏ_２／０．６Ｍ Ｋ_２ＣＯ_３に漬かり、且つ後続の蒸留して得たＨ_２Ｏにより摩耗することにより、清潔であってもよい。摩耗は、また、表面領域を増加させるだろう。個別に、陽極の組織および形状の少なくとも１つは、陽極面領域を増加させるために選択される。

１つの実施形態において、溶融塩電解質セルの陽極は、少なくとも水性のアルカリのセルのものなどの本開示からのＬａＮｉ_５Ｈ_６等などの水素化物、およびＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループからの１つなどの金属を含む。典型的なセルは、［ＭまたはＭＨ／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＮａＣｌ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［ＭまたはＭＨ／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＣｌ_２−ＮａＣｌ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［ＭまたはＭＨ／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＯ−ＭｇＣｌ_２／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［ＭまたはＭＨ／Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＮａＦ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［ＭまたはＭＨ／ＬｉＯＨ−ＬｉＸ、ＮａＯＨ−ＮａＸ、ＫＯＨ−ＫＸ、ＲｂＯＨ−ＲｂＸ、ＣｓＯＨ−ＣｓＸ、Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＸ_２、Ｃａ（ＯＨ）_２−ＣａＸ_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２−ＳｒＸ_２、またはＢａ（ＯＨ）_２−ＢａＸ_２、ここでは、ＸはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、［ＭまたはＭＨ／ＣｓＮＯ_３−ＣｓＯＨ、ＣｓＯＨ−ＫＯＨ、ＣｓＯＨ−ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ−ＮａＯＨ、ＣｓＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｋ_２ＣＯ_３−ＫＯＨ、ＫＢｒ−ＫＯＨ、ＫＣｌ−ＫＯＨ、ＫＦ−ＫＯＨ、ＫＩ−ＫＯＨ、ＫＮＯ_３−ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＯＨ−ＬｉＯＨ、ＫＯＨ−ＮａＯＨ、ＫＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｌｉ_２ＣＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＢｒ−ＬｉＯＨ、ＬｉＣｌ−ＬｉＯＨ、ＬｉＦ−ＬｉＯＨ、ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＮＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＢｒ−ＮａＯＨ、ＮａＣｌ−ＮａＯＨ、ＮａＦ−ＮａＯＨ、ＮａＩ−ＮａＯＨ、ＮａＮＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＯＨ−Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＯＨ−ＲｂＯＨ、ＲｂＣｌ−ＲｂＯＨ、およびＲｂＮＯ_３−ＲｂＯＨ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］、および［ＭまたはＭＨ／ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２が、またはＢａ（ＯＨ）_２＋ＡｌＸ_３、ＶＸ_２、ＺｒＸ_２、ＴｉＸ_３、ＭｎＸ_２、ＺｎＸ_２、ＣｒＸ_２、ＳｎＸ_２、ＩｎＸ_３、ＣｕＸ_２、ＮｉＸ_２、ＰｂＸ_２、ＳｂＸ_３、ＢｉＸ_３、ＣｏＸ_２、ＣｄＸ_２、ＧｅＸ_３、ＡｕＸ_３、ＩｒＸ_３、ＦｅＸ_３、ＨｇＸ_２、ＭｏＸ_４、ＯｓＸ_４、ＰｄＸ_２、ＲｅＸ_３、ＲｈＸ_３、ＲｕＸ_３、ＳｅＸ_２、ＡｇＸ_２、ＴｃＸ_４、ＴｅＸ_４、ＴｌＸ、およびＷＸ_４のうちの１つ以上、ここでＸは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、またはＩ／Ｎｉ芯（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）］ここでＭＨは、本開示からのＬａＮｉ_５Ｈ_６などであり、Ｍは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグル−プからの１つである。セルに対して適用されたようなＨ_２、Ｏ_２および大気などのガス圧力Ｈ_２浸透圧力、またはセルに散布された任意のガスの圧力は、任意の所望された圧力であってもよい。好適な圧力は、約０．００１Ｔｏｒｒ〜２００，０００Ｔｏｒｒ、約１Ｔｏｒｒ〜５０，０００Ｔｏｒｒ、および約７００Ｔｏｒｒ〜１０，０００Ｔｏｒｒの範囲である。反応物質の集中度は、任意の所望の値であってもよい。好適な集中度は、電力を最大化し、コストを最小限にし、耐久性を増加させ、再生能力を増加させ、且つ当業者により知られている他の機能特性を改善するものである。これらの基準は、また、本開示の他の実施形態にも当てはまる。電解質に好適な典型的な集中度は、共融混合物の集中度に関係する。別の実施形態において、セルは、一定期間にわたってＯ_２またはＨ_２の添加を止めるバッチモードにおいて動作される。Ｈ_２は、セルに添加されてもよいし、または、バッチの間にＨ_２添加を止めてもよい。陽極で形成されたＨ_２ＯおよびＨ_２は、内部循環における陰極にて反応してもよいし、または、陽極のガスの生成物は、動的に取り除かれてもよい。反応混合物は、バッチ後に再生されてもよい。

典型的なセル［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］を含み、且つ式（３２２〜３２５）および（３３４）のものと同様のメカニズムに追従する電解セルでも動作できる、式（３５５）および（２１７）により表わされる反応の別の形式は、次式により表わされる。

ＯＨおよびＨ_２Ｏの少なくとも１つは、触媒として機能してもよい。１つの実施形態において、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］などのＨ_２Ｏを形成してもよい水酸化物を含むセルは、さらに、ＢａＩ_２ ２Ｈ_２Ｏなどの水和物を含んでもよいし、または、Ｈ_２Ｏが、陰極に添加されてもよい。セルは、Ｎｉ（Ｈ_２）などの浸透膜を通じて供給される水素化物またはＨ_２ガスなどのＨ源をさらに含んでもよい。

１つの実施形態において、陰極は、水源および酸素の少なくとも１つを含む。陰極は、水和物、酸化物、過酸化物、超酸化物、オキシ水酸化物および水酸化物であってもよい。陰極は、溶融塩電解質などの電解質における不溶性の金属酸化物であってもよい。好適で典型的な金属酸化物は、ＰｂＯ_２、Ａｇ_２Ｏ_２、ＲｕＯ_２、ＡｇＯ、ＭｎＯ_２、および、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループの金属酸化物である。好適で典型的な金属オキシ水酸化物はＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ） （α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）である。好適で典型的な水酸化物は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷの水酸化物である。１つの実施形態において、溶融塩電解質セルの陽極は、少なくとも水性アルカリセルの陽極などの本開示からのＬａＮｉ_５Ｈ_６等などの水素化物、およびＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループからの１つなどの金属を含む。好適な水素化物または金属は、溶融電解質において適当に不溶性である。典型的なセルは、［水酸化物またはＮｉ芯／Ｎｉ（Ｈ_２Ｏおよび状況に応じてＯ_２）を含むＬａＮｉ_５Ｈ_６／溶融塩電解質などの水素化物］、［水酸化物／酸化物（例えばＰｂＯ_２、Ａｇ_２Ｏ_２、ＲｕＯ_２、ＡｇＯ、ＭｎＯ_２のグループの１つ、およびＶ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループのものなど）を含むＬａＮｉ_５Ｈ_６またはＭ（Ｈ_２）／溶融塩電解質などの水素化物］（ここで、Ｍは、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＶまたはＦｅなどのＨ_２の浸透性金属である）、［水酸化物／オキシ水酸化物（例えばＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）のグループのうちの１つなど）を含むＬａＮｉ_５Ｈ_６またはＭ（Ｈ_２）／溶融塩電解質などの水素化物］（ここで、Ｍは、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＶまたはＦｅなどのＨ_２の浸透性金属である）、［水酸化物／水酸化物（例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループからのカチオンを含むもののうちの１つなど）を含むＬａＮｉ_５Ｈ_６またはＭ（Ｈ_２）／溶融塩電解質などの水素化物］（ここで、Ｍは、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、ＶまたはＦｅなどのＨ_２の浸透性金属である）である。

１つの実施形態において、溶融塩または水性のアルカリの溶液などの電解質は、１つ以上の酸化状態において存在できないカチオンを有する塩などのイオン化合物を含んでもよい。多価であることが可能な好適で典型的なカチオンはＦｅ^３＋（Ｆｅ^２＋）、Ｃｒ^３＋（Ｃｒ^２＋）、Ｍｎ^３＋（Ｍｎ^２＋）、Ｃｏ^３＋（Ｃｏ^２＋）、Ｎｉ^３＋（Ｎｉ^２＋）、Ｃｕ^２＋（Ｃｕ^＋）、およびＳｎ^４＋（Ｓｎ^２＋）、遷移、内部遷移、およびＥｕ^３＋（Ｅｕ^２＋）などの希土類カチオンである。アニオンは、本開示のハロゲン化物、水酸化物、酸化物、炭酸塩、硫酸塩、または別のものであってもよい。１つの実施形態において、ＯＨ⁻は、Ｈ_２Ｏを形成するために陽極にて酸化され、Ｈと反応させてもよい。ＯＨおよびＨ_２Ｏの少なくとも１つは、触媒として機能してもよい。水素化物陽極反応は、式（３１３）から与えられてもよい。多価であることが可能なカチオンは、陰極にて還元されてもよい。典型的な正味反応は、次式により表される。

多価であることが可能なカチオンを含む化合物が不溶性である場合に、それは陰極半セル反応物質を含んでもよい。それは、炭素、カーバイド、硼化物、またはニトリルなどの導電性支持体と混合されてもよい。本開示または金属の別の水素化物は、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループのうちの１つなどの陽極として機能してもよく、ここで、陽極反応は、式（３３７）から与えられてもよい。水素、およびＯＨおよびＨ_２Ｏのうちの少なくとも１つなどの触媒を形成するために、金属は、水酸化物などの電解質と反応してもよい。他の水酸化物は、本開示のものなどの電解質として機能しＫＯＨと置き換わってもよい。Ｋ_２Ｓｎ（ＯＨ）_６またはＦｅ（ＯＨ）_３などの多価であることが可能なカチオンを有する他の塩類は、ＦｅＣｌ_３と置き換わってもよい。１つの実施形態において、化合物の還元電位は、Ｈ_２Ｏの還元電位よりも大きい。典型的なセルは、［Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのうちの１つなどの酸化可能な金属、ＬａＮｉ_５Ｈ_６などの金属水素化物、またはＨ_２、およびＶ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍｏ合金Ｗ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｎｉ（Ｚｒ）、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｐｄ、ＰｄがコーティングされたＡｇ、ＰｄがコーティングされたＶ、およびＰｄがコーティングされたＴｉ／ＫＯＨ（飽和水溶液）のうちの１つなどの水素浸透膜＋Ｋ_２Ｓｎ（ＯＨ）_６、Ｆｅ（ＯＨ）_３などの多価であることが可能なカチオンを有する塩、または炭素または粉末金属などのＦｅＣｌ_３／導体］、［Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏｓ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのうちの１つなどの酸化可能な金属、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６などの金属水素化物、またはＨ_２、およびＶ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍ合金、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｎｉ（Ｚｒ）、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｐｄ、ＰｄがコーティングされたＡｇ、ＰｄがコーティングされたＶ、およびＰｄがコーティングされたＴｉ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／炭素または粉末金属などの導体と混合されたＦｅ（ＯＨ）_３、Ｃｏ（ＯＨ）_３、Ｍｎ（ＯＨ）_３、Ｎｉ_２Ｏ_３、またはＣｕ（ＯＨ）_２などの多価であることが可能なカチオンを有する塩のうちの１つなどの水素浸透膜］、［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＬｉＯＨ−ＬｉＸ、ＮａＯＨ−ＮａＸ、ＫＯＨ−ＫＸ、ＲｂＯＨ−ＲｂＸ、ＣｓＯＨ−ＣｓＸ、Ｍｇ（ＯＨ）_２−ＭｇＸ_２、Ｃａ（ＯＨ）_２−ＣａＸ_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２−ＳｒＸ_２、またはＢａ（ＯＨ）_２−ＢａＸ_２（ここで、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ、およびＫ_２Ｓｎ（ＯＨ）_６、Ｆｅ（ＯＨ）_３、またはＦｅＣｌ_３／Ｎｉなどの多価であることが可能なカチオンを有する塩である）］、［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＣｓＮＯ_３−ＣｓＯＨ、ＣｓＯＨ−ＫＯＨ、ＣｓＯＨ−ＬｉＯＨ、ＣｓＯＨ−ＮａＯＨ、ＣｓＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｋ_２ＣＯ_３−ＫＯＨ、ＫＢｒ−ＫＯＨ、ＫＣｌ−ＫＯＨ、ＫＦ−ＫＯＨ、ＫＩ−ＫＯＨ、ＫＮＯ_３−ＫＯＨ、ＫＯＨ−Ｋ_２ＳＯ_４、ＫＯＨ−ＬｉＯＨ、ＫＯＨ−ＮａＯＨ、ＫＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｌｉ_２ＣＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＢｒ−ＬｉＯＨ、ＬｉＣｌ−ＬｉＯＨ、ＬｉＦ−ＬｉＯＨ、ＬｉＩ−ＬｉＯＨ、ＬｉＮＯ_３−ＬｉＯＨ、ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＲｂＯＨ、Ｎａ_２ＣＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＢｒ−ＮａＯＨ、ＮａＣｌ−ＮａＯＨ、ＮａＦ−ＮａＯＨ、ＮａＩ−ＮａＯＨ、ＮａＮＯ_３−ＮａＯＨ、ＮａＯＨ−Ｎａ_２ＳＯ_４、ＮａＯＨ−ＲｂＯＨ、ＲｂＣｌ−ＲｂＯＨ、およびＲｂＮＯ_３−ＲｂＯＨ＋Ｋ_２Ｓｎ（ＯＨ）_６、Ｆｅ（ＯＨ）_３、またはＦｅＣｌ_３／Ｎｉなどの多価であることが可能なカチオンを有する塩］、［ｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｎｂ（Ｈ_２）、Ｐｄ（Ｈ_２）、ＰｄＡｇ（Ｈ_２）、またはＦｅ（Ｈ_２）／ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、またはＢａ（ＯＨ）_２＋ＡｌＸ_３、ＶＸ_２、ＺｒＸ_２、ＴｉＸ_３、ＭｎＸ_２、ＺｎＸ_２、ＣｒＸ_２、ＳｎＸ_２、ＩｎＸ_３、ＣｕＸ_２、ＮｉＸ_２、ＰｂＸ_２、ＳｂＸ_３、ＢｉＸ_３、ＣｏＸ_２、ＣｄＸ_２、ＧｅＸ_３、ＡｕＸ_３、ＩｒＸ_３、ＦｅＸ_３、ＨｇＸ_２、ＭｏＸ_４、ＯｓＸ_４、ＰｄＸ_２、ＲｅＸ_３、ＲｈＸ_３、ＲｕＸ_３、ＳｅＸ_２、ＡｇＸ_２、ＴｃＸ_４、ＴｅＸ_４、ＴｌＸ、およびＷＸ_４のうちの１つ以上（ここで、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒまたはＩ＋Ｋ_２Ｓｎ（ＯＨ）_６、Ｆｅ（ＯＨ）_３、またはＦｅＣｌ_３／Ｎｉなどの多価であることが可能なカチオンを有する塩］、［ＬａＮｉ５Ｈ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／フェロセニウムＳＣなどの有機金属化合物］、および［ＬａＮｉ_５Ｈ_６／ＫＯＨ（飽和水溶液）／フェロセニウムなどの有機金属化合物］である。セルは、電気分解により、または機械的に再生されてもよい。

１つの実施形態において、Ｈ_２浸透膜などのＣＩＨＴセルの電極およびＮｉ（Ｈ_２）などのＨ_２ガスまたはＬａＮｉ_５Ｈ_６などの水素化物の水素源は、金属真空管を泡立たせるＨ_２などの水素源ガスと置き換わられてもよく、ここで、金属は、Ｎｉ粉末などの焼結金属粉末で構成されたＨ_２多孔質チューブなどの多孔性であってもよい。Ｈ_２気泡電極は、対応する電極または対応する半セルにおいて反応物質として水素を有するセルの陽極または陰極と置き換わってもよい。例えば、Ｈ_２気泡電極は、塩基水溶液セルの陽極、水酸化物を含む溶融塩を含むセルの陽極、またはＨ⁻移動イオンを有する溶融塩を有するするセルの陰極などの、本開示のセルの電極と置き換わってもよい。典型的なセルは、［導体（気泡Ｈ_２）／ＫＯＨ（飽和水溶液）／ＳＣ＋大気］、および［導体（気泡Ｈ_２）／ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＬｉＸ、ＮａＯＨ−ＮａＸなどのアルカリ性水酸化物を含む共晶塩電解質（Ｘは、ハロゲン化物または硝酸塩である）またはＬｉＯＨ−Ｌｉ_２ＸまたはＮａＯＨ−Ｎａ_２Ｘ（Ｘは、硫酸塩または炭酸塩である）／導体＋Ｏ_２還元触媒であってもよい大気］である。

１つの実施形態において、ハイドリノ反応は、活性化エネルギー源により伝播される。活性化エネルギーは、加熱および化学反応のうちの少なくと１つにより供給されてもよい。セルの上昇動作温度での揮発性の水性のセルまたは溶剤または反応物質を含む１つの実施形態において、セルは加圧され、ここで、セルハウジングまたは少なくとも１つの半セル区画は、圧力容器を含む。活性化エネルギーを供給する化学反応は、陰極での酸素の還元またはＯＨ⁻の酸化および陽極でのＨ_２Ｏに対するＨとの反応などの、酸化または還元反応であってもよい。Ｈ源は、ＬａＮｉ_５Ｈ_６などの水素化物であってもよい。陽極反応は、また、本開示のＺｎ、Ｃｏ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓ、Ｉｎ、Ｇｅ等などの金属の酸化を含んでもよい。Ｆｅ^３＋（Ｆｅ^２＋）、Ｃｒ^３＋（Ｃｒ^２＋）、Ｍｎ^３＋（Ｍｎ^２＋）、Ｃｏ^３＋（Ｃｏ^２＋）、Ｎｉ^３＋（Ｎｉ^２＋）、Ｃｕ^２＋（Ｃｕ^＋）、およびＳｎ^４＋（Ｓｎ^２＋）のうちの１つなどの多価であることが可能なカチオンの還元には、活性化エネルギーを供給してもよい。水素浸透膜を介して浸透し、且つＬｉＨなどの金属水素化物などの化合物を形成する陰極で形成されたＨの浸透には、活性化エネルギーを供給してもよい。１つの実施形態において、ＣＩＨＴセルの反応は、また、反応の活性化エネルギーを供給すること、または用いられる場合に溶融電解質を維持することなどの、セルの動作の維持などの目的のための熱を生成するために用いられる。熱出力もまた、外部荷重の加熱に用いられてもよい。あるいは、ハイドリノ反応を維持し、且つ外部荷重に対して熱を供給するための熱を生成するために、その反応は、電極なしで実行されてもよい。

１つの実施形態において、Ｏ_２、Ｏ_３、Ｏ_３ ^＋、Ｏ_３ ⁻、Ｏ、Ｏ^＋、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_３Ｏ^＋、ＯＨ、ＯＨ^＋、ＯＨ⁻、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ⁻、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻およびＯ_２ ^２−のうちの少なくとも１つなどの酸素種は、ハイドリノを形成するための触媒として、機能するＯＨおよびＨ_２Ｏのうちの少なくとも１つを形成するために、Ｈ_２、Ｈ、Ｈ^＋、Ｈ_２Ｏ、Ｈ_３Ｏ^＋、ＯＨ、ＯＨ^＋、ＯＨ⁻、ＨＯＯＨおよびＯＯＨ⁻のうちの少なくとも１つなどのＨ種との酸化反応を経てもよい。Ｈがの源はＬａＮｉ_５Ｈ_６などの水素化物、水酸化物、またはオキシ水酸化物化合物などの化合物、Ｈ_２、Ｈ_２源、およびＮｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、またはｂ（Ｈ_２）などの水素浸透膜のうちの少なくとも１つであってもよい。Ｏ種は、陰極でのＨ_２ＯまたはＯ_２の還元反応により供給されてもよい。Ｏ種のＯ_２源は、大気からであってもよい。あるいは、Ｏ種は、セルに供給されてもよい。ＯＨ⁻、ＨＯＯＨ、ＯＯＨ⁻、Ｏ⁻、Ｏ^２−、Ｏ_２ ⁻およびＯ_２ ^２−などのＯ種の好適な源は、酸化物、アルカリ金属のものなどの過酸化物、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のものなどの超酸化物、水酸化物、本開示のものなどのオキシ水酸化物である。典型的な酸化物は、ＮｉＯおよびＣｏＯ、およびＳｎＯなどのＳｎなどの遷移金属、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏなどのアルカリ金属、およびＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯなどのアルカリ土類金属の酸化物である。ＮｉＯまたはＣｏＯなどの源酸化物は、溶融塩電解質に添加されてもよい。さらに典型的な酸化物は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、およびＷのグループからの１つである。典型的なセルは、［Ｎｉ（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｆｅ（Ｈ_２）、またはＮｂ（Ｈ_２）、またはＬａＮｉ_５Ｈ_６／ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ−ＬｉＸ、ＮａＯＨ−ＮａＸなどのアルカリ性水酸化物を含む共晶塩電解質などの水素化物（ここで、Ｘは、ハロゲン化物または硝酸塩である）、またはＬｉＯＨ−Ｌｉ_２ＸまたはＮａＯＨ−Ｎａ_２Ｘ（ここで、Ｘは 硫酸塩または炭酸塩である）、およびＬｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯまたはＢａＯ、または、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、Ｓｎ、またはＷの酸化物、アルカリ金属のものなどの過酸化物、またはアルカリ金属およびアルカリ土類金属／Ｎｉのものなどの超酸化物、または陽極のそれと同一であってもよい他の金属］である。

１つの実施形態において、ＯＨ⁻は、Ｈがハイドリノを形成するために触媒として機能できるＨ_２Ｏを形成するために、酸化され、陽極でＨと反応させてもよい。双方の場合において、Ｈは、線６４２およびレギュレータ６４４（図２２）を通して流出されるタンクまたは供給物６４０などの水素源からのＮｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｐｄ、ＰｄＡｇまたはＦｅがなどの膜を介して浸透できるＬａＮｉ_５Ｈ_６またはＨ_２などの水素化物などの源からであってもよい。その源は、実質的に純粋なＨ_２を供給するためのＨ_２およびＯ_２のセパレータをもつ水溶液電解セル６４０であってもよい。Ｈ_２Ｏは、陰極でのＨ_２およびＯＨ⁻に対して還元されてもよい。図２２に示される１つの実施形態において、ＣＩＨＴセルは、Ｈ_２ＯおよびＨ_２の収集およびリサイクリングシステムを含む。ＣＩＨＴ６５０セルは、陽極で形成されたものなどのＣＩＨＴセルからＨ_２Ｏ蒸気を収集するために、容器６５１、陰極６５２、陽極６５３、負荷６５４、電解質６５５、およびシステム６５７を含む。Ｈ_２Ｏ収集システムは、セルからＨ_２Ｏ収集チャンバ６５８に蒸気通路６５９を通してＨ_２Ｏ蒸気を受け入れるために、セルに接続された第１のチャンバ６５８を含む。収集システムは、Ｈ_２Ｏ吸収材およびＨ_２Ｏコンデンサ６６０のうちの少なくとも１つを含む。収集された水は、ポンプ６６３により、またはヒーター６６５により収集された水を加熱することにより生成された圧力により、支援された通路６６１を通じてＨ_２Ｏ蒸気または液状水としてＣＩＨＴセルに戻されてもよい。水の流れおよびあらゆる蒸気の圧力は、ゲージ６６９により監視され、弁６６６、６６７および６６８によりチャンバにおいて制御されてもよい。水は、戻されたＨ_２Ｏに対して多孔性であってもよい陰極６５２に戻されてもよい。ＣＩＨＴセルは、ＣＩＨＴセルからＨ_２を収集するためにシステム６７１をさらに含む。Ｈ_２収集システムは、Ｈ_２ゲッター６７３を含む第２のチャンバ６７２を備え、ここで、陰極で形成された陽極源およびＨ_２からの未反応のＨ_２は、Ｈ_２ゲッターにより収集されてもよい。Ｈ_２Ｏ収集システムにより少なくとも部分的に取り除かれた水を有するＨ_２は、気体通路６７５を通して第１のチャンバから第２のチャンバに流出する。１つの実施形態において、Ｈ_２Ｏが第２のチャンバに入り、且つゲッターと反応するのを防ぐために、Ｈ_２選択膜は、チャンバ間に存在する。ゲッターは、遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、内部遷移金属、希土類金属、金属の組み合わせ、合金、および本開示のものなどの水素貯蔵材料を備えてもよい。収集されたＨ_２は、ポンプ６７８により、またはヒーター６８０により収集されたＨ_２を加熱することにより生成された圧力により、支援された通路６７６を通じてＣＩＨＴセルに戻されてもよい。Ｈ_２の流れおよび圧力は、ゲージ６８４により監視され、弁６８１および６８２によりチャンバにおいて制御されてもよい。ゲッターは、セルに対して開かれた弁６８１および閉じられた弁６８２により水素を収集してもよく、ここで、ヒーターは、Ｈ_２を再吸収するための好適な１つの温度でそれを維持する。その後、値６８１は、閉じられてもよく、温度は、ゲージ６８４により測定された所望の圧力に対して水素を放出させる温度に上昇される。弁６８２は、加圧された水素がセルに流れることを可能にするために開かれてもよい。その流れは、Ｈ_２浸透壁を備える陽極６５３の方にであってもよい。弁６８２は、閉じられていてもよく、ヒーター６８０は、温度を下げられ、弁６８１は、反復サイクルのゲッター６７３によりＨ_２を収集するために開かれた。１つの実施形態において、ヒーター、弁、およびゲージへの電力は、ＣＩＨＴセルにより供給されてもよい。１つの実施形態において、収集システムとセルとの間の温度差は、Ｈ_２またはＨ_２Ｏをセルに導入するときの所望の圧力を達成するために用いられてもよい。例えば、Ｈ_２は、より高い塩温度で第２の高圧を達成するために温塩（ｈｏｔ ｓａｌｔ）に浸される、封止されたチャンバの第１の温度および圧力であってもよい。１つの実施形態において、ＣＩＨＴセルは、共通のガスマニホールドを通じて水素を供給されてもよい複数の水素浸透性の陽極を備える。

図２２に示されるシステムの別の実施形態において、Ｏ_２源は、大気、Ｏ_２、酸化物、Ｈ_２Ｏ、ＨＯＯＨ、水酸化物、およびオキシ水酸化物のうちの少なくとも１つなどの陰極６５１にて供給される。酸素源は、また、複数であってもよい選択弁または細胞膜６４６を通じてセルに供給されてもよく、ここで、膜は、テフロン（登録商標）膜などのＯ２浸透性がある。その後、システム６５７は、セパレータを備え、他のセルは、窒素、水蒸気、および酸素のうちの少なくとも１つなどのガスで処理し、ここで、システム６７１は、未使用の水素を収集し、Ｈ_２浸透性のある陽極６５３を通じてなどして、それをセルに戻す。システム６５７は、水を濃縮してもよい。システム６６７は、それに加えて（または状況に応じて）Ｏ_２、Ｎ_２、およびことによると水を保持し、且つＨ_２がシステム６７１の方に選択的に通り抜けることを可能にするシステム６５７の出口にあってもよい選択的なＨ２浸透膜および弁６６８を備えてもよい。

１つの実施形態において、Ｈ_２浸透性の電極は、Ｈ_２気泡陽極６５３に置き換えられる。Ｈ_２は、６７８などの少なくとも１つのポンプを用いてＨ_２Ｏを取り除かれることなく再利用されてもよい。酸素が選択弁または細胞膜の６４６を通じて、またはＯ_２多孔性陰極６５２においてなどのようにセルに供給されるならば、それは、システム６５７によりＨ_２から取り除かれてもよい。散布によりＨ_２、Ｈ_２Ｏ、大気、およびＯ_２のうちの少なくとも１つを供給する典型的な多孔質電極は、外部のアルミナチューブ内でＮｉ多孔質体（Ｃｅｌｍｅｔ ＃６（住友電気工業））の堅く結合されたアセンブリを備える。大気がセルに供給されるならば、Ｎ_２は、再度循環されたＨ_２ガスから状況に応じて取り除かれる。ハイドリノを形成するために使い果たされた、またはシステムから消滅された任意のＨ_２も、置換されてもよい。Ｈ_２はＨ_２Ｏの電気分解から置換されてもよい。電気分解のための電力は、ＣＩＨＴセルからであってもよい。

熱エネルギーを生成するための１つの実施形態において、図２２に示されるセルは、Ｈを供給するために水素浸透膜６５３を備えてもよいし、陰極６５２を欠いてもよい。その溶液は、ＭＯＨ、Ｍ_２ＣＯ_３（ここで、Ｍはアルカリである）、Ｍ’（ＯＨ）_２、Ｍ’ＣＯ_３（ここで、Ｍ’はアルカリ土類である）、Ｍ’’（ＯＨ）_２、ＭＣＯ_３（ここで、Ｍ’’は遷移金属である）、希土類水酸化物、Ａｌ（ＯＨ）_３、Ｓｎ（ＯＨ）_２、Ｉｎ（ＯＨ）_３、Ｇａ（ＯＨ）_３、Ｂｉ（ＯＨ）_３、および本開示の他の水酸化物およびオキシ水酸化物のグループのうちの少なくとも１つなどのベースを含んでもよい。溶剤は、本開示の水溶性のものなどであってもよい。水素は、ハイドリノを形成するために触媒として機能してもよいＯＨおよびＨ_２Ｏのうちの少なくとも１つを形成するために、膜を介して浸透して、ＯＨ⁻により反応してもよい。反応混合物は、ＯＨおよびＨ_２Ｏ触媒のうちの少なくとも１つを形成する反応を容易にするために、オキシダントをさらに含んでもよい。オキシダントは、Ｏ源として、または本開示において示される、もしくは当業者に知られているようなオキシダントとして、機能するＨ_２Ｏ_２、Ｏ_２、ＣＯ_２、ＳＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｏ_２または別の化合物もしくはガスを含んでもよい。他の好適な典型的なオキシダントは、Ｍ_２Ｓ_２Ｏ_８、ＭＮＯ_３、ＭＭｎＯ_４、ＭＯＣｌ、ＭＣｌＯ_２、ＭＣｌＯ_３、ＭＣｌＯ_４（ここで、Ｍはアルカリ金属である）、およびＷＯ_２（ＯＨ）、ＷＯ_２（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）_２、ＶＯ（ＯＨ）_３、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_２（ＯＨ）_６、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｖ_２Ｏ_３（ＯＨ）_４、Ｖ_２Ｏ_４（ＯＨ）_２、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｍｎ_２Ｏ（ＯＨ）_５、ＭｎＯ_３（ＯＨ）、ＭｎＯ_２（ＯＨ）_３、ＭｎＯ（ＯＨ）_５、Ｍｎ_２Ｏ_２（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_６（ＯＨ）_２、Ｍｎ_２Ｏ_４（ＯＨ）_６、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）、ＴｉＯ（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）、Ｔｉ_２Ｏ_３（ＯＨ）_２、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_３、Ｔｉ_２Ｏ_２（ＯＨ）_４、およびＮｉＯ（ＯＨ）などのオキシ水酸化物である。セルは、約２５℃〜１０００℃、または約２００℃〜５００℃の温度領域などのような高温で動作されてもよい。容器６５１は、圧力容器であってもよい。水素は、約２〜８００気圧または約２〜１５０気圧の範囲などのような高圧圧力で供給されてもよい。Ｎ_２またはＡｒの約０．１〜１０気圧などのような不活性ガス被覆は、水溶液などの溶液の沸騰を防ぐために添加されてもよい。反応物質は、任意の所望の体積モル濃度比であってもよい。典型的なセルはＮｉ（Ｈ_２ ５０〜１００気圧）ＫＯＨ＋Ｋ_２ＣＯ_３であり、ＫＯＨ濃度は、０．１Ｍから約２００〜４００℃の動作温度で容器が飽和するまでのモル範囲であり、ここで、Ｋ_２ＣＯ濃度は０．１Ｍから約２００〜４００℃の動作温度で容器が飽和するまでのモル範囲である。

１つの実施形態において、水溶性アルカリセルは、陽極細胞膜および区画４７５が欠如していてもよい変更により図２０に示される１つの細胞膜で２つの区画セルを含む。陽極は、式（３３７）から与えられるようなＨ_２Ｏに対するＯＨ⁻との反応において酸化する金属を含んでもよい。ＯＨおよびＨ_２Ｏの少なくとも１つは、触媒として機能してもよい。陽極金属は、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのグループのうちの１つであってもよい。あるいは、陽極は、式（３１３）から与えられるようにＨ_２Ｏに対してＨを供給してＯＨ⁻を酸化させる本開示のＬａＮｉ_５Ｈ_６等などの水素化物を含んでもよい。陽極は、また、式（３４６）から与えられるようにＨ_２Ｏに対してＨを供給してＯＨ⁻を酸化させる区画４７５においてあってもよいＨ_２ガスなどのＨ２浸透膜４７２および水素源を含んでもよい。陰極でＨ_２Ｏは、式（３１５）から与えられるようにＨ_２およびＯＨ⁻に対して還元されてもよい。陰極４７３は、水素に対して高透磁率を有する金属を含んでもよい。電極は、チューブ電極のようなより高い表面領域を供給する形状を含んでもよく、それは多孔質電極を含んでもよい。水の還元率および収率のうちの少なくとも１つを増加させるために、水還元触媒が用いられてもよい。別の実施形態において、陰極半セル反応物質は、Ｈ_２Ｏの還元率および収率のうちの少なくとも１つを増加させるためにエネルギーを放出するＨとの化合物を形成するＨ反応物質を含む。Ｈ反応物質は、陰極区画４７４に含まれていてもよい。水の還元により形成されたＨは、水素浸透膜４７３に浸透し、Ｈ反応物質と反応してもよい。Ｈ浸透性電極は、Ｖ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｎｉ（Ｚｒ）、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｐｄ、ＰｄがコーティングされたＡｇ、ＰｄがコーティングされたＶ、ＰｄがコーティングされたＴｉ、希土、他の超硬合金、および当業者に知られているような金属などを含んでもよい。Ｈ反応物質は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属および希土類金属のような水素化物、合金またはその混合物を形成する元素または化合物、および本開示のもののような水素貯蔵材料であってもよい。典型的な反応は、次式により表される。
陰極外壁

陰極内壁

化学物質は、熱的にそれを分解するために陰極区画において形成された任意の水素化物を加熱することにより熱的に再生されてもよい。水素は、初期の陽極反応物質を再生するために、陽極区画に流出されてもよいし、またはポンプで送り込まれてもよい。再生反応が陰極および陽極の区画において生じてもよいし、または、区画の一方または両方の化学物質は、再生を行なうために１つ以上の反応槽に移送されてもよい。あるいは、金属のような初期の陽極金属または水素化物、および陰極反応物質は、もとの場所でまたは遠隔にて電気分解により再生されてもよい。典型的なセルは、［Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｇｅ、Ａｕ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｈｇ、Ｍｏ、Ｏ、Ｐｄ、Ｒｅ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｓｅ、Ａｇ、Ｔｃ、Ｔｅ、Ｔｌ、およびＷのうちの１つなどの酸化可能な金属、ＬａＮｉ_５Ｈ_６またはＨ２などの金属水素化物、Ｖ、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｐｄ、ＰｄがコーティングされたＡｇ、ＰｄがコーティングされたＶ、およびＰｄがコーティングされたＴｉ／ＫＯＨ（飽和水溶液）／Ｍ（Ｍ’）のうちの１つなどの水素浸透膜］であり、ここで、Ｍは、Ｖのうちの１つなどの水素浸透膜、Ｎｂ、Ｆｅ、Ｆｅ−Ｍｏ合金、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｂｅ、Ｔａ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｔｈ、Ｐｄ、ＰｄがコーティングされたＡｇ、ＰｄがコーティングされたＶ、およびＰｄがコーティングされたＴｉであり、Ｍ’は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属および希土類金属のうちの１つ、合金、またはその混合物などの水素化物を形成する金属、または水素貯蔵材料である。セルは、高温および圧力で動作されてもよい。

１つの実施形態において、移動イオンは、Ｈ源とともに触媒として機能してもよいＯＨおよびＨ_２Ｏのうちの少なくとも１つを形成するＨ源と反応する酸化物イオンである。陰極は、酸素などの酸化物イオン源または酸化物などの合成物を含むＯを含んでもよい。セルは、電解質および塩橋のうちの少なくとも１つを含んでもよい。電解質は、約１２Ｍから飽和さるまでの範囲などのような高濃度を有してもよいＫＯＨのようなアルカリ性水酸化物などの水酸化物であってもよい。塩橋は、酸化物イオンにとって選択的であってもよい。好適な塩橋は、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガドリニアがドープされたセリア（ＣＧＯ）、ランタン没食子酸塩、およびＢｉＣｕＶＯ_ｘなどのビスマス銅バナジウム酸化物である。Ｌａ_１−ｘＳｒ_ｘＣｏ_ｙＯ_３−などのいくつかの灰チタン石材料は、また、混合酸化物および電子導電性を示す。Ｈ源は、水素ガスおよび解離剤、水素浸透膜、または水素化物であってもよい。典型的なセルは、［ＰｔＣ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、ＣｅＨ_２、ＬａＨ_２、ＺｒＨ_２もしくはＬｉＨ／ＹＳＺ／Ｏ、または酸化物］である。

１つの実施形態において、ＣＩＨＴセルは、コジェネレーションシステムを含み、ここで、電気および熱エネルギーは、負荷のために生成される。電気的および熱負荷のうちの少なくとも１つは、内部および外部のうちの少なくとも１つであってもよい。例えば、ハイドリノを形成することにより生成された熱または電気エネルギーの少なくとも一部は、溶融塩電解質または溶融反応物質を含むＣＩＨＴセルの溶融塩の温度などのようなセル温度を維持してもよい。電気エネルギーは、生成物からの始原細胞反応物質を再生するために、電気分解動力を少なくとも部分的に供給してもよい。１つの実施形態において、水溶性または溶融塩電解質などの電解質は、熱を取り除き、それを負荷に究極的に移送する熱交換器を通じて、またはその熱交換器にわたって、ポンプで送り込まれてもよい。

１つの実施形態において、オキシ水酸化物陰極反応物質は、酸性水溶液、有機酸電解液、または無機酸電解液などのような酸性溶液において安定する。典型的な酸は、酢酸、アクリル酸、安息香酸、プロピオン酸酸、または酸性の有機溶媒である。塩は、ハロゲン化アルカリ、硝酸塩、過塩素酸塩、二水素リン酸塩、リン酸水素、リン酸塩、硫酸水素塩または硫酸塩などのような本開示のうちの１つであってもよい。プロトンは、陽極での酸化により形成され、水素は、陰極で形成され、ここで、少なくとも水素のうちのいくつかは、ハイドリノを形成するために反応する。典型的な反応は、次式により表される。
陰極

陽極

Ｍは、遷移金属またはＡｌなどのような金属であり、Ｍ’は、金属水素化物の金属である。陰極は、オキシ水酸化物を含んでもよく、陽極は、金属水素化物および水素の少なくとも１つなどのＨ^＋源を含んでもよい（いずれの場合もＰｔ／Ｃ、Ｐｄ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、またはＲｕ／Ｃなどのような解離剤とともに）。水素源は、また、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｐｄ−Ａｇ合金（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔａ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、またはＮｂ（Ｈ_２）などの水素浸透膜およびＨ２ガスであってもよい。少なくとも１つの半セル反応物質は、炭素、カーバイドまたは硼化物のような支持体をさらに含んでもよい。移動イオンとして挿入されるＨ材料およびＨ^＋を有する陰極を備えるセルは、連続的に再生され、他の挿入されたＨが少なくとも水素およびハイドリノを形成するために消費されるとき、移動するＨのうちの少なくともいくつかは、陰極物質に挿入される。陰極物質は、また、ＨＹなどのようなＨ^＋をドープされたゼオライトなどのようなマトリックスのＨ^＋を含んでもよい。他の実施形態において、ゼオライトは、ＮａＹ内のＮａなどのような金属カチオンによりドープされてもよく、ここで、金属カチオンは、移動Ｈにより置き換えられるか、または移動Ｈにより反応する。典型的なセルは、［Ｈ_２およびＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／ＣもしくはＲｕ／Ｃ、またはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属もしくは水成電解質、イオン液体、ナフィオンもしくは固体プロトン伝導体／ミズーリ（ＯＨ）（ここで、Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌなどのような金属である）、ＨＹ、またはＮａＹ ＣＢなどの希土類水素化物／Ｈ^＋導体などの金属水素化物］、および［ＣｏＯ（ＯＨ）などのＨＣｌ−ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩／オキシ水酸化物などのＰｔＣ（Ｈ_２）／陽子導体などの陽子源］である。

１つの実施形態において、Ｈ源は水素を含む。原子状水素は、またはＲｕ／Ｃなどのような解離剤上で形成されてもよい。水素源は、また、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｐｄ−Ａｇ合金（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔａ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、またはＮｂ（Ｈ_２）などのような水素浸透膜およびＨ２ガスであってもよい。セルは、ナフィオンおよび酸性水溶液などのような細胞膜を処理するＨ^＋イオンなどの水溶性の陽イオン交換細胞膜を含んでもよい。酸性電解液は、水溶性のＨＸ（Ｘはハロゲン化物）、ＨＮＯ_３または酢酸などのような有機酸などの酸性水溶液であってもよい。陽極は、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）などのようなオキシ水酸化物であってもよい。酸性溶液において、反応は次式により表される。
陽極

式（４０４）の陰極反応またはＨ^＋の任意の源からの別の陰極反応は、次式により表されてもよい。

典型的なセルは、［Ｈ２およびＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、もしくはＲｕ／Ｃ、またはアルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、もしくはＨＸ（ここでＸはハロゲン化物である）もしくはＨＮＯ_３などの希土類水素化物／酸性水溶液などの金属水素化物、ナフィオン、イオン液体、堅実なＨ^＋導体などのようなＨ^＋ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）などのようなＨＣｌ−ＬｉＣｌ−ＫＣｌ溶融塩／ミズーリ（ＯＨ）（ここで、Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌなどの金属である）、またはカルコゲニドを挿入された他のＨ、ＨＹもしくはＮａＹ］である。他の実施形態において、電解質は、有機溶媒のイオン液体または塩であってもよい。セルは、充電により、または化学処理により、再生されてもよい。

別の実施形態において、陰極での還元によりＨを形成するために、Ｈ^＋は陽極から陰極に移動してもよい。Ｈは、水素化物を形成するために金属などの水素化物アクセプタまたはシンクに結合してもよいし、または、それは水素と化合された化合物を形成するために結合してもよい。Ｈ原子は、ハイドリノを形成するために好適な環境において相互に作用してもよい。環境は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、貴金属、または水素化物を形成する希土類金属などのような金属などのＨ原子のためのシンクを含んでもよい。あるいは、
Ｈシンクは、水素と化合するＬｉ_３ＮまたはＬｉ_２ＮＨなどのＭ−Ｎ−Ｈ方式の化合物などのような化合物であってもよい。Ｈシンクは、金属が欠けていてもよい層間化合物であってもよい。Ｈは、Ｌｉサイトなどの金属サイトを置換してもよいし、またはＬｉなどの金属を置き換えてもよい。好適な典型的な層間化合物は、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆが（ＭはＦｅ、Ｔｉである）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、またはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの層状遷移金属酸化物、ＬｉＴｉ_２Ｏ_４、および他のＬｉ層状カルコゲニドおよびＬｉに置き換わるまたはＬｉが欠けているいくつかのＨとともにこれらの化合物の少なくとも１つである。電解質は、無機の流動プロトン伝導体であってもよい。Ｈ源は、Ｐｔ／ＣおよびＨ_２ガス、およびＨ_２およびＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／ＣおよびＲｕ／ＣなどのＰＥＭ燃料電池の他の陰極であってもよい。水素源は、また、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｐｄ−Ａｇ合金（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔａ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、またはＮｂ（Ｈ_２）などのような水素浸透膜およびＨ_２ガスであってもよい。Ｈ^＋を形成するＨ_２の源は、アルカリ水素化物、ＭｇＨ_２などのアルカリ土類水素化物、遷移金属水素化物、内部遷移金属水素化物、およびＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／ＣおよびＲｕ／Ｃなどの陽極半セル反応物質と接触してもよい希土類水素化物などの水素化物であってもよい。典型的なセルは、［Ｐｔ（Ｈ_２）、Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）、ボラン、アミノボランおよびボランアミン、ＡｌＨ_３、またはＨ−Ｘ化合物（Ｘは、Ｖ、ＶＩまたはＶＩＩ族元素）硝酸アンモニウム−トリフルオロアセテート／Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨまたはＭ（Ｍは、遷移金属、内部遷移金属もしくは希土類金属などの金属）などの液体電解質を含む／無機塩混合物、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｔｉである）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、またはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、およびＬｉＴｉ_２Ｏ_４などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの層状遷移金属酸化物のグループのうちの少なくとも１つを含むＬｉ欠損化合物、および、他のＬｉ層状カルコゲニド］である。

別の実施形態において、陰極での還元によりＨに挿入された化合物を形成するために、Ｈ^＋は、陽極から陰極に移動してもよい。Ｈ_２ガスなどのＨ源、および炭素などの支持体上のＰｔ、Ｒｅ、Ｒｈ、ＩｒまたはＰｄなどの解離剤は、ナフィオン、イオン液体、固体のプロトン伝導体または陰極半セルに対する水成電解質などの電解質を処理するＨ^＋を通じて移動Ｈ^＋に対して陽極で酸化されてもよく、それは、挿入するとき、Ｈに対して還元される。陰極物質は、Ｈを挿入することができる層間化合物である。１つの実施形態において、Ｈ^＋は、挿入し、且つ還元される移動イオンとしてＬｉ^＋またはＮａ^＋を置換する。生成化合物は、挿入されたＨを含んでもよい。陰極化合物は、ＨＣｏＯ_２およびＮｉＯ（ＯＨ）も指定されたＣｏＯ（ＯＨ）などの生成物をそれぞれ挿入された対応するＨを形成するＣｏＯ_２またはＮｉＯなどの層状酸化化合物などのカルコゲニドを含んでもよい。陰極物質は、取り除かれた少なくともいくつかのアルカリ（ことによるとすべてのアルカリ）とともにアルカリ挿入カルコゲニドを含んでもよい。陰極半セル化合物は、少なくとも取り除かれたＬｉなどのいくつかの挿入されたアルカリ金属とともにＬｉＣｏＯ_２またはＬｉＮｉＯ_２などの層状酸化物などアルカリ金属の欠損または劣化した層状酸化物などのような層状化合物であってもよい。１つの実施形態において、少なくともいくつかのＨおよび（ことによると）Ｌｉなどのいくつかのアルカリ金属は、放電の間に挿入する。少なくとも取り除かれたＬｉのうちのいくつかをもつ好適な層間化合物は、本開示のものなどのようなＬｉまたはＮａのイオンバッテリの陽極または陰極を含むものである。好適な典型的な層間化合物は、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ （Ｍは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、ＴｉＬｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、もしくはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの層状遷移金属酸化物、およびＬｉＴｉ_２Ｏ_４のグループの少なくとも１つ、取り除かれたＬｉの少なくともいくつか（ことによると全部）を有する他のＬｉ層状カルコゲニドを含む。典型的なセルは、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）、Ｐｄ／Ｃ（Ｈ_２）、アルカリ水素化物、ナフィオンなどのＲ−Ｎｉ／プロトン伝導体、ＬｉＣｌ−ＫＣｌなどの共晶、イオン液体、ＣｏＯ_２、ＮｉＯ_２の少なくとも１つ、およびＬｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｔｉである）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、またはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの層状遷移金属酸化物、および、ＬｉＴｉ_２Ｏ_４のグループの少なくとも１つなどの水成電解質／Ｈ層間化合物、取り除かれたＬｉの少なくともいくつか（ことによると全部）を有する他の層状Ｌｉカルコゲニド］である。他の実施形態において、アルカリ金属は別のものと置換される。

別の実施形態において、陰極物質は、アルカリ挿入カルコゲニドを含んでもよい。陰極半セル化合物は、ＬｉＣｏＯ_２またはＬｉＮｉＯ_２などの層状酸化物などのようなカルコゲニドアルカリ金属などの層状化合物であってもよい。１つの実施形態において、少なくともいくつかのＨおよび（ことによると）Ｌｉなどのいくつかのアルカリ金属は、放電の間に挿入し、ここで、Ｈは、Ｌｉに置き換わり、Ｌｉは、状況に応じてＬｉＨを形成してもよい。好適な層間化合物は、本開示のものなどのようなＬｉまたはＮａイオンバッテリの陽極または陰極を含むものである。好適で典型的な層間化合物は、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ）（ＭはＦｅ、Ｔｉである）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、またはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの層状遷移金属酸化物、およびＬｉＴｉ_２Ｏ_４のグループの少なくとも１つ、および他のＬｉ層状カルコゲニドを含む。典型的なセルは、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）、Ｐｄ／Ｃ（Ｈ_２）、アルカリ水素化物、ナフィオンなどのＲ−Ｎｉ／プロトン伝導体、ＬｉＣｌ−ＫＣｌなどの共晶混合物、イオン液体、ＣｏＯ_２、ＮｉＯ_２の少なくとも１つ、およびＬｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｔｉである）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、またはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの階層状の遷移金属酸化物、およびＬｉＴｉ_２Ｏ_４のグループの少なくとも１つなどの水成電解質／Ｈ層間化合物、および、他のＬｉ階層化カルコゲニド］である。他の実施形態において、アルカリ金属は別のものと置換される。

１つの実施形態において、Ｈアクセプタは、遷移金属、内部遷移金属、希土類金属、または貴金属などの水素化物を形成する金属である。他の実施形態において、Ｈアクセプタは、塩基性塩を含む、または酸のアニオンを有する化合物である。陰極半セル反応物質（ここで、Ｈ^＋は、移動イオンまたは陽極半セル反応物質であり、Ｈ⁻は、移動イオンである）を含んでもよい典型的な化合物は、ＭＮＯ_３、ＭＮＯ、ＭＮＯ_２、Ｍ_３Ｎ、Ｍ_２ＮＨ、ＭＮＨ_２、ＭＸ、ＮＨ_３、ＭＢＨ_４、ＭＡｌＨ_４、Ｍ_３ＡｌＨ_６、ＭＯＨ、Ｍ_２Ｓ、ＭＨＳ、ＭＦｅＳｉ、Ｍ_２ＣＯ_３、ＭＨＣＯ_３、Ｍ_２ＳＯ_４、ＭＨＳＯ_４、Ｍ_３ＰＯ_４、Ｍ_２ＨＰＯ_４、ＭＨ_２ＰＯ_４、Ｍ_２ＭｏＯ_４、ＭＮｂＯ_３、Ｍ_２Ｂ_４Ｏ_７ （Ｍ四硼酸塩）、ＭＢＯ_２、Ｍ_２ＷＯ_４、ＭＡｌＣｌ_４、ＭＧａＣｌ_４、Ｍ_２ＣｒＯ_４、Ｍ_２Ｃｒ_２Ｏ_７、Ｍ_２ＴｉＯ_３、ＭＺｒＯ_３、ＭＡｌＯ_２、ＭＣｏＯ_２、ＭＧａＯ_２、Ｍ_２ＧｅＯ_３、ＭＭｎ_２Ｏ_４、Ｍ_４ＳｉＯ_４、Ｍ_２ＳｉＯ_３、ＭＴａＯ_３、ＭＣｕＣｌ_４、ＭＰｄＣｌ_４、ＭＶＯ_３、ＭＩＯ_３、ＭＦｅＯ_２、ＭＩＯ_４、ＭＣｌＯ_４、ＭＳｃＯ_ｎ、ＭＴｉＯ_ｎ、ＭＶＯ_ｎ、ＭＣｒＯ_ｎ、ＭＣｒ_２Ｏ_ｎ、ＭＭｎ_２Ｏ_ｎ、ＭＦｅＯ_ｎ、ＭＣｏＯ_ｎ、ＭＮｉＯ_ｎ、ＭＮｉ_２Ｏ_ｎ、ＭＣｕＯ_ｎ、およびＭＺｎＯ_ｎのグループの１つ以上（ここで、ＭはＬｉ、ＮａまたはＫなどの金属などのカチオンであり、ｎ＝１、２、３、または４である）、オキシアニオン、強酸オキシアニオン、オキシダント、Ｖ_２Ｏ_３、Ｉ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｒｅ_２Ｏ_７、ＣｒＯ_３、ＲｕＯ_２、ＡｇＯ、ＰｄＯ、ＰｄＯ_２、ＰｔＯ、ＰｔＯ_２、Ｉ_２Ｏ_４、Ｉ_２Ｏ_５、Ｉ_２Ｏ_９、ＳＯ_２、ＳＯ_３、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ_３、Ｎ_２Ｏ_４、Ｎ_２Ｏ_５、Ｃｌ_２Ｏ、ＣｌＯ_２、Ｃｌ_２Ｏ_３、Ｃｌ_２Ｏ_６、Ｃｌ_２Ｏ_７、ＰＯ_２、Ｐ_２Ｏ_３およびＰ_２Ｏ_５などの分子のオキシダント、ＮＨ_４Ｘ（ここで、Ｘは当業者に知られている硝酸塩または他の好適なアニオンである）、およびＦ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＮＯ_３ ⁻、ＮＯ_２ ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＨＳＯ_４ ⁻、ＣｏＯ_２ ⁻、ＩＯ_３ ⁻、ＩＯ_４ ⁻、ＴｉＯ_３ ⁻、ＣｒＯ_４ ⁻、ＦｅＯ_２ ⁻、ＰＯ_４ ^３−、ＨＰＯ_４ ^２−、Ｈ_２ＰＯ_４ ⁻、ＶＯ_３ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻およびＣｒ_２Ｏ_７ ^２−を含むグループのうちの１つなどのＨ合成物を形成することができるアニオンを有する化合物、および他の同様のアニオンである。セルは、金属水素化物もしくは水素ガスなどの水素化物、およびＰｔ／ＣまたはＰｄ／Ｃなどの解離剤、セパレータもしくは塩橋、ナフィオンもしくはイオン液体などのプロトン伝導電解質などの電解質などのような水素源などの陽子源である陰極をさらに含んでもよい。水素源は、また、Ｔｉ（Ｈ_２）、Ｐｄ−Ａｇ合金（Ｈ_２）、Ｖ（Ｈ_２）、Ｔａ（Ｈ_２）、Ｎｉ（Ｈ_２）、またはＮｂ（Ｈ_２）などのような水素浸透膜およびＨ_２ガスであってもよい。典型的なセルは、［Ｐｔ／Ｃ（Ｈ_２）、Ｐｄ／Ｃ（Ｈ_２）、アルカリ水素化物、ナフィオンなどのＲ−Ｎｉ／プロトン伝導体、ＬａなどのＬｉＣｌ−ＫＣｌイオン液体／希土類金属などのような共晶、Ｌｉ_２ＳＯ_４などの塩基性塩、遷移金属、内部遷移金属、希土類金属、または貴金属などの水素化物を形成する金属、ＭＮＯ_３、ＭＮＯ、ＭＮＯ_２、Ｍ_３Ｎ、Ｍ_２ＮＨ、ＭＮＨ_２、ＭＸ、ＮＨ_３、ＭＢＨ_４、ＭＡｌＨ_４、Ｍ_３ＡｌＨ_６、ＭＯＨ、Ｍ_２Ｓ、ＭＨＳ、ＭＦｅＳｉ、Ｍ_２ＣＯ_３、ＭＨＣＯ_３、Ｍ_２ＳＯ_４、ＭＨＳＯ_４、Ｍ_３ＰＯ_４、Ｍ_２ＨＰＯ_４、ＭＨ_２ＰＯ_４、Ｍ_２ＭｏＯ_４、ＭＮｂＯ_３、Ｍ_２Ｂ_４Ｏ_７ （Ｍ四硼酸塩）、ＭＢＯ_２、Ｍ_２ＷＯ_４、ＭＡｌＣｌ_４、ＭＧａＣｌ_４、Ｍ_２ＣｒＯ_４、Ｍ_２Ｃｒ_２Ｏ_７、Ｍ_２ＴｉＯ_３、ＭＺｒＯ_３、ＭＡｌＯ_２、ＭＣｏＯ_２、ＭＧａＯ_２、Ｍ_２ＧｅＯ_３、ＭＭｎ_２Ｏ_４、Ｍ_４ＳｉＯ_４、Ｍ_２ＳｉＯ_３、ＭＴａＯ_３、ＭＣｕＣｌ_４、ＭＰｄＣｌ_４、ＭＶＯ_３、ＭＩＯ_３、ＭＦｅＯ_２、ＭＩＯ_４、ＭＣｌＯ_４、ＭＳｃＯ_ｎ、ＭＴｉＯ_ｎ、ＭＶＯ_ｎ、ＭＣｒＯ_ｎ、ＭＣｒ_２Ｏ_ｎ、ＭＭｎ_２Ｏ_ｎ、ＭＦｅＯ_ｎ、ＭＣｏＯ_ｎ、ＭＮｉＯ_ｎ、ＭＮｉ_２Ｏ_ｎ、ＭＣｕＯ_ｎ、およびＭＺｎＯ_ｎのグループの１つ以上（ここで、ＭはＬｉ、ＮａまたはＫなどの金属などのカチオンであり、ｎ＝１、２、３、または４である）、オキシアニオン、強酸のオキシアニオン、オキシダント、Ｖ_２Ｏ_３、Ｉ_２Ｏ_５、ＭｎＯ_２、Ｒｅ_２Ｏ_７、ＣｒＯ_３、ＲｕＯ_２、ＡｇＯ、ＰｄＯ、ＰｄＯ_２、ＰｔＯ、ＰｔＯ_２、Ｉ_２Ｏ_４、Ｉ_２Ｏ_５、Ｉ_２Ｏ_９、ＳＯ_２、ＳＯ_３、ＣＯ_２、Ｎ_２Ｏ、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｎ_２Ｏ_３、Ｎ_２Ｏ_４、Ｎ_２Ｏ_５、Ｃｌ_２Ｏ、ＣｌＯ_２、Ｃｌ_２Ｏ_３、Ｃｌ_２Ｏ_６、Ｃｌ_２Ｏ_７、ＰＯ_２、Ｐ_２Ｏ_３およびＰ_２Ｏ_５、などの分子のオキシダント、ＮＨ_４Ｘ（Ｘは、当業者に知られている硝酸塩または他の好適なアニオンである）、およびＦ⁻、Ｃｌ⁻、Ｂｒ⁻、Ｉ⁻、ＮＯ_３ ⁻、ＮＯ_２ ⁻、ＳＯ_４ ^２−、ＨＳＯ_４ ⁻、ＣｏＯ_２ ⁻、ＩＯ_３ ⁻、ＩＯ_４ ⁻、ＴｉＯ_３ ⁻、ＣｒＯ_４ ⁻、ＦｅＯ_２ ⁻、ＰＯ_４ ^３−、ＨＰＯ_４ ^２−、Ｈ_２ＰＯ_４ ⁻、ＶＯ_３ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻およびＣｒ_２Ｏ_７ ^２−を含むグループのうちの１つなどのＨ合成物を形成することができるアニオンを有する化合物、および他の同様のアニオン］である。

好適な化合物は、例えば、Ｌｉ_２ＨＰＯ_４を形成することができるＬｉＨＳＯ_４またはＬｉ_３ＰＯ_４を形成することができるＬｉ_２ＳＯ_４などの酸の塩類である。典型的な反応は、次式により表される。
陰極反応

陽極反応

再生

正味

別の実施形態において、金属水素化物は半セル反応の少なくとも１つにおいて分解されてもよいし形成されてもよく、ここで、半セル反応によるＨまたはＨの空孔の形成は、ハイドリノを形成するために反応するＨ原子を形成する。例えば、陰極での金属水素化物などの水素化物は、ハイドリノを形成するためにＨの相互作用を引き起こす水素化物の格子位置における空孔の形成により、Ｈ⁻を形成するために還元を経てもよい。さらに（またはその代わりに）Ｈ⁻は、陽極に移動し、Ｈに対する酸化を経る。Ｈ原子は、ハイドリノを形成するために好適な環境において相互に作用してもよい。その環境は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、貴金属、または水素化物を形成する希土類金属などの金属などの、Ｈ原子のためのシンクを含んでもよい。あるいは、Ｈシンクは、水素と化合するＬｉ_３ＮまたはＬｉ_２ＮＨなどのＭ−Ｎ−Ｈ方式の化合物などのような化合物であってもよい。Ｈシンクは、金属が欠けていてもよい層間化合物であってもよい。Ｈは、Ｌｉサイトなどの金属サイトを置換してもよいし、またはＬｉなどの金属を置き換えてもよい。好適な典型的な層間化合物は、Ｌｉグラファイト、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｔｉである）、Ｌｉ_ｘＬｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、またはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの層状遷移金属酸化物、およびＬｉＴｉ_２Ｏ_４、およびＬｉに置き換わるまたはＬｉが欠けているいくつかのＨとともにこれらの化合物の少なくとも１つである。さらに陽極材料は、Ｈを挿入する、またはＣｏＯ（ＯＨ）およびＮｉＯ（ＯＨ）をそれぞれ形成するＣｏＯ_２およびＮｉＯ_２などの層状遷移金属酸化物などの水素化合カルコゲニドを形成するカルコゲニドである。典型的なセルは、［Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨ、もしくはＭ（Ｍは、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属、または希土類金属などの金属である）、Ｌｉ欠損Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（ＭはＦｅ、Ｔｉである）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、もしくはＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２およびＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２などのＮｉ−ＭｎＣｏ酸化物などの層状遷移金属酸化物、およびＬｉＴｉ_２Ｏ_４、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属である）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍは、Ｆｅ、Ｔｉである）、および他のＬｉ層状カルコゲニド、およびＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｈ浸透性陰極およびＮｉ（Ｈ_２）およびＦｅ（Ｈ_２）などのＨ２などの溶融共晶塩などの伝導性電解質ＣｏＯ_２およびＮｉＯ_２／Ｈ⁻などの層状酸化物、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移または希土類金属水素化物などの水素化物（後者は、例えば、ＣｅＨ_２、ＤｙＨ_２、ＥｒＨ_２、ＧｄＨ_２、ＨｏＨ_２、ＬａＨ_２、ＬｕＨ_２、ＮｄＨ_２、ＰｒＨ_２、ＳｃＨ_２、ＴｂＨ_２、ＴｍＨ_２、およびＹＨ_２である）、およびＬｉ_２ＮＨまたはＬｉＮＨ_２などのＭ−Ｎ−Ｈ化合物］である。別の実施形態において、陽極反応物質は、オキシ水酸化物または対応する酸化物または部分的にアルカリが挿入されたカルコゲニドを含んでもよい。好適で典型的なオキシ水酸化物は、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）である。典型的なセルは、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（αＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）などのオキシ水酸化物のグループの少なくとも１つ、他の層状カルコゲニド、Ｈが挿入された層状カルコゲニド、およびＬｉＣｌ−ＫＣｌ／Ｈ浸透性陰極およびＮｉ（Ｈ_２）およびＦｅ（Ｈ_２）などのＨ_２などの溶融共晶塩などの伝導性電解質ＣｏＯ_２およびＮｉＯ_２／Ｈ⁻などの層状酸化物、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移または希土類金属水素化物などの水素化物（後者は、例えば、ＣｅＨ_２、ＤｙＨ_２、ＥｒＨ_２、ＧｄＨ_２、ＨｏＨ_２、ＬａＨ_２、ＬｕＨ_２、ＮｄＨ_２、ＰｒＨ_２、ＳｃＨ_２、ＴｂＨ_２、ＴｍＨ_２、およびＹＨ_２である）、およびＬｉ_２ＮＨまたはＬｉＮＨ_２などのＭ−Ｎ−Ｈ化合物］である。

したがって、セルは、水素源を含み、ここで、水素は、ハイドリノを形成する触媒および反応物質として機能する。水素源は、水素ガスまたは水素化物であってもよい。水素は、膜を介して浸透してもよい。セル反応は、Ｈを形成するためのＨ⁻の酸化、またはＨを形成するためのＨ^＋の還元を含んでいてもよい。典型的なセル反応は、次式により表される。
陰極反応

陽極反応

正味

陰極反応

陽極反応

正味

セルは、共晶のハロゲン化アルカリ混合物などの溶融塩などの電解質をさらに含んでもよい。半セル反応物質の少なくとも１つは、カーバイド、硼化物、または炭素などの高表面積の電気的な導電性支持体などのような支持体を含んでもよい。１つの実施形態において、陽極反応物質は、ＬｉまたはＬｉの合金などの金属などのようなＨまたはＨ⁻以外の還元体を含んでもよい。陰極反応物質は、ＣｅＨ_２、ＤｙＨ_２、ＥｒＨ_２、ＧｄＨ_２、ＨｏＨ_２、ＬａＨ_２、ＬｕＨ_２、ＮｄＨ_２、ＰｒＨ_２、ＳｃＨ_２、ＴｂＨ_２、ＴｍＨ_２がおよびＹＨ_２の少なくとも１つなどのＬｉＨとほぼ同様に安定している、またはＬｉＨよりも安定している電気的に伝導する水素化物などのような水素化物などのＨ源を含んでもよい。典型的なセルは［Ｌｉ／ＫＣｌ−ＬｉＣｌ／ＬａＨ_２ ＴｉＣ］である。少なくとも１つの半セル反応混合物は、水素化物、金属、金属水素化物、および金属膜を通じてのような浸透により供給された水素ガスまたは水素などの水素源の混合物のうちの少なくとも１つを含む。水素源または水素化物は、また、電解質または塩橋の成分であってもよい。典型的なセルは、［Ｌｉ／ＫＣｌ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ／ＬａＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＫＣｌ−ＬｉＣｌ／ＬａＨ_２ Ｍｇ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＫＣｌ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ／ＬａＨ_２ Ｍｇ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＫＣｌ−ＬｉＣｌ／ＬａＨ_２ ＺｒＨ_２ ＴｉＣ］、［Ｌｉ／ＫＣｌ−ＬｉＣｌ ＬｉＨ／ＬａＨ_２ ＺｒＨ_２ ＴｉＣ］、［ＬｉＭ／ＬｉＸ−ＬｉＨ／Ｍ_１Ｈ_２ Ｍ_２Ｈ_２支持体］であり、ＬｉＭは、Ｌｉ、Ｌｉ合金、またはＬｉ化合物であり、ＬｉＸ−ＬｉＨは、ハロゲン化リチウム（Ｘ）の共融混合物であり、他の共晶の塩電解質は、置換してもよく、Ｍ_１Ｈ_２およびＭ_２Ｈ_２は、第１水素化物および第２水素化物であり、その各々は、ＣｅＨ_２、ＤｙＨ_２、ＥｒＨ_２、ＧｄＨ_２、ＨｏＨ_２、ＬａＨ_２、ＬｕＨ_２、ＮｄＨ_２、ＰｒＨ_２、ＳｃＨ_２、ＴｂＨ_２、ＴｍＨ_２およびＹＨ_２、ＴｉＨ_２、ＶＨ、ＶＨ_１．６、ＬａＮｉ_５Ｈ_６、ＺｒＣｒ_２Ｈ_３．８、ＬａＮｉ_３．５５Ｍｎ_０．４Ａｌ_０．３Ｃｏ_０．７５、ＺｒＭｎ_０．５Ｃｒ_０．２Ｖ_０．１Ｎｉ_１．２、ＣｒＨ、ＣｒＨ_２、ＮｉＨ、ＣｕＨ、ＹＨ_２、ＹＨ_３、ＺｒＨ_２、ＮｂＨ、ＮｂＨ_２、ＰｄＨ_０．７、ＬａＨ_２、ＬａＨ_３、ＴａＨ、ランタニド水素化物：ＭＨ_２（蛍石）Ｍは、セリウム、プラセオジム、Ｎｂ、サマリウム、ガドリニウム、Ｔｂ、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、Ｔｍ、Ｌｕ；ＭＨ_３（立方）Ｍは、セリウム、プラセオジム、ネオジム、イッテルビウム；ＭＨ_３（六角形）Ｍは、サマリウム、ガドリニウム、Ｔｂ、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、Ｔｍ、Ｌｕ；アクチニド水素化物：ＭＨ_２（蛍石）Ｍは、Ｔｈ、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ；ＭＨ_３（六角形）Ｍは、Ｎｐ、Ｐｕ、Ａｍ；およびＭＨ_３（立方体、複素構造）Ｍは、Ｐａ、Ｕ、アルカリ水素化物、アルカリ土類水素化物、遷移金属水素化物、内部遷移金属水素化物、希土類水素化物、貴金属水素化物、ＬｉＡｌＨ_４、ＬｉＢＨ_４、および同様の水素化物のグループに由来してもよい。ＬｉＨ、Ｌｉ、ＮａＨ、Ｎａ、ＫＨ、Ｋ、ＲｂＨ、Ｒｂ、ＣｓＨ、またはＣｓなどの少なくとも１つの水素化物または金属は、触媒または触媒源として機能してもよい。ハイドリノを形成するために反応する触媒またはＨは、セルの動作の間に形成されてもよい。あるいは、還元された移動イオンまたはその水素化物は、触媒または触媒源として機能してもよい。

１つの実施形態において、整数個のＨ原子は、少なくとも１つの他のもののための触媒として機能する。あるいは、還元された移動イオンまたはその水素化物は、触媒または触媒源として機能してもよい。セルは、陰極にて水素化物イオンを形成できるＨ源を含んでもよい。Ｈ源は、水素化物、金属チューブまたは膜陰極などの金属を通じて浸透に由来してもよい水素、水素貯蔵材料、水素化炭素などの水素化合材料、およびＭ−Ｎ−Ｈ方式化合物であってもよい。セルは、Ｈ⁻イオンの移動のための電解質を含んでもよい。好適な電解質は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌまたはＬｉＦ−ＬｉＣｌなどのアルカリ金属ハロゲン化物、ＮａＨ ＮａＡｌＥｔ_４、およびＫＨ−ＫＯＨの混合物を含むものなどの共晶溶融塩類である。陽極は、水酸化物イオン、水素、および陽子のうちの少なくとも１つのためのシンクを含んでもよい。水酸化物イオンは、陽極でＨに酸化されてもよい。Ｈは、ハイドリノを形成する反応物質および触媒として機能してもよい。Ｈのためのシンクは、水素化物を形成する金属、本開示のものなどの水素貯蔵材料、Ｍ−Ｎ−Ｈ方式化合物、イミドまたはアミドのうちの少なくとも１つを形成する窒化物またはイミド、および炭素（カルコゲニド）などの層間化合物の少なくとも１つ、およびリチウムイオン電池のそれらのものなどの本開示の他の化合物であってもよい。典型的なセルは、希土類水素化物、ＴｉＨ_２またはＺｒＨ_２などの陰極の金属水素化物、および希土類、ＴｉまたはＮｂ金属粉、またはアルカリ土類またはアルカリ金属などの水素化物を形成することができる陽極の金属を含む。あるいは、陽極反応物質は、Ｌｉ_３Ｎ、またはＨシンクであるアクティブにされた炭素などの化合物を含む。セルは、炭素、カーバイドなどの半セル、またはカーボンブラック、ＴｉＣ、ＷＣ、ＹＣ２、ＴｉＢ_２またはＭｇＢ_２などの硼化物のいずれのかの支持体をさらに含んでもよい。特有の典型的なセルは、［Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、希土類金属粉末、水素貯蔵材料、Ｒ−Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、炭素、Ｌｉ_３Ｎ、例えばＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、ＭｇＨ_２、ＬａＨ_２、ＣｅＨ_２、Ｒ−ＮｉなどのＬｉ_２ＮＨ／溶融共晶塩Ｈ⁻導体、例えばＮｉ（Ｈ_２）などの水素浸透性チューブのＨ源、または希土類がコーティングされたＦｅを含む他の金属］である。

１つの実施形態において、整数個のＨ原子は、少なくとも１つの他のもののための触媒として機能する。あるいは、還元された移動するイオンまたはその水素化物は、触媒または触媒源として機能してもよい。セルは、陽極で陽子を形成できるＨ源を含んでもよい。Ｈ源は、水素化物、金属チューブまたは膜陰極などの金属を通じて浸透に由来してもよい水素、水素貯蔵材料、水素化炭素などの水素化合材料、およびＭ−Ｎ−Ｈ方式化合物であってもよい。セルは、Ｈ^＋イオンの移動のための電解質を含んでもよい。電解質は、プロトン伝導体を含んでもよい。システムは、水溶性または非水性であってもよい。陰極は、水酸化物イオン、水素、および陽子のうちの少なくとも１つのためのシンクを含んでもよい。移動陽子は、陰極でＨまたはＨ⁻に還元されてもよい。Ｈは、ハイドリノを形成する反応物質および触媒として機能してもよい。Ｈのためのシンクは、水素化物を形成する金属、本開示のＭ−Ｎ−Ｈ方式化合物のものなどの水素貯蔵材料、イミドまたはアミドのうちの少なくとも１つを形成する窒化物またはイミド、炭素などの層間化合物、カルコゲニド、およびリチウムイオン電池のそれらのものなどの本開示の他の化合物であってもよい。典型的なセルは、希土類水素化物、ＴｉＨ_２またはＺｒＨ_２などの陽極の金属水素化物、および希土類、ＴｉまたはＮｂ金属粉、またはアルカリ土類またはアルカリ金属などの水素化物を形成することができる陰極の金属を含む。あるいは、陰極反応物質は、Ｌｉ_３Ｎ、またはＨシンクである活性炭などの化合物を含む。セルは、炭素、カーバイドなどの半セル、またはカーボンブラック、ＴｉＣ、ＷＣ、ＹＣ_２、ＴｉＢ_２またはＭｇＢ_２などの硼化物のいずれのかの支持体をさらに含んでもよい。特有の典型的なセルは、［ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、ＭｇＨ_２、ＬａＨ_２、ＣｅＨ_２、ＣｅＨ_２、Ｒ−Ｎｉ、例えばＮｉ（Ｈ_２）などの水素浸透性チューブのＨ源、または希土類をコーティングされたＦｅ／Ｈ^＋導体／Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、希土類金属粉末、水素貯蔵材料、Ｒ−Ｎｉ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、炭素、Ｌｉ_３Ｎ、Ｌｉ_２ＮＨを含む他の金属］である。

触媒としてＨを用いるシステムにとって、システムは、触媒または触媒源としてのアルカリ金属またはアルカリ金属の水素化物を欠いてもよく、これらの種との反応的なＭＡｌＣｌ_４（Ｍはアルカリ金属である）などの電解質を用いることができる。典型的なセルは、［Ｌｉ／ＬｉＡｌＣｌ_４／ＴｉＨ_２またはＺｒＨ_２］、［Ｋ／ＫＡｌＣｌ_４／ＴｉＨ_２またはＺｒＨ_２］［Ｎａ／ＮａＡｌＣｌ_４／ＴｉＨ_２またはＺｒＨ_２］、［ＴｉもしくはＮｂ／ＮａＡｌＣｌ_４／Ｎｉ（Ｈ_２）、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、またはＬａＨ_２］、および［Ｎｉ（Ｈ_２）、ＴｉＨ_２、ＺｒＨ_２、またはＬａＨ_２／ＮａＡｌＣｌ_４／ＴｉもしくはＮｂ］である。Ｈ触媒セルは、水素化物および金属製品それぞれに対するＨ_２の分解および添加により、熱的に再生されてもよい。あるいは、還元された移動するイオンまたはその水素化物は、触媒または触媒源として機能してもよい。

１つの実施形態において、セルは、溶融共晶の塩電解質、ＬｉＨなどの水素化物をさらに含む電解質などの電解質を含む。溶融共晶の塩電解質は、０．０００１ｍｏｌ％から飽和までの範囲で溶解されるＬｉＨとともにＬｉＣｌ−ＫＣｌ、ＬｉＦ−ＬｉＣｌ、ＬｉＣｌ−ＣｓＣｌ、またはＬｉＣｌ−ＫＣｌ−ＣｓＣｌなどのアルカリ金属ハロゲン化物の混合物を含んでもよい。または、溶融共晶塩電解質は、ＬｉＨと、例えばＬｉＣｌ、ＬｉＢｒおよびＬｉＩなどの１つ以上のハロゲン化アルカリとの混合物を含んでもよい。電解質は、所望の動作温度を得るために選択されてもよく、ここで、ハイドリノを形成するための反応は、有利である。温度は１つ以上の種の活動度、水素化物の混合物などの種の間の熱力学平衡、または電解質のＬｉＨの溶解度などの種の溶解度を制御するようにコントロールされてもよい。セル陰極および陽極は、２つの異材質、化合物、または金属を含んでもよい。１つの実施形態において、陰極金属は、電解質の水素化物よりも安定した水素化物を形成してもよいが、しかし、陽極金属は、より安定していない水素化物を形成してもよい。陰極は、例えば、Ｃｅ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｇｄ、Ｈｏ、Ｌａ、Ｌｕ、Ｎｄ、Ｐｒ、Ｓｃ、Ｔｂ、Ｔｍ、およびＹのうちの１つ以上を含んでもよい。陽極は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、またはＦｅなどの遷移金属、またはステンレス鋼を含んでもよい。水素は、膜を通じてなどの浸透により（ここで、膜は、陰極または陽極を含んでもよい）、または、外部アルミナ管内でＮｉ多孔質体（Ｃｅｌｍｅｔ＃６（住友電気工業））の堅く結合されたアセンブリから構成される多孔質電極などの多孔質電極を通して散布することにより、Ｈ_２ガスとして供給されてもよい。

他の実施形態において、電解質は、移動イオンがＬｉ^＋であるという場合の炭酸ジメチルまたは炭酸ジエチルおよび炭酸エチレンなどの有機溶媒のリチウムヘキサフルオロホスフェイトなどのリチウム塩などのようなＬｉ^＋電解質などの移動イオンのイオンを含んでもよい。そして、塩橋は、Ｌｉ^＋電解質で飽和したホウケイ酸塩ガラスなどのガラス、またはＬｉ^＋含浸ベータアルミナなどのセラミックであってもよい。電解質は、またセラミック、ポリマー、およびゲルの、少なくとも１つ以上を含んでもよい。典型的なセルは、（１）ＴｉＣと混合されたＬａＨ_２または１５％の炭素ＳＰ（ＭＭからの黒色炭素）と混合されたＬａＨ_２などの７〜１０ｍｇの金属水素化物を含む合成陽極の１ｃｍ^２、７５ｕｍ厚の円板と、（２）陰極として１ｃｍ^２のＬｉの金属円板と、および（３）セパレータ／電解質として１：１ジメチル炭酸塩／エチレン炭酸塩の１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液が飽和されたワットマンＧＦ／Ｄホウケイ酸塩ガラス繊維シートとを含む。他の好適な電解質は、炭酸エチレンなどの有機溶媒において、リチウムヘキサフルオロホスフェイト（ＬｉＰＦ_６）、リチウムヘキサフルオロアルセネート一水塩（ＬｉＡｓＦ_６）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ_４）、リチウムテトラフルオロ硼酸塩（ＬｉＢＦ_４）、およびリチウムトリフラート（ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３）である。さらに、Ｈ_２ガスは、陰極区画になどセルに添加されてもよい。

セルは、Ｌｉ触媒の源であるＬｉ^＋などのアルカリ金属イオンなどのような触媒または触媒源であるイオンを含んでもよい。イオン源は、対応する金属、アルカリ合金、またはアルカリ化合物であってもよい。セルは、塩橋またはセパレータを含み、本開示においてすべて示されるように、カーバイド、硼化物、または炭素などの電解質および（ことによると）支持体をさらに含んでもよい。１つの実施形態において、ＭＨ原子（ｍは整数である）は、他のＨ原子のための触媒として機能する。Ｈ原子は、カーバイド、硼化物、または炭素などの支持体上に維持されてもよい。Ｈ源は、Ｈガス、膜や水素化物を通じて浸透したＨ、またはアミドまたはイミドなどの化合物であってもよい。１つの実施形態において、支持体は、大規模な表面領域を有しており、水素化物または化合物などのＨ源に相関するモル過剰にある。典型的なセルは、［１：１ジメチル炭酸塩／エチレン炭酸塩／ＴｉＣにおける１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液が飽和されたＬｉ／ホウケイ酸塩ガラス繊維のシート］、［１：１ジメチル炭酸塩／エチレン炭酸塩／Ｆｅ粉における１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液が飽和されたＬｉ／ホウケイ酸塩ガラス繊維のシート］、［１：１ジメチル炭酸塩／エチレン炭酸塩／ＴｉＣ １０ｍｏｌ％のＬａＨ_２における１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液が飽和されたＬｉ／ポリオレフィンシート］、［１：１ジメチル炭酸塩／エチレン炭酸塩／ＷＣ １０ｍｏｌ％のＬａＨ_２における１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液が飽和されたＬｉ／ポリオレフィンシート］、［１：１ジメチル炭酸塩／エチレン炭酸塩／ＴｉＣ １０ｍｏｌ％のＬａＨ_２における１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液が飽和されたＬｉ／ポリプロピレン膜］、［１：１ジメチル炭酸塩／エチレン炭酸塩／ＷＣ １０ｍｏｌ％のＬａＨ_２における１ＭのＬｉＰＦ_６電解質溶液が飽和されたＬｉ／ポリプロピレン膜］、および［Ｌｉ源／塩橋またはセパレータ電解質／支持体およびＨ源］である。

１つの実施形態において、セルは、放電または電荷の間にアミド、イミド、または窒化物などの混合金属Ｍ−Ｎ−Ｈ方式化合物を形成しここで、Ｍは、任意の比における少なくとも２つの金属である。好適な金属は、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫなどのアルカリ金属、およびＭｇなどのアルカリ土類金属である。あるいは、混合金属Ｍ−Ｎ−Ｈ方式化合物は、少なくとも１つの半セルの出発原料である。電荷または放電の間に、化合物は、Ｈを得るまたは解くために反応する。１つの実施形態において、Ｈおよび触媒の生成、例えば置換、反応、または変位などの手段による空孔、およびＨ添加の少なくとも１つは、電気的な電力を作り出すためのハイドリノの形成をもたらす。後者の場合において、１つ以上のＨは、別のもののための触媒として機能してもよい。実施形態において、アルカリ金属イオンなどの金属イオンは、移動イオンであってもよい。他の実施形態において、Ｈ⁻またはＨ^＋は、移動イオンであってもよい。セルは、金属が混合物であるという追加機能をもつ本開示の陽極、陰極、塩橋、支持体、重み行列、および電解質を含んでもよい。他の実施形態において、半セル反応物質または生成物は、Ｍ−Ｎ−Ｈ方式化合物、ボラン、アミノボランおよびボランアミン、アルミニウム水素化物、アルカリアルミニウム水素化物、アルカリホウ化水素、アルカリ金属水素化物、アルカリ土類金属水素化物、遷移金属水素化物、内部遷移金属水素化物、および希土類金属水素化物のうちの少なくとも２つの混合物を含む。セルは、電解質、および状況に応じて、少なくとも１つの半セルに電解質を閉じ込める塩橋を含んでもよい。電解質は、共晶塩であってもよい。電解質は、少なくとも１つの半セルにおいてあってもよいイオン液体であってもよい。イオン液体は、エチルアンモニウム硝酸塩、約１％がドープされたなどの二水素リン酸塩によりドープされたエチルアンモニウム硝酸塩、ヒドラジニウム硝酸塩、ＮＨ_４ＰＯ_３−ＴｉＰ_２Ｏ_７およびＬｉＮＯ_３−ＮＨ_４ＮＯ_３の共晶塩などの本開示の少なくとも１つであってもよい。他の好適な電解質は、ＬｉＮＯ_３、アンモニウムトリフラート（Ｔｆ＝ＣＦ_３ＳＯ_３ ⁻）、トリフルオロ酢酸アンモニウム塩（ＴＦＡｃ＝ＣＦ_３ＣＯＯ⁻）アンモニウムテトラフルオロボラート（ＢＦ_４ ⁻）、アンモニウムメタンスルホナート（ＣＨ_３ＳＯ_３ ⁻）、硝酸アンモニウム（ＮＯ_３ ⁻）、チオシアン酸アンモニウム（ＳＣＮ⁻）、スルファミン酸アンモニウム（ＳＯ_３ＮＨ_２ ⁻）、フッ化水素アンモニウム（ＨＦ_２ ⁻）アンモニウム硫酸水素塩（ＨＳＯ_４ ⁻）アンモニウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＴＦＳＩ＝ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ⁻）、アンモニウムビス（ペルフルオロオクタンスルホニル）イミド（ＢＥＴＩ＝ＣＦ_３ＣＦ_２ＳＯ_２）_２Ｎ⁻）、ヒドラジニウム硝酸塩のグループの少なくとも１つの塩を含んでもよく、さらにＮＨ_４ＮＯ_３、ＮＨ_４Ｔｆ、およびＮＨ_４ＴＦＡｃのうちの少なくとも１つをさらに含む共融混合物などの混合物を含んでもよい。他の好適な溶剤は、リン酸などの酸を含む。典型的なセルは、［Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ／オレフィンセパレータ Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ ＰＦ_６ ＥＣ ＤＥＣ混合物、ＢＡＳＥ、または共晶塩／Ｍ’ＮＨ_２、Ｍ’_２ＮＨ Ｍ’＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ（ここで、Ｍは、Ｍ’とは異なる）、および状況に応じてイオン液体などの電解質、またはハロゲン化アルカリ塩混合物などの共晶塩、ＭもしくはＭ’ＡｌＨ_４またはＭもしくはＭ’ＢＨ_４、ＭもしくはＭ’ＨまたはＭもしくはＭ’Ｈ２などの水素化物（ここで、ＭおよびＭ’は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属または希土類金属）、および炭素などの支持体、カーバイド、または硼化物］および［少なくともＭ_３Ｎ、Ｍ_２ＮＨ、Ｍ’_３Ｎ、およびＭ’_２ＮＨ Ｍ、Ｍ’＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのグループのうちの２つの混合物（ここで、Ｍは、Ｍ’／ＬｉＣｌ−ＫＣｌなどのような共晶塩／とは異なる）、ＭもしくはＭ’ＨまたはＭもしくはＭ’Ｈ２などの水素化物（ここで、ＭおよびＭ’は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、内部遷移金属または希土類金属）、ＭもしくはＭ’ＡｌＨ_４またはＭもしくはＭ’ＢＨ_４、および炭素、カーバイド（炭化物？）または硼化物などの支持体］である。１つ以上のＨが触媒として機能するので、生成物は、ハイドリノ（式（６〜９）および式（１０））を形成するために遷移を経る別のＨのための触媒としてｐが機能するＨ原子の数に依存する、Ｈ（１／ｐ）、Ｈ_２（１／ｐ）、およびＨ⁻（／１／ｐ）のうちの少なくとも１つである。Ｈ_２（１／ｐ）およびＨ⁻（／１／ｐ）などの生成物は、式（２０）および（１２）にそれぞれしたがって陽子ＮＭＲにより識別されてもよい。

本開示の他の好適な層間化合物は、ＬｉＮｉ_１／３Ａｌ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２、ＬｉＡｌ_{１／３−ｘ}Ｃｏ_ｘＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｏ_２（０≦ｘ≦１／３）、ＬｉＮｉ_ｘＣｏ_１−２ｘＭｎ_ｘＯ_２（０≦ｘ≦１／３））、Ｌｉ_ｘＡｌ_ｙＣｏ_１−ｙＯ_２、Ｌｉ_ｘＡｌ_ｙＭｎ_１−ｙＯ_２、Ｌｉ_ｘＡｌ_ｙＣｏ_ｚＭｎ_{１−ｙ−ｚ}Ｏ_２、ＬｉＮｉ_１／２Ｍｎ_１／２Ｏ_２、および層間化合物を形成する金属の他の組み合わせおよび混合物である。Ｌｉは、少なくとも一部がＨと置換されてもよいし、または他の同様の化合物について本開示において記述されるような実施形態において、少なくとも一部が完全に取り除かれてもよい。Ｎａなどの別のアルカリ金属は、Ｌｉに対して置換してもよい。

本開示の好適なオキシ水酸化物は、Ｍ３^＋＝Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｇａ、およびＩｎ、および合金、およびＮｉ_１／２Ｃｏ_１／２およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３などのその混合物などのＭイオンを八面体に調整している。対応する典型的なオキシ水酸化物は、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）である。オキシ水酸化物は、挿入されたＨを含んでもよい。オキシ水酸化物は、頑丈な水素結合を有してもよい。頑丈なＨ結合を有する好適なオキシ水酸化物は、Ａｌ、Ｓｃ、Ｙ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｇａ、およびＩｎ、および合金、およびＮｉ_１／２Ｃｏ_１／２およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３などのその混合物を含むグループのそれらのものである。対応する典型的なオキシ水酸化物は、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）である。典型的なセルは、［Ｌｉ、Ｌｉ合金、Ｋ、Ｋ合金、Ｎａ、またはＮａ合金／セルガードＬＰ３０／ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）などのグループの少なくとも１つ］である。陽極は、放電の間に水酸化物を形成するために水と反応する金属などの反応物質を含んでもよい。水成電解質およびオキシ水酸化物陰極を含む典型的なＣＩＨＴセルは、［ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＰｄＣ（Ｈ_２）、もしくはＲ−Ｎｉ／ＫＯＨ（６Ｍから飽和水溶液まで）（ここで、ベースは、Ｋまたは２Ｋ^＋などの触媒または触媒源として機能してもよい）、または水酸化アンモニウム／ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３（ＯＨ）などのオキシ水酸化物などのＭＯ（ＯＨ）（Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌなどの金属）、およびさらにＨＹ］、［ＮｉＡｌ／ＫＯＨ／ＣｏＯＯＨ］、［Ｒ−Ｎｉ／Ｋ_２ＣＯ_３（水溶液）／ＣｏＯＯＨ］、および［Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、もしくはＡｇ金属／水溶性ＫＯＨ（６Ｍから飽和まで）などの放電の間の水とともに水酸化物または酸化物を形成する金属、またはＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グロウタイトおよびγ−ＭｎＯ（ＯＨ）亜マンガン酸塩）などの水酸化アンモニウム／ＭＯ（ＯＨ）（Ｍは、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ａｌなどの金属）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、およびＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）、またはＨＹ］である。実施形態において、オキシ水酸化物および金属カルコゲニドなどの化合物に挿入されたＨは、Ｏに結合されたＨ^＋および共有結合のＯ−Ｈ水素のうちの少なくとも１つを含む。陰極物質の中立性は、移動イオンの還元または、Ｍ２^＋に対する金属イオンＭ３^＋の還元などの金属イオンの還元のうちの少なくとも１つにより達成される。他の実施形態において、別のカルコゲニドは、Ｏに置換する。１つの実施形態において、Ｏ−Ｈ・・・Ｈの距離は、約２〜３Åの範囲、好ましくは約２．２〜２．７Åの範囲にあってもよい。１つの実施形態において、オキシ水酸化物などのＨ結合陰極反応物質または金属カルコゲニドは、Ｈ結合において加担し、結晶構造を変化させ（ここで、その変更は、結晶におけるＨ結合を増加させる）、且つハイドリノを形成するために速度を増加させることの少なくとも１つを備えるいくつかの結晶水をさらに含む。Ｈ結合は、温度に影響を受けやすい。したがって、１つの実施形態において、Ｈを結合する反応物質の温度は、ハイドリノ反応の速度、そして結果的に、電圧、ＣＩＨＴセルの電流、電力、およびエネルギーのうちの１つを制御するようにコントロールされる。オキシ水酸化物陰極を有するセルは、ヒーターにより制御された高温で動作されてもよい。

１つの実施形態において、Ｈはカルコゲニドに挿入し、ここで、その反応は、ハイドリノの形成をもたらし、次々に放出されるエネルギーは、セルエネルギーに寄与する。あるいは、移動イオンは、Ｈ挿入カルコゲニドにより反応し、ここで、その反応は、ハイドリノの形成をもたらし、次々に放出されるエネルギーは、セルエネルギーに寄与する。移動イオンは、ＯＨ⁻、Ｈ^＋、Ｍ^＋（Ｍはアルカリ金属）およびＨ⁻のうちの少なくとも１つであってもよい。放電の間のＨの挿入が可能である（それを経る）カルコゲニド反応物質と、少なくとも部分的に挿入されたＨであり、且つ放電の間のＨ変位などの反応を経るカルコゲニド反応物質との置換は、本開示の実施形態であり、ここで、カルコゲニド反応物質、および挿入または置換反応において含まれるそれらのものなどの他の反応物質は、当業者により決定されることができる本開示のそれらのものである。

特に、移動性のイオンはＯＨ⁻であるかもしれないが、ここで、アノードは、アルカリ、アルカリ土類、遷移金属、内部遷移金属、希土類水素化物、及びＲ−Ｎｉの少なくとも１つのような水素化合物のようなＨの源を含み、カソードは、Ｈをインターカレーションできる層状のカルコゲニドを含み、そして、電解質は、塩基がＫ又は２Ｋ^＋のような触媒の源又は触媒として機能するかもしれないところ、水溶性ＫＯＨのような塩基水溶液のようなＯＨ⁻導体である。セルは更に、ＣＧ３４０１のようなＯＨ⁻透過性のセパレータを含むかもしれない。典型的なセルは、［（４２００＃、スラリ）のようなＲ−Ｎｉのような水素化物又はＰｔＣ（Ｈ_２）又はＰｄＣ（Ｈ_２）のような水素源／ＫＯＨ（６Ｍ飽和迄）＋ＣＧ３４０１／ＣｏＯ_２のようなＨをインターカレーションできる層状のカルコゲニド、ＮｉＯ_２、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２］である。その代わりとして、カソード反応物は、Ｈがインターカレーションした層状のカルコゲニドを含む。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ（４２００＃、ｓｌｕｒｒｙ）のような水素化物又はＰｔＣ（Ｈ_２）又はＰｄＣ（Ｈ_２）のような水素源／ＫＯＨ（６Ｍ飽和迄）＋ＣＧ３４０１／ＣｏＯＯＨのようなＨインターカレーションした層状のカルコゲニド、ＮｉＯＯＨ、ＨＴｉＳ_２、ＨＺｒＳ_２、ＨＨｆＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＴｅＳ_２、ＨＲｅＳ_２、ＨＰｔＳ_２、ＨＳｎＳ_２、ＨＳｎＳＳｅ、ＨＴｉＳｅ_２、ＨＺｒＳｅ_２、ＨＨｆＳｅ_２、ＨＴａＳｅ_２、ＨＴｅＳｅ_２、ＨＲｅＳｅ_２、ＨＰｔＳｅ_２、ＨＳｎＳｅ_２、ＨＴｉＴｅ_２、ＨＺｒＴｅ_２、ＨＶＴｅ_２、ＨＮｂＴｅ_２、ＨＴａＴｅ_２、ＨＭｏＴｅ_２、ＨＷＴｅ_２、ＨＣｏＴｅ_２、ＨＲｈＴｅ_２、ＨＩｒＴｅ_２、ＨＮｉＴｅ_２、ＨＰｄＴｅ_２、ＨＰｔＴｅ_２、ＨＳｉＴｅ_２、ＨＮｂＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＭｏＳ_２、ＨＷＳ_２、ＨＮｂＳｅ_２、ＨＮｂＳｅ_３、ＨＴａＳｅ_２、ＨＭｏＳｅ_２、ＨＶＳｅ_２、ＨＷＳｅ_２、及びＨＭｏＴｅ_２］である。

移動性のイオンは、Ｈ^＋であるが、ここで、アノードは、水素ガスのようなＨの源及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、又はＲｕ／Ｃのような解離剤を含み、カソードは、Ｈをインターカレーションできる層状のカルコゲニドを含み、そして、電解質はＨ^＋導体である。典型的なセルは、［Ｈ_２及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、又はＲｕ／Ｃ／酸性の水溶性電解質のようなＨ^＋導体、イオン性液体、ナフィオン、又は固体プロトン導体／ＣｏＯ_２のようなＨをインターカレーションできる層状のカルコゲニド、ＮｉＯ_２、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２］である。その代わりとして、カソード反応物は、Ｈインターカレーションされた層状のカルコゲニドを含む。典型的なセルは、［Ｈ_２及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、又はＲｕ／Ｃ／酸性の水溶性電解質のようなＨ^＋導体、イオン性の液体、ナフィオン、又は固体プロトン導体／ＣｏＯＯＨのようなＨインターカレーションされた層状のカルコゲニド、ＮｉＯＯＨ、ＨＴｉＳ_２、ＨＺｒＳ_２、ＨＨｆＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＴｅＳ_２、ＨＲｅＳ_２、ＨＰｔＳ_２、ＨＳｎＳ_２、ＨＳｎＳＳｅ、ＨＴｉＳｅ_２、ＨＺｒＳｅ_２、ＨＨｆＳｅ_２、ＨＴａＳｅ_２、ＨＴｅＳｅ_２、ＨＲｅＳｅ_２、ＨＰｔＳｅ_２、ＨＳｎＳｅ_２、ＨＴｉＴｅ_２、ＨＺｒＴｅ_２、ＨＶＴｅ_２、ＨＮｂＴｅ_２、ＨＴａＴｅ_２、ＨＭｏＴｅ_２、ＨＷＴｅ_２、ＨＣｏＴｅ_２、ＨＲｈＴｅ_２、ＨＩｒＴｅ_２、ＨＮｉＴｅ_２、ＨＰｄＴｅ_２、ＨＰｔＴｅ_２、ＨＳｉＴｅ_２、ＨＮｂＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＭｏＳ_２、ＨＷＳ_２、ＨＮｂＳｅ_２、ＨＮｂＳｅ_３、ＨＴａＳｅ_２、ＨＭｏＳｅ_２、ＨＶＳｅ_２、ＨＷＳｅ_２、及びＨＭｏＴｅ_２］である。

移動性のイオンはＨ⁻であるかもしれないが、ここで、カソードは、アルカリ、アルカリ土類、遷移金属、内部遷移金属、希土類水素化物、及びＲ−Ｎｉ、及び水素ガス及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、又はＲｕ／Ｃのような解離剤、及び水素ガス及び水素透過性の膜、の少なくとも１つのような水素化合物のようなＨの源を含み、カソードは、Ｈをインターカレーションできる層状のカルコゲニドを含み、そして、電解質は、アルカリ水素化物の混合物のような溶融共晶塩のようなＨ⁻導体である。典型的なセルは、［ＣｏＯ_２のようなＨをインターカレーションできる層状のカルコゲニド、ＮｉＯ_２、ＴｉＳ_２、ＺｒＳ_２、ＨｆＳ_２、ＴａＳ_２、ＴｅＳ_２、ＲｅＳ_２、ＰｔＳ_２、ＳｎＳ_２、ＳｎＳＳｅ、ＴｉＳｅ_２、ＺｒＳｅ_２、ＨｆＳｅ_２、ＴａＳｅ_２、ＴｅＳｅ_２、ＲｅＳｅ_２、ＰｔＳｅ_２、ＳｎＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＺｒＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＴａＴｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＴｅ_２、ＣｏＴｅ_２、ＲｈＴｅ_２、ＩｒＴｅ_２、ＮｉＴｅ_２、ＰｄＴｅ_２、ＰｔＴｅ_２、ＳｉＴｅ_２、ＮｂＳ_２、ＴａＳ_２、ＭｏＳ_２、ＷＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＳｅ_３、ＴａＳｅ_２、ＭｏＳｅ_２、ＶＳｅ_２、ＷＳｅ_２、及びＭｏＴｅ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような水素化物導体溶融塩／ＴｉＨ_２のような水素化物のようなＨ源、ＺｒＨ_２、ＬａＨ_２、又はＣｅＨ_２又はＨ_２透過カソード及びＨ_２例えばＦｅ（Ｈ_２）、Ｔａ（Ｈ_２）又はＮｉ（Ｈ_２）］である。その代わりとして、アノード反応物は、Ｈインターカレーションされた層状のカルコゲニドを含む。典型的なセルは、［ＣｏＯＯＨのようなＨインターカレーションされた層状のカルコゲニド、ＮｉＯＯＨ、ＨＴｉＳ_２、ＨＺｒＳ_２、ＨＨｆＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＴｅＳ_２、ＨＲｅＳ_２、ＨＰｔＳ_２、ＨＳｎＳ_２、ＨＳｎＳＳｅ、ＨＴｉＳｅ_２、ＨＺｒＳｅ_２、ＨＨｆＳｅ_２、ＨＴａＳｅ_２、ＨＴｅＳｅ_２、ＨＲｅＳｅ_２、ＨＰｔＳｅ_２、ＨＳｎＳｅ_２、ＨＴｉＴｅ_２、ＨＺｒＴｅ_２、ＨＶＴｅ_２、ＨＮｂＴｅ_２、ＨＴａＴｅ_２、ＨＭｏＴｅ_２、ＨＷＴｅ_２、ＨＣｏＴｅ_２、ＨＲｈＴｅ_２、ＨＩｒＴｅ_２、ＨＮｉＴｅ_２、ＨＰｄＴｅ_２、ＨＰｔＴｅ_２、ＨＳｉＴｅ_２、ＨＮｂＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＭｏＳ_２、ＨＷＳ_２、ＨＮｂＳｅ_２、ＨＮｂＳｅ_３、ＨＴａＳｅ_２、ＨＭｏＳｅ_２、ＨＶＳｅ_２、ＨＷＳｅ_２、及びＨＭｏＴｅ_２／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような水素化物伝導溶融塩／ＴｉＨ_２のような水素化物のようなＨ源、ＺｒＨ_２、ＬａＨ_２、又はＣｅＨ_２又はＨ_２透過性カソード及びＨ_２例えばＦｅ（Ｈ_２）、Ｔａ（Ｈ_２）又はＮｉ（Ｈ_２）］である。

移動性のイオンは、Ｍ^＋（Ｍ＝アルカリ金属）であるが、ここで、アノードは、ＬｉＣ、Ｌｉ_３Ｍｇ又はＬｉＡｌのような合金、又は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋのような合金又はそのようなＭ金属、Ｍ^＋の源を含み、カソードは、Ｈインターカレーションされた層状のカルコゲニドを含み、そして、電解質はＭ^＋導体である。典型的なセルは、［Ｌｉのようなアルカリ金属Ｍの源又はアルカリ金属、ＬｉＣ、又はＬｉ_３Ｍｇ／有機溶媒付のセルガードのようなＭ^＋導体及びＬＰ３０のようなＭ塩／ｓ ＣｏＯＯＨのようなＨインターカレーションされた層状のカルコゲニド、ＮｉＯＯＨ、ＨＴｉＳ_２、ＨＺｒＳ_２、ＨＨｆＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＴｅＳ_２、ＨＲｅＳ_２、ＨＰｔＳ_２、ＨＳｎＳ_２、ＨＳｎＳＳｅ、ＨＴｉＳｅ_２、ＨＺｒＳｅ_２、ＨＨｆＳｅ_２、ＨＴａＳｅ_２、ＨＴｅＳｅ_２、ＨＲｅＳｅ_２、ＨＰｔＳｅ_２、ＨＳｎＳｅ_２、ＨＴｉＴｅ_２、ＨＺｒＴｅ_２、ＨＶＴｅ_２、ＨＮｂＴｅ_２、ＨＴａＴｅ_２、ＨＭｏＴｅ_２、ＨＷＴｅ_２、ＨＣｏＴｅ_２、ＨＲｈＴｅ_２、ＨＩｒＴｅ_２、ＨＮｉＴｅ_２、ＨＰｄＴｅ_２、ＨＰｔＴｅ_２、ＨＳｉＴｅ_２、ＨＮｂＳ_２、ＨＴａＳ_２、ＨＭｏＳ_２、ＨＷＳ_２、ＨＮｂＳｅ_２、ＨＮｂＳｅ_３、ＨＴａＳｅ_２、ＨＭｏＳｅ_２、ＨＶＳｅ_２、ＨＷＳｅ_２、及びＨＭｏＴｅ_２］である。

別の実施例において、Ｈ⁻又はＨ^＋は、移動し、それぞれ、Ｈがカルコゲニド内に組み込まれて（必ずしもＨがインターカレーションされない）、酸化され、還元される。Ｈは例えば酸化物を還元するかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉ（４２００＃、スラリ）のような水素化物又はＰｔＣ（Ｈ_２）のような水素源又はＰｄＣ（Ｈ_２）／ＫＯＨ（６Ｍ飽和迄）＋ＣＧ３４０１／ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、又はＰ_２Ｏ_５］、［Ｈ_２及びＰｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、Ｉｒ／Ｃ、Ｒｈ／Ｃ、又はＲｕ／Ｃ／酸性の水溶性の電解質のようなＨ^＋導体、イオン性の液体、ナフィオン、又は固体プロトン導体／ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、又はＰ_２Ｏ_５］、及び［ＳｅＯ_２、ＴｅＯ_２、又はＰ_２Ｏ_５／ＬｉＣｌ−ＫＣｌのような溶融共晶塩のようなＨ⁻導電性電解質／ＺｒＨ_２のような水素化物、ＴｉＨ_２、ＬａＨ_２、又はＣｅＨ_２又はＨ透過性のカソード及びＨ_２例えばＮｉ（Ｈ_２）及びＦｅ（Ｈ_２）］である。

実施例において、（ｉ）水酸基のＯＨ結合又は水素化物イオンのＯＨ結合の少なくとも１つが壊され、Ｈを形成し、更に反応してハイドリノを形成する、（ｉｉ）Ｈが化合物のＯと反応してＯＨ又はＯＨ⁻基を形成する、そして、（ｉｉｉ）ＨがＨ源からまたＯＨ又はＯＨ⁻から形成されるが、後者は、元素又は化合物と反応して、少なくとも幾らかのＨが更に反応してハイドリノを形成する。アノード及び電解質は、本開示のそれらを含む。移動性のイオンは、アルカリ金属イオン又はＯＨ⁻、Ｈ⁻、又はＨ^＋のようなＨの種のような金属イオン（Ｍ^＋）であるかもしれないが、ここで、カソード又はアノード反応の少なくとも１つがこれらの種の１つを含む。ＨだけでなくＯＨ⁻、Ｈ⁻、又はＨ^＋の源は、水であるかもしれない。そして、Ｈ⁻又はＨ^＋の源は、水素化物であるかもしれない。ここで、アノード又はカソードの反応物の少なくとも１つは、水素化物であるかもしれない。アノード反応はＨ^＋を形成するかもしれず、Ｈ又はＨ⁻及びＯＨ⁻の反応を含み、Ｈ_２Ｏを形成し、Ｈ⁻からＨへの反応を含み、又は、Ｍ^＋からＭへの、Ｈ^＋からＨへの、又はＨ_２ＯからＯＨ⁻への反応を含むかもしれない。アノードは、水素化物のようなＨの源又は水酸化物を形成する金属又はアルカリ金属のような金属の源であるかもしれない。水溶性の電解質のような電解質は、Ｈ、Ｈ^＋、Ｈ_２Ｏ、及びＯＨ⁻の少なくとも１つの源であるかもしれない。電解質は、アルカリハロゲン化物の混合物のような共晶塩のような溶融塩、又は、水溶性の塩基のような水溶性、有機溶媒及び塩であるかもしれない。

（ｉ）Ｈ−Ｏ結合の破壊を含む上述のケースは、対応する移動するイオンの還元からカソードに形成された金属との反応により、Ｈが取り壊されてしまうかもしれない。金属原子は、Ｌｉ、Ｎａ、又はＫのような触媒の源又は触媒であるかもしれない。ＯＨ又はＯＨ⁻の酸素は、ＯＨ又はＯＨ⁻の群の源を備える非常に安定な化合物を形成するかもしれない。非常に安定は化合物は、Ａｌ、Ｂ、Ｓｉ、及びＴｅのような別の安定な酸化物だけでなく、遷移金属、内部遷移金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又は希土類金属のような酸化物かもしれない。典型的なセルは、［Ｌｉ、Ｎａ、又はＫ又は合金のようなその源／セルガードＬＰ３０／Ｌａ（ＯＨ）_３のような希土類又はアルカリ土類水素化物、Ｈｏ（ＯＨ）_３、Ｔｂ（ＯＨ）_３、Ｙｂ（ＯＨ）_３、Ｌｕ（ＯＨ）_３、Ｅｒ（ＯＨ）_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２、又はＨｏＯ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物、ＴｂＯ（ＯＨ）、ＹｂＯ（ＯＨ）、ＬｕＯ（ＯＨ）、ＥｒＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱、及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）］である。上述の（ｉｉ）のケースでは、Ｈ^＋、Ｈ⁻、又はＨ_２ＯのようなＨ源は、Ｈ_２Ｏのような源からＯＨ又はＯＨ⁻群を直接形成する又は化合物のＯ群からＯＨ群を形成する電極で還元又は酸化を被るかもしれない。水酸化基又は水酸化物群の少なくとも１つを形成する反応物を含む化合物は、酸化物又はオキシ水酸化物であるかもしれない。酸化物は、アルカリ金属のインターカレーションされた層状の酸化物、アルカリ金属のインターカレーションされた層状の酸化物でアルカリ金属欠乏物、又は、対応する層状の酸化物でアルカリ金属のないものの少なくとも１つであるかもしれない。妥当な層状の酸化物又は金属のインターカレーションされた酸化物は、ＣｏＯ_２、ＮｉＯ_２、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４ システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４のようなＬｉイオン電池のそれらのような開示のそれらである。ここで、化合物は、Ｌｉの全て又は一部において欠乏しているかもしれない。他の実施例において、別の層状のカルコゲニドは、酸化物を置換するかもしれない。別のアルカリ金属は与えられたそれを置換するかもしれない。典型的なセルは、［Ｒ−Ｎｉのような水素化物／ＫＯＨ（６Ｍから飽和迄）のような水溶性の塩基（塩基はＫ又は２Ｋ^＋のような触媒の源又は触媒として機能するかもしれない）／ＨｏＯ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物、ＴｂＯ（ＯＨ）、ＹｂＯ（ＯＨ）、ＬｕＯ（ＯＨ）、ＥｒＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）］、［Ｒ−Ｎｉのような水素化物／ＫＯＨ（６Ｍから飽和迄）のような水溶性の塩基／ＡｌＯ（ＯＨ）のようなオキシ水素化物、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱、及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）］、［Ｒ−Ｎｉのような水酸化物／ＫＯＨ（６Ｍから飽和迄）のような水溶性の塩基／ＭｇＯのような酸化物、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭＮｉＯ_２（Ｍ＝Ｌｉ又はＮａのようなアルカリ）及びＣｏＯ_２、ＮｉＯ_２、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４ システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４（化合物は、Ｌｉの全部又は一部で欠乏しているかもしれない）、又はＦｅ（ＶＩ）フェライト塩、例えばＫ_２ＦｅＯ_４又はＢａＦｅＯ_４］、［ＰｔＣ（Ｈ_２）、ＰｄＣ（Ｈ_２）、又はＲ−Ｎｉ／Ｈ^＋Ａｌ_２Ｏ_３のようなプロトン導体／Ｌａ（ＯＨ）_３のような希土類又はアルカリ土類水酸化物、Ｈｏ（ＯＨ）_３、Ｔｂ（ＯＨ）_３、Ｙｂ（ＯＨ）_３、Ｌｕ（ＯＨ）_３、Ｅｒ（ＯＨ）_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２、又はＨｏＯ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物、ＴｂＯ（ＯＨ）、ＹｂＯ（ＯＨ）、ＬｕＯ（ＯＨ）、ＥｒＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱、及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）、又はＭｇＯのような酸化物、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭＮｉＯ_２（Ｍ＝Ｌｉ又はＮａのようなアルカリ）、及びＣｏＯ_２、ＮｉＯ_２、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４（化合物は、Ｌｉの全部又は一部で欠乏しているかもしれない）、又はＦｅ（ＶＩ）鉄酸塩例えばＫ_２ＦｅＯ_４又はＢａＦｅＯ_４］、及び［Ｌａ（ＯＨ）_３のような希土類又はアルカリ土類水酸化物、Ｈｏ（ＯＨ）_３、Ｔｂ（ＯＨ）_３、Ｙｂ（ＯＨ）_３、Ｌｕ（ＯＨ）_３、Ｅｒ（ＯＨ）_３、Ｍｇ（ＯＨ）_２、Ｃａ（ＯＨ）_２、Ｓｒ（ＯＨ）_２、Ｂａ（ＯＨ）_２又はＨｏＯ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物、ＴｂＯ（ＯＨ）、ＹｂＯ（ＯＨ）、ＬｕＯ（ＯＨ）、ＥｒＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）又はＭｇＯのような酸化物、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭＮｉＯ_２（Ｍ＝Ｌｉ又はＮａのようなアルカリ）及びＣｏＯ_２、ＮｉＯ_２、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４ システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４（化合物は、Ｌｉの全部又は一部で欠乏しているかもしれない）、又はＦｅ（ＶＩ）鉄酸塩例えばＫ_２ＦｅＯ_４又はＢａＦｅＯ_４／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＴｉＨ_２のような水素化物、ＺｒＨ_２、ＬａＨ_２、又はＣｅＨ_２］である。その代わりとして、上述の（ｉｉｉ）の場合では、ＯＨ⁻群は、遷移、内部遷移、アルカリ、アルカリ土類、及び希土類金属、及びＡｌのような金属のような元素の水酸化物を形成するかもしれない。典型的なセルは、［Ａｌ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａ
ｇ／ＫＯＨ（６Ｍから飽和迄）のような水溶性の塩基塩基はＫ又は２Ｋ^＋のような触媒の源又は触媒として機能するかもしれない）／ＭｇＯのような酸化物、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、ＭＮｉＯ_２（Ｍ＝Ｌｉ又はＮａのようなアルカリ）及びＣｏＯ_２、ＮｉＯ_２、Ｌｉ_ｘＷＯ_３、Ｌｉ_ｘＶ_２Ｏ_５、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＦｅＰＯ_４、ＬｉＭｎ_２Ｏ_４、ＬｉＮｉＯ_２、Ｌｉ_２ＦｅＰＯ_４Ｆ、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＶＯＰＯ_４ システム、ＬｉＶ_２Ｏ_５、ＬｉＭｇＳＯ_４Ｆ、ＬｉＭＳＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、遷移金属）、ＬｉＭＰＯ_４Ｆ（Ｍ＝Ｆｅ、Ｔｉ）、Ｌｉ_ｘ［Ｌｉ_０．３３Ｔｉ_１．６７Ｏ_４］、又はＬｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２、ＬｉＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ_２のようなＮｉ−Ｍｎ−Ｃｏ酸化物のような層状の遷移金属酸化物、及びＬｉ（Ｌｉ_ａＮｉ_ｘＣｏ_ｙＭｎ_ｚ）Ｏ_２、及びＬｉＴｉ_２Ｏ_４（化合物は、Ｌｉの全部又は一部で欠乏しているかもしれない）、又はＦｅ（ＶＩ）鉄酸塩例えばＫ_２ＦｅＯ_４ 又はＢａＦｅＯ_４、又はＨｏＯ（ＯＨ）のようなオキシ水酸化物、ＴｂＯ（ＯＨ）、ＹｂＯ（ＯＨ）、ＬｕＯ（ＯＨ）、ＥｒＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｃＯ（ＯＨ）、ＹＯ（ＯＨ）、ＶＯ（ＯＨ）、ＣｒＯ（ＯＨ）、ＭｎＯ（ＯＨ）（α−ＭｎＯ（ＯＨ）グラウト鉱及びγ−ＭｎＯ（ＯＨ）マンガナイト）、ＦｅＯ（ＯＨ）、ＣｏＯ（ＯＨ）、ＮｉＯ（ＯＨ）、ＲｈＯ（ＯＨ）、ＧａＯ（ＯＨ）、ＩｎＯ（ＯＨ）、Ｎｉ_１／２Ｃｏ_１／２Ｏ（ＯＨ）、及びＮｉ_１／３Ｃｏ_１／３Ｍｎ_１／３Ｏ（ＯＨ）］である。オキシ水酸化物から水酸化物への反応において、ハイドリノ形成メカニズム（ｉｉ）上述が同様に起きるかもしれない。

実施例において、は半電池の少なくとも１つの反応物は磁化される。鉄、アルニコのような磁性化された粒子、ネオジム又はサマリウムコバルトのような希土類、又は他のそのような磁性のある粒子のような磁性材料は、反応物に混合される。実施例において、磁性粒子は、半電池反応に参加しない、しかし、地場の源を供給する。別の実施例において、反応物は、反応物へ外部磁石で磁化される。磁化は、ハイドリノ反応の速度を上昇させるかもしれない。

反応物Ｈ及び触媒（Ｈは本開示の触媒の用語に含まれる）は、ハイドリノの形成を引き起こすＣＩＨＴセルの電子及びイオンの移動により形成される。ｎ＝１よりも低い状態へのＨの遷移は、連続する放射の発光という結果となる。実施例において、発行は、アノードでの電子の流に変換される。正のアノードは、アノード半電池反応物を酸化することができ、電子は、カソード半電池反応物を還元できる。典型的なセルは、［Ｎａ ＳｒＴｉＯ_３／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］、［Ｌｉ ＳｒＴｉＯ_３／オレフィンセパレータＬＰ４０／ＣｏＯ（ＯＨ）］、［ＣＮａ及びＣ_ｙＮａＨ_ｘ ＳｒＴｉＯ_３の少なくとも１つ／水溶性Ｎａ塩／ＣＮａ、Ｃ_ｙ’ＮａＨ_ｘ’、ＨＹ、Ｒ−Ｎｉ、及びＮａ_４Ｍｎ_９Ｏ_１８の少なくとも１つ＋カーボン（Ｈ_２）］、［ＬｉＶ_２Ｏ_５ ＣＢ（Ｈ_２）又はＲ−Ｎｉ ＳｒＴｉＯ_３／水溶性ＬｉＮＯ_３／ＣＢ（Ｈ_２）ＬｉＭｎ_２Ｏ_４］及び［ＬｉＶ_２Ｏ_５ ＳｒＴｉＯ_３／水溶性ＬｉＯＨ／Ｒ−Ｎｉ］のようなＳｒＴｉＯ_３のような半導体のような光電気分解材料と接触するアノードを備える本開示のそれらである。

実施例において、水素の触媒により開示されたハイドリノ反応混合物から形成されるハイドリノは、酸化剤として機能する。ハイドリノ、Ｈ［ａ_Ｈ／ｐ］は、ハイドリノ水素化物イオン、Ｈ⁻（１／ｐ）を形成するように、燃料電池のカソード４０５において電子と反応する。還元剤は、カソード４０５へと、負荷４２５を通して流れる電子を供給するアノード４１０と反応し、妥当なカチオンは、塩橋４２０を通して、カソードコンパートメント４０１へとアノードコンパートメント４０２から移動することにより回路を完成する。その代わりとして、ハイドリノ水素化物イオンのような妥当なアニオンは、塩橋４２０を通してアノードコンパートメント４０２へカソードコンパートメント４０１から移動することにより回路を完成する。
セルのカソード半反応は、以下の通りである：

アノード半反応は、以下の通りである。

ここで、全反応は、次式の通りである。

還元剤は、どんな電気化学還元剤（例えば亜鉛）でもあるかもしれない。１つの実施例に、還元剤は高酸化ポテンシャルを持つ、そして、カソードは銅であるかもしれない。ある実施例において、塩橋４２０を通ってアノード・コンパートメント４０２からカソード・コンパートメント４０１に移ることによって、プロトンが回路を完成するかもしれないプロトンの源を、還元剤は含む、あるいは、水素化物イオンは逆方向に移動するかもしれない。プロトンの源は水素を含む。そして、水素原子、分子やプロトン（例えば増加した結合エネルギー水素化合物、水、分子水素、水酸化物、通常の水素化物イオン、水酸化アンモニウムとＸ⁻がハロゲン元素イオンであるＨＸ）から、化合物が成る。ある実施例において、プロトンの源から成っている還元剤の酸化は、燃料電池を操作している間、排出されるかもしれないプロトンとガスを生み出す。

もう一つの燃料電池実施例において、ハイドリノ源４３０は、ハイドリノ通路４６０を通して容器４００と連通する。ハイドリノ源４３０は、本発明によるハイドリノ生成セルである。ある実施例において、ここに開示される反応物からハイドリノ反応によって生成される増加した結合エネルギー化合物又はハイドリノが、カソード・コンパートメントに供給される。ハイドリノは、増加した結合エネルギー水素化合物を熱的に又は化学的に分解することによって、酸化剤源からカソードへと供給されもするかもしれない。ハイドリノ反応物によって生み出される酸化剤４３０の典型的な源は、ハイドリノ水素化物イオンに結びつけられるカチオンＭ ^ｎ＋ （ｎは整数である）を持つＭ ^ｎ＋ Ｈ ⁻ （１／ｐ）を含み、それによって、カチオン又は原子Ｍ ^{（ｎ−１）＋} の結合エネルギーが、ハイドリノ水素化物イオンＨ ⁻ （１／ｐ）の結合エネルギーよりも小さくなる。他の適当な酸化剤は、以下の内少なくとも１つを生産するために、還元または反応を受ける。（ａ）反応物とは異なる化学量論を持つ増加結合エネルギーの水素化合物。（ｂ）反応物の対応する種より高い結合エネルギーを持つ増加された結合エネルギー種の１以上を含む同じ化学量論を持つある増加された結合エネルギー水素化合物。（ｃ）ハイドリノまたはハイドリノ水素化物。（ｄ）反応物ジハイドリノより高い結合エネルギーを持つジハイドリノ。そして、（ｅ）反応物ハイドリノより高い結合エネルギーを持つハイドリノ。

特定の実施例において、ここに明らかにされる、反応物を再生させ、反応を維持して、より低いエネルギーの水素を形成するパワーの、化学的な、バッテリーの及び燃料電池のシステムは、ハイドリノを形成する際に消費される水素だけが置き換えられる必要があることを除けば、閉じた系とすることができ、消費された水素燃料は水の電気分解から得ることが出来る。燃料電池が、発電（例えば、商用電源、コージェネレーション、原動力、海の動力、及び航空）のような幅広いアプリケーションのために使われるかもしれない。後者の場合、ＣＩＨＴセルは、電気自動車のためのパワー・ストレージとして、バッテリーを充電するかもしれない。

カソードとアノード半電池反応物と反応条件を制御することによって、パワーは制御されるかもしれない。適当な制御されたパラメータは、水素圧と作動温度である。燃料電池は、スタックから成っている複数のセルのメンバーであるかもしれない。燃料電池部はスタックされるかもしれなくて、各々の交差点で相互接続器によって直列に相互接続されるかもしれない。相互接続器は金属かもしれないか、セラミックかもしれない。適当な相互接続器は、導電性金属、セラミックス、及び、金属−セラミック複合体である。

ある実施例において、酸化還元反応生成物とハイドリノ生成物の少なくとも１つが生産物阻害を除くために除去される原因になるために、セルはオプションの適用された電圧で有極性で定期的に逆にされている。それぞれ、生成物は超音波と加熱のような物理で熱的方法によって除去されもするかもしれない。

Ｘ．化学反応器
本開示は、ジハイドリノ分子及びハイドリノ・ヒドリド化合物のような、本開示の増加した結合エネルギー水素化合物を生産するための他の反応器にもまた、関係する。触媒作用の更なる生成物は、セルのタイプによるが、パワー及びオプションとしてプラズマ及び光である。そのような反応器は、以下「水素反応器」又は「水素セル」と称する。水素反応器は、ハイドリノを作るためのセルを含む。ハイドリノを作るためのセルは、ガス放電セル、プラズマトーチ・セル、又は、マイクロ波パワー・セル、及び電気化学的なセルのような化学反応器又は気体燃料電池の形であるかもしれない。ハイドリノを作るためのセルの典型的な実施例は、液体燃料電池（セル）、固体燃料電池（セル）、不均一燃料電池（セル）、及びＣＩＨＴセルの形であるかもしれない。これらのセルの各々は、（ｉ）原子水素の源と；（ｉｉ）ハイドリノを作るための固体触媒、融解触媒、液体触媒、ガス状触媒、又はそれらの混合物から選ばれる少なくとも１つの触媒と；及び（ｉｉｉ）反応している水素のための容器及びハイドリノを作るための触媒とを含む。ここに使われ、本開示によって考慮された、用語「水素」は、特に明記しない限り、プロチウム（ｐｒｏｔｅｕｍ）（^１Ｈ）だけでなく、デューテリウム（^２Ｈ）もとトリチウム（^３Ｈ）をも含む。ハイドリノ反応の反応物としてのデューテリウムが使用される場合、、不均一系燃料と固体燃料のヘリウム生成物又はトリチウム生成物の相対的な極微量は予想される。

アルカリ金属が気相において共有結合性の二原子分子であるので、実施例において、増加した結合エネルギー水素化合物を形成する触媒は、少なくとも１つの他の元素との反応によって源から形成される。Ｋ又はＬｉのような触媒は、ＸがハロゲンとしてＫＨＸ ＬｉＨＸを形成するために、ＫＸ又はＬｉＸのようなアルカリ・ハロゲン化物におけるＫ又はＬｉ金属の分散により生成されてよい。触媒Ｋ又はＬｉは、それぞれＬｉＨ及びＬｉ又はＫＨ及びＫを形成するために、原子Ｈと、蒸発したＫ_２又はＬｉ_２との反応によって、生成されてもよい。増加した結合エネルギー水素化合物は、ＭＨＸであってもよい。ここで、Ｍはアルカリ金属、Ｈはハイドリノ水素化物、Ｘは１価の負に荷電したイオンで、好ましくは、ハロゲン及びＨＣＯ_３ ⁻の１つである。実施例において、Ｈがハイドリノ水素化物であるＫＨＣｌ又はＫＨＩを形成するための反応混合物は、ＫＸ（Ｘ＝Ｃｌ、Ｉ）でカバーされたＫ金属及び解離剤と、好ましくは、ニッケル・スクリーン及びＲ−Ｎｉのようなニッケル金属とをそれぞれ含む。水素の添加と共に、高温度に好ましくは４００−７００℃の範囲に反応混合物を維持することによって、反応は実行される。好ましくは、水素の圧力は、約５ＰＳＩのゲージ圧で維持される。このように、ＭＸがＫの上に置かれ、Ｋ原子はハロゲン格子を通って移動し、ハロゲンがＫを分散するように機能し、Ｋ_２に対して解離剤として行動し、ＫＨＸを形成するためにＲ−Ｎｉ又はニッケル・スクリーンのような解離剤からＨとの界面に反応する。

ハイドリノ・ヒドリド化合物の合成のための適当な反応混合物は、触媒、水素の源、酸化剤、還元剤、及び、支持体からなる群から少なくとも２つのシリーズを含むが、ここで、酸化剤は、Ｓ_２Ｃｌ_２、ＳＣｌ_２、Ｓ_２Ｂｒ_２、Ｓ_２Ｆ_２、ＣＳ_２、Ｓｂ_２Ｓ_５、のようなＳ_ｘＸ_ｙ、ＳＯＣｌ_２、ＳＯＦ_２、ＳＯ_２Ｆ_２、ＳＯＢｒ_２、Ｐ、Ｐ_２Ｏ_５、Ｐ_２Ｓ_５、のようなＳＯ_ｘＸ_ｙ、ＰＦ_３、ＰＣｌ_３、ＰＢｒ_３、ＰＩ_３、ＰＦ_５、ＰＣｌ_５、ＰＢｒ_４Ｆ、又は、ＰＣｌ_４Ｆ、のようなＰ_ｘＸ_ｙ、ＰＯＢｒ_３、ＰＯＩ_３、ＰＯＣｌ_３、又は、ＰＯＦ_３、のようなＰＯ_ｘＸ_ｙ、ＰＳＢｒ_３、ＰＳＦ_３、ＰＳＣｌ_３、のようなＰＳ_ｘＸ_ｙ、Ｐ_３Ｎ_５、（Ｃｌ_２ＰＮ）_３、又は（Ｃｌ２ＰＮ）_４、（Ｂｒ_２ＰＮ）_ｘ、のようなリン−窒素化合物（Ｍはアルカリ金属。ｘ及びｙは整数。Ｘはハロゲン。）、Ｏ_２、Ｎ_２Ｏ、及びＴｅＯ_２、そして、ＳＦ_６、Ｓ、ＳＯ_２、ＳＯ_３、Ｓ_２Ｏ_５Ｃｌ_２、Ｆ_５ＳＯＦ、Ｍ_２Ｓ_２Ｏ_８、のような硫黄、リン、及び、酸素の少なくとも１つの源である。酸化剤は、好ましくはフッ素であるハロゲンの源で、例えばＣＦ_４、ＮＦ_３、又は、ＣｒＦ_２のようなものを含んでよい。混合物は、また、ＭｇＳ及びＭＨＳ（Ｍｉはアルカリ金属である）のようなリン又は硫黄の源としてゲッターを含んでよい。適当なゲッターは、通常のＨピークの高磁場であるハイドリノ水素化物ピーク及び通常のＨで高磁場にシフトしたＮＭＲピークを生じる化合物又は原子である。適当なゲッターは、元素のＳ、Ｐ、Ｏ、Ｓｅ、及びＴｅを含むか、又は、Ｓ、Ｐ、Ｏ、Ｓｅ、及びＴｅを含む化合物を含む。ハイドリノ水素化物イオンのための適当なゲッターの一般的な特性は、基本的な形態において、ドープされた基本的な形で、又は、ハイドリノ水素化物イオンをトラップして、安定化させる他の元素と共に、鎖、籠、又は、リングを形成するということである。好ましくは、Ｈ⁻（１／ｐ）は固体又は溶液ＮＭＲで観察され得る。もう１つの実施例において、ＮａＨ、ＢａＨ、又はＨＣｌは、触媒として機能する。適当な反応混合物は、ＭＸ及びＭ’ＨＳＯ_４を含む。ここで、好ましくはＮａとＫであるが、ＭとＭ’はアルカリ金属であり、好ましくはＣｌであるが、Ｘはハロゲン元素である。

（１）ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、ＳＦ_６、及び活性炭（ＡＣ）、（２）ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｓ、及び、活性炭（ＡＣ）、（３）ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８、Ａｇ、及び、ＡＣ、（４）ＫＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８、及びＡＣ、（５）ＭＨ触媒（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ）、Ａｌ、又は、ＭｇＨ_２、Ｏ_２、Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８、及び、ＡＣ、（６）ＫＨ触媒、Ａｌ、ＣＦ_４、及び、ＡＣ、（７）ＮａＨ触媒ｔ、Ａｌ、ＮＦ_３、及び、ＡＣ、（８）ＫＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｎ_２Ｏ、及び、ＡＣ、（９）ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、Ｏ_２、及び、活性炭（ＡＣ）、（１０）ＮａＨ触媒、ＭｇＨ_２、ＣＦ_４、及び、ＡＣ、（１１）ＭＨ触媒、ＭｇＨ_２、（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、又は、Ｋ）Ｐ_２Ｏ_５（Ｐ_４Ｏ_１０）、及び、ＡＣ、（１２）ＭＨ触媒、ＭｇＨ_２、ＭＮＯ_３、（Ｍ＝Ｌｉ、Ｎａ、又は、Ｋ）及び、ＡＣ、（１３）ＮａＨ又はＫＨ触媒、Ｍｇ、Ｃａ、又は、Ｓｒ、好ましくはＦｅＣｌ_２、ＦｅＢｒ_２、ＮｉＢｒ_２、ＭｎＩ_２、である遷移金属ハロゲン化物、又は、ＥｕＢｒ２、のような希土類ハロゲン化物、及び、ＡＣ、及び、（１４）ＮａＨ触媒、Ａｌ、ＣＳ_２、及び、ＡＣの少なくとも１つを含む反応混合物は、粉末を生成するのに、また、より低いエネルギーの水素化合物を生成するために適当なシステムである。上記に与えられる典型的な反応混合物の他の実施例において、触媒カチオンはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、又は、Ｃｓの１つを含み、前記反応混合物の他の種は、反応１から１４のそれらから選ばれる。反応物は、如何なる望ましい比であってもよい。

ハイドリノ反応生成物は、それぞれ、通常の分子水素又は水素化水素の高磁場側にシフトしたプロトンＮＭＲピークを持つ水素化物イオン及び水素分子の少なくとも１つである。実施例において、水素生成物は、水素以外の元素に結びつく。ここで、プロトンＮＭＲピークは、その生成物と同じ分子式を持つ化合物、種、又は、通常の分子のそれから高磁場側にシフトし、或いは、前記化合物、種、又は、通常の分子は室温で安定ではない。

好ましい１／４の状態を持つ生成物分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物イオンは、それぞれ、約１．２２ｐｐｍ及び−３．８６ｐｐｍで、液体ＮＭＲを用いて観察することができる。これは、生成物混合物をＮＭＲ溶媒（好ましくは重水素化ＤＦＭ）で、抽出して行う。

もう１つの実施例において、パワーと増加した結合エネルギー水素化合物は、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｈ_２、好ましくはＭｇＨ_２又はＡｌ粉末である金属若しくは金属水素化物還元剤、カーボンのような支持体、好ましくは活性炭、及び、好ましくはＳＦ_６であるフッ素の源という種から２又はそれ以上を含む反応混合物によって生成される。反応物は如何なるモル比でもあり得る。好ましくは、反応混合物は、１０ｍｏｌｅ％のＭＨ、９．１ｍｏｌｅ％のＭｇＨ_２又は９ｍｏｌｅ％のＡｌ粉末、７８．８ｍｏｌｅ％のＡＣ、２４ｍｏｌｅ％のＳＦ_６（ＭはＬｉ、Ｎａ、又はＫ）からなる。ここで、各種のモル％は、各種に与えられたもののプラス又はマイナスでファクタ１０（１０倍）の範囲内で変化することができる。適当な反応混合物は、ＮａＨ、ＭｇＨ２、又は、Ｍｇ、ＡＣ、及び、ＳＦ_６をこれらのモル比において含む。好ましい１／４の状態を持つ生成物分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物イオンは、それぞれ、約１．２２ｐｐｍ及び−３．８６ｐｐｍで、液体ＮＭＲを用いて観察することができる。これは、生成物混合物をＮＭＲ溶媒（好ましくは重水素化ＤＦＭ）で、抽出して行う。

もう１つの実施例において、パワーと増加した結合エネルギー水素化合物は、ＮａＨＳを含む反応混合物によって生産される。ハイドリノ水素化物イオンは、ＮａＨＳから分離されてよい。実施例において、Ｈ_２（１／４）を形成するために、溶媒（好ましくはＨ_２Ｏ）のようなプロトンの源とさらに反応を起こすかもしれないＨ⁻（１／４）を形成するために、固相反応がＮａＨＳの中で起こる。

分子状ハイドリノを形成する典型的な反応混合物は、８ｇ ＮａＨ ＋ ８ｇ Ｍｇ ＋ ３．４ｇ ＬｉＣｌ、８ｇ ＮａＨ ＋ ８ｇ Ｍｇ ＋ ３．４ｇ ＬｉＣｌ ＋ ３２ｇ ＷＣ、４ｇ ＡＣ ＋ １ｇ ＭｇＨ_２ ＋ １ｇ ＮａＨ ＋ ０．０１ｍｏｌ ＳＦ_６、５ｇ Ｍｇ ＋ ８．３ｇ ＫＨ ＋ ２．１３ｇ ＬｉＣｌ、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ５ｇ ＮａＨ、３ｇ ＮａＨ ＋ ３ｇ Ｍｇ ＋ １０ｇ Ｃ ナノ（ｎａｎｏ）、５ｇ ＮａＨ ＋ ２０ｇ Ｎｉ_２Ｂ、８ｇ ＴｉＣ ＋ ２ｇ Ｍｇ ＋ ０．０１ｇ ＬｉＨ ＋ ２．５ｇ ＬｉＣｌ ＋ ３．０７ｇ ＫＣｌ、４．９８ｇ ＫＨ ＋ １０ｇ Ｃ ナノ（ｎａｎｏ）、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ８．３ｇ ＫＨ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ０．３５ｇ Ｌｉ、５ｇ Ｍｇ ＋ ５ｇ ＮａＨ ＋ １．３ｇ ＬｉＦ、５ｇ Ｍｇ ＋ ５ｇ ＮａＨ ＋ ５．１５ｇ ＮａＢｒ、８ｇ ＴｉＣ ＋ ２ｇ Ｍｇ ＋ ０．０１ｇ ＮａＨ ＋ ２．５ｇ ＬｉＣｌ ＋ ３．０７ｇ ＫＣｌ、２０ｇ ＫＩ ＋ １ｇ Ｋ ＋ １５ｇ Ｒ−Ｎｉ、８ｇ ＮａＨ ＋ ８ｇ Ｍｇ ＋ １６．６４ｇ ＢａＣｌ_２ ＋ ３２ｇ ＷＣ、８ｇ ＮａＨ ＋ ８ｇ Ｍｇ ＋ １９．８ｇ ＳｒＢｒ_２ ＋ ３２ｇ ＷＣ、２．１３ｇ ＬｉＣｌ ＋ ８．３ｇ ＫＨ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ２０ｇ ＭｇＢ_２、８ｇ ＮａＨ ＋ ８ｇ Ｍｇ ＋ １２．７ｇ ＳｒＣｌ_２ ＋ ３２ｇ ＷＣ、８ｇ ＴｉＣ ＋ ２ｇ Ｍｇ ＋ ０．０１ｇ ＬｉＨ ＋ ５．２２ｇ ＬｉＢｒ ＋ ４．７６ｇ ＫＢｒ、２０ｇ ＷＣ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ８．３ｇ ＫＨ ＋２．１３ｇ ＬｉＣｌ、１２．４ｇ ＳｒＢｒ_２ ＋ ８．３ｇ ＫＨ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ２０ｇ ＷＣ、２ｇ ＮａＨ ＋ ８ｇ ＴｉＣ ＋ １０ｇ ＫＩ、３．３２ｇ ＋ ＫＨ ＋ ２ｇ Ｍｇ ＋ ８ｇ ＴｉＣ ２．１３ｇ ＋ ＬｉＣｌ、８．３ｇ ＫＨ ＋ １２ｇ Ｐｄ ／ Ｃ、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ２．５ｇ Ｃａ ＋ ２．５ｇ ＣａＨ２、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ５ｇ Ｍｇ、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ８．３ｇ ＫＨ、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ５ｇ ＮａＨ、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ８．３ｇ ＫＨ ＋ ２．１３ｇ ＬｉＣｌ、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ５ｇ ＮａＨ ＋ ２．１ｇ ＬｉＣｌ、１２ｇ ＴｉＣ ＋ ０．１ｇ Ｌｉ ＋ ４．９８ｇ ＫＨ、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ １．６６ｇ ＬｉＨ、４．９８ｇ ＫＨ ＋ ３ｇ ＮａＨ ＋ １２ｇ ＴｉＣ、１．６６ｇ ＫＨ ＋ １ｇ Ｍｇ ＋ ４ｇ ＡＣ ＋ ３．９２ｇ ＥｕＢｒ_３、１．６６ｇ ＫＨ ＋ １０ｇ ＫＣｌ ＋ １ｇ Ｍｇ ＋ ３．９２ｇ ＥｕＢｒ_３、５ｇ ＮａＨ ＋ ５ｇ Ｃａ ＋ ２０ｇ ＣＡ ＩＩ−３００ ＋ １５．４５ｇ ＭｎＩ_２、２０ｇ ＴｉＣ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ５ｇ ＮａＨ ＋ ５ｇ Ｐｔ／Ｔｉ、３．３２ｇ ＫＨ ＋ ２ｇ Ｍｇ ＋ ８ｇ ＴｉＣ ＋ ４．９５ｇ ＳｒＢｒ_２、及び８．３ｇ ＫＨ ＋ ５ｇ Ｍｇ ＋ ２０ｇ ＴｉＣ ＋ １０．４ｇ ＢａＣｌ_２である。反応は、１分から２４時間まで、１００℃から１０００℃の範囲で反応が行われるかもしれない。典型的な温度及び時間は、５００℃又は２４時間である。

実施例において、ハイドリノ・ヒドリド化合物は浄化されてよい。精製法は、抽出及び再結晶化を適当な溶媒を使って行うステップの少なくとも１つを含む。この方法は、クロマトグラフィー及び無機化合物の分離に対する他の技術であって当業者に知られているものを更に含んでもよい。

実施例において、生成物分子ハイドリノはトラップされ、液体窒素で冷却されたマイラーのような極低温で冷やされた膜に貯蔵される。実施例において、分子ハイドリノＨ_２（１／ｐ）、そして、好ましくはＨ_２（１／４）は、水素化物バッテリー及び表面コーティングのような適用において使用されるかもしれない対応する水素化物イオンを形成するように更に還元される生成物である。分子ハイドリノ結合は、衝突方法によって壊れるかもしれない。Ｈ_２（１／ｐ）は、プラズマ又はビーム状態のイオン又は電子とのエネルギー衝突を介して解離されるかもしれない。解離したハイドリノ原子は、それから、望ましい水素化物イオンを形成するために反応するかもしれない。

溶融塩実施において、パワー及び増大化された結合エネルギー化合物は、Ｍ−Ｎ−Ｈシステムを含む反応混合物によって生産されるが、ここで、Ｍはアルカリ金属である。妥当な金属は、Ｌｉ、Ｎａ、及びＫである。例えば、反応混合物は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ共晶混合物のような溶融共晶塩のような溶融塩におけるＬｉＮＨ_２、Ｌｉ_２ＮＨ、Ｌｉ_３Ｎ、及びＨ_２の少なくとも１つを含むかもしれない。典型的な反応混合物は、ＬｉＣｌ−ＫＣｌ（４００−５００Ｃ）のような溶融共晶塩におけるＬｉＮＨ_２である。分子状ハイドリノ及びハイドリノ水素化物生成物は、ｄ−ＤＭＦのような溶媒に抽出され、プロトンＮＭＲにより解析されて、ハイドリノ種生成物の特定をするかもしれない。

実施例において、ハイドリノ水素化物化合物はＣＩＨＴセル又はカソード及びアノード半電池反応の反応混合物により形成される。典型的なＣＩＨＴセル又はハイドリノ及びハイドリノ水素化物化合物を形成するためのカソード及びアノード半電池反応物の反応混合物は、［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）＋ＣＧ３４０１／蒸気カーボン＋空気又はＯ_２］Ｍ＝Ｒ−Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｇｅ、［ＮａＯＨ Ｎｉ（Ｈ_２）／ＢＡＳＥ／ＮａＣｌ ＭｇＣｌ_２］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６／ＫＯＨ（飽和水溶液）＋ＣＧ３４０１／蒸気カーボン＋空気又はＯ_２］、［Ｌｉ／セルガードＬＰ３０／ＣｏＯ（ＯＨ）］、［Ｌｉ_３Ｍｇ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＴｉＨ_２ 又はＺｒＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２ ＣＢ］、及び［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］である。生産物分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物イオンは好ましい１／４状態を持ち、それぞれ、好ましくは重水のＤＭＦであるＮＭＲ溶媒で生成物混合物を抽出し、約１．２２ｐｐｍ及び−３．８６ｐｐｍのところの液体ＮＭＲを使用して観測されるかもしれない。

アノードは、ゲッターであるかもしれず、Ｌｉ^＋のような移動性のイオンの源であるかもしれない。妥当なアノードは、Ｌｉ_３Ｍｇである。アノードは、ＨＮＯ_３がインターカレーションされたカーボンのような修飾（改質）されたカーボンであるかもしれないし、更に水素化物を含むかもしれない。ＨＮＯ_３は、ハイドリノ水素化物イオンＨ⁻（１／９）のような高い量子数ｐを持つそれらへと選択するそれらの安定性に従ってより遅い速度でハイドリノ水素化物イオンと反応するかもしれない。

実施例において、分子ハイドリノ又はハイドリノ水素化物イオンのようなハイドリノ種は、Ｈの反応及びＯＨ及びＨ_２Ｏ触媒の少なくとも１つにより合成される。ハイドリノ種は、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、及び希土類金属のような金属、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、及びＴｅ、ＬａＮｉ_５Ｈ_６及び本開示の他のもののような金属水素化物、０．１Ｍから飽和濃度までのＫＯＨのようなアルカリ性水酸化物のような水溶性水酸化物、カーボン、Ｐｔ／Ｃ、蒸気カーボン、カーボンブラック、カーバイド、ホウ化物、又はニトリルのような支持体、及び酸素の群からの少なくとも２つにより生産されるかもしれない。分子ハイドリノのようなハイドリノ種を形成するための妥当な反応混合物は、（１） Ｃｏ ＰｔＣ ＫＯＨ（ｓａｔ）Ｏ_２付及びＯ_２無、（２） Ｚｎ又はＳｎ ＋ＬａＮｉ_５Ｈ_６＋ＫＯＨ（ｓａｔ）、（３） Ｃｏ、Ｓｎ、Ｓｂ、又はＺｎ ＋Ｏ_２＋ＣＢ＋ＫＯＨ（ｓａｔ）、（４） Ａｌ ＣＢ ＫＯＨ（ｓａｔ）、（５） Ｓｎ Ｎｉ−コーティンググラファイトＫＯＨ（ｓａｔ）Ｏ_２付及びＯ_２無、（６） Ｓｎ＋ ＳＣ又はＣＢ ＋ＫＯＨ（ｓａｔ）＋Ｏ_２、（７） Ｚｎ Ｐｔ／Ｃ ＫＯＨ（ｓａｔ）Ｏ_２、（８） Ｚｎ Ｒ−Ｎｉ ＫＯＨ（ｓａｔ）Ｏ_２、（９） Ｓｎ ＬａＮｉ_５Ｈ_６ ＫＯＨ（ｓａｔ）Ｏ_２、（１０） Ｓｂ ＬａＮｉ_５Ｈ_６ ＫＯＨ（ｓａｔ）Ｏ_２、及び（１１） Ｃｏ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、又はＳｂ ＋ＫＯＨ（Ｓａｔ ａｑ）＋Ｋ_２ＣＯ_３＋ＣＢ−ＳＡである。Ｈ_２（１／４）の生成は、これらの反応混合物からのｄＤＭＦにおける大きな１．２３ｐｐｍのピークにより確認された。実施例において、反応混合物は、ＰｔＯ_２、Ａｇ_２Ｏ_２、ＲｕＯ_２、Ｌｉ_２Ｏ_２、ＹＯＯＨ、ＬａＯＯＨ、ＧａＯＯＨ、ＩｎＯＯＨ、ＭｎＯＯＨ、ＡｇＯ、及びＫ_２ＣＯ_３の少なくとも１つのような酸化剤を含む。実施例において、Ｈ_２（１／ｐ）ガスが反応物からまだ発生し続けるところ、Ｈ_２及びＨ_２Ｏの如何なるものの発生が起きた後で、ガスの収集は起きるかもしれない。発生は、反応：Ｈ⁻（１／４）＋Ｈ_２Ｏ→Ｈ_２（１／４）のようなＨ_２（／ｐ）を形成する水とのＨ⁻（１／ｐ）の遅い反応によるかもしれない。

実施例において、分子ハイドリノ又はハイドリノ水素化物イオンのようなハイドリノ種は、ＭＮＨ_２（Ｍ＝アルカリ）又はＳＨ_２触媒の少なくとも１つ及びＨの反応により合成される。ハイドリノ種は、アルカリ、アルカリ土類、遷移、内部遷移、及び希土類金属のような金属と、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｓｂ、及びＴｅと、ＬｉＨ、ＮａＨ、又はＫＨのような金属水素化物のような水素の源及び本開示の他のもの又はＨ_２ガスと、ＳＦ_６ のような硫黄の源と、Ｓ、Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８、ＣＳ_２、ＳＯ_２、Ｍ_２Ｓ、ＭＳ、（Ｍはアルカリ又は遷移金属）、Ｓｂ_２Ｓ_５、又はＰ_２Ｓ_５のような硫黄の源と、Ｎ_２ガス、尿素、ＮＦ_３、Ｎ_２Ｏ、ＬｉＮＯ_３、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｍｇ（ＮＨ_２）_２、Ｍｇ_３Ｎ_２、Ｃａ_３Ｎ_２、Ｍ_３Ｎ、Ｍ_２ＮＨ、又はＭＮＨ_２（Ｍはアルカリ金属）のようなＮの源と、カーボン、Ｐｔ／Ｃ、蒸気カーボン、カーボンブラック、炭化物、ホウ化物、又はニトリルのような支持体と、の群の少なくとも２つにより生成されるかもしれない。分子状ハイドリノのようなハイドリノ種を形成する妥当な反応混合物は、ＬｉＨ、ＫＨ、又はＮａＨ、ＳＦ_６の１つ、Ｓ、Ｋ_２Ｓ_２Ｏ_８、ＣＳ_２、ＳＯ_２、Ｍ_２Ｓ、ＭＳ、（Ｍはアルカリ又は遷移金属のような金属）、Ｓｂ_２Ｓ_５、Ｐ_２Ｓ_５、Ｎ_２ガス、尿素、ＮＦ_３、Ｎ_２Ｏ、ＬｉＮＯ_３、ＮＯ、ＮＯ_２、Ｍｇ（ＮＨ_２）_２、Ｍｇ_３Ｎ_２、Ｃａ_３Ｎ_２、Ｍ_３Ｎ、Ｍ_２ＮＨ、及びＭＮＨ_２（Ｍはアルカリ金属）、及びカーボン、Ｐｔ／Ｃ、蒸気カーボン、カーボンブラック、炭化物、ホウ化物、又はニトリルのような支持体である。

実施例において、ハイドリノガスは、加熱によりハイドリノ反応生成物のような固体又は液体含有ハイドリノから解放される。Ｈ_２Ｏのような溶媒のような分子状ハイドリノ以外の如何なるガスも、例えば、凝縮器を使用して凝縮されるかもしれない。凝縮物は還流されるかもしれない。分子状ハイドリノガスは、他のガスが入らないように分留により回収されるかもしれない。また、通常の水素は、蒸留によりＨ_２Ｏの除去及び燃焼により又は再結合器で、除去されるかもしれない。分子状ハイドリノのようなハイドリノ種は、ＤＭＦのような有機溶媒のような溶媒で抽出されるかもしれず、溶媒から分子状ハイドリノのオプションとしての蒸留で、及び加熱のような手段により溶媒から精製されるかもしれない。実施例において、ハイドリノ種含有生成物は、ＤＭＦのような有機溶媒のような溶媒で抽出され、ハイドリノガス（これは回収されるが）を解放するように溶媒は加熱されて、オプションとて還流される。ハイドリノガスは、ＴｉＣ、又はＴａＣ、又はＬａＮのような炭化物のような、大規模にガスを吸収しない添加剤又は支持体を含む反応混合物を使用することにより得られるかもしれない。

原子状Ｈ又はハイドリノから、別のＨ又はハイドリノへの２７．２ｅＶの整数倍の移動は、運動エネルギーを保存するために高速プロトンの形成を引き起こす。実施例において、ハイドリノ反応は、高エネルギー原子核の核融合（フュージョン）を引き起こすために、高速Ｈ^＋、Ｄ^＋、又はＴ^＋を作るように使用される。ハイドリノ反応が開始されるとき、高速Ｈを形成するように触媒を更に経験する、分子ハイドリノ、ハイドリノ水素化物、及びハイドリノ原子の少なくとも１つのようなハイドリノを本反応システムは備える。開始は、加熱により、又は、粒子、プラズマ、又は光子の攻撃によるのかもしれない。典型的な反応は、ある固有のハイドリノ種を含むハイドリノ反応が、高パワーレーザーパルスにより開始されるところ、低圧力の重水素ガスのチャンバー内でカリウムがドープされた酸化鉄の固体燃料である。典型的な圧力範囲は、約１０^−５から１ｍｂａｒである。典型的なレーザーは、ｆ＝４００ｍｍのレンズを持つ、１０Ｈｚで、５６４ｎｍの光を約１００ｍＪのパワーを持つＮｄ：ＹＡＧレーザーである。他の高パワー密度レーザーは、当該技術分野の当業者に知られているもので十分である。

ＸＩ．実験
Ａ．水−流れ、バッチ熱量計
各入力ｉｎｆｒａの右手側に挙げられる触媒反応混合物のエネルギー及び電力の釣り合い（ｂａｌａｎｃｅ）は、約１３０．３ｃｍ^３の容積（内径（ＩＤ）が１．５インチ、長さが４．５インチ、壁の厚みが０．２インチ）又は１９８８ｃｍ^３の容積（内径（ＩＤ）が３．７５インチ、長さが１１インチ、壁の厚みが０．７５インチ）の円筒形のステンレス製の反応器と、誤差が±１％未満を得るようにセルの中に放出されたエネルギーの９９％強を回収した外部水冷却媒体コイル及び各セルを収納する真空チャンバーを含む水流熱量計を用いることにより得られた。エネルギー回収は、時間に対して全出力パワーＰ_Ｔを積分することにより決定された。パワーは、次の式で与えられた。

Ｃｐは水の比熱であり、ΔＴは入口及び出口の間の温度の違いの絶対値であった。反応は、外部ヒーターへ正確なパワーを適用することにより開始された。特に、１００−２００Ｗのパワー（１３０．３ｃｍ^３セル）又は８００−１０００Ｗのパワー（１９８８ｃｍ^３セル）が、ヒータに供給された。この加熱期間の間、試薬は、ハイドリノ反応の閾値温度に到達し、反応のオンセットはセル温度における急激な上昇によって典型的に確認された。セル温度が約４００−５００℃に到達すると、入力パワーはゼロに設定された。５０分後、プログラムはパワーをゼロに導いた。冷却媒体への熱の移動速度を増加するために、チャンバーは、１０００Ｔｏｒｒのヘリウムで再度加圧された。そして、水の温度における最大の変化（出口温度マイナス入口温度）は、約１．２℃であった。アセンブリは、フローサーミスタにおける十分な平衡の観察により確認されるように、２４時間の間に渡って、平衡に十分に達するようにされた。

各試験において、エネルギー入力及びエネルギー出力は、対応するパワーの積分により計算された。各時間のインクリメント（間隔）において、冷却媒体フローにおける熱エネルギーは、１９℃での水の密度（０．９９８ｋｇ／リッター）、水の比熱（４．１８１ｋＪ／ｋｇ℃）、補正温度差、及び時間の間隔をかけることにより、式（４２１）を用いて計算された。値は、全実験に渡って合計され、全エネルギー出力を得た。セルからの全エネルギーＥ_Ｔは、エネルギー入力Ｅ_ｉｎ及び正味のエネルギーＥ_ｎｅｔの和と等しくなければならない。従って、正味のエネルギーは次の式で得られた。
エネルギーの釣り合い条件から、Ｅ_ｅｘは最大理論エネルギーＥ_ｍｔに対して次のように決定された。

キャリブレーション試験結果は、出力クーラントへの抵抗入力の９８％よりよいヒートカップリングを示していた。過剰熱が無い制御は、キャリブレーション有の補正により、熱量計は１％未満の誤差であるような正確さであった。最高温度（Ｔｍａｘ）がセル温度の最高値であり、Ｅｉｎが入力エネルギーであり、そして、ｄＥが入力したエネルギーから過剰となる測定した出力エネルギーである。全てのエネルギーは発熱である。与えられた正の値は、エネルギーの大きさを示す。ＴｉＣのような支持体によるＭｇのようなバルク触媒の実験では、質量スペクトロスコピーとガスクロマトグラフィーによって確かめられるように、Ｈ２は容器の金属の水素化から存在した。

熱量測定結果
セル＃４０５６−０９２３１０ＷＦＣＫＡ４： １．５” ＬＤＣ； ５．０ｇ ＮａＨ−１６＋５．０ｇ Ｍｇ−１７＋１９．６ｇ ＢａＩ２−６＋２０．０ｇ ＴｉＣ−１４１； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４５９ Ｃ； Ｅｉｎ： １９３ ｋＪ； ｄＥ： ７ｋＪ； 理論エネルギー： １．９９ ｋＪ； エネルギーゲイン： ３．５

セル＃３０１７−０８０２１０ＷＦＣＫＡ２： １．５” ＬＤＣ； ５．０ｇ ＮａＨ−１６＋５．０ｇ Ｍｇ−１６＋１０．４５ｇ ＥｕＦ３−１＋２０．０ｇ ＴｉＣ−１３５； ＴＳＣ： 小； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４７４ Ｃ； Ｅｉｎ： １７９ ｋＪ； ｄＥ： １６ ｋＪ； 理論エネルギー： ８．４７ ｋＪ； エネルギーゲイン： １．９

セル＃３００４−０７２８１０ＷＦＣＫＡ１： １．５” ＬＤＣ； ８．０ｇ ＮａＨ−１７＋８．０ｇ Ｍｇ−２＋３．４ｇ ＬｉＣｌ−３＋３２．０ｇ ＴｉＣ−１３３ １ｇ の混合物 ＸＲＤ用； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４０８ Ｃ； Ｅｉｎ： １７４ ｋＪ； ｄＥ： １０ ｋＪ； 理論エネルギー： ２．９ ｋＪ； エネルギーゲイン： ３．４

セル＃２０８８−０７２３１０ＷＦＣＫＡ２： １．５” ＬＤＣ； ５．０ｇ ＮａＨ−１６＋５．０ｇ Ｍｇ−１６＋１５．６ｇ ＥｕＢｒ２−３＋２０．０ｇ ＴｉＣ−１３７； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４４４ Ｃ； Ｅｉｎ： １７９ ｋＪ； ｄＥ： １２ ｋＪ； 理論エネルギー： １．４８ ｋＪ； エネルギーゲイン： ８．１

セル＃２０８７−０７２３１０ＷＦＣＫＡ３： １．５” ＬＤＣ； ５．０ｇ ＮａＨ−１６＋５．０ｇ Ｍｇ−１６＋１５．６ｇ ＥｕＢｒ２−３＋２０．０ｇ ＴｉＣ−１３７； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４４９ Ｃ； Ｅｉｎ： １７９ ｋＪ； ｄＥ： １０ ｋＪ； 理論エネルギー： １．４８ ｋＪ； エネルギーゲイン： ６．７

セル＃２００５−０６２９１０ＷＦＣＫＡ１： １．５” ＬＤＣ； ８．３ｇ ＫＨ−３２＋５．０ｇ Ｍｇ−１５＋７．２ｇ ＡｇＣｌ−ＡＤ−６＋２０．０ｇ ＴｉＣ−１３２； ＴＳＣ：２００−４３０Ｃ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４８１ Ｃ； Ｅｉｎ： １７７ｋＪ； ｄＥ： ２１ ｋＪ； 理論エネルギー： １４．３ ｋＪ； エネルギーゲイン： １．５

セル＃ ４８７０−０６２４１０ＷＦＪＬ３ （１．５” ＨＤＣ）： ２０ｇ ＴｉＣ＃１２９ ＋ ８．３ｇ ＫＨ＃３２ ＋ ２．１３ｇ ＬｉＣｌ＃６； ＴＳＣ： Ｎｏ．； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４３４Ｃ； Ｅｉｎ： ２４４．２ ｋＪ； ｄＥ： ５．３６ ｋＪ； 理論値： −３．０３ ｋＪ； Ｇａｉｎ： １．７７

セル＃１８８５−６２３１０ＷＦＣＫＡ４： １．５” ＬＤＣ； ８．３ｇ ＫＨ−３２＋５．０ｇ Ｍｇ−１５＋１０．４ｇ ＢａＣｌ２−７＋２０．０ｇ ＴｉＣ−１２９； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４７６ Ｃ； Ｅｉｎ： ２０３ ｋＪ； ｄＥ： ８ ｋＪ； 理論エネルギー： ４．１ ｋＪ； エネルギーゲイン： １．９５

セル＃１８６０−０６１６１０ＷＦＣＫＡ３： １．０” ＨＤＣ； ３．０ｇ ＮａＨ−１９＋３．０ｇ Ｍｇ−１４＋７．４２ｇ ＳｒＢｒ２−５＋１２．０ｇ ＴｉＣ−１２８； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ４０４ Ｃ； Ｅｉｎ： １３７ ｋＪ； ｄＥ： ４ ｋＪ； 理論エネルギー： ２．１ ｋＪ； エネルギーゲイン： ２．０

セル＃ ５７９−０６１１１０ＷＦＲＣ１： （＜ ５００ Ｃ） ８．３ ｇ ＫＨ−３２ ＋ ５ ｇ ＫＯＨ−１ ＋ ２０ ｇ ＴｉＣ−１２７； ＴＳＣ： ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ５３４ Ｃ ； Ｅｉｎ： ２９２．４ ｋＪ； ｄＥ： ８ ｋＪ； 理論エネルギー： ０ ｋＪ； エネルギーゲイン、無限大

セル＃１８３１−０６０８１０ＷＦＣＫＡ４： １．５” ＬＤＣ； ８．３ｇ ＫＨ−３１＋５．０ｇ Ｍｇ−１３＋１２．３７ｇ ＳｒＢｒ２−４＋ ２０．０ｇ ＴｉＣ−１２６； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ５４３ Ｃ； Ｅｉｎ： ２２９ ｋＪ； ｄＥ： １７ ｋＪ； 理論エネルギー： ６．７ ｋＪ； エネルギーゲイン： ２．５

セル＃１７６３−０５１４１０ＷＦＣＫＡ２： １．５” ＨＤＣ； １３．２ｇ ＫＨ−２４＋８．０ｇ Ｍｇ−９＋１６．６４ｇ ＢａＣｌ２−ＳＤ−７テスト（Ｔｅｓｔｉｎｇ）＋３２．０ｇ ＴｉＣ−１０５ ； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ５４４ Ｃ； Ｅｉｎ： ２５７ ｋＪ； ｄＥ： １７ ｋＪ； 理論エネルギー： ６．５６ ｋＪ； エネルギーゲイン： ２．６

セル＃ ４６５０−０５１３１０ＷＦＧＨ２ （１．５” ＨＤＣ）： ２０ｇ ＭｇＢ２＃４ ＋ ８．３ｇ ＫＨ＃２８ ＋ ０．８３ｇ ＫＯＨ＃１； ＴＳＣ： Ｎｏ．； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ５４４Ｃ； Ｅｉｎ： ３１１．０ ｋＪ； ｄＥ： ９．３１ ｋＪ； 理論値： ０．００ ｋＪ； Ｇａｉｎ： 〜

セル＃ ４６５２−０５１３１０ＷＦＧＨ５ （１．５” ＨＤＣ）： ２０ｇ ＴｉＣ＃１２０ ＋ ５ｇ Ｍｇ＃１２ ＋ １ｇ ＬｉＨ＃２ ＋ ２．５ｇ ＬｉＣｌ＃４ ＋ ３．０７ｇ ＫＣｌ＃２； ＴＳＣ： Ｎｏ．； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ５８９Ｃ； Ｅｉｎ： ３５５．０ ｋＪ； ｄＥ： ８．１５ ｋＪ； 理論値： ０．００ ｋＪ； ゲイン： 〜

セル＃１７６２−０５１３１０ＷＦＣＫＡ１： １．５” ＨＤＣ； １３．２ｇ ＫＨ−２４＋８．０ｇ Ｍｇ−９＋１９．８ｇ ＳｒＢｒ２−ＡＤ−３＋３２．０ｇ ＴｉＣ−１２４ ｔｅｓｔｉｎｇ； ＴＳＣ： Ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ６０６ Ｃ； Ｅｉｎ： ２３９ ｋＪ； ｄＥ： ２０ ｋＪ； 理論エネルギー： １０．７ ｋＪ； エネルギーゲイン： １．８７

セル＃ ５０４−０４３０１０ＷＦＲＣ４： ０．８３ ｇ ＫＯＨ−１ ＋ ８．３ ｇ ＫＨ−２７ ＋ ２０ ｇ ＣＢ−Ｓ−１； ＴＳＣ： ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ５８９ Ｃ； Ｅｉｎ： ３６５．４ ｋＪ； ｄＥ： ５ ｋＪ； 理論エネルギー： ０ ｋＪ； エネルギーゲイン： 無限大

セル＃ ４５１３−０４１２１０ＷＦＧＨ５ （１．５” ＨＤＣ）： ２０ｇ Ｂ４Ｃ＃１ ＋ ８．３ｇ ＫＨ＃２６ ＋ ０．８３ｇ ＫＯＨ＃１； ＴＳＣ： ｎｏｔ ｏｂｓｅｒｖｅｄ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ５６２Ｃ； Ｅｉｎ： ３４９．２ ｋＪ； ｄＥ： ８．８５ ｋＪ； 理論値： ０．００ ｋＪ； Ｇａｉｎ： 〜

セル ＃ ４０３−０３２５１０ＷＦＲＣ３： ８．３ ｇ ＫＨ−２３ ＋ ５ ｇ ＫＯＨ−１ ＋ ２０ ｇ ＴｉＣ−１１２； ＴＳＣ： ｎｏ； 最高温度（Ｔｍａｘ）： ７１６ Ｃ； Ｅｉｎ： ４７４．９ ｋＪ； ｄＥ： １３ ｋＪ； 理論エネルギー： ０ ｋＪ； エネルギーゲイン： 無限大

Ｂ．燃料溶液ＮＭＲ
ハイドリノを成形するのための代表的な反応混合物は、
（ｉ）Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＬｉＨ、ＮａＨ、及びＫＨから選択される１つのような、触媒又は触媒の源及び水素の内の少なくとも１つと、
（ｉｉ）ＳｒＣｌ_２、ＳｒＢｒ_２、ＳｒＩ_２、ＢａＣｌ_２、ＢａＢｒ_２、ＭｇＦ_２、ＭｇＣｌ_２、ＣａＦ_２、ＭｇＩ_２、ＣａＦ_２、ＣａＩ_２、ＥｕＢｒ_２、ＥｕＢｒ_３、ＦｅＢｒ_２、ＭｎＩ_２、ＳｎＩ_２、ＰｄＩ_２、ＩｎＣｌ、ＡｇＣｌ、Ｙ_２Ｏ_３、ＫＣｌ、ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＦ、ＫＩ、ＲｂＣｌ、Ｃａ_３Ｐ_２、ＳＦ_６、Ｍｇ_３Ａｓ_２、及びＡｌＮ、から選択される１つのような少なくとも１つの酸化剤と、
（ｉｉｉ）Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、ＣａＨ_２、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、ＫＢＨ_４、及びＮａＢＨ_４、から選択される１つのような少なくとも１つの還元剤と、及び、
（ｉｖ）ＴｉＣ、ＴｉＣＮ、Ｔｉ_３ＳｉＣ_２、ＹＣ_２、ＣｒＢ_２、Ｃｒ_３Ｃ_２、ＧｄＢ_６、Ｐｔ／Ｔｉ、Ｐｄ／Ｃ、Ｐｔ／Ｃ、ＡＣ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｓｉ ｎａｎｏ粉末（ＮＰ）、ＭｇＯ、及びＴｉＣから選択される１つのような少なくとも１つの支持体と、からなる。反応混合物の５０ｍｇの反応生成物は、バイアルに入った１．５ｍｌの重水素化Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド−ｄ７（ＤＣＯＮ（ＣＤ３）２、ＤＭＦ−ｄ７、（９９．５％、ケンブリッジ・アイソトープ・ラバラトリーズ・インク社製）に加えられた。これは、ガラスＴＥＦＬＯＮ（登録商標）バルブで密閉され、撹拌され、アルゴン雰囲気下でグローブボックス中で１２時間に渡って溶解するようにされた。如何なる固体もない状態での溶液は、ＮＭＲチューブ（外径５ｍｍ。長さ２３ｃｍ。Ｗｉｌｍａｄ社製）にガス気密接続により移され、炎でチューブが封された。ＮＭＲスペクトルは、５００ＭＨｚブルーカーＮＭＲスペクトロメータ（重水素でロック）で記録された。化学シフトは、テトラメチルシラン（ＴＭＳ）に相対的に、８．０３ｐｐｍでＤＭＦ−ｄ７のような溶媒周波数に参照された。

ハイドリノ水素化物イオンＨ−（１／４）は、約−３．８６ｐｐｍで観察されると予測され、そして、分子ハイドリノＨ２（１／４）はＴＭＳと比較して１．２１ｐｐｍで観察されると予測された。Ｈ⁻（１／３）は、約−３ｐｐｍで観測されると予想されたが、カチオン又は溶媒との相互作用によりシフトするかもしれない。シフトによるこれらのピークの発生の位置と特定の反応混合物に対する強度は、表６で与えられる。

Ｃ．典型的な再生反応
アルカリ土類又はリチウムハロゲン化物（ハロゲン化リチウム）は、対応するアルカリハロゲン化物と、アルカリ土類金属又はリチウム水素化物（又はリチウム）を反応させることにより形成された。装填された反応物、反応条件、及びＸＲＤの結果は、表７に与えられる。典型的に、２対１のモル比のアルカリハロゲン化物（ハロゲン化アルカリ）及びアルカリ土類金属の混合物、又は、１対１のモル比のアルカリハロゲン化物（ハロゲン化アルカリ）及びＬｉ又はＬｉＨは、外径が２．５４ｃｍの真空−気密性の石英管（一端が開放）の中にある長さが約２５．４ｃｍで外径が１．２７から１．９ｃｍのステンレス鋼（ＳＳ）の管（一端が開放）で作られた坩堝の底に置かれた。ＳＳ管の開放端は、炉のおよそ２．５４ｃｍ外側に置かれ、反応中に形成される如何なるアルカリ金属も冷え、加熱ゾーンの外側で凝縮し、アルカリ金属及び石英管の間での如何なる腐食反応も起きないようにされた。設置は、加熱された化学物質の表面積を増加させるように水平になされた。反応は、真空中又は１気圧のＡｒ中の何れかで、３０分間、７００から８５０℃でなされ、その後、同様な温度で、３０分間、アルカリ金属を排出した。もう１つの設定において、反応はＳＳ坩堝中で起こされ、溶融物（メルト）が、混合のための乾燥Ａｒと共に拡散された（１０ｓｃｃｍ）。そのＡｒは、そのメルトの底において、開口を持つ針を通して供給された。アルカリ金属は、加熱ゾーン（ホット・ゾーン）から蒸発した。反応の後、反応器（リアクター：ｒｅａｃｔｏｒ）は、室温まで冷やされ、そして、生成物の回収のためグローブボックスに移動させられた。ＸＲＤが生成物の同定に用いられた。サンプルは、その生成物をグローブボックス内で粉砕することにより調製され、パナリティカル（Ｐａｎａｌｙｔｉｃａｌ）社のホルダー内に充填され、プラスチックのカバーフィルムで封がなされた。反応物の量、温度、維持時間、及びＸＲＤ結果は、表７に与えられるが、ハロゲン化物−水素化物交換反応は、熱可逆的である。

Ｄ．典型的なＣＩＨＴセル試験結果
それぞれがアノード、共晶溶融塩電解質、不活性なアルミナるつぼ中に含まれるカソードを備えるが、溶融塩ＣＩＨＴセルは、酸素のないアルゴン雰囲気を持つグローブボックスないで組み立てられ、グローブボックス内でアルゴン雰囲気下で加熱された。それぞれがアルゴン雰囲気中で組み立てられ放電された他の溶融セルは、ＢＡＳＥチューブ内に溶融Ｎａアノードと、Ｎｉ電極を持つＮｉるつぼ内のＮａＯＨカソードを含んでいた。第３タイプのＣＩＨＴセルにおいて、ＮａはＮａＯＨ及びＨ源によって置換され、カソードは、Ｂｉのような溶融元素又はＭｇＣｌ_２−ＮａＣｌのような共晶混合物を含んでいた。第４タイプは、Ｈ_２Ｏを保持するがＯ_２透過を許す膜内に密閉されたセルに関し蒸気カーボンのような酸素還元及び金属又は金属水素化物アノード、飽和したＫＯＨ水溶液、を含んでいた。第５タイプは、大気解放のＮｉカソード、ＬｉＯＨ−ＬｉＢｒのような溶融水酸化物電解質、Ｎｉ（Ｈ_２）のような水素透過性アノードを含んでいた。［Ｎｉ（Ｈ_２）／ＭＯＨ、又はＭ（ＯＨ）_２−Ｍ’Ｘ、又はＭ’Ｘ_２／Ｎｉ］Ｍ及びＭ’のような［アノード／電解質／カソード］と名付けられた典型的なセルからの結果は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、及びＢａ；Ｘの１つが水酸化物、ハロゲン化物、硫化物、及びカーボネートの１つ、［Ｍ／ＫＯＨ（飽和水溶液）＋ＣＧ３４０１／蒸気カーボン空気］ＭがＲ−Ｎｉ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｃｄ、Ｓｂ、及びＰｂの１つ、［ＮａＯＨ Ｎｉ（Ｈ_２）／ＢＡＳＥ／ＮａＣｌ ＭｇＣｌ_２］、［Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＯＨ］、［ＬａＮｉ_５Ｈ_６／ＫＯＨ（飽和水溶液）＋ＣＧ３４０１／蒸気カーボン空気］、［Ｌｉ／セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）ＬＰ３０／ＣｏＯ（ＯＨ）］、［Ｌｉ_３Ｍｇ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＴｉＨ_２］、［Ｌｉ_３Ｎ ＴｉＣ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＣｅＨ_２ ＣＢ］、及び［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ／ＬａＨ_２］が以下のように与えられる。

０３１１１１ＸＹ１−４２１（Ｎｉ（Ｈ２）／ＮａＯＨ−ＮａＩ／Ｎｉ）： 溶融塩セル
−アノード： Ｎｉ チューブ （１／８ インチ） Ｈ２からの流れ。
−カソード： Ｎｉ ホイル
−電解質： ６４．１４ｇ ＮａＯＨ ＋５９．４６ｇ ＮａＩ （モル比 ０．８：０．２）
−温度： ５００℃ （セル内部の真の Ｔ ４５０℃）
４９９ オームの負荷で０−５ｈ の電圧＝ ０．８５−０．８６Ｖ； ＞５ｈ（安定電圧で）＝ ０．５５−０．５８Ｖ

０３１０１１ＸＹ５−４２０（ＬａＮｉ５／ＫＯＨ／ＳＣ）： デモのセル、第４ユニット
−アノード： 市販のＮｉ−ＭＨ 電池からとられたＬａＮｉ５
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電関数： 定電流４００ ｍＡ
放電容量、７．６２ Ａｈ、放電エネルギー、４．４６Ｗｈ．

− ０３１１１１ＧＺＣ１−４２８： ＮａＯＨ ＋ Ｎｉ（Ｈ２）／Ｎａ−ＢＡＳＥ／ＮａＣｌ ＋ ＳｒＣｌ２（ＭＰ＝５６５Ｃ）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ２８．３ｇＮａＣｌ ＋ ８２ｇ ＳｒＣｌ２（ＭＰ＝５６５）
− 電極： Ｈ２ は１／８” Ｎｉ チューブ中（アノード）、Ｎｉ ホイル（カソード）
− Ｔ＝６５０Ｃ （メルト内の実際Ｔ： ６００℃）、ＰＨ２＝１Ｐｓｉｇ．
（１） ＯＣＶ＝１．４４Ｖ （ Ｈ２で）
（２） １０６．５ オームで、ＣＣＶ＝０．２Ｖ（安定）

− ０３０９１１ＧＺＣ６−４２３： Ｎｉ（Ｈ２）／Ｓｒ（ＯＨ）２（ＭＰ＝３７５Ｃ）／Ｎｉ
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ８０ｇ Ｓｒ（ＯＨ）２（ＭＰ＝３７５Ｃ）
− 電極： Ｈ２ は １／８” Ｎｉ チューブ（アノード）中、Ｎｉ ホイル（カソード）
− Ｔ＝６００Ｃ （メイト内の実際 Ｔ： ３７８Ｃ）、ＰＨ２＝８００ｔｏｒｒ
（１） ＯＣＶ＝０．９６Ｖ．
（２） １００．１ オームの負荷で、ＣＣＶ 〜０．８Ｖで安定化。脱水で損失に戻すためＨ_２Ｏ添加。

０３０９１１ＸＹ２−４０９（ＴｉＭｎ_２／ＫＯＨ／ＳＣ）： 密封せず
−アノード： 飽和ＫＯＨと混合された ＴｉＭｎ２ 粉末、正味 ＴｉＭｎ_２ ＝０．０９７ｇ
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味ＳＣ ＝０．１３２ ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電関数： 定電流
セルは、しばしば充放電された。セルは２ｓ間、１ ｍＡの定電流で充電されて、２０ｓ間、１ ｍＡの定電流で放電された。
全エネルギー ＝ ３２．８ Ｊ； 特定エネルギー＝ ９３．８ Ｗｈ／ｋｇ； 特定容量 ＝ １３９．２ ｍＡｈ／； エネルギーゲイン＝ １０Ｘ．

０３０８１１ＸＹ１−３９６（Ｓｎ＋ＫＩ／ＫＯＨ／ＳＣ）： 密封せず
−アノード： 飽和ＫＯＨと混合されたＳｎ 粉末及び ＫＩ粉末 （９０：１０質量比）、正味Ｓｎ＝０．１１ ｇ
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味 ＳＣ ＝０．１８２ ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電負荷： １０００ オーム
全エネルギー＝ ９１．６ Ｊ； 特定エネルギー ＝ ２３１．４ Ｗｈ／ｋｇ

０３０７１１ＸＹ１−３９１（Ｎｉ（Ｈ２）／ＬｉＯＨ−ＬｉＦ／Ｎｉ）： 溶融塩セル
−アノード： Ｎｉ チューブ （１／８ インチ） Ｈ２を通しての流れ。
−カソード： Ｎｉ ホイル
−電解質： ３８．４０ ｇ ＬｉＯＨ ＋ １０．４０ ｇ ＬｉＦ （０．８：０．２ モル比）
−温度： ５５０℃ （セル内の実際Ｔ ５００℃）
４９９ オームで放電、セル電圧は０．９０−１．０Ｖの間。
２４９ オームで放電、セル電圧は０．８０−０．９Ｖの間。
１００ オームで放電、セル電圧は ０．５５−０．６５Ｖの間。
定常電圧＞４５ｈ、及び作動中。

ＨＴ セル： （水産物溶融共晶塩システム）
− ０３０９１１ＧＺＣ６−４２３： Ｎｉ（Ｈ２）／Ｓｒ（ＯＨ）２（ＭＰ＝３７５Ｃ）／Ｎｉ
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ８０ｇ Ｓｒ（ＯＨ）２（ＭＰ＝３７５Ｃ）
− 電極： Ｈ２ は １／８” Ｎｉ チューブ（アノード）中、Ｎｉ ホイル（カソード）
− Ｔ＝６００Ｃ （メルト内の実際Ｔ： ３７８Ｃ）、ＰＨ２＝８００ｔｏｒｒ
（１） ＯＣＶ＝０．９６Ｖ。
（２） １００．１オームの負荷で、ＣＣＶ 〜０．８Ｖで安定化。

ＣＩＨＴ＃ ０２２２１１ＪＬ１： ［ＮａＯＨ ＋ Ｎｉ（Ｈ２） ／ Ｎａ−ＢＡＳＥ ／ Ｂｉ］ （Ｅ° Ｔｈｅｏ ＝ −０．６３７２Ｖ）
− アノード： １．５ｇ ＮａＯＨ＃５ ＋ １／１６ Ｎｉ チューブ ＠ 〜０．８ ＰＳＩｇ Ｈ２
− カソード： ５ｇ Ｂｉ
− ＯＣＶ −＞ ０．８７０６Ｖ
− ＣＣＶ（１０００） −＞ ０．２６３４Ｖで安定
− 収集されたデータ ＞１４００ ｍｉｎｓ 及び停止。

Ｃｅｌｌ＃ ０３０４１１ＲＣ１−３６３： ［Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈｘ （ｘ＜２）／ＫＯＨ＋ ＴＢＡＣ／ＳＣ＋ＰＶＤＦ］ 密封されたプラスチックバッグ内 （Ｏ２ ｐｅｒｍｅａｂｌｅ） ＲＴで。
− 電解質： 飽和 ＫＯＨ 溶液 ＋ ０．５ ｗｔ％ ＴＢＡＣ （テトラブチルアンモニウムクロリド、陽性洗浄剤）
− セパレータ： ＣＧ３５０１
− アノード： ２５０ｍｇ 湿式 Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈｘ （〜 ２００ ｍｇ Ｌａ２Ｃｏ１Ｎｉ９Ｈｘを含む） ＳＳ ディスク集電体と共に。
− カソード： ペレットの１２６ｍｇ ＳＣ ＋ １４ｍｇ ＰＶＤＦ Ｎｉ ディスク集電体と共に。
− 抵抗： ４９９ オーム。
−Ｖ（範囲）： ０ から １．３７ Ｖ。
−Ｖ１０ｍｉｎ ＝０．９ Ｖ、Ｖ１ｈ ＝ ０．９ Ｖ、Ｖ３ｈ ＝ ０．９１ Ｖ、Ｖ２５ｈ ＝ ０．１５ Ｖ。
− 電気エネルギー： １４２．４ Ｊ。

０３０７１１ＸＹ５−３９５（ＬａＮｉ５／ＫＯＨ／ＳＣ）： デモのセル、第１ユニット
−アノード： 市販のＮｉ−ＭＨ 電池から取られたＬａＮｉ５ 。
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン。
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）３５０１。
−電解質： 飽和 ＫＯＨ。
−放電関数： 定電流５００ ｍＡ ０．７２ Ｖ。
６．４ Ａｈ 容量、４．３Ｗｈ の放電エネルギーが得られた。セルは、１Ａの定電流で再充電可能。

０３０６１１ＸＹ２−３９０（Ｎｉ（Ｈ２）／ＬｉＯＨ／Ｎｉ）： 溶融塩セル
−アノード： Ｎｉ チューブ （１／８ インチ） Ｈ２を通した流れ。
−カソード： Ｎｉ ホイル。
−電解質： ５０．０ ｇ ＬｉＯＨ。
−温度： ５５０℃ （セル内の実際Ｔ ５００℃）。
４９９ オームで放電、セル電圧は、１００ ｈ の間０．９０−１．０Ｖである。

０２２７１１ＸＹ４−３４８（Ｚｎ／ＫＯＨ／ＳＣ）：このセルは、アノード側でのＯ−リングと共に新たに指定されたプラスチックセルで準備されたが、カソード側にはＯ−リングはなかった。
−アノード：市販のＺｎ／空気電子から取られた Ｚｎ ペースト、０．３８１ ｇ、正味 Ｚｎ＝０．２０１ｇ
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味 ＳＣ ＝０．１７８ ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電負荷： １０００ ｏｈｍ
エネルギー７１７．３Ｊ； 特定エネルギー： ９９１．３Ｗｈ ｋｇ−１； エネルギー効率： ７５．６％； 特定容量： ８２７．５ｍＡｈ ｇ−１；ニオブ効率： １０６．３ ％

０３０１１１ＪＨ１−４００： Ｎｉ（Ｈ２） ｜ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ ｜ Ｎｉ （Ｈ２Ｏ）
− アノード：Ｈ２ ｉｎ Ｎｉ チューブ
− カソード： ＬｉＯＨ−ＮａＯＨ （Ｎｉ メッシュ）
−温度３５０Ｃで、後に４００Ｃ （設定点）に上昇。
ＯＣＶ： 〜１．１０Ｖ
−５００ オーム、負荷電圧は３日後も１．００Ｖ のまま。
１００ｈ、エネルギー： ５３３Ｊ

０３０２１１ＧＣ１／Ｈ２ （〜 ７６０ Ｔｏｒｒ） Ｎｉ チューブ ／ ＬｉＢｒ （９９．４ ｇ） ＋ ＬｉＯＨ （２０．６ ｇ） ／ Ｎｉ ホイル で包まれたるつぼ （開放） Ｔ ＝ ４４０℃； ＯＣＶ： Ｈ２ を導入で７６０ Ｔｏｒｒに、ＯＣＶ徐々に ０．９９Ｖに増加、負荷 ４９９ オーム、負荷電圧は４８時間の間に０．９ 及び １ Ｖの間のまま で定常に作動。負荷２４９ オームにスイッチを入れた、Ｖ 〜 ０．８８Ｖ ＞３５０ｈ まだ作動中。 対照セルは、電圧を示さず、Ｈ２ 透過速度は、きわめて低すぎてこのパワーを支持できない。

０２２８１１ＧＣ１／Ｈ２ （〜 １０００ Ｔｏｒｒ） Ｎｉ チューブ ／ ＬｉＢｒ （９９．４ ｇ） ＋ ＬｉＯＨ （２０．６ ｇ） ／ Ｈ２Ｏ （＜ １ ｍｌ） Ｎｉ シートで包んだ中／（開放） Ｔ ＝ ４４０ ℃； 抵抗 ＝ １Ｋ オーム。
ＯＣＶ： Ｖｉｎ ＝ ０．２７Ｖ、Ｈ２ 及び４ 滴の Ｈ２Ｏ添加、ＯＣＶ 突然増加して Ｖｍａｘ ＝ １．０２Ｖとなったが ５ ｍｉｎ後のこと； １０００ オームの負荷電圧は０．８２Ｖ であったが、低下して〜 ０．４ Ｖ に、１７ ｈｒｓの間、３ 滴の Ｈ２Ｏ添加 ３ そして 負荷電圧が 〜０．６ Ｖに上昇。
４ 滴の水を添加、電圧は直ぐに低下。 ４０ ｈｒｓで停止、Ｖ ＝ ０．２ Ｖ。
Ｅｏｕｔ ＝ ２７．９ Ｊ

０２２４１１ＸＹ８−３３４（ＬａＮｉ５／ＫＯＨ／ＳＣ）： 定電流での断続的な各サイクルの放電−充電、 密封せず
−アノード： 市販の電池から取得したＬａＮｉ５ 、正味 ＬａＮｉ５＝０．２５５ ｇ。
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味 ＳＣ ＝０．１９５ ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電電流： １ ｍＡ
セルはしばしば充放電された。セルは１ ｍＡの定電流で２０ ｓ放電されて、１ ｍＡの定電流で２ ｓ間充電された。
Ｖ （１ ｍｉｎ）＝ ０．９５１ Ｖ； 特定エネルギー ＝ ３１０．２ Ｗｈ／ｋｇ； 測定された組成ＬａＮｉ５Ｈ３に基づく、理論特定エネルギーは、２２７ Ｗｈ／ｋｇ。

０２２２１１ＧＣ３／Ｃｏ （０．３０ ｇ） ＋ ＬａＮｉ５Ｈ６ Ｂ （Ｂ は電池源を意味する） （０．２ ｇ） ／ ＫＯＨ （飽和） ＮＨ３ ＋ ＣＧ３５０１ ／ ＳＣ （ペースト） （５０ ｍｇ）／ＲＴ セル； 抵抗 ＝ ４９９ オーム プラスチック膜で密閉されたスクウェアセル、外で作動。
ＯＣＶ： Ｖｍａｘ ＝ ０．９２； 負荷 ４９９ オーム。
Ｅｏｕｔ ＝ ４６４．７ Ｊ；
特定エネルギー： ４３０．２ Ｗｈ／Ｋｇ Ｃｏに対して
容量： ６０８．３ ｍＡｈ／ｇ Ｃｏに対して。

０３０１１１ＸＹ１−３５７（Ｎｉ（Ｈ２）／ＮａＯＨ−ＮａＢｒ／Ｎｉ）： 溶融塩セル（開放）
−アノード： Ｎｉ チューブ （１／８ インチ） Ｈ２を通しての流れ。
−カソード： Ｎｉ ホイル
−電解質： ６５．９２ｇ ＮａＯＨ ＋ ３６．２８ｇ ＮａＢｒ （０．８２：０．１８ モル比）
−温度： ４００℃ （セル内の実際Ｔ ３５０℃）
セルのＯＣＶは ０．９６Ｖ。 １０００オームの放電負荷で、（カソードへの水の添加無）、ｔ電圧の平坦部がしばらく約０．７５ Ｖ で維持され、そして約０．４−０．３ Ｖでの別の放電平坦部へと低下した。カソード容器への水の４滴の添加の後、セル電圧は、０．３６Ｖに上昇し、１７時間定常状態であった。水の８滴を添加で、電圧は０．９Ｖに上がり、３時間安定であった。そして、０．５５Ｖに低下し、３０時間以上安定であった。

０３０１１１ＸＹ２−３５８（Ｎｉ（Ｈ２）／ＬｉＯＨ−ＬｉＩ／Ｎｉ）： 溶融塩セル（開放）
−アノード： Ｎｉ チューブ （１／８ インチ） Ｈ２を通しての流れ。
−カソード： Ｎｉ ホイル
−電解質： １０．３０ ｇ ＬｉＯＨ ＋ ７３．０３ ｇ ＬｉＩ （０．４５：０．５５ モル比）
−温度： ３５０℃ （セル内部の実際Ｔ ３００℃）
セルのＯＣＶ は ０．７５Ｖ。 １０００ オームの放電負荷で、電圧の平坦部が約０．５５ Ｖで５５ｈ間、維持され、いまだ定常に作動中。

− ０２２１１１ＧＺＣ３−３６７： ０．２ｇ Ｃｏ／Ｇ３５０１＋ＫＯＨ＋Ｌｉ２ＣＯ３／６０ｍｇ ＣＢ−ＳＡ （気密的にシールされてない）
− セパレータ： ＣＧ３５０１
− 電解質 Ｍｉｘ： ３ｇ 飽和 ＫＯＨ ＋ ０．１ｇ Ｌｉ２ＣＯ３
− 電極： ０．２ｇ Ｃｏ （アノード）、６０ｍｇ ＣＢ−ＳＡ （カソード）
− 抵抗＝１ｋ オーム； Ｔ＝ＲＴ
１００％ Ｃｏ 消費に基づく結果： Ｅ＝３２９Ｊ、クーロン＝４５０．８Ｃ、容量＝４５６．９Ｗｈ／ｋｇ、エネルギー効率＝４５．４％、クーロン効率＝６８．９％。 Ｌｉ２ＣＯ３ はＣｏ アノードの効率を顕著に高める。 解析は３０％ Ｃｏ 未反応。

− ０２２４１１ＧＺＣ５−３７８： １ｇ ＮａＯＨ ＋ １Ｐｓｉ Ｈ２／Ｎａ−ＢＡＳＥ／４２ｇ ＮａＣｌ＋８６．７ｇ ＣａＣｌ２（ＭＰ＝５０４Ｃ） （グローブボックス（ｇｌｏｖｅ ｂｏｘ））
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： １ｍｍ 厚み Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ （新規より小さいチューブ）
− 電極： ＮａＯＨ ＋ １／４”Ｎｉ チューブ（アノード）、ＮａＣｌ＋ＣａＣｌ２ 集電体（カソード）としてニッケルホイルと共の溶融塩
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝６００Ｃ （メルト内の実際 Ｔ： ５５０Ｃ）
（１） ＯＣＶ＝１．３９２Ｖ。
（２） 負荷付、ＣＣＶ はゆっくり低下し、０．４９Ｖで安定化。
（３） ２ＮａＯＨ ＋ ＣａＣｌ２ ＋ Ｈ２ ＝ ２ＮａＣｌ ＋ Ｃａ ＋ ２Ｈ２Ｏ ｄＧ ＝ ＋１９８．５ｋＪ／ｍｏｌ ＣａＣｌ２ （５５０Ｃで）。 理論エネルギーは ０； Ｅ＝４３６．５Ｊ、クーロン＝１０４３．７Ｃ

− ０２０４１１ＧＺＣ５−３１１： ６ｇ ＮａＯＨ ＋ １Ｐｓｉ Ｈ２／Ｎａ−ＢＡＳＥ／４９．９ｇ ＮａＣｌ＋６１．４ｇ ＭｇＣｌ２（ＭＰ＝４５９Ｃ） （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： １．３ｍｍ 厚み Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ
− 電極： ＮａＯＨ ＋ １／４”Ｎｉ チューブ（アノード）、ＮａＣｌ＋ＭｇＣｌ２集電体（カソード）としてニッケルホイルと共の溶融塩
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝５５０Ｃ （メルト内の実際 Ｔ： ５００Ｃ）
Ｅ＝８１５Ｊ、クーロン＝３１４３Ｃ、容量＝３７Ｗｈ／ｋｇ アノード、エネルギー効率＝ｉｎｆ．、クーロン効率＝２２％。

０２０３１１ＸＹ３−１８６（ＭＨ−ＫＯＨ−ＳＣ）： 非密閉
−アノード： Ｎｉ−ＭＨ 電池から取られたＬａＮｉ５、正味 ＭＨ＝０．９００ｇ
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味ＳＣ ＝０．１６０ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電負荷： ２４９ オーム
結果： Ｅ＝５０６．４Ｊ、特定エネルギー＝１５６．３Ｗｈ／ｋｇ、ＬａＮｉ５Ｈ３の測定された消費に基づき： エネルギー効率＝７２％、クーロン効率＝１４５％

６． ＲＴ セル： （気密的にシールされない）
− ０２０８１１ＧＺＣ６−３２１： アルカリ電池からの０．５ｇ Ｚｎ ペースト／ＣＧ３５０１＋ＫＯＨ／６０ｍｇ ＣＢ−ＳＡ （気密的にシールされない）
− セパレータ： ＣＧ３５０１
− 電解質 Ｍｉｘ： 飽和 ＫＯＨ
− 電極： ０．５ｇ Ｚｎ ｐａｓｔｅ （アノード）、６０ｍｇ ＣＢ−ＳＡ （カソード）
− 抵抗＝１ｋ オーム； Ｔ＝ＲＴ
結果： Ｅ＝９６７．６Ｊ、クーロン＝９０４Ｃ、容量＝１３０６．７Ｗｈ／ｋｇ、エネルギー効率＝７４．１％、クーロン効率＝１１５％．

Ｎａ−ＢＡＳＥセル：
− ０２０９１１ＧＺＣ１−３２２： １．３３ｍｍ 厚みＢＡＳＥ チューブ内の７．６２ｇ Ｎａ ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／ ２” Ｎｉ るつぼ内 （グローブボックス）の１２０ｇ ＮａＯＨ
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： １．３ｍｍ 厚み Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ
− 電極： ７．６２ｇ Ｎａ １．３３ｍｍ厚みで ＢＡＳＥ チューブ （アノード）、２” Ｎｉ るつぼ内の１２０ｇ ＮａＯＨ （カソード）
− 抵抗＝１０．２オーム； Ｔ＝５００Ｃ （メルト内の実際の Ｔ： ４５０Ｃ）
結果： 全Ｅ＝５．９ｋＪ．

０２１１１１ＸＹ１０−２３７（Ｓｎ＋ＴａＣ−ＫＯＨ−ＳＣ）： 非密閉。
−アノード： 飽和ＫＯＨと混合されたＳｎ 粉末及びＴａＣ 粉末 （正味Ｓｎ：ＴａＣ＝５０：５０）、正味 Ｓｎ＋ＴａＣ＝０．６０１ ｇ
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味 ＳＣ ＝０．１５４ ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電負荷： ４９９ オーム
Ｖａｖｇ ＝ ０．８９ Ｖ、Ｅ合計 ＝ ５３０ Ｊ； ４９１ Ｗｈ／ｋｇ、８４％ エネルギー効率

２０９１１ＸＹ９−２１４（Ｚｎ＋ＬａＮ−ＫＯＨ−ＳＣ）： 非密閉。
−アノード： 飽和ＫＯＨと混合されたＺｎ ペースト （市販電池から） 及び ＬａＮ 粉末（正味Ｚｎ：ＬａＮ＝５０：５０）、正味 Ｚｎ＋ＬａＮ＝０．６６４ｇ
−カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味ＳＣ ＝０．１７７ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電負荷： ４９９ オーム
Ｖａｖｇ ＝１．１ Ｖ、Ｅ合計 ＝ ９７４ Ｊ； ８１５ Ｗｈ／ｋｇ、６２％ エネルギー効率

０１２８１１ＪＨ２−３５７： ＮａＯＨ＋Ｎｉ（ＫＨ） ｜ＢＡＳＥ｜ ＬｉＣｌ＋ＣｓＣｌ （グローブボックス）
− アノード：ＮａＯＨ （４．０ｇ） ＋ １ｇ ＫＨ Ｎｉ チューブで
− カソード：６０ｇ ＬｉＣｌ−４７ ＋ １７２．６ｇ ＣｓＣｌ
−セパレータ／電解質： Ｎａ−ＢＡＳＥ
−ＯＣＶ： １．３−１．５ Ｖ
−２００ オーム； ＣＣＶ ＝ ０．２３４ Ｖ； エネルギー＝ ４５．６ Ｊ

Ｎａ−ＢＡＳＥ−ＨＴ セル
− ０２０１１１ＧＺＣ３−２９４： ６ｇ ＮａＯＨ ＋ １Ｐｓｉ Ｈ２／Ｎａ−ＢＡＳＥ／３５．１ｇ ＮａＣｌ＋１３５ｇ ＮａＩ（ＭＰ＝５７３Ｃ） （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ５ Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ
− 電極： ＮａＯＨ ＋ １／４”Ｎｉ チューブ（アノード）、ＮａＣｌ＋ＮａＩ集電体（カソード）としてニッケルホイルと共の溶融塩
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝６５０Ｃ （メルト内の実際のＴ： ６００Ｃ）
（１） ＯＣＶ＝０．９３７Ｖ ２日目 Ｅ＝３５Ｊ 理論エネルギー： ０．

０１１０１１ＸＹ４−１０３（Ｚｎ−ＫＯＨ−ＳＣ）：
− アノード：Ｚｎ ペースト、１．６２ｇ （電解質を含む） （０．８１ｇ Ｚｎ 正味）
− カソード： 飽和ＫＯＨと混合された蒸気カーボン、正味 ＳＣ＝０．１８８ｇ
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ）３５０１
−電解質： 飽和 ＫＯＨ
−放電 ５００ オームで。
Ｖ１ｍｉｎ＝１．２８１Ｖ、Ｖ５ｍｉｎ＝１．２０１Ｖ、Ｖ３０ｍｉｎ＝１．０９１Ｖ、Ｖ２４ｈ＝１．０２６Ｖ、Ｖ４８ｈ＝１．１６９Ｖ、Ｖ７２ｈ＝１．２１６Ｖ、Ｖ９６ｈ＝１．２３６Ｖ、Ｖ１６８ｈ＝１．２２０Ｖ、Ｖ１９２ｈ＝１．２０１Ｖ、Ｖ２１６ｈ＝１．１７３Ｖ、
２３５０ Ｊ、８０５ Ｗｈ／ｋｇ、６０％ エネルギー効率、９０％クーロン効率

Ｎａ−ＢＡＳＥ−ＨＴ セル
− ０１０６１１ＧＺＣ１−２３３： ３６ｇ Ｎａ／５ Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ 平行に／５０ｇ ＮａＯＨ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ５ Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ
− 電極： Ｎａ（アノード）、５＊１０ｇ ＮａＯＨ （カソード）
− 抵抗＝１０オーム； Ｔ＝５００Ｃ
（１） ＣＣＶ〜０．１Ｖ で、全ての Ｅ：１１．３ｋＪ。

０１２０１１ＪＨ１−３４２： ＮａＯＨ＋Ｎｉ（ＫＨ） ｜ＢＡＳＥ｜ ＬｉＣｌ＋ＢａＣｌ２ （グローブボックス）
− アノード：ＮａＯＨ （〜４ｇ） ＋ １ｇ ＫＨ （Ｎｉ チューブ内）
− カソード： ４０ｇ ＬｉＣｌ−４７ ＋ ６４．５ｇ ＢａＣｌ２−３
−セパレータ／電解質： Ｎａ−ＢＡＳＥ
−ＯＣＶ： ０．５７ − ０．６２ Ｖ
−２００オーム
− Ｖ１ｍｉｎ＝０．３６９Ｖ、Ｖ１０ｍｉｎ＝ ０．３０１ Ｖ、Ｖ２０ｍｉｎ＝ ０．２８１ Ｖ、Ｖ３０ｍｉｎ＝ ０．２６９ Ｖ、 Ｖ１ｈ＝０．２５２ Ｖ、Ｖ２ｈ＝０．２５３Ｖ、Ｖ３ｈ＝０．２６１ Ｖ． エネルギー ＝ ４７５．３Ｊ

Ｎａ−ＢＡＳＥ−ＨＴ セル。
− ０１０６１１ＧＺＣ１−２３３： ３６ｇ Ｎａ／５ Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ平行に／５０ｇ ＮａＯＨ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ５ Ｎａ−ＢＡＳＥチューブ
− 電極： Ｎａ（アノード）、５＊１０ｇ ＮａＯＨ （カソード）
− 抵抗＝１０オーム； Ｔ＝５００Ｃ
（１） それは作動中、ＣＣＶ〜０．２６Ｖ． 〜５ｋＪ 収集エネルギー。

１２２０１０−ローアン検定（Ｒｏｗａｎ Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ）−Ｎａ−ＢＡＳＥ： １ｇＮａ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／３．２４ｇ ＮａＯＨ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： Ｎａ−ＢＡＳＥ
− 電極： Ｎａ（アノード）、３．２４ｇ ＮａＯＨ （カソード）
− 抵抗＝１０７オーム； Ｔ＝５００Ｃ
− 全Ｅ＝１０７１Ｊ． エネルギーゲイン：５３

ＣＩＨＴ＃ １２１３１０ＪＬ２： ［ＲＮｉ（４２００）／ＣＧ３４０１ ＋ 標準 ＫＯＨ／ＣｏＯＯＨ＋ＣＢ＋ＰＶＤＦ］ （Ｅ° Ｔｈｅｏ＝０．６３００Ｖ）
− 室温； スクウェア・セル設計−半密閉
− アノード： 〜５００ｍｇ ＲＮｉ（４２００）； グローブボックスからドライＲＮｉ（４２００）を使用、及び、飽和 ＫＯＨ を 電解質として注射器及び密閉バイアルで添加。
− カソード： 〜８０ｍｇ ＣｏＯＯＨ ＋ ２０ｍｇ ＣＢ＃４ ＋ 〜１５ｍｇ ＰＶＤＦ； ＩＲ ｐｒｅｓｓでプレスしてペレットに ＠ ２３ ｋＰＳＩ
− ＯＣＶ： ０．８２６Ｖ であり徐々に増加
− ＣＣＶ（１０００）：
− かなり遅くスムーズな減衰で０Ｖへ、全負荷の電圧からわずかな勾配変化が、〜１１０００ｍｉｎ 及び〜０．５Ｖで。
− 全エネルギー： ３２７．６ Ｊ
− Ｃ−ＳＥＤ： １１３７．５ Ｗｈ／Ｋｇ
− Ａ−ＳＥＤ： １８２．０ Ｗｈ／Ｋｇ

ＣＩＨＴ＃ １２２２１０ＪＬ２： ［ＲＮｉ（２４００） ／ＣＧ３５０１ ＋ Ｓａｔ’ｄ ＫＯＨ／Ｐｄ／Ｃ−Ｈ１＋ＰＶＤＦ］ （Ｅ° Ｔｈｅｏ＝０Ｖ）
− 室温； スクウェアセル設計（Ｓｑｕａｒｅ ｃｅｌｌ ｄｅｓｉｇｎ） −− 密閉された； クランプ無； Ｎｉ 電極；
− アノード： １５０ｍｇ ＲＮｉ（２４００）＃１８５ ＋ １０ｍｇ ＰＶＤＦ ドライを使い飽和ＫＯＨを添加；
− カソード： ５３ｍｇ Ｐｄ／Ｃ−Ｈ１ ＋ １４ｍｇ ＰＶＤＦ； ＩＲ ｐｒｅｓｓでプレスしペレットへ＠ ２３ ｋＰＳＩ
− ＯＣＶ 〜０．９２４９Ｖ 及び定常
− ＣＣＶ（１０００）：
− 約 ０．８９ に負荷と共に低下し、ゆっくりと減少
− かなり遅くスムーズな減衰で０Ｖ に向かう、全負荷電圧からわずかな勾配変化〜３１００ｍｉｎ 及び 〜０．６Ｖで。
− 全エネルギー： １２８．８ Ｊ
− Ｃ−ＳＥＤ： ６７５．２ Ｗｈ／Ｋｇ
− Ａ−ＳＥＤ： ２３８．６ Ｗｈ／Ｋｇ

１２０１１０ＧＺＣ１−１８５： １ｇＮａ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／３．３ｇ ＮａＯＨ ＋ ０．８２ｇ ＭｇＣｌ２ ＋ ０．６７ｇ ＮａＣｌ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： Ｎａ−ＢＡＳＥ
− 電極： Ｎａ（アノード）、３．３ｇ ＮａＯＨ ＋ ０．８２ｇ ＭｇＣｌ２ ＋ ０．６７ｇ ＮａＣｌ （カソード）
− 抵抗＝１０７オーム； Ｔ＝５００Ｃ
（１） 停止、Ｅ＝５４８Ｊ、４６ｋＷｈｒ／ｋｇＮａＯＨ．

Ｓａｎｄｗｉｃｈ ｃｅｌｌ １１２９１０ＸＹ１−１−２０： Ｌｉ／ＬＰ３０−ＣＧ２４００／ＣｏＯＯＨ （Ｎｉメッシュ（ｎｅｓｈ）上に保持される／ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）／ＰｔＣ（Ｈ２）
− アノード：Ｌｉ金属 （過剰容量）
− カソード： ７５％ ＣｏＯＯＨ ＋ ２５ ＣＢ； 正味ＣｏＯＯＨ １０ ｍｇ）
−セパレータＬｉ／ＣｏＯＯＨの間： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ ）２４００
−セパレータＣｏＯＯＨ／ＰｔＣ（Ｈ）の間： ナフィオン（Ｎａｆｉｏｎ）膜
−第３層： ＰｔＣ（Ｈ）
− ２０００ オームで放電
− Ｖ１ｍｉｎ＝ ２．２Ｖ、Ｖ１ｈ＝ １．５Ｖ、Ｖ２ｈ＝ １．１８Ｖ、Ｖ１０ｈ＝１．０Ｖ、Ｖ２０ｈ＝０．９９Ｖ、Ｖ２５ｈ＝０．８９Ｖ、Ｖ３０ｈ＝０．７２Ｖ、Ｖ３５ｈ＝０．５４Ｖ
計測値 ＞１８００ Ｗｈｒ／ｋｇ 容量。

１１０９１０ＧＺＣ１−１５９： １ｇＮａ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／３．２４ｇ ＮａＯＨ＃３ ＋ ０．９４ｇ ＮａＢｒ＃１ ＋ １．５ｇ ＮａＩ＃１ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： Ｎａ−ＢＡＳＥ
− 電極： Ｎａ（アノード）、．２４ｇ ＮａＯＨ＃３ ＋ ０．９４ｇ ＮａＢｒ＃１ ＋ １．５ｇ ＮａＩ＃１、ＭＰ＝２６０Ｃ
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝４５０Ｃ
（１） 全エネルギー： ５２３ Ｊ （４５ Ｗｈｒ／ｋｇ）

１１０２９１０ＪＨ１−１： Ｌｉ ｜１Ｍ ＬｉＰＦ６−ＤＥＣ−ＥＣ｜ ＣｏＯＯＨ
− アノード：Ｌｉ（〜２５ｍｇ）
− カソード： ＣｏＯＯＨ （新たに準備、オーブンで乾燥、１５０ｍｇ）
−セパレータ： セルガード（Ｃｅｌｇａｒｄ ）２４００
−ＯＣＶｒａｎｇｅ ＝ ３．６ − ３．５ Ｖ
２０００ ｏｈｍ （ＯＣＶ＝３．５Ｖのとき）； ＣＣＶ ＝ １．０８Ｖ
全エネルギー： ５２０．６ Ｊ； 全特定エネルギー： ９６４ Ｗｈ／ｋｇ． セルは、開放された。カソードとして含まれたカソードＣｏＯＯＨ材料は、１２５ｍｇ未満の重量であると決定された。このようにし、特定のエネルギーは、１１５６ Ｗｈ／ｋｇである。

１０２７１０ＧＺＣ１−１４３： １ｇＮａ３Ｍｇ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／３．２８ｇ ＮａＯＨ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： Ｎａ−ＢＡＳＥ
− 電極： Ｎａ３Ｍｇ（アノード）、３．２８ｇ ＮａＯＨ （カソード）、ＭＰ＝３２３Ｃ
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝４５０Ｃ（メルト内の実際のＴ： ４００Ｃ）
（１） 未だ作動中。ＣＣＶ＝０．３００Ｖ
（２） チェックした ＯＣＶ＝０．５５７Ｖ
全エネルギーは ０．６９ｋＪである。 Ｎａ−ＢＡＳＥ チューブ は無傷。

１０２１１０ＧＺＣ１−１３８： １ｇＮａ／Ｎａ−ＢＡＳＥ／１．８５ｇ ＮａＢｒ ＋ ３．２８ｇ ＮａＯＨ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： Ｎａ−ＢＡＳＥ
− 電極： Ｎａ（アノード）、１．８５ｇ ＮａＢｒ ＋ ３．２８ｇ ＮａＯＨ （カソード）、ＭＰ＝２６０Ｃ
− 抵抗＝１０７オーム； Ｔ＝４５０Ｃ（メルト内の実際のＴ： ４００Ｃ）
（１） 〜０．８３ｋＪの全エネルギーは回収されるが、３７ Ｗｈｒ／ｋｇ 電極材料に相当。

１０２８１０ＪＨ３−１： Ｌｉ３Ｍｇ ｜ＬｉＣｌ＋ＫＣｌ−ＬｉＨ｜ＴｉＨ２
− ２．８４” アルミナ円筒
−共晶９６．８ｇ ＬｉＣｌ ＋ １２０．０ ｇ ＫＣｌ； ＭＰ： ３５２ Ｃ
− Ｃｅｌｌ 温度： ４１５ Ｃ
− アノード： Ｌｉ３Ｍｇ（０．５ｇ） ＳＳ メッシュ包内
− カソード： ＴｉＨ２（０．８ｇ）
−ＯＣＶｒａｎｇｅ ＝ １．５１ − １９８ Ｖ
１０６ オーム負荷、長期動作の試験。 ＣＣＶ ＝０．３５ Ｖ、 エネルギー ＝ ３００．４ Ｊ．

ＩＤ＃ １０２８１０ＧＨ２ Ｌｉ／ＫＣｌ＋ＬｉＣｌ／ＮａＮＨ２
− ２．７５” アルミナるつぼ；
− メッシュＳＳカップ内の０．０５ｇ Ｌｉ （アノード）； 別のメッシュＳＳカップ内の０．１ｇ ＮａＮＨ２ （カソード）；
− 電解質 Ｍｉｘ： ５６．３ｇ ＬｉＣｌ ＋ ６９．１ｇ ＫＣｌ、ＭＰ＝３５２Ｃ；
− Ｔ ＝ ４００Ｃ；
− 抵抗 ＝ １００ オーム；
− 全負荷継続時間： ９０ｍｉｎ
ＯＣＶ ＝ ０．６４９６ Ｖ
Ｖ１０ｓ ＝ ０．６１８６Ｖ、Ｖ２０ｓ ＝ ０．６１０４Ｖ、Ｖ３０ｓ ＝ ０．６０５２Ｖ、Ｖ１ｍ ＝ ０．５９７９Ｖ、Ｖ５ｍ ＝ ０．５８１５Ｖ、Ｖ９０ｍ ＝ ０．４９７５Ｖ

１０２２１０ＪＨ２−２： Ｌｉ３Ｍｇ ｜ＬｉＣｌ＋ＫＣｌ−ＬｉＨ｜ＴｉＨ２
− ２．８４” アルミナ円筒
− 共晶混合物： １０２１１０ＪＨ２−１から継続； （９６．８ ｇ ＬｉＣｌ ＋ １２０．０ ｇ ＫＣｌ ＋ ０．０９８ｇ ＬｉＨ； ＭＰ： ３５２ Ｃ）
− Ｃｅｌｌ 温度： ４４０ Ｃ
− アノード：ＳＳメッシュに包んだＬｉ３Ｍｇ（０．３ｇ）
− カソード：ＴｉＨ２（０．３ｇ）
−ＯＣＶｒａｎｇｅ ＝ ０．５１ − ０．５４５ Ｖ
２００ ｏｈｍ （ｗｈｅｎ ＯＣＶ＝ ０．５３７ Ｖ）
−Ｖ２０ｓ＝ ０．５２５Ｖ、Ｖ１ｍｉｎ＝ ０．５１４Ｖ、Ｖ１０ｍｉｎ＝ ０．４６６Ｖ、Ｖ２０ｍｉｎ＝ ０．４４９ Ｖ、Ｖ３０ｍｉｎ＝ ０．４３０ Ｖ、 Ｖ１ｈ＝０．４０５Ｖ、Ｖ２ｈ＝０．３８０Ｖ
−Ｖｒｅｃｏｖｅｒ＝０．３７７Ｖから０．４１０Ｖ 約７ ｍｉｎで
１００ ｏｈｍ （ＯＣＶ＝０．４０８Ｖ）
−Ｖ２０ｓ＝ ０．３９１ Ｖ、Ｖ１ｍｉｎ＝ ０．３８３Ｖ、Ｖ１０ｍｉｎ＝ ０．３６２Ｖ、Ｖ２０ｍｉｎ＝ ０．３５７ Ｖ、Ｖ３０ｍｉｎ＝ ０．３５４Ｖ、Ｖ１ｈ＝０．３４９Ｖ
作動時間 ： ５５１３ ｍｉｎ
負荷： １００ オーム
電圧： ０．２２３ Ｖ （２日以上この電圧で安定のように見える）
エネルギー： ２１８ Ｊ
Ｅｔｈｅｏｒｙ＝０．１１ Ｖ

ＣＩＨＴ＃ １０２２１０ＪＬ１： ［Ｌｉ／ＣＧ２４００＋４ＭｅＤＯ＋ＬｉＣｌＯ４／ＲＮｉ（２８００）］ （Ｅ° Ｔｈｅｏ＝〜０．７０７８Ｖ）
− 室温
− アノード： 〜３０ｍｇ Ｌｉ ディスク
− カソード： ２００ｍｇ ＲＮｉ（２８００）＃１８６
− ＯＣＶ： ２．２９１２Ｖ 及びゆっくりと低下
− ＣＣＶ（１０００）：
− Ｖ２０ｓ ＝ ２．３７３０Ｖ
− Ｖ１ｍｉｎ ＝ ２．２１３７Ｖ
− Ｖ１０ｍｉｎ ＝ ２．１０４８Ｖ
− Ｖ２０ｍｉｎ ＝ ２．０４４５Ｖ
− Ｖ３０ｍｉｎ ＝ ２．０００５Ｖ
− Ｖ４１４６ｍｉｎ ＝ ０．１０５８Ｖ
− ＯＣＶ（９ ｍｉｎ 回復） ＝ ０．８９４３Ｖ
− 全エネルギー＝ １１２．４５Ｊ
− Ｔｈｅｏ ＝ ３３．７Ｊ
− ゲイン ＝ ３．３４Ｘ
− カソード材料の特定エネルギー密度＝ １５６ Ｗｈ／ｋｇ
−電圧が０Ｖに近づく前の全ランタイム ＝ 〜４０００ ｍｉｎ

１０１５１０ＧＺＣ１−１３２： １ｇＫ／Ｋ−ＢＡＳＥ／ＫＯＨ ＋ ＫＩ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ５７．５ｇ ＫＩ＃１ ＋ ４５．２ｇ ＫＯＨ＃１、ＭＰ＝２４０Ｃ
− 電極： Ｋ（アノード）、ＫＯＨ＋ ＳＳ るつぼ内のＫＩ （カソード）
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝４５０Ｃ（メルト内の実際のＴ： ４００Ｃ）
（１） 現在まで、１．１ｋＪ の電気エネルギーが回収される。 作動中であり、ＣＣＶは０．６Ｖで一定を保つ。

０９３０１０ＧＺＣ１−１１７： Ｎａ／ＢＡＳＥ／ＮａＩ＋ＮａＯＨ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ６０ｇ ＮａＩ＃１ ＋ ６４ｇ ＮａＯＨ＃２、ＭＰ＝２３０Ｃ
− 電極： Ｎａ（アノード）、６０ｇ ＮａＩ＃１ ＋ ６４ｇ ＮａＯＨ＃２（カソード）
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝５００Ｃ（メルト内の実際の Ｔ： ４５０Ｃ）
セルはいまだ動作中。現在まで、０．９７５ｋＪの電気エネルギーが収集された。
ＣＣＶ＝０．８７６Ｖ １００オームの負荷で（現在）。
１００４１０ＧＺＣ１−１２０： １ｇＮａ／ＢＡＳＥ／ＮａＩ＋ＮａＯＨ／ ＳＳ メッシュ包み内の１．５ｇ ＲＮｉ４２００ （グローブボックス）
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ６０ｇ ＮａＩ＃１ ＋ ６４ｇ ＮａＯＨ＃２、ＭＰ＝２３０Ｃ
− 電極： Ｎａ（アノード）、ＳＳ メッシュ包み内の１．５ｇ ＲＮｉ４２００ （カソード）
− 抵抗＝１００オーム； Ｔ＝５００Ｃ（メルト内の実際の Ｔ ： ４５０Ｃ）
全電気エネルギー： １．６７ｋＪ、ＣＣＶ＝０．４４２Ｖ、より多くのエネルギーは、作動がより長くなれば、得られ得る。 Ｎａ ＋ ＮａＯＨ ＝ Ｎａ２Ｏ ＋ ＮａＨ に対する 理論電圧＝０．００１Ｖ

０８２６１０ＧＣ２： ＳＳホイルに包まれた Ｌｉ３Ｎ ／ ＬｉＣｌ ＋ ＫＣｌ ／ ＣｅＨ２ ＋ ＳＳホイルに包まれたＴｉＣ−１３６
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質共晶混合物：６７．６ｇ ＬｉＣｌ ＋８２．９ｇ ＫＣｌ；
− 電極：アノード：ＳＳホイルに包まれたＬｉ３Ｎ；
− カソード： ＣｅＨ２ ＋ＳＳホイルに包まれたＴｉＣ−１３６ （１：１）；
− 抵抗 １００ オーム；
−セル 温度＝４６０℃
理論計算：
アノード： ４Ｈ− ＋ Ｌｉ３Ｎ → ＬｉＮＨ２ ＋ ２ＬｉＨ ＋ ４ｅ−
カソード： ２ＣｅＨ２ ＋ ４ｅ− → ２Ｃｅ ＋ ４Ｈ−
全体： ２ＣｅＨ２ ＋ Ｌｉ３Ｎ ｔｏ ２Ｃｅ ＋ ２ ＬｉＨ ＋ ＬｉＮＨ２
ＤＧ ＝ １６４．４ ｋＪ ／ ｍｏｌ、吸熱反応、ＤＥ はゼロであるべきである。
デ−タ：
ＯＣＶ Ｖｍａｘ ＝ １．３０Ｖ； Ｖｌｏａｄｍａｘ ＝ ０．５８Ｖ；
Ｖ１ｍｉｎ ＝ ０．５０Ｖ； Ｖ１０ｍｉｎ ＝ ０．５７Ｖ； Ｖ２０ｍｉｎ ＝ ０．５７Ｖ； Ｖ４０ｍｉｎ ＝ ０．５１Ｖ； Ｖ６０ｍｉｎ ＝ ０．５３Ｖ （安定でない）； Ｉｌｏａｄｍａｘ ＝ ０．００５８Ａ； Ｐｌｏａｄｍａｘ ＝ ３．４ ｍＷ；
回復： Ｖｍａｘ ＝ ０．８４Ｖ

０８２４１０ＧＣ１： ＳＳホイルに包まれたＬｉ ／ ＬｉＣｌ ＋ ＫＣｌ ／ ＣｅＨ２ ＋ ＳＳホイルに包まれたＴｉＣ−１３６
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質共晶混合物：６７．６ｇ ＬｉＣｌ ＋８２．９ｇ ＫＣｌ；
− 電極：アノード：ＳＳホイルに包まれたＬｉ；
− カソード：ＣｅＨ２ ＋ ＳＳホイルに包まれたＴｉＣ−１３６ （１：１）；
− 抵抗 １００ オーム；
−セル温度＝ ４６０℃
理論計算：
アノード： ２ Ｌｉ → ２Ｌｉ＋ ＋ ２ｅ−
カソード： ＣｅＨ２ ＋ ２Ｌｉ ＋ ２ｅ− → Ｃｅ ＋ ２ＬｉＨ
ｏｖｅｒａｌｌ： ＣｅＨ２ ＋ ２ Ｌｉ → Ｃｅ ＋ ２ ＬｉＨ
ＤＧ ＝ １５．６ ｋＪ ／ ｍｏｌ、吸熱反応、ＤＥ はゼロであるべきである。
データ： ＯＣＶ Ｖｍａｘ＝ １．９４Ｖ； Ｖｌｏａｄｍａｘ ＝ １．３７Ｖ； Ｖ１ｍｉｎ ＝１．２３Ｖ； Ｖ１０ｍｉｎ ＝１．０６Ｖ； Ｖ２０ｍｉｎ ＝ ０．９５Ｖ； Ｖ４０ｍｉｎ ＝ ０．８６Ｖ；
Ｉｌｏａｄｍａｘ ＝ ０．０１４Ａ； Ｐｌｏａｄｍａｘ ＝ １９ ｍＷ；
回復： Ｖｍａｘ ＝１．１１Ｖ

Ｃｅｌｌ＃ ０８２０１０ＲＣＣ２−１０８： ［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ−ＬｉＨ−ＮａＣｌ／ＺｒＨ２］ ４５０ Ｃで。
− ２．７５” ＯＤ ｘ ６” アルミナるつぼ
− 共晶 Ｍｉｘ： ５６．３ ｇ ＬｉＣｌ−２６ ＋ ６９．１ ｇ ＫＣｌ−２７ ＋ ０．０１８ ｇ ＬｉＨ−４ ＋ ０．１３ ｇ ＮａＣｌ−２
− アノード ０．３５ ｇ Ｌｉ−７（ＳＳ ホイルるつぼ中）ＳＳで接続。
− カソード： １．９ ｇ ＺｒＨ２−１ ＋ ０．９ ｇ ＴｉＣ−１３８（ＳＳ ホイルるつぼ中）ＳＳで接続。
− 抵抗＝ １００ Ｏｈｍ
− Ｖｒａｎｇｅ ０．１６８ １．２９９ Ｖまで
− Ｖｍａｘ １．２９９ Ｖ ＠ ４５０ Ｃ、
− １００ オーム 抵抗はセルに接続された。
ＶＬｏａｄＭａｘ ＝ １．０６４ Ｖ、 ＩＬｏａｄＭａｘ ＝ ０．０１０６４ Ａ、 ＰＬｏａｄＭａｘ ＝ １１．３ ｍＷ、
Ｖ１０ｓ ＝ ０．８４９ Ｖ、 Ｖ２０ｓ ＝ ０．８１９ Ｖ、 Ｖ３０ｓ ＝ ０．７９６ Ｖ、
Ｖ１ｍｉｎ ＝ ０．７４８ Ｖ、 Ｖ１０ｍｉｎ ＝ ０．７３１ Ｖ、 Ｖ２１．６ｈ ＝ ０．１６８ Ｖ
− ＯＣＶ （開放回路電圧、２１．６ ｈ後、負荷 ＋ ４３．４ ｍｉｎ 回復） ＝ ０．２６５
− コメント：
１００ オームの抵抗は、ＯＣＶ が １．２９９ Ｖに達成されたときに、ＣＩＨＴ ｃｅｌｌに接続され
反応に対して ＺｒＨ２ ＋ ２Ｌｉ ＝ ２ＬｉＨ ＋ Ｚｒ、
Ａｔ ７００ Ｋ （４２７ Ｃ）、 ＤＧ ＝ ＤＨ − ＴＤＳ ＝ −１，９１０ Ｊ／反応、 Ｅ ＝ − ＤＧ／ｚＦ ＝ ０．０１ Ｖ
Ｅ ＝ Ｅ０ ＋
Ａｔ ８００ Ｋ （５２７ Ｃ）、ＤＧ ＝ ＤＨ − ＴＤＳ ＝ − ８３５ Ｊ／反応、Ｅ ＝ −ＤＧ／ｚＦ ＝ ０．００４ Ｖ、
５００℃で （液体共晶塩の実際の Ｔ ： ４２２ Ｃ）、液体塩の体積が１００ ｍｌと仮定、［Ｈ−］ ＝ ０．０１８／（０．１＊８） ＝ ２．２５ ｘ１０−２ （Ｍ）
Ｅ ＝ Ｅ０ −Ｒ＊Ｔ＊Ｌｎ（Ｈ−）／（ｎＦ） ＝ Ｅ０ −８．３１４＊ ６９５＊ Ｌｎ（２．２５ ｘ １０−２）／（２＊９６４８５） ＝ Ｅ０ ＋ ０．１１４ ＝ ０．０１ ＋ ０．１１４ ＝ ０．１２４ （Ｖ）

Ｃｅｌｌ＃ ０８２０１０ＲＣＣ１−１０７： ［Ｌｉ／ＬｉＣｌ−ＫＣｌ−ＬｉＨ−ＮａＣｌ／ＴｉＨ２］ ４５０ ℃で
− ２．７５” ＯＤ ｘ ６” アルミナるつぼ
− 共晶 Ｍｉｘ： ５６．３ ｇ ＬｉＣｌ−２６ ＋ ６９．１ ｇ ＫＣｌ−２７ ＋ ０．０１８ ｇ ＬｉＨ−４ ＋ ０．１３ ｇ ＮａＣｌ−２
− アノード ０．３５ ｇ Ｌｉ−７（ＳＳ ホイルるつぼ中）ＳＳで接続。
− カソード： ０．９ ｇ ＴｉＨ２−１ ＋ ０．９ ｇ ＴｉＣ−１３６ （ＳＳ ホイルるつぼ中）ＳＳで接続。
− 抵抗 ＝ １００ オーム
− Ｖｒａｎｇｅ ０．４６２ ０．８３１ Ｖまで
− Ｖｍａｘ ０．８３１ Ｖ ＠ ４５０ Ｃ、
− １００ オームの抵抗がセルに接続された。
ＶＬｏａｄＭａｘ ＝ ０．８０８ Ｖ、 ＩＬｏａｄＭａｘ ＝ ０．００８０８ Ａ、
ＰＬｏａｄＭａｘ ＝ ６．５ ｍＷ、 Ｖ１０ｓ ＝ ０．５９４ Ｖ、 Ｖ２０ｓ ＝ ０．５８２ Ｖ、 Ｖ３０ｓ ＝ ０．５７４ Ｖ、Ｖ１ｍｉｎ ＝ ０．５６４ Ｖ、Ｖ１０ｍｉｎ ＝ ０．５３９ Ｖ、Ｖ１６２ｍｉｎ ＝ ０．５７７ Ｖ
− ＯＣＶ （開放回路電圧、１６２ ｍｉｎ の負荷かけ後 ＋ ５４．２ ｍｉｎ の回復） ＝ ０．９０８ Ｖ
− １００ オームの抵抗がセルに再び接続された。
Ｖ’ＬｏａｄＭａｘ ＝ ０．８９９ Ｖ、 Ｉ’ＬｏａｄＭａｘ ＝ ０．００８９９ Ａ、 Ｐ’ＬｏａｄＭａｘ ＝ ８．１ ｍＷ、Ｖ’１ｍｉｎ ＝ ０．６３１ Ｖ、 Ｖ’１０ｍｉｎ ＝ ０．５８１ Ｖ
− コメント
１００ オームの抵抗は、ＯＣＶ が０．８１８ Ｖ に達したときに、ＣＩＨＴに接続された。１００ オームの抵抗が取り外された後、１００ Ｏｈｍ の負荷は、ＯＣＶが ０．９０７ Ｖの時に、再びセルに接続された。
反応に対して、ＴｉＨ２ ＋ ２Ｌｉ ＝ ２ＬｉＨ ＋ Ｔｉ、
７００ Ｋで （４２７ Ｃ）、 ＤＧ ＝ ＤＨ − ＴＤＳ ＝ −２８，０１５ Ｊ／ｒｅａｃｔｉｏｎ、Ｅ ＝ − ＤＧ／ｚＦ ＝ ０．１５ Ｖ．
Ａｔ ８００ Ｋ （５２７ Ｃ）、 ＤＧ ＝ ＤＨ − ＴＤＳ ＝ − ２５，３４８ Ｊ／ｒｅａｃｔｉｏｎ、Ｅ ＝ −ＤＧ／ｚＦ ＝ ０．１３ Ｖ、
Ａｔ ４５０ Ｃ （液体共晶塩の実際のＴ： ３８８ Ｃ）、液体塩の体積が１００ ｍｌと仮定、［Ｈ−］ ＝ ０．０１８／（０．１＊８） ＝ ２．２５ ｘ１０−２ （Ｍ）
Ｅ ＝ Ｅ０ −Ｒ＊Ｔ＊Ｌｎ（Ｈ−）／（ｎＦ） ＝ Ｅ０ −８．３１４＊ ６６１＊ Ｌｎ（２．２５ ｘ １０−２）／（２＊９６４８５） ＝ Ｅ０ ＋ ０．１１４ ＝ ０．１５ ＋ ０．１０８ ＝ ０．２５８ （Ｖ）

０７２２１０ＧＺＣ１−４０： Ｌｉ ベル（３／８” ＳＳ チューブ内のＬｉ）／ＬｉＣｌ＋ＫＣｌ／Ｈ２ ｉｎ Ｎｉ チューブ
− ２．７５” アルミナるつぼ
− 電解質 Ｍｉｘ： ５６．３ｇ ＬｉＣｌ＃１５ ＋ ６９．１ｇ ＫＣｌ＃１２、ＭＰ＝３５０Ｃ
− 電極： Ｌｉ ベル（アノード）、Ｎｉ チューブ内のＨ２ （カソード）
− 抵抗＝Ｎ／Ａ； Ｔ＝４５０Ｃ
結果：
（１） ＯＣＶ は、ＬｉＨの電解質への添加量で変化する：
ＬｉＨ、ｇ ＯＣＶ、Ｖ
０ ２．１
０．００３ ２．０２５
０．００６ １．９６９
０．００９ １．８８
０．０１４ １．０４１
０．０２１ ０．８９９
０．０３ ０．６７２
０．０３８ ０．６１６
０．０６ ０．５６９
０．０７３ ０．５５１
０．０８４ ０．５４６
０．１４４ ０．４９９
０．２６６ ０．４５７
０．３３９ ０．４３１
０．４１８ ０．４２８
０．４８２ ０．４２４
０．８１３ ０．３９６
１．１８２ ０．３７９
１．６４ ０．３７２

コメント
（１） Ｖ＝０．２１５−０．０５７１ｌｎＣ（ＬｉＨ、ｍｏｌ％）； ネルンストの式勾配： −０．０５８０
（２） １４ｍｇ未満の添加ＬｉＨ量でのデータは、ネルンストの式の線から明らかに外れている。言い換えれば、偽電圧が、電解質中の＜０．１％（ｍｏｌ）のＬｉＨ濃度で観測された。

Ｅ． ＣＩＨＴ セル溶液 ＮＭＲ
ＣＩＨＴセルのハイドリノ生成物はまた、それぞれ、分子ハイドリノ及びハイドリノ水素化物イオンのための式（１２）及び（２０）により与えられる溶液ＮＭＲが示すピークにより特定された。例えば、ｄＤＭＦ中の半電池の反応生成物の溶媒抽出に続くハイドリノ反応生成物は、それぞれ、Ｈ_２（１／４）及びＨ_２（１／２）に対応するＴＭＳに対する、約１．２ｐｐｍ及び２．２ｐｐｍでのプロトンＮＭＲによって観測された。Ｈ_２（１／４）ピーク及びおそらくＨ_２（１／２）ピークを示している特定の半電池反応混合物は、表８に与えられる。