JP2018511141A - Hydrogen storage alloy - Google Patents

Hydrogen storage alloy Download PDF

Info

Publication number
JP2018511141A
JP2018511141A JP2017542006A JP2017542006A JP2018511141A JP 2018511141 A JP2018511141 A JP 2018511141A JP 2017542006 A JP2017542006 A JP 2017542006A JP 2017542006 A JP2017542006 A JP 2017542006A JP 2018511141 A JP2018511141 A JP 2018511141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
atomic
metal oxide
boundary region
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017542006A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
ヤング クォー
ヤング クォー
ウォン ダイアナ
ウォン ダイアナ
チャオ ベンジャミン
チャオ ベンジャミン
エイ. フェチェンコ マイケル
エイ. フェチェンコ マイケル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BASF Corp
Original Assignee
BASF Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US14/619,703 external-priority patent/US20160233500A1/en
Priority claimed from US14/619,549 external-priority patent/US10109855B2/en
Priority claimed from US14/619,579 external-priority patent/US20160233498A1/en
Priority claimed from US14/619,662 external-priority patent/US20160233499A1/en
Priority claimed from US14/619,511 external-priority patent/US20160233496A1/en
Application filed by BASF Corp filed Critical BASF Corp
Publication of JP2018511141A publication Critical patent/JP2018511141A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/007Alloys based on nickel or cobalt with a light metal (alkali metal Li, Na, K, Rb, Cs; earth alkali metal Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Al Ga, Ge, Ti) or B, Si, Zr, Hf, Sc, Y, lanthanides, actinides, as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C30/00Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/383Hydrogen absorbing alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • H01M10/345Gastight metal hydride accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/08Fuel cells with aqueous electrolytes
    • H01M8/083Alkaline fuel cells
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

水素吸蔵合金であって、酸素を≧60原子%有する金属酸化物を含有し;かつ/または境界領域によって隔てられた金属領域を有し、この境界領域は少なくとも1つの流路を有し;かつ/または境界領域によって隔てられた金属領域を有し、ここで境界領域は、長さおよび平均幅を有し、ここで平均幅は、約12nm〜約1100nmであり;かつ/または金属酸化物を含有する金属酸化物帯域を有し、この酸化物帯域は、少なくとも1つの流路と並走しており;かつ/またはNi/Cr金属酸化物を含有する水素吸蔵合金は、改善された電気化学特性、例えば改善された低温電気化学特性を有する。A hydrogen storage alloy comprising a metal oxide having ≧ 60 atomic% oxygen; and / or having a metal region separated by a boundary region, the boundary region having at least one flow path; and And / or having a metal region separated by a boundary region, wherein the boundary region has a length and an average width, wherein the average width is from about 12 nm to about 1100 nm; and / or the metal oxide A metal oxide zone containing, the oxide zone running side by side with at least one flow path; and / or a hydrogen storage alloy containing a Ni / Cr metal oxide has improved electrochemical Having properties such as improved low temperature electrochemical properties.

Description

本発明は、改善された電気化学特性を有する水素吸蔵合金に関する。この合金は例えば、改質されたABxタイプ合金であり、ここでxは約0.5〜約5である。 The present invention relates to a hydrogen storage alloy having improved electrochemical properties. This alloy is, for example, a modified AB x type alloy, where x is from about 0.5 to about 5.

水素を吸収および排出可能な合金は、水素吸蔵媒体として、および/または固体水素吸蔵媒体、金属水素化物電池、燃料電池、金属水素化物空気電池システムなどのための電極材料として、用いることができる。このような材料は、金属水素化物(MH)材料として、公知である。   Alloys capable of absorbing and discharging hydrogen can be used as hydrogen storage media and / or as electrode materials for solid hydrogen storage media, metal hydride cells, fuel cells, metal hydride air cell systems, and the like. Such materials are known as metal hydride (MH) materials.

例えば電池内における負極活物質として用いられる、ABxMH合金の電気化学的特性を改善するための努力が続けられている。ニッケル金属水素化物(NiMH)電池はグリーンテクノロジーであり、低温(例えば<25℃)での放電性能を必要とする適用を除くあらゆる適用において、毒性のあるニッケルカドミウム(NiCd)電池に置き換えられている。ABx金属水素化物合金の低温電気化学特性のさらなる改善は、消費者市場からNiCd電池を完全に無くすことを可能にするだろう。 Efforts continue to improve the electrochemical properties of AB x MH alloys, for example used as negative electrode active materials in batteries. Nickel metal hydride (NiMH) batteries are green technology and have been replaced by toxic nickel cadmium (NiCd) batteries in all applications except those requiring discharge performance at low temperatures (eg <25 ° C.). . Further improvements in the low temperature electrochemical properties of AB x metal hydride alloys will make it possible to completely eliminate NiCd batteries from the consumer market.

意外なことに、特定の金属水素化物合金は、改善された電気化学特性、例えば改善された低温電気化学特性を示すことが判明した。   Surprisingly, certain metal hydride alloys have been found to exhibit improved electrochemical properties, such as improved low temperature electrochemical properties.

a)少なくとも1つの電気化学的に活性な主相、および
b)少なくとも1つの電気化学的に活性な二次相、
を含有する水素吸蔵合金が開示される。
a) at least one electrochemically active main phase; and b) at least one electrochemically active secondary phase;
A hydrogen storage alloy containing is disclosed.

また、
a)少なくとも1つの主相、
b)1種以上の希土類元素を含有する吸蔵性二次相、および
c)触媒二次相
を有する水素吸蔵合金が開示され、
ここで、吸蔵性二次相の存在度は、>0.5質量%であり、触媒二次相の存在度は、合金を基準として約0.3〜約15質量%である。
Also,
a) at least one main phase;
b) a hydrogen storage alloy having one or more rare earth elements, and c) a catalyst storage phase.
Here, the abundance of the occlusive secondary phase is> 0.5 mass%, and the abundance of the catalyst secondary phase is about 0.3 to about 15 mass% based on the alloy.

また、
50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで≧93%の高い割合の放電性能、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプル(pull)が続く、および/または
≦60Ω・gの、1つもしくは複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)、および/または≦60Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)、および/または
1つの主相または複数の主相について≦30秒の、−40℃での表面触媒性能
を示す、水素吸蔵合金が開示される。
Also,
The discharge capacity measured at 50MAg -1, and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4MAg -1, the third-time cycles ≧ 93% of the high proportion of discharge performance, apply alkaline pre-treated before the half-cell measurements Without, measured with a liquid cell design on a partially precharged Ni (OH) 2 cathode, where each sample electrode was charged at a constant current density of 50 mAg −1 for 10 hours and then 50 mAg and discharged at a current density of -1, 12 and 4MAg -1 twice pull (pull) followed, and / or ≦ 60 [Omega] · of g, the charge transfer resistance at -40 ℃ for one or more of the main phase (R) and / or ≦ 60 Ω · g, charge transfer resistance (−R) at −40 ° C., and / or surface catalyst at −40 ° C. for ≦ 30 seconds for one main phase or multiple main phases Hydrogen storage alloy showing performance is disclosed That.

また、酸素を≧60原子%有する金属酸化物を含有する、水素吸蔵合金が開示される。   Also disclosed is a hydrogen storage alloy containing a metal oxide having oxygen ≧ 60 atomic%.

また、境界領域に隣接する金属領域を有する水素吸蔵合金が開示され、この境界領域は、少なくとも1つの流路を有する。   Also disclosed is a hydrogen storage alloy having a metal region adjacent to the boundary region, the boundary region having at least one flow path.

また、境界領域に隣接する金属領域を有する水素吸蔵合金が開示され、ここで境界領域は、長さおよび平均幅を有し、ここで平均幅は、約12nm〜約1100nmである。   Also disclosed is a hydrogen storage alloy having a metal region adjacent to the boundary region, wherein the boundary region has a length and an average width, wherein the average width is from about 12 nm to about 1100 nm.

また、金属酸化物を含有する金属酸化物帯域を有する水素吸蔵合金が開示され、この酸化物帯域は、少なくとも1つの流路と並走している。   Also disclosed is a hydrogen storage alloy having a metal oxide zone containing a metal oxide, the oxide zone running in parallel with at least one flow path.

また、Ni/Cr金属酸化物を含有する水素吸蔵合金が開示される。   Also disclosed is a hydrogen storage alloy containing a Ni / Cr metal oxide.

本発明による水素吸蔵合金は、改善された電気化学的特性を有し、例えば改善された低温電気化学的特性を有する。   The hydrogen storage alloy according to the present invention has improved electrochemical properties, for example improved low temperature electrochemical properties.

詳細な開示
本発明による合金は例えば、改質されたABxタイプの金属水素化物(MH)であり、ここでは一般的にAが水素化物形成要素であり、Bが水素化物を弱く形成する要素、または水素化物を形成しない形成要素である。Aは一般的に、4個以下の価電子を有する比較的大きな金属原子であり、Bは一般的に、5個以上の価電子を有する比較的小さな金属原子である。適切なABx合金は、xが約0.5〜約5であるものを含む。本発明による合金は、水素を可逆的に吸収(充電)および排出(放電)できる。例えば、本発明による合金は、周囲条件(25℃および1気圧)で水素を可逆的に吸収および排出することができる。
Detailed Disclosure An alloy according to the present invention is, for example, a modified ABx type metal hydride (MH), where A is generally a hydride forming element and B is a weakly forming element of hydride, Or a forming element that does not form a hydride. A is generally a relatively large metal atom having 4 or less valence electrons, and B is generally a relatively small metal atom having 5 or more valence electrons. Suitable AB x alloys include those where x is from about 0.5 to about 5. The alloy according to the present invention can reversibly absorb (charge) and discharge (discharge) hydrogen. For example, an alloy according to the present invention can reversibly absorb and desorb hydrogen at ambient conditions (25 ° C. and 1 atmosphere).

ABxタイプ合金は例えば、以下の分類のものである(単なる例):AB(HfNi、TiFe、TiNi)、AB2(ZrMn2、TiFe2)、A2B(Hf2Fe、Mg2Ni)、AB3(NdCo3、GdFe3)、A27(Pr2Ni7、Ce2Co7)、およびAB5(LaNi5、CeNi5)。 AB x type alloys are for example of the following classification (just examples): AB (HfNi, TiFe, TiNi), AB 2 (ZrMn 2 , TiFe 2 ), A 2 B (Hf 2 Fe, Mg 2 Ni) , AB 3 (NdCo 3 , GdFe 3 ), A 2 B 7 (Pr 2 Ni 7 , Ce 2 Co 7 ), and AB 5 (LaNi 5 , CeNi 5 ).

本発明による合金は例えば、ABxタイプのベース合金(少なくとも1種のA元素、および1種のB元素)を、1種以上の改質元素で改質することによって得られる。改質はまた、金属とその原子比の賢明な選択、および凝固の間の加工パラメータの制御、後凝固プロセス、アニール、および水素吸蔵合金の加工または処理を含む。アニールは、真空中、部分真空中、または不活性ガス環境中で行うことができ、これに自然な、または強制循環式の空気、または迅速な冷却が続く。改質はまた、活性化技術、例えばエッチング、予備酸化、無電解および電気めっきおよび被覆を含む。エッチング工程は、1種以上の元素もしくは酸化物もしくは水酸化物もしくは相を選択的にまたは優先的に、水素吸蔵合金の界面領域においてエッチングするための、塩基性および/または酸性のエッチングプロセスを含むことができる。 The alloy according to the present invention is obtained, for example, by modifying an AB x type base alloy (at least one element A and one element B) with one or more modifying elements. Modifications also include judicious selection of metals and their atomic ratios, and control of processing parameters during solidification, post-solidification process, annealing, and processing or processing of hydrogen storage alloys. Annealing can be performed in a vacuum, partial vacuum, or in an inert gas environment, followed by natural or forced circulation air or rapid cooling. Modifications also include activation techniques such as etching, pre-oxidation, electroless and electroplating and coating. The etching step includes a basic and / or acidic etching process for selectively or preferentially etching one or more elements or oxides or hydroxides or phases in the interfacial region of the hydrogen storage alloy. be able to.

使用前に、金属または金属合金電極を通常活性化し、このプロセスで、界面領域にある元々の表面酸化物が除去または低減される。活性化のプロセスは、エッチング、電気的なホーミング、下処理、または表面酸化物を変えるための他の適切な方法によって達成できる。活性化は、電極合金粉末に、完成した電極に、またはその間のあらゆる時点で適用することができる。   Prior to use, the metal or metal alloy electrode is typically activated and the process removes or reduces the original surface oxide in the interfacial region. The activation process can be accomplished by etching, electrical homing, pretreatment, or other suitable method for changing the surface oxide. Activation can be applied to the electrode alloy powder, to the finished electrode, or any time in between.

本発明による合金は、上記技術の組み合わせを用いることによって得られる。本発明により改質すべき合金は、「ベース合金」である。   The alloy according to the invention is obtained by using a combination of the above techniques. The alloy to be modified according to the invention is a “base alloy”.

適切な改質元素は、希土類金属、Si、AlおよびVを含む。希土類元素は、Sc、Y、Laおよびランタニドである。ミッシュメタル(Mm)は、「1種以上の希土類元素」という用語に含まれる。希土類元素は例えば、Laである。   Suitable modifying elements include rare earth metals, Si, Al and V. The rare earth elements are Sc, Y, La and lanthanides. Misch metal (Mm) is included in the term “one or more rare earth elements”. The rare earth element is, for example, La.

金属水素化物ベース合金は、Ti、VおよびMnを含有する合金(Ti−V−Mn合金)、ならびにTi、VおよびFeを含有する合金を含む。例えば、Tiを約31〜約46原子パーセント、Vを約5〜約33原子パーセント、ならびにMnおよび/またはFeを約36〜約53原子パーセント含有する合金の水素化物である。適切な合金は例えば、米国特許第4111689号明細書(U.S. Pat. No. 4,111,689)に教示されている。   Metal hydride base alloys include alloys containing Ti, V and Mn (Ti-V-Mn alloys) and alloys containing Ti, V and Fe. For example, hydrides of alloys containing about 31 to about 46 atomic percent Ti, about 5 to about 33 atomic percent V, and about 36 to about 53 atomic percent Mn and / or Fe. Suitable alloys are taught, for example, in U.S. Pat. No. 4,116,689 (U.S. Pat. No. 4,111,689).

金属水素化物ベース合金は、式ABxの合金を含み、ここでAは、Tiを約50〜100原子パーセント未満含有し、残分はZrおよび/またはHfであり、Bは、Niを約30〜100原子パーセント未満含有し、残分はCr、V、Nb、Ta、Mo、Fe、Co、Mn、Cuおよび希土類から選択される1種以上の元素であり、xは、約1〜約3である。これらの合金は例えば、米国特許第4160014号明細書(U.S. Pat. No. 4,160,014)に教示されている。 Metal hydride base alloy comprises an alloy of formula AB x, wherein A contains less than about 50 to 100 atomic percent Ti, residue is Zr and / or Hf, B is about 30 Ni ˜100 atomic percent, the balance being one or more elements selected from Cr, V, Nb, Ta, Mo, Fe, Co, Mn, Cu and rare earths, and x is from about 1 to about 3 It is. These alloys are taught, for example, in US Pat. No. 4,16,0014 (US Pat. No. 4,160,014).

金属水素化物ベース合金は、以下の合金を含む:式(TiV2-xNix1-yyの合金、ここでxは、約0.2〜約1.0であり、MはAlおよび/またはZrであり、式Ti2-xZrx4-yNiy の合金、ここでxは、0〜約1.5であり、yは、約0.6〜約3.5であり、および式Ti1-xCrx2-yNiyの合金、ここでxは、0〜約0.75であり、yは約0.2〜約1.0である。これらのベース合金は例えば、米国特許第4551400号明細書(U.S. Pat. No. 4,551,400)に開示されている。 Metal hydride base alloy includes the following alloy: formula (TiV 2-x Ni x) alloy 1-y M y, where x is from about 0.2 to about 1.0, M is Al and an / or Zr, alloys of formula Ti 2-x Zr x V 4 -y Ni y, where x is 0 is about 1.5, y is from about 0.6 to about 3.5 There, and alloys of the formula Ti 1-x Cr x V 2 -y Ni y, where x is 0 to about 0.75, y is from about 0.2 to about 1.0. These base alloys are disclosed, for example, in US Pat. No. 4,551,400 (US Pat. No. 4,551,400).

金属水素化物ベース合金は例えば、Mg、Ti、V、Zr、Nb、La、Si、Ca、ScおよびYから成る群から選択される1種以上の元素と、Cu、Mn、Fe、Ni、Al、Mo、W、Ti、ReおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素とを含有する。例えば、MHベース合金は、Ti、MgおよびVから選択される1種以上の元素を含有することができ、Niを含有することができる。MHベース合金は有利には、TiおよびNiを、例えば約1:4から約4:1の原子範囲で含有する。MHベース合金は有利には、MgおよびNiを、例えば約1:2から約2:1の原子範囲で含有する。適切なベース合金は例えば、米国特許第4623597号明細書(U.S. Pat. No. 4,623,597)に開示されている。   The metal hydride base alloy is, for example, one or more elements selected from the group consisting of Mg, Ti, V, Zr, Nb, La, Si, Ca, Sc and Y, and Cu, Mn, Fe, Ni, Al And one or more elements selected from the group consisting of Mo, W, Ti, Re and Co. For example, the MH base alloy can contain one or more elements selected from Ti, Mg, and V, and can contain Ni. The MH base alloy advantageously contains Ti and Ni, for example in the atomic range of about 1: 4 to about 4: 1. The MH base alloy advantageously contains Mg and Ni, for example in the atomic range of about 1: 2 to about 2: 1. Suitable base alloys are disclosed, for example, in US Pat. No. 4,623,597 (U.S. Pat. No. 4,623,597).

ベース合金は、式(Ti2-xZrx4-yNiy1-zCrzのものを含み、ここでxは、0〜約1.5であり、yは、約0.6〜約3.5であり、zは≦0.2である。これらのベース合金は例えば、米国特許第4728586号明細書(U.S. Pat. No. 4,728,586)に教示されている。 Base alloys, include those of the formula (Ti 2-x Zr x V 4-y Ni y) 1-z Cr z, where x is 0 to about 1.5, y is from about 0.6 ~ About 3.5 and z is ≤0.2. These base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 4,728,586 (US Pat. No. 4,728,586).

金属水素化物ベース合金は例えば、V、Ti、ZrおよびNiを含有するか(Ti−V−Zr−Ni合金)、またはV、Ti、Zr、NiおよびCrを含有する。MHベース合金は例えば、Ti、VおよびNi、ならびにCr、ZrおよびAlから選択される1種以上の元素を含有する。MHベース合金は例えば、V22Ti16Zr16Ni39Cr7、(V22Ti16Zr1639Cr795Al5、(V22Ti16Zr1639Cr795Mn5、(V22Ti16Zr1639Cr795Mo5、(V22Ti16Zr1639Cr795Cu5、(V22Ti16Zr1639Cr7955、(V22Ti16Zr1639Cr795Fe5、(V22Ti16Zr1639Cr795Co5、V22Ti16Zr1632Cr7Co7、V20.6Ti15Zr1530Cr6.6Co6.6Mn3.6Al2.7およびV22Ti16Zr1627.8Cr7Co5.9Mn3.1Al2.2合金を含む。MHベース合金は例えば、式(Vy’-yNiyTix’-xZrxCrzabの合金を含み、ここでy’は約3.6〜約4.4であり、yは約0.6〜約3.5であり、x’は約1.8〜約2.2であり、xは0〜約1.5であり、zは0〜約1.44であり、aは約70〜約100であり、bは0〜約30であり、Mは、Al、Mn、Mo、Cu、W、FeおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素である。これらの値は、原子パーセント(at%)である。適切なMHベース合金は例えば、米国特許第5096667号明細書(U.S. Pat. No. 5,096,667)に教示されている。 The metal hydride base alloy contains, for example, V, Ti, Zr and Ni (Ti-V-Zr-Ni alloy) or contains V, Ti, Zr, Ni and Cr. The MH base alloy contains, for example, one or more elements selected from Ti, V and Ni, and Cr, Zr and Al. Examples of the MH base alloy include V 22 Ti 16 Zr 16 Ni 39 Cr 7 , (V 22 Ti 16 Zr 16 N 39 Cr 7 ) 95 Al 5 , (V 22 Ti 16 Zr 16 N 39 Cr 7 ) 95 Mn 5 , ( V 22 Ti 16 Zr 16 N 39 Cr 7) 95 Mo 5, (V 22 Ti 16 Zr 16 N 39 Cr 7) 95 Cu 5, (V 22 Ti 16 Zr 16 N 39 Cr 7) 95 W 5, (V 22 Ti 16 Zr 16 N 39 Cr 7 ) 95 Fe 5, (V 22 Ti 16 Zr 16 N 39 Cr 7) 95 Co 5, V 22 Ti 16 Zr 16 N 32 Cr 7 Co 7, V 20.6 Ti 15 Zr 15 N 30 Including Cr 6.6 Co 6.6 Mn 3.6 Al 2.7 and V 22 Ti 16 Zr 16 N 27.8 Cr 7 Co 5.9 Mn 3.1 Al 2.2 alloy. MH base alloy, for example, comprise an alloy of formula (V y'-y Ni y Ti x'-x Zr x Cr z) a M b, where y 'is from about 3.6 to about 4.4, y is from about 0.6 to about 3.5, x ′ is from about 1.8 to about 2.2, x is from 0 to about 1.5, and z is from 0 to about 1.44. , A is about 70 to about 100, b is 0 to about 30, and M is one or more elements selected from the group consisting of Al, Mn, Mo, Cu, W, Fe and Co. . These values are atomic percent (at%). Suitable MH base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 5,096,667 (US Pat. No. 5,096,667).

ベース合金は、式(金属合金)aCobMncFedSneのものを含み、ここで(金属合金)は、Tiを約0.1〜約60原子%、Zrを約0.1〜約40原子%、Vを0〜約60原子%、Niを約0.1〜約57原子%、およびCrを0〜約56原子%含み、bは0〜約7.5原子%であり、cは約13〜約17原子%であり、dは0〜約3.5原子%であり、eは0〜約1.5原子%であり、ここでa+b+c+d+e=100原子%である。適切なMHベース合金は例えば、米国特許第5536591号明細書(U.S. Pat. No. 5,536,591)に開示されている。 Base alloys, include those of formula (metal alloy) a Co b Mn c Fe d Sn e, where (a metal alloy) is about 0.1 to about 60 atomic percent Ti, about 0.1 Zr, About 40 atomic percent, V containing 0 to about 60 atomic percent, Ni containing about 0.1 to about 57 atomic percent, and Cr containing 0 to about 56 atomic percent, b being 0 to about 7.5 atomic percent, c is from about 13 to about 17 atomic percent, d is from 0 to about 3.5 atomic percent, and e is from 0 to about 1.5 atomic percent, where a + b + c + d + e = 100 atomic percent. Suitable MH base alloys are disclosed, for example, in US Pat. No. 5,536,591 (US Pat. No. 5,536,591).

金属水素化物ベース合金は、LaNi5タイプ合金、TiおよびNiを含有する合金、ならびにMgおよびNiを含有する合金を含む。TiおよびNi含有合金はさらに、Zr、V、Cr、Co、Mn、Al、Fe、Mo、LaまたはMm(ミッシュメタル)を1種以上、含有することができる。MgおよびNi含有合金はさらに、Co、Mn、Al、Fe、Cu、Mo、W、Cr、V、Ti、Zr、Sn、Th、Si、Zn、Li、Cd、Na、Pb、La、Mm、Pd、PtおよびCaから選択される元素を1種以上、含有することができる。適切なベース合金は例えば、米国特許第5554456号明細書(U.S. Pat. No. 5,554,456)に教示されている。 Metal hydride base alloys include LaNi 5 type alloys, alloys containing Ti and Ni, and alloys containing Mg and Ni. The Ti- and Ni-containing alloy can further contain one or more of Zr, V, Cr, Co, Mn, Al, Fe, Mo, La, or Mm (Misch metal). Mg and Ni-containing alloys further include Co, Mn, Al, Fe, Cu, Mo, W, Cr, V, Ti, Zr, Sn, Th, Si, Zn, Li, Cd, Na, Pb, La, Mm, One or more elements selected from Pd, Pt and Ca can be contained. Suitable base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 5,554,456 (US Pat. No. 5,554,456).

金属水素化物ベース合金は例えば、LaNi5またはTiNiに基づく合金である。MHベース合金は例えば、Ti、VおよびZrから成る群から選択される水素化物形成元素1種以上と、Ni、Cr、Co、Mn、Mo、Nb、Fe、Al、Mg、Cu、Sn、Ag、ZnおよびPdから成る群から選択される1種以上の元素とを含む。MHベース合金は例えば、Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、SmおよびMmから成る群から選択される水素化物形成元素1種以上と、Ni、Cr、Co、Mn、Fe、Cu、Sn、Al、Si、B、Mo、V、Nb、Ta、Zn、Zr、Ti、HfおよびWから成る群から選択される1種以上の元素とを含有する。MHベース合金は、Al、B、C、Si、P、S、Bi、InおよびSbから成る群から選択される1種以上の元素を含有することができる。 The metal hydride base alloy is, for example, an alloy based on LaNi 5 or TiNi. The MH base alloy includes, for example, one or more hydride forming elements selected from the group consisting of Ti, V, and Zr, Ni, Cr, Co, Mn, Mo, Nb, Fe, Al, Mg, Cu, Sn, and Ag. And one or more elements selected from the group consisting of Zn and Pd. The MH-based alloy includes, for example, one or more hydride forming elements selected from the group consisting of Sc, Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, and Mm, and Ni, Cr, Co, Mn, Fe, Cu, Sn. And one or more elements selected from the group consisting of Al, Si, B, Mo, V, Nb, Ta, Zn, Zr, Ti, Hf and W. The MH base alloy can contain one or more elements selected from the group consisting of Al, B, C, Si, P, S, Bi, In and Sb.

ベース合金は、(MgxNi1-xabの合金を含み、ここでMは、Ni、Co、Mn、Al、Fe、Cu、Mo、W、Cr、V、Ti、Zr、Sn、Th、Si、Zn、Li、Cd、Na、Pb、La、Mm、Pd、PtおよびCaから成る群から選択される1種以上の元素であり、bは、0〜約30原子%であり、a+bは100原子パーセントであり、xは約0.25〜約0.75である。 Base alloys, (Mg x Ni 1-x ) includes a M b alloy, where M is, Ni, Co, Mn, Al , Fe, Cu, Mo, W, Cr, V, Ti, Zr, Sn Th, Si, Zn, Li, Cd, Na, Pb, La, Mm, Pd, Pt and one or more elements selected from the group consisting of Ca, b is 0 to about 30 atomic% , A + b is 100 atomic percent and x is about 0.25 to about 0.75.

ベース合金はまた、式ZrModNieの合金の水素化物を含み、ここでdは約0.1〜約1.2であり、eは約1.1〜約2.5である。 The base alloy also includes an hydride of an alloy of formula ZrMo d Ni e , where d is from about 0.1 to about 1.2, and e is from about 1.1 to about 2.5.

ベース合金は、式ZrMnwxyNizの合金を含み、ここでMは、FeまたはCoであり、wは約0.4〜約0.8原子%であり、xは約0.1〜約0.3原子%であり、yは0〜約0.2原子%であり、zは約1〜約1.5原子%であり、w+x+y+zは約2〜約2.4原子%である。 Base alloy comprises an alloy of the formula ZrMn w V x M y Ni z , where M is Fe or Co, w is from about 0.4 to about 0.8 atomic%, x is from about 0. 1 to about 0.3 atomic%, y is 0 to about 0.2 atomic%, z is about 1 to about 1.5 atomic%, and w + x + y + z is about 2 to about 2.4 atomic%. is there.

MHベース合金は、式LaNi5の合金を約0.1〜約25原子パーセント含み、ここでLaまたはNiは、周期表のIa族、II族、III族、IV族およびVa族(ランタニドは除く)から選択される1種以上の金属によって置換されている。 MH base alloy comprises from about 0.1 to about 25 atomic percent of the alloy of the formula LaNi 5, wherein La or Ni is, Ia of the Periodic Table, II group, III-group, IV group and Va group (lanthanides except 1) or more metals selected from.

MHベース合金は、式TiV2-xNixのものを含み、ここでxは、約0.2〜約0.6である。 MH base alloys include those of the formula TiV 2-x Ni x , where x is about 0.2 to about 0.6.

MHベース合金はまた、式TiaZrbNicCrdxの合金を含み、ここでMは、Al、Si、V、Mn、Fe、Co、Cu、Nb、AgおよびPdから成る群から選択される1種以上の元素であり、aは約0.1〜約1.4であり、bは約0.1〜約1.3であり、cは約0.25〜約1.95であり、dは約0.1〜約1.4であり、xは0〜約0.2であり、a+b+c+d=約3である。 MH base alloy also includes an alloy of the formula Ti a Zr b Ni c Cr d M x, where M is, Al, Si, V, Mn , Fe, Co, Cu, Nb, from the group consisting of Ag and Pd One or more selected elements, a is from about 0.1 to about 1.4, b is from about 0.1 to about 1.3, and c is from about 0.25 to about 1.95. D is from about 0.1 to about 1.4, x is from 0 to about 0.2, and a + b + c + d = about 3.

MHベース合金は、式Ti1-xZrxMn2-y-zCryzの合金を含み、ここでxは、約0.05〜約0.4であり、yは0〜約1.0であり、zは0〜約0.4である。 MH base alloy comprises an alloy of the formula Ti 1-x Zr x Mn 2 -yz Cr y V z, where x is about 0.05 to about 0.4, y is from 0 to about 1.0 And z is from 0 to about 0.4.

MHベース合金はまた、式LnM5の合金も含み、ここでLnは1種以上のランタニドであり、MはNiおよび/またはCoである。 MH base alloys also include alloys of the formula LnM 5 where Ln is one or more lanthanides and M is Ni and / or Co.

ベース合金は例えば、周期表のII族、IV族およびV族から選択される1種以上の元素、ならびにNi、Cu、Ag、FeおよびCr−Ni鋼から成る群から選択される1種以上の金属を約40〜約75質量パーセント、含有する。   The base alloy is, for example, one or more elements selected from group II, group IV and group V of the periodic table, and one or more elements selected from the group consisting of Ni, Cu, Ag, Fe and Cr—Ni steels. Contains from about 40 to about 75 weight percent metal.

MHベース合金はまた、主組織(main texture)Mm−Ni系を含有することもできる。改質に適したベース合金は、米国特許第5840440号明細書(U.S. Pat. No. 5,840,440)に教示されている。   The MH base alloy can also contain a main texture Mm-Ni system. A base alloy suitable for modification is taught in US Pat. No. 5,840,440 (U.S. Pat. No. 5,840,440).

金属水素化物ベース合金は例えば、V、Ti、Zr、Ni、CrおよびMnを含有する。MHベース合金は例えば、V、Ti、Zr、Ni、Cr、MnおよびAl;V、Ti、Zr、Ni、Cr、MnおよびSn;V、Ti、Zr、Ni、Cr、MnおよびCo;V、Ti、Zr、Ni、Cr、Mn、Al、SnおよびCoを含有するか、またはV、Ti、Zr、Ni、Cr、Mn、Al、Sn、CoおよびFeを含有する。MHベース合金は、式(金属合金)aCobFecAldSneの合金を含み、ここで(金属合金)は、Tiを約0.1〜約60原子%、Zrを約0.1〜約40原子%、Vを0〜約60原子%、Niを約0.1〜約57原子%、Mnを約5〜約22原子%、およびCrを0〜56原子%含有し、bは約0.1〜約10原子%であり、cは0約3.5原子%であり、dは約0.1〜10原子%であり、eは約0.1〜約3原子%であり、a+b+c+d+e=100原子%である。適切なMHベース合金は例えば、米国特許第6270719号明細書(U.S. Pat. No. 6,270,719)に教示されている。 The metal hydride base alloy contains, for example, V, Ti, Zr, Ni, Cr and Mn. MH-based alloys are, for example, V, Ti, Zr, Ni, Cr, Mn and Al; V, Ti, Zr, Ni, Cr, Mn and Sn; V, Ti, Zr, Ni, Cr, Mn and Co; Contains Ti, Zr, Ni, Cr, Mn, Al, Sn, and Co, or contains V, Ti, Zr, Ni, Cr, Mn, Al, Sn, Co, and Fe. MH base alloy comprises an alloy of formula (metal alloy) a Co b Fe c Al d Sn e, where (a metal alloy) is about 0.1 to about 60 atomic percent Ti, and Zr about 0.1 About 40 atomic percent, V from 0 to about 60 atomic percent, Ni from about 0.1 to about 57 atomic percent, Mn from about 5 to about 22 atomic percent, and Cr from 0 to 56 atomic percent, b is About 0.1 to about 10 atomic percent, c is about 0 to about 3.5 atomic percent, d is about 0.1 to about 10 atomic percent, and e is about 0.1 to about 3 atomic percent A + b + c + d + e = 100 atomic%. Suitable MH base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 6,270,719 (US Pat. No. 6,270,719).

金属水素化物ベース合金は、AB、AB2、AB5およびA2Bタイプの合金から成る群から選択される1種以上の合金を含み、ここでAおよびBは遷移金属、希土類またはこれらの組み合わせであってよく、ここで成分Aは一般的に、成分Bよりも水素化物を形成する傾向が強い。AB水素吸蔵ベース合金において、Aは例えばTi、ZrおよびVから成る群から選択される1種以上の元素を含み、Bは、Ni、V、Cr、Co、Mn、Mo、Nb、Al、Mg、Ag、ZnおよびPdから成る群から選択される1種以上の元素を含む。ABベース合金は、ZrNi、ZrCo、TiNi、TiCoおよびこれらの改質形態を含む。A2Bタイプのベース合金は、Mg2NiおよびOvshinsky則によるその改質形態を含み、ここでMgおよびNiのいずれかまたは双方は、完全にまたは部分的に、多軌道改質体によって置き換えられている。AB2タイプのベース合金はラーベス相化合物であり、AがZrおよびTiから成る群から選択される1種以上の元素を含有し、BがNi、V、Cr、Mn、Co、Mo、TaおよびNbから成る群から選択される1種以上の元素を含有する合金を含む。AB2タイプのベース合金は、Ovshinsky則により改質された合金を含む。AB5金属水素化物ベース合金は、Aがランタニドから成る群から選択される1種以上の元素を含有し、Bが1種以上の遷移金属を含有するものを含む。これに含まれるのはLaNi5、およびNiが、Mn、Co、Al、Cr、Ag、Pd、Rh、Sb、VおよびPtから成る群から選択される1種以上の元素によって部分的に置き換えられおり、かつ/またはLaが、Ce、Pr、Nd、他の希土類およびMmから成る群から選択される1種以上の元素によって部分的に置き換えられているLaNi5である。また、Ovshinsky則により改質されたAB5タイプのベース合金も含まれる。このようなベース合金は例えば、米国特許第6830725号明細書(U.S. Pat. No. 6,830,725)に教示されている。 The metal hydride base alloy includes one or more alloys selected from the group consisting of AB, AB 2 , AB 5 and A 2 B type alloys, where A and B are transition metals, rare earths or combinations thereof Where component A is generally more prone to form hydrides than component B. In the AB hydrogen storage base alloy, A includes one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr and V, for example, and B is Ni, V, Cr, Co, Mn, Mo, Nb, Al, Mg And one or more elements selected from the group consisting of Ag, Zn and Pd. AB base alloys include ZrNi, ZrCo, TiNi, TiCo and their modified forms. A 2 B type base alloys include Mg 2 Ni and its modified form according to the Ovshinsky rule, where either or both of Mg and Ni are completely or partially replaced by a multi-orbital reformer. ing. The AB 2 type base alloy is a Laves phase compound, wherein A contains one or more elements selected from the group consisting of Zr and Ti, and B is Ni, V, Cr, Mn, Co, Mo, Ta and An alloy containing one or more elements selected from the group consisting of Nb. AB 2 type base alloys include alloys modified according to the Ovshinsky law. AB 5 metal hydride base alloys include those in which A contains one or more elements selected from the group consisting of lanthanides and B contains one or more transition metals. This includes LaNi 5 and Ni partially replaced by one or more elements selected from the group consisting of Mn, Co, Al, Cr, Ag, Pd, Rh, Sb, V and Pt. cage, and / or La is, Ce, a LaNi 5 are replaced partially Pr, Nd, by one or more elements selected from the group consisting of other rare earth and Mm. Also included are AB 5 type base alloys modified according to the Ovshinsky law. Such base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 6,830,725 (US Pat. No. 6,830,725).

ベース合金は、TiMn2タイプ合金を含む。金属水素化物ベース合金は例えば、Zr、Ti、V、CrおよびMnを含有し、ここでZrは約2〜約5原子%であり、Tiは約26〜約33原子%であり、Vは約7〜約13原子%であり、Crは約8〜約20原子%であり、Mnは約36〜約42原子%である。これらの合金はさらに、Ni、FeおよびAlから成る群から選択される1種以上の元素を含むことができ、例えばNiを約1〜約6原子%、Feを約2〜約6原子%、およびAlを約0.1〜約2原子%、含むことができる。これらのベース合金はまた、Mmを約1原子%まで含有することができる。改質に適した合金は、以下のものを含む:Zr3.63Ti29.88.82Cr9.85Mn39.5Ni2.0Fe5.0Al1.0Mm0.4;Zr3.6Ti29.08.9Cr10.1Mn40.1Ni2.0Fe5.1Al1.2;Zr3.6Ti28.38.8Cr10.0Mn40.7Ni1.9Fe5.1Al1.6、およびZr1Ti3312.54Cr15Mn36Fe2.25Al0.21。適切なベース合金は例えば、米国特許第6536487号明細書(U.S. Pat. No. 6,536,487)に教示されている。 The base alloy includes a TiMn 2 type alloy. Metal hydride based alloys include, for example, Zr, Ti, V, Cr and Mn, where Zr is about 2 to about 5 atomic%, Ti is about 26 to about 33 atomic%, and V is about 7 to about 13 atomic percent, Cr is about 8 to about 20 atomic percent, and Mn is about 36 to about 42 atomic percent. These alloys can further include one or more elements selected from the group consisting of Ni, Fe and Al, such as from about 1 to about 6 atomic percent Ni, from about 2 to about 6 atomic percent Fe, And about 0.1 to about 2 atomic percent of Al. These base alloys can also contain up to about 1 atomic percent of Mm. Alloys suitable for modification include: Zr 3.63 Ti 29.8 V 8.82 Cr 9.85 Mn 39.5 Ni 2.0 Fe 5.0 Al 1.0 Mm 0.4 ; Zr 3.6 Ti 29.0 V 8.9 Cr 10.1 Mn 40.1 Ni 2.0 Fe 5.1 Al 1.2 ; Zr 3.6 Ti 28.3 V 8.8 Cr 10.0 Mn 40.7 Ni 1.9 Fe 5.1 Al 1.6 and Zr 1 Ti 33 V 12.54 Cr 15 Mn 36 Fe 2.25 Al 0.21 . Suitable base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 6,536,487 (US Pat. No. 6,536,487).

金属水素化物ベース合金は、式Laa1-a-bMgbNic-d-eのA519タイプの構造を40原子%以上、含有することができ、ここで0≦a≦0.5原子%、0.1≦b≦0.2原子%、3.7≦c≦3.9原子%、0.1≦d≦0.3、および0≦d≦0.2である。適切なベース合金は例えば、米国特許第7829220号明細書(U.S. Pat. No. 7,829,220)に教示されている。 The metal hydride base alloy can contain 40 atomic% or more of the structure of the type La a R 1-ab Mg b Ni cde of A 5 B 19 type, where 0 ≦ a ≦ 0.5 atomic%, 0.1 ≦ b ≦ 0.2 atomic%, 3.7 ≦ c ≦ 3.9 atomic%, 0.1 ≦ d ≦ 0.3, and 0 ≦ d ≦ 0.2. Suitable base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 7,829,220 (US Pat. No. 7,829,220).

本発明の合金は、少なくともNiおよび希土類を含有する水素吸蔵合金粒子の形態であり得る。この粒子は、表面層および内部を有することができ、ここで表面層は、内部より多いニッケル含分を有し、約10nm〜約50nmの大きさを有するニッケル粒子が、表面層内に存在する。金属水素化物ベース合金は、式Ln1-xMgxNia-b-cAlbcの合金であってよく、ここでLnは、1種以上の希土類元素であり、Zは、Zr、V、Bn、Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Ga、Zn、Sn、In、Cu、Si、PおよびBのうち1種以上であり、0.05≦x≦0.3原子%、2.8≦a≦3.9原子%、0.05≦b≦0.25原子%、および0.01≦c≦0.25である。適切なベース合金は例えば、米国特許第8053114号明細書(U.S. Pat. No. 8,053,114)に教示されている。 The alloy of the present invention may be in the form of hydrogen storage alloy particles containing at least Ni and a rare earth. The particles can have a surface layer and an interior, wherein the surface layer has a nickel content greater than the interior, and nickel particles having a size of about 10 nm to about 50 nm are present in the surface layer. . The metal hydride base alloy may be an alloy of the formula Ln 1-x Mg x Ni abc Al b Z c , where Ln is one or more rare earth elements, Z is Zr, V, Bn, One or more of Ta, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Ga, Zn, Sn, In, Cu, Si, P and B, 0.05 ≦ x ≦ 0.3 atomic%, 2.8 ≦ a ≦ 3.9 atomic%, 0.05 ≦ b ≦ 0.25 atomic%, and 0.01 ≦ c ≦ 0.25. Suitable base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 8,053,114 (US Pat. No. 8,053,114).

本発明の合金は、少なくともA27タイプの構造およびA519タイプの構造を有する多相を有する結晶構造と、バルクよりも多いニッケル含分を有する表面層とを有することができる。金属水素化物ベース合金は、式Ln1-xMgxNiy-a-bAlabの合金を有することができ、ここでLnは、Yを含む1種以上の希土類であり、Mは、Co、MnおよびZnのうち1種以上であり、ここで0.1≦x≦0.2原子%、3.5≦y≦3.9原子%、0.1≦a≦0.3原子%、および0≦b≦0.2である。適切なベース合金は例えば、米国特許第8124281号明細書(U.S. Pat. No. 8,124,281)に開示されている。 The alloys of the present invention can have a crystal structure having a multiphase having at least an A 2 B 7 type structure and an A 5 B 19 type structure and a surface layer having a nickel content greater than the bulk. Metal hydride base alloy may have an alloy of the formula Ln 1-x Mg x Ni yab Al a M b, where Ln is one or more rare earth containing Y, M is, Co, Mn And one or more of Zn, wherein 0.1 ≦ x ≦ 0.2 atomic%, 3.5 ≦ y ≦ 3.9 atomic%, 0.1 ≦ a ≦ 0.3 atomic%, and 0 ≦ b ≦ 0.2. Suitable base alloys are disclosed, for example, in US Pat. No. 8,124,281 (US Pat. No. 8,124,281).

金属水素化物ベース合金は、式Ln1-xMgx(Ni1-yTy)zのものであってよく、ここでLnは、ランタニド元素、Ca、Sr、Sc、Y、Ti、ZrおよびHfから洗濯される1種以上の元素であり、Tは、V、Nb、Ta、Cr、Mo、Mn、Fe、Co、Al、Ga、Zn、Sn、In、Cu、Si、PおよびBから選択される1種以上の元素であり、ここで0<x≦1原子%、0≦y≦0.5原子%および2.5≦z≦4.5原子%である。適切なベース合金は例えば、米国特許第8257862号明細書(U.S. Pat. No. 8,257,862)に教示されている。 The metal hydride base alloy may be of the formula Ln 1-x Mg x (Ni 1-y Ty) z , where Ln is the lanthanide element, Ca, Sr, Sc, Y, Ti, Zr and Hf Is one or more elements that are washed from T, and T is selected from V, Nb, Ta, Cr, Mo, Mn, Fe, Co, Al, Ga, Zn, Sn, In, Cu, Si, P, and B One or more elements, where 0 <x ≦ 1 atomic%, 0 ≦ y ≦ 0.5 atomic%, and 2.5 ≦ z ≦ 4.5 atomic%. Suitable base alloys are taught, for example, in US Pat. No. 8,257,862 (US Pat. No. 8,257,862).

本発明の合金は、米国特許第8409753号明細書(U.S. Pat. No. 8,409,753)に教示されたように、La、Nd、Mg、NiおよびAl;La、Nd、Mg、Ni、AlおよびCo;La、Pr、Nd、Mg、NiおよびAl、またはLa、Ce、Pr、Nd、Ni、Al、CoおよびMnを含有することができる。   The alloys of the present invention are La, Nd, Mg, Ni and Al, as taught in US Pat. No. 8,409,753 (US Pat. No. 8,409,753); La, Nd, Mg, Ni, Al and Co; La, Pr, Nd, Mg, Ni and Al, or La, Ce, Pr, Nd, Ni, Al, Co and Mn can be contained.

金属水素化物合金は、式TiAZrB-XXCNiDEのものであってよく、式中、A、B、CおよびDはそれぞれ、0よりも大きく、50原子%以下であり、Xは、0より大きく、4原子%以下であり、Mは、Co、Cr、Sn、AlおよびMnから選択される1種以上の金属であり、Eは、0〜30原子%である。適切なベース合金は例えば、米国特許出願公開第2013/0277607号明細書(U.S. Pub. No. 2013/0277607)に教示されている。 Metal hydride alloy may be of the formula Ti A Zr BX Y X V C Ni D M E, wherein, A, B, respectively C and D, greater than 0, be 50 atomic% or less , X is greater than 0 and 4 atomic percent or less, M is one or more metals selected from Co, Cr, Sn, Al and Mn, and E is 0 to 30 atomic percent. Suitable base alloys are taught, for example, in US 2013/0277607 (US Pub. No. 2013/0277607).

本発明の合金は、改質されたA27タイプの水素吸蔵合金を含有する。例えばMHベース合金は、Axy合金であってよく、ここでAは少なくとも1種の希土類元素を含み、かつMgも含み、Bは少なくともNiを含み、X対Yの原子比は、約1:2から約1:5、例えば約1:3から約1:4である。MHベース合金はさらに、B、Co、Cu、Fe、CrおよびMnから成る群から選択される1種以上の元素を含有することができる。Niの、さらなる元素に対する原子比は、約50:1から約200:1であり得る。希土類は、La、Ce、Nd、PrおよびMmを含む。希土類の、Mgに対する原子比は、約5:1から約6:1の範囲にあり得る。元素Bはさらに、Alを含むことができ、ここでNiの、Alに対する原子比は、約30:1から約40:1であり得る。 The alloy of the present invention contains a modified A 2 B 7 type hydrogen storage alloy. For example MH base alloys may be A x B y alloys, wherein A comprises at least one rare earth element, and also include Mg, B includes at least Ni, the atomic ratio of X to Y is about 1: 2 to about 1: 5, such as about 1: 3 to about 1: 4. The MH base alloy may further contain one or more elements selected from the group consisting of B, Co, Cu, Fe, Cr and Mn. The atomic ratio of Ni to additional elements can be from about 50: 1 to about 200: 1. The rare earth includes La, Ce, Nd, Pr and Mm. The atomic ratio of rare earth to Mg can range from about 5: 1 to about 6: 1. Element B can further include Al, wherein the atomic ratio of Ni to Al can be from about 30: 1 to about 40: 1.

金属水素化物ベース合金は、ABxの高容量水素吸蔵合金を含み、ここでxは約0.5〜約5であり、これは≧400mAh/g、≧425mAh/g、≧450mAh/g、または≧475mAh/gの放電容量を有する。 The metal hydride base alloy includes a high capacity hydrogen storage alloy of AB x , where x is about 0.5 to about 5, which is ≧ 400 mAh / g, ≧ 425 mAh / g, ≧ 450 mAh / g, or It has a discharge capacity of ≧ 475 mAh / g.

金属水素化物ベース合金は、マグネシウム(Mg)を含有する高容量MH合金を含み、例えば、MgおよびNiを含有するAB、AB2またはA2Bタイプの合金を含む。例えば、MHベース合金は、MgNi、MgNi2およびMg2Niを含む。このようなMgおよびNi含有合金はさらに、希土類元素および遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素を含有することができる。例えば、MgおよびNiを含有する合金はさらに、Co、Mn、Al、Fe、Cu、Mo、W、Cr、V、Ti、Zr、Sn、Th、Si、Zn、Li、Cd、Na、Pb、La、Ce、Pr、Nd、Mm、Pd、Pt、Nb、ScおよびCaから成る群から選択される元素を1種以上、含有することができる。 Metal hydride based alloys include high capacity MH alloys containing magnesium (Mg), including, for example, AB, AB 2 or A 2 B type alloys containing Mg and Ni. For example, the MH base alloy includes MgNi, MgNi 2 and Mg 2 Ni. Such Mg and Ni-containing alloys can further contain one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements and transition metals. For example, an alloy containing Mg and Ni further includes Co, Mn, Al, Fe, Cu, Mo, W, Cr, V, Ti, Zr, Sn, Th, Si, Zn, Li, Cd, Na, Pb, One or more elements selected from the group consisting of La, Ce, Pr, Nd, Mm, Pd, Pt, Nb, Sc and Ca can be contained.

MHベース合金は例えば、MgおよびNi、ならびに任意でCo、Mn、Al、Fe、Cu、Mo、W、Cr、V、Ti、Zr、Sn、Th、Si、Zn、Li、Cd、Na、Pb、La、Ce、Pr、Nd、Mm、Pd、Pt、Nb、ScおよびCaから成る群から選択される元素を1種以上、含有する。   MH-based alloys include, for example, Mg and Ni, and optionally Co, Mn, Al, Fe, Cu, Mo, W, Cr, V, Ti, Zr, Sn, Th, Si, Zn, Li, Cd, Na, Pb , La, Ce, Pr, Nd, Mm, Pd, Pt, Nb, Sc, and one or more elements selected from the group consisting of Ca.

Mmとは、「ミッシュメタル」である。 ミッシュメタルとは、希土類元素の混合物である。Mmは例えば、La、NdおよびPrを含有する混合物、例えばCe、La、NdおよびPrを含有する混合物である。   Mm is “Mish Metal”. Misch metal is a mixture of rare earth elements. Mm is, for example, a mixture containing La, Nd and Pr, such as a mixture containing Ce, La, Nd and Pr.

例えば、MHベース合金は、以下のものを含む:MgNi、Mg0.8Ti0.2Ni、Mg0.7Ti0.3Ni、Mg0.9Ti0.1Ni、Mg0.8Zr0.2Ni、Mg0.7Ti0.225La0.075Ni、Mg0.8Al0.2Ni、Mg0.9Ti0.1Ni、Mg0.9Ti0.1NiAl0.05、Mg0.08Pd0.2Ni、Mg0.09Ti0.1NiAl0.05、Mg0.09Ti0.1NiAl0.05Pd0.1、Mg50Ni45Pd5、Mg0.85Ti0.15Ni1.0、Mg0.95Ti0.15Ni0.9、Mg2Ni、Mg2.0Ni0.6Co0.4、Mg2Ni0.6Mn0.4、Mg2Ni0.7Cu0.3、Mg0.8La0.2Ni、Mg2.0Co0.1Ni、Mg2.1Cr0.1Ni、Mg2.0Nb0.1Ni、Mg2.0Ti0.1Ni、Mg2.00.1Ni、Mg1.3Al0.7Ni、Mg1.5Ti0.5Ni、Mg1.5Ti0.3Zr0.1Al0.1Ni、Mg1.75Al0.25Ni、および(MgAl)2Ni、Mg1.70Al0.3Ni。 For example, MH base alloys include: MgNi, Mg 0.8 Ti 0.2 Ni, Mg 0.7 Ti 0.3 Ni, Mg 0.9 Ti 0.1 Ni, Mg 0.8 Zr 0.2 Ni, Mg 0.7 Ti 0.225 La 0.075 Ni, Mg 0.8 Al 0.2 Ni, Mg 0.9 Ti 0.1 Ni, Mg 0.9 Ti 0.1 NiAl 0.05 , Mg 0.08 Pd 0.2 Ni, Mg 0.09 Ti 0.1 NiAl 0.05 , Mg 0.09 Ti 0.1 NiAl 0.05 Pd 0.1 , Mg 50 Ni 45 Pd 5 , Mg 0.85 Ti 0.15 Ni 1.0 , Mg 0.95 Ti 0.15 Ni 0.9 , Mg 2 Ni, Mg 2.0 Ni 0.6 Co 0.4 , Mg 2 Ni 0.6 Mn 0.4 , Mg 2 Ni 0.7 Cu 0.3 , Mg 0.8 La 0.2 Ni, Mg 2.0 Co 0.1 Ni, Mg 2.1 Cr 0.1 Ni, Mg 2.0 Nb 0.1 Ni, Mg 2.0 Ti 0.1 Ni, Mg 2.0 V 0.1 Ni, Mg 1.3 Al 0.7 Ni, Mg 1.5 Ti 0.5 Ni, Mg 1.5 Ti 0.3 Zr 0.1 A 0.1 Ni, Mg 1.75 Al 0.25 Ni , and (MgAl) 2 Ni, Mg 1.70 Al 0.3 Ni.

例えば、MHベース合金は、約1:2から約2:1の原子比でのMgおよびNiの合金を含み、この合金はさらに、Co、Mn、Al、Fe、Cu、Mo、W、Cr、V、Ti、Zr、Sn、Th、Si、Zn、Li、Cd、Na、Pb、La、Ce、Pr、Nd、Mm、Pd、Pt、Nb、ScおよびCaから成る群から選択される元素を1種以上、含有する。さらなる元素または複数の元素は、全合金を基準として、約0.1〜約30原子%(at%)、もしくは約0.25〜約15原子%、または約0.5、約1、約2、約3、約4、もしくは約5原子%〜約15原子%、存在し得る。Mgの、Niに対する原子比は例えば、約1:1である。よってMgおよびNiはともに、全合金を基準として約70原子%〜約99.9原子%、存在し得る。Mg−NiMHベース合金は、さらなる元素不含であってよく、この場合、MgおよびNiが合わせて100原子%存在する。   For example, MH-based alloys include alloys of Mg and Ni in an atomic ratio of about 1: 2 to about 2: 1, which further includes Co, Mn, Al, Fe, Cu, Mo, W, Cr, An element selected from the group consisting of V, Ti, Zr, Sn, Th, Si, Zn, Li, Cd, Na, Pb, La, Ce, Pr, Nd, Mm, Pd, Pt, Nb, Sc and Ca. Contains one or more. The additional element or elements may be about 0.1 to about 30 atomic percent (at%), or about 0.25 to about 15 atomic percent, or about 0.5, about 1, about 2 based on the total alloy. , About 3, about 4, or about 5 atom% to about 15 atom%. The atomic ratio of Mg to Ni is, for example, about 1: 1. Thus, both Mg and Ni may be present from about 70 atomic percent to about 99.9 atomic percent based on the total alloy. The Mg-NiMH base alloy may be free of further elements, in which case Mg and Ni are present together at 100 atomic%.

金属水素化物合金は、約1:2から約2:1の原子比でMgおよびNiを含有することができ、ここでMgおよびNiは合わせて、全合金を基準として≧70原子%の水準で存在する。   The metal hydride alloy can contain Mg and Ni in an atomic ratio of about 1: 2 to about 2: 1, where Mg and Ni are combined at a level of ≧ 70 atomic% based on the total alloy. Exists.

金属水素化物ベース合金は、Mgを≧20原子%、含有することができる。   The metal hydride base alloy can contain ≧ 20 atomic% of Mg.

金属水素化物ベース合金は、約1:2から約2:1の原子比でMgおよびNiを含有することができ、さらにCoおよび/またはMnを含有することができる。本発明の合金は、改質されたMg52Ni39Co6Mn3、または改質されたMg52Ni39Co3Mn6を含む。 The metal hydride base alloy can contain Mg and Ni in an atomic ratio of about 1: 2 to about 2: 1, and can further contain Co and / or Mn. The alloys of the present invention include modified Mg 52 Ni 39 Co 6 Mn 3 or modified Mg 52 Ni 39 Co 3 Mn 6 .

金属水素化物ベース合金は、Mgを≧90質量%、およびさらなる元素を1種以上、含有することができる。1種以上のさらなる元素は、Ni、Mm、Al、YおよびSiから成る群から選択することができる。これらの合金は例えば、Niを約0.5〜約2.5質量%、およびMmを約1.0〜約4.0質量%、含有することができる。これらの合金はまた、Alを約3〜約7質量%、および/またはYを約0.1〜約1.5質量%、および/またはSiを約0.3〜約1.5質量%、含有することができる。   The metal hydride base alloy can contain ≧ 90% by weight of Mg and one or more additional elements. The one or more additional elements can be selected from the group consisting of Ni, Mm, Al, Y and Si. These alloys can contain, for example, about 0.5 to about 2.5% by weight of Ni and about 1.0 to about 4.0% by weight of Mm. These alloys also have an Al content of about 3 to about 7 weight percent, and / or a Y content of about 0.1 to about 1.5 weight percent, and / or a Si content of about 0.3 to about 1.5 weight percent, Can be contained.

適切な高性能MHベース合金は例えば、米国特許第5506069号明細書(U.S. Pat. No. 5,506,069)、米国特許第5616432号明細書(U.S. Pat. No. 5,616,432)および米国特許第6193929号明細書(U.S. Pat. No. 6,193,929)に開示されている。   Suitable high performance MH base alloys are, for example, US Pat. No. 5,506,069 (US Pat. No. 5,506,069), US Pat. No. 5,616,432 (US Pat. No. 5,616,432) and US Pat. No. 6,193,929 ( US Pat. No. 6,193,929).

本発明の合金は例えば、5分間300℃で、水素を少なくとも6質量%吸蔵することができ、かつ/または水素完全吸蔵能力の少なくとも80%を吸蔵できるか、または2分間300℃で、水素を少なくとも6.5質量%含有することができ、かつ/または水素完全吸蔵能力の少なくとも80%を吸蔵できるか、または1.5分間300℃で、水素を少なくとも6.9質量%含有することができ、かつ/または水素完全吸蔵能力の少なくとも80%を吸蔵できる。   The alloy of the present invention can, for example, store at least 6% by weight of hydrogen at 300 ° C. for 5 minutes and / or store at least 80% of the full hydrogen storage capacity, or store hydrogen at 300 ° C. for 2 minutes. It can contain at least 6.5% by weight and / or can store at least 80% of its full hydrogen storage capacity, or it can contain at least 6.9% by weight hydrogen at 300 ° C. for 1.5 minutes. And / or at least 80% of the full hydrogen storage capacity.

金属水素化物ベース合金は、式TiaZrb-xxcNideの合金を含み、ここでa、b、cおよびdはそれぞれ、0よりも大きく、50原子%以下であり、xは0より大きく、4原子%以下であり、MはCo、Cr、Sn、AlおよびMnから成る群から選択される1種以上の金属であり、eは0〜約30原子%である。これらの合金は例えば、米国特許出願公開第2013/0277607号明細書(U.S. Pub. No. 2013/0277607)に開示されている。 Metal hydride base alloy comprises an alloy of the formula Ti a Zr bx Y x V c Ni d M e, where a, b, respectively c and d, greater than 0 and less than 50 atomic%, x Is greater than 0 and less than or equal to 4 atomic percent, M is one or more metals selected from the group consisting of Co, Cr, Sn, Al and Mn, and e is from 0 to about 30 atomic percent. These alloys are disclosed, for example, in US Patent Publication No. 2013/0277607 (US Pub. No. 2013/0277607).

本発明による合金は例えば、不活性雰囲気下でのアーク溶融または誘導溶融によって、溶融キャスト、急速凝固、機械的な合金化、スパッタリングもしくはガス噴霧、または上記参考文献で教示された他の方法によって、製造することができる。   Alloys according to the present invention can be produced, for example, by arc melting or induction melting under an inert atmosphere, by melt casting, rapid solidification, mechanical alloying, sputtering or gas spraying, or other methods taught in the above references. Can be manufactured.

特に言及しなければ、合金または相内における元素の量は、合金または相の全体を基準とした原子パーセント(at%)である。   Unless otherwise stated, the amount of element in an alloy or phase is atomic percent (at%) based on the entire alloy or phase.

特に言及しなければ、各相の量は、全合金を基準として質量%(wt%)で報告する。   Unless otherwise stated, the amount of each phase is reported in mass% (wt%) based on the total alloy.

低温電気化学特性は、−40℃での電荷移動抵抗(R)によって規定することができる。   Low temperature electrochemical properties can be defined by charge transfer resistance (R) at −40 ° C.

電気化学的な性能は、高率放電特性(HRD)によっても規定することができる。   Electrochemical performance can also be defined by high rate discharge characteristics (HRD).

低温電気化学特性はまた、低温、例えば−40℃での表面触媒性能としても規定することができる。表面触媒性能は、電荷移動抵抗(R)と、二重層容量(C)との積(R・C)として規定される。RおよびCの値は、ACインピーダンス測定のCole-Coleプロットの曲線当てはめから算出される。   Low temperature electrochemical properties can also be defined as surface catalyst performance at low temperatures, eg, -40 ° C. Surface catalyst performance is defined as the product (R · C) of charge transfer resistance (R) and double layer capacity (C). The values of R and C are calculated from curve fitting of a Cole-Cole plot of AC impedance measurement.

低温は、例えば<25℃、≦10℃、≦0℃、≦−10℃、≦−20℃、または≦−30℃で規定される。   The low temperature is defined by, for example, <25 ° C., ≦ 10 ° C., ≦ 0 ° C., ≦ −10 ° C., ≦ −20 ° C. or ≦ −30 ° C.

電荷移動抵抗(R)は、Ω・gで測定される。二重層容量(C)は、ファラド/gで測定される。   The charge transfer resistance (R) is measured in Ω · g. Double layer capacity (C) is measured in farads / g.

ここでACインピーダンス測定は、SOLARTRON 1250 という周波数特性分析機を用いて、振幅10mVのサイン波および0.1mHz〜10kHzの周波数範囲で行う。測定に先立ち電極を、0.1Cの速度でSOLARTRON 1470という電池試験ガルバノスタットを用いて1つの完全な充電/放電サイクルにかけ、100%の充電状態(SOC)に充電し、80%のSOCに放電し、それから−40℃に冷却する。   Here, AC impedance is measured using a SOLARTRON 1250 frequency characteristic analyzer in a sine wave with an amplitude of 10 mV and a frequency range of 0.1 mHz to 10 kHz. Prior to measurement, the electrode was subjected to one complete charge / discharge cycle using a battery test galvanostat called SOLARTRON 1470 at a rate of 0.1 C, charged to 100% state of charge (SOC), and discharged to 80% SOC. And then cooled to -40 ° C.

半電池HRDは、50mAg-1で測定された放電容量の、4mg-1で測定された放電容量に対する比率と規定される。合金の放電容量は、部分的に予備充電されたNi(OH)2正極に対して、液式セル設計で測定される。アルカリによる前処理は、半電池測定の前には適用しない。各試料電極を、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、これに12および4mAg-1で2回のプルが続く。容量は、三回目のサイクルで測定する。 The half-cell HRD is defined as the ratio of the discharge capacity measured at 50 mAg −1 to the discharge capacity measured at 4 mg −1 . The discharge capacity of the alloy is measured with a liquid cell design against a partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode. No pretreatment with alkali is applied before half-cell measurement. Each sample electrode, 10 hours at a constant current density of 50MAg -1, charged, then discharged at a current density of 50MAg -1, this two pull continues at 12 and 4mAg -1. The capacity is measured in the third cycle.

本発明による合金は有利には、多相を含有する。例えば、本発明による合金は、少なくとも1つの主相、および二次相を有することができる。例えば、本発明による合金は、少なくとも1つの主相、吸蔵性二次相、および触媒二次相を有する。   The alloy according to the invention advantageously contains multiple phases. For example, the alloy according to the invention can have at least one main phase and a secondary phase. For example, the alloy according to the invention has at least one main phase, an occlusion secondary phase, and a catalyst secondary phase.

1つの主相または複数の主相が、電気化学的に活性である。「電気化学的に活性」とは、周囲条件(25℃および1気圧)で電気化学的に水素を可逆的に吸収および排出することができることを意味する。   One main phase or a plurality of main phases are electrochemically active. “Electrochemically active” means that hydrogen can be reversibly absorbed and discharged electrochemically at ambient conditions (25 ° C. and 1 atmosphere).

有利には、吸蔵性二次相はまた、電気化学的に活性な相である。これは、ACインピーダンス測定のCole-Coleプロットの慣用の曲線からの逸脱によって「観察できる」;例えば、Cole-Coleプロットにおけるさらなる曲線の存在。例えば、本発明による合金のCole-Coleプロットは、2つの曲線を有し、ここで1つの曲線は活性主相に関し、もう一方は、活性二次相に関する。   Advantageously, the occlusive secondary phase is also an electrochemically active phase. This is “observable” by deviation from the conventional curve of the Cole-Cole plot for AC impedance measurements; for example, the presence of additional curves in the Cole-Cole plot. For example, the Cole-Cole plot of an alloy according to the present invention has two curves, where one curve relates to the active main phase and the other relates to the active secondary phase.

例えば、低温(例えば−40℃)で取得したACインピーダンス測定のCole-Coleプロットの慣用の曲線からの逸脱は、本発明による合金について観察される。これは、二次相が、1つまたは複数の主相に加えて、−40℃で電気化学的に活性であることを示す。本発明による合金は、電気化学的に活性な1つまたは複数の主相、および−40℃で電気化学的に活性な二次相を有することができる。   For example, deviations from the conventional curve of the Cole-Cole plot for AC impedance measurements taken at low temperatures (eg −40 ° C.) are observed for the alloys according to the invention. This indicates that the secondary phase is electrochemically active at −40 ° C. in addition to one or more main phases. The alloys according to the invention can have one or more main phases which are electrochemically active and a secondary phase which is electrochemically active at −40 ° C.

ACインピーダンス測定のCole-Coleプロットは、曲線の当てはめによって達成される。   The Cole-Cole plot for AC impedance measurements is achieved by curve fitting.

慣用の金属水素化物合金では、曲線が1つだけ、1つの主相または複数の主相に関するCole-Coleプロットに存在する。慣用の曲線からの逸脱は、少なくとも1つの変曲点が存在することによって観察される。通常の曲線については、あらゆる点における正接の傾きが、x軸に沿って減少するだろう(凹状の曲線)。変曲点では、正接の傾きが増大し始めるだろう。変曲点は、第二の曲線の出現を示す。   In conventional metal hydride alloys, only one curve exists in the Cole-Cole plot for one main phase or multiple main phases. Deviations from conventional curves are observed by the presence of at least one inflection point. For a normal curve, the tangent slope at every point will decrease along the x-axis (concave curve). At the inflection point, the tangent slope will begin to increase. The inflection point indicates the appearance of the second curve.

「各活性相は、ACインピーダンス測定のCole-Coleプロットにおいて明確に表すことができる」という表現は、慣用の曲線が観察され、かつ少なくとも1つの変曲点が観察されることを意味する。   The expression “each active phase can be clearly represented in the Cole-Cole plot of the AC impedance measurement” means that a conventional curve is observed and at least one inflection point is observed.

理論に縛られるわけではないが、二次吸蔵相は、主(吸蔵)相と同様に水素を可逆的に貯蔵および放出することができ、その一方で二次触媒相である「触媒相」は、この可逆反応において主相および/または吸蔵相を補助するために働くと考えられる。   Without being bound by theory, the secondary storage phase, like the main (storage) phase, can reversibly store and release hydrogen, while the secondary catalyst phase, the “catalytic phase” It is believed that this reversible reaction serves to assist the main phase and / or the occlusion phase.

異なる相が、共に相乗効果的に働いていると思われる。これは、比較的弱い金属水素結合を有するものが触媒として働く一方、もう一方が水素吸蔵相として働くということであり得る。触媒相からの簡便化に伴い、1つまたは複数の吸蔵相における水素を、より容易に除去することができる。   Different phases seem to work synergistically together. This may be that one having a relatively weak metal hydrogen bond acts as a catalyst while the other acts as a hydrogen storage phase. With simplification from the catalyst phase, hydrogen in one or more storage phases can be removed more easily.

2つの異なる相を機械的に単純に混合することは、本発明による相乗効果をもたらさない。本発明による合金は、異なる相の緊密な接触をもたらし、これによって陽子伝導における近似性をもたらす。ACインピーダンス測定のCole-Coleプロットは、この相乗性を観察するための1つの方法である。単純な機械的な混合は、R測定とC測定とを組み合わせた1つの半円型曲線を並列接続における成分として示し、その一方で、本発明による合金は、正および負の電極からの2つの半円を別個に示すセル全体のACインピーダンスを測定する場合と同様に、2つの半円型曲線を示し得る。   Simply mixing two different phases mechanically does not lead to a synergistic effect according to the invention. The alloy according to the invention provides intimate contact of the different phases, thereby providing an approximation in proton conduction. The Cole-Cole plot of AC impedance measurement is one way to observe this synergy. Simple mechanical mixing shows one semicircular curve combining R and C measurements as a component in parallel connection, while the alloy according to the present invention has two components from positive and negative electrodes. Similar to measuring the AC impedance of the entire cell, showing the semicircle separately, two semicircular curves can be shown.

並列接続で作用する異なる相の代わりに、電気化学的に活性な二次相を有する本発明による合金は、Cole-Coleプロットにおいて観察されるように直列で作用する活性相(主相および活性二次相)を示すことができる。直列で作用する場合、慣用の曲線が観察され、少なくとも1つの変曲点が観察される。   Instead of different phases acting in parallel connection, an alloy according to the invention having an electrochemically active secondary phase has an active phase (main phase and active two) acting in series as observed in the Cole-Cole plot. Next phase). When acting in series, a conventional curve is observed and at least one inflection point is observed.

−40℃での電荷移動抵抗(R)は例えば、≦150、≦140、≦130、≦120、≦110、≦100、≦90、≦80、≦70、≦60、≦40、≦30、≦25、≦20、≦19、≦18、≦17、≦16、≦15、≦14、≦13、≦12または≦11Ω・gである。   The charge transfer resistance (R) at −40 ° C. is, for example, ≦ 150, ≦ 140, ≦ 130, ≦ 120, ≦ 110, ≦ 100, ≦ 90, ≦ 80, ≦ 70, ≦ 60, ≦ 40, ≦ 30, ≦ 25, ≦ 20, ≦ 19, ≦ 18, ≦ 17, ≦ 16, ≦ 15, ≦ 14, ≦ 13, ≦ 12 or ≦ 11 Ω · g.

−40℃での電荷移動抵抗(R)は例えば、約3〜約50、約5〜約20、約7〜約18、約9〜約16、約10〜約15または約11〜約15Ω・gである。   The charge transfer resistance (R) at −40 ° C. is, for example, about 3 to about 50, about 5 to about 20, about 7 to about 18, about 9 to about 16, about 10 to about 15, or about 11 to about 15 Ω · g.

低温性能はまた、10℃、0℃、−10℃、−20℃または−30℃で特定することができる;すなわち、2つの活性相の明確な表示は、これらの温度でも観察することができる。   Low temperature performance can also be specified at 10 ° C., 0 ° C., −10 ° C., −20 ° C. or −30 ° C .; that is, a clear indication of the two active phases can also be observed at these temperatures .

電気化学的に活性な二次相を有する合金について、電荷移動抵抗は、1つまたは複数の主相についての抵抗と、1つまたは複数の活性二次相についての抵抗との合計である。   For alloys having an electrochemically active secondary phase, the charge transfer resistance is the sum of the resistance for one or more main phases and the resistance for one or more active secondary phases.

本発明による合金の1つの主相または複数の主相について、−40℃での電荷移動抵抗(R)は例えば、≦150、≦140、≦130、≦120、≦110、≦100、≦90、≦80、≦70、≦60、≦40、≦30、≦25、≦20、≦19、≦18、≦17、≦16、≦15、≦14、≦13、≦12または≦11、≦10、≦9、≦8、≦7、≦6、≦5または≦4Ω・gである。1つの主相または複数の主相について−40℃での(R)は例えば、約1〜約30、約2〜約20、約2〜約15、約2〜約10、約3〜約9、約3〜約8、約3〜約7、約3〜約6、約3〜約5または約3〜約4Ω・gである。   For one main phase or a plurality of main phases of the alloy according to the present invention, the charge transfer resistance (R) at −40 ° C. is, for example, ≦ 150, ≦ 140, ≦ 130, ≦ 120, ≦ 110, ≦ 100, ≦ 90. ≦ 80, ≦ 70, ≦ 60, ≦ 40, ≦ 30, ≦ 25, ≦ 20, ≦ 19, ≦ 17, ≦ 16, ≦ 15, ≦ 14, ≦ 13, ≦ 12 or ≦ 11, ≦ 10, ≦ 9, ≦ 8, ≦ 7, ≦ 6, ≦ 5 or ≦ 4 Ω · g. (R) at −40 ° C. for one main phase or multiple main phases is, for example, about 1 to about 30, about 2 to about 20, about 2 to about 15, about 2 to about 10, about 3 to about 9 About 3 to about 8, about 3 to about 7, about 3 to about 6, about 3 to about 5, or about 3 to about 4 Ω · g.

「1つの主相または複数の主相について」という表現は、主相についての合計を意味する。   The expression “for one main phase or a plurality of main phases” means the sum for the main phase.

本発明による合金の1つの主相または複数の主相の−40℃での表面触媒性能は、約1〜約20、約1〜約15、約1〜約10、約1〜約5、約1〜約4、約1〜約3または約1.5〜約2.5秒である。1つの主相または複数の主相の−40℃での表面触媒性能は例えば、≦30、≦25、≦20、≦15、≦12、≦10、≦9、≦8、≦7、≦6、≦5、≦4、≦3または≦2秒である。   The surface catalyst performance at −40 ° C. of the main phase or phases of the alloy according to the present invention is about 1 to about 20, about 1 to about 15, about 1 to about 10, about 1 to about 5, about 1 to about 4, about 1 to about 3, or about 1.5 to about 2.5 seconds. The surface catalyst performance at −40 ° C. of one main phase or a plurality of main phases is, for example, ≦ 30, ≦ 25, ≦ 20, ≦ 15, ≦ 12, ≦ 10, ≦ 8, ≦ 7, ≦ 6. ≦ 5, ≦ 4, ≦ 3 or ≦ 2 seconds.

本発明による合金は例えば、3回目のサイクルで約93%、約94%、約95%、約96%または約97%のHRDを示す。3回目のサイクルでのHRDは例えば、≧93%、≧94%、≧95%、≧96%または≧97%である。   The alloys according to the invention exhibit, for example, about 93%, about 94%, about 95%, about 96% or about 97% HRD in the third cycle. The HRD in the third cycle is, for example, ≧ 93%, ≧ 94%, ≧ 95%, ≧ 96% or ≧ 97%.

この合金は、少なくとも1つの主相と、少なくとも1つの二次相とを有する。少なくとも1つの主相、吸蔵性二次相および触媒二次相はそれぞれ、化学組成および/または物理的な構造が異なる。物理的な構造は、結晶性構造および非結晶性構造である。相の存在度は、X線回折(XRD)によって特定できる。相の組成は、エネルギー分散型分光器(EDS)を備えた走査電子顕微鏡(SEM)によって特定することができる。   The alloy has at least one main phase and at least one secondary phase. Each of the at least one main phase, the occlusion secondary phase and the catalyst secondary phase has a different chemical composition and / or physical structure. The physical structure is a crystalline structure and an amorphous structure. The abundance of the phase can be determined by X-ray diffraction (XRD). The composition of the phase can be determined by a scanning electron microscope (SEM) equipped with an energy dispersive spectrometer (EDS).

1つの主相または複数の主相は合計で、各二次相よりも高い質量存在度で存在する。1つの主相または複数の主相は一般的に、ABx相、例えばAB、AB2、AB3、A27またはAB5相である。 One main phase or a plurality of main phases are present in a higher mass abundance than each secondary phase. The main phase or phases are generally AB x phases, such as AB, AB 2 , AB 3 , A 2 B 7 or AB 5 phases.

各相の構造が異なっているのが有利である。すなわち、各相は、結晶性構造および非結晶性(非晶質)構造から成る群から選択される構造を有し、ここでそれぞれは異なっている。   The structure of each phase is advantageously different. That is, each phase has a structure selected from the group consisting of a crystalline structure and an amorphous (amorphous) structure, where each is different.

本発明による水素吸蔵合金は例えば、改質されたABxタイプ合金であり、ここでxは約0.5〜約5である。 The hydrogen storage alloy according to the present invention is, for example, a modified AB x type alloy, where x is about 0.5 to about 5.

本発明による合金は、
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)V、Cr、Mn、Ni、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有することができる。
The alloy according to the invention is
i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) V, Cr, Mn, Ni, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and One or more elements selected from the group consisting of rare earth elements can be contained.

代替的には、本発明による合金は、
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、その他の遷移金属および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有することができるか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにV、Mn、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有することができる。
Alternatively, the alloy according to the invention is
i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) selected from the group consisting of Ni, Cr and B, Al, Si, Sn, other transition metals and rare earth elements I) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni, Cr, and V, Mn, One or more elements selected from the group consisting of Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and rare earth elements can be contained.

本発明による合金は例えば、改質されたAB2タイプ合金であり、これは例えばii)の、i)に対する原子比率が約2.02〜約2.45である、AB2タイプ合金である。ii)の、i)に対する原子比率は例えば、約2.04〜約2.40、約2.10〜約2.38、約2.20〜約2.36、または約2.20〜約2.36である。 Alloys according to the invention are, for example, a AB 2 type alloy that has been modified, this is for example of ii), i) atomic ratio is from about 2.02~ about 2.45, a AB 2 type alloys. The atomic ratio of ii) to i) is, for example, from about 2.04 to about 2.40, from about 2.10 to about 2.38, from about 2.20 to about 2.36, or from about 2.20 to about 2. .36.

ii)の、i)に対する本発明による原子比率は例えば、約2.03、約2.05、約2.07、約2.09、約2.11、約2.13、約2.15、約2.17、約2.19、約2.21、約2.23、約2.25、約2.27、約2.29、約2.31、約2.33、約2.35、約2.37または約2.39である。   The atomic ratio of ii) to i) according to the present invention is, for example, about 2.03, about 2.05, about 2.07, about 2.09, about 2.11, about 2.13, about 2.15, About 2.17, about 2.19, about 2.21, about 2.23, about 2.25, about 2.27, about 2.29, about 2.31, about 2.33, about 2.35, About 2.37 or about 2.39.

本発明による改質されたAB2タイプ合金は例えば、C14もしくはC15ラーベス主相、またはC14およびC15ラーベス主相を有する。C14相の存在度は例えば、合金を基準として約70〜約95質量%、例えば約80〜約90質量%、または約83〜89質量%である。C15相の存在度は例えば、合金を基準として約2〜約20質量%、例えば約3〜約17質量%、または約3〜16質量%である。 The modified AB 2 type alloy according to the invention has, for example, a C14 or C15 Laves main phase, or a C14 and C15 Laves main phase. The abundance of the C14 phase is, for example, from about 70 to about 95% by weight, such as from about 80 to about 90% by weight, or from about 83 to 89% by weight, based on the alloy. The abundance of the C15 phase is, for example, from about 2 to about 20% by weight, for example from about 3 to about 17% by weight, or from about 3 to 16% by weight, based on the alloy.

本発明による合金は例えば、C14もしくはC15ラーベス相を含有するか、またはC14およびC15ラーベス相を含有し、ここで吸蔵性二次相および触媒二次相は、非ラーベス相である。   The alloys according to the invention contain, for example, a C14 or C15 Laves phase, or contain a C14 and C15 Laves phase, where the occlusive secondary phase and the catalytic secondary phase are non-Laves phases.

触媒二次相の存在度は例えば、合金を基準として約0.3〜約15質量%、約0.5〜約10質量%、例えば約0.7〜約5質量%である。触媒二次相の存在度は、合金を基準として約0.1質量%、約0.4質量%、約0.9質量%、約1.1質量%、約1.3質量%、約1.5質量%、約1.7質量%、約2.0質量%、約2.5質量%、約3.0質量%、約3.5質量%、または約4.0質量%であり得る。   The abundance of the catalyst secondary phase is, for example, from about 0.3 to about 15% by weight, from about 0.5 to about 10% by weight, for example from about 0.7 to about 5% by weight, based on the alloy. The abundance of the secondary catalyst phase is about 0.1%, about 0.4%, about 0.9%, about 1.1%, about 1.3%, about 1% based on the alloy. 0.5%, about 1.7%, about 2.0%, about 2.5%, about 3.0%, about 3.5%, or about 4.0% by weight. .

吸蔵性二次相の存在度は例えば、合金を基準として、約0.51〜約15質量%、約0.52〜約12質量%、約0.55〜約11質量%、約0.6〜約9質量%、約0.7〜約7質量%、約0.9〜約5質量%、または約1.0〜約3質量%である。   The abundance of the occlusive secondary phase is, for example, about 0.51 to about 15% by mass, about 0.52 to about 12% by mass, about 0.55 to about 11% by mass, about 0.6, based on the alloy. To about 9%, about 0.7 to about 7%, about 0.9 to about 5%, or about 1.0 to about 3% by weight.

吸蔵性二次相の存在度は例えば、合金を基準として約0.6質量%、約0.9、約1.2、約1.5、約1.7、約1.9、約2.1、約2.3、約2.5、約2.7または約2.9質量%である。   The abundance of the occlusive secondary phase is, for example, about 0.6% by mass, about 0.9, about 1.2, about 1.5, about 1.7, about 1.9, about 2. 1, about 2.3, about 2.5, about 2.7, or about 2.9% by weight.

合金は有利には、全合金を基準として、TiおよびNiを含有する触媒二次相を約0.1〜約4.0、約0.2〜約3.5または約0.3〜約3.3質量%、ならびにLaおよびNiを含有する吸蔵性二次相を約0.1〜約4.0、約0.2〜約3.5または約0.3〜約3.3質量%、含有する。   The alloy advantageously has a catalyst secondary phase containing Ti and Ni, based on the total alloy, of about 0.1 to about 4.0, about 0.2 to about 3.5, or about 0.3 to about 3 About 0.1 to about 4.0, about 0.2 to about 3.5, or about 0.3 to about 3.3% by weight, and a occlusive secondary phase containing La and Ni, contains.

一般的に、一連の類似の組成の合金において、触媒二次相の存在度の、吸蔵性二次相の存在度に対する質量比率が低下するにつれて、低温電気化学特性は増加する。触媒二次相の存在度の、吸蔵性二次相の存在度に対する質量比率は有利には、約5〜約0.1、約4〜約0.1、約3〜約0.1、約2〜約0.1、または約1〜約0.1である。触媒二次相の存在度の、吸蔵性二次相の存在度に対する質量比率は例えば、約0.2、約0.3、約0.4、約0.5、約0.6、約0.7、約0.8、約0.9、約1.1、約1.3、約1.5、約1.7または約1.9、およびこれらの間の水準である。   In general, in a series of similar composition alloys, the low temperature electrochemical properties increase as the mass ratio of the catalyst secondary phase abundance to the storage secondary phase abundance decreases. The mass ratio of the abundance of the catalyst secondary phase to the abundance of the occlusive secondary phase is advantageously about 5 to about 0.1, about 4 to about 0.1, about 3 to about 0.1, about 2 to about 0.1, or about 1 to about 0.1. The mass ratio of the abundance of the catalyst secondary phase to the abundance of the occlusion secondary phase is, for example, about 0.2, about 0.3, about 0.4, about 0.5, about 0.6, about 0. 0.7, about 0.8, about 0.9, about 1.1, about 1.3, about 1.5, about 1.7, or about 1.9, and levels in between.

例えば、触媒二次相の存在度の、吸蔵性二次相の存在度に対する質量比率は、<3.0、≦2.5、≦2.0、≦1.5、≦1.0または≦0.5である。   For example, the mass ratio of the abundance of the catalyst secondary phase to the abundance of the occlusion secondary phase is <3.0, ≦ 2.5, ≦ 2.0, ≦ 1.5, ≦ 1.0 or ≦ 0.5.

触媒二次相は有利には、TiNi(B2)結晶構造を有する。すなわち、触媒二次相の結晶構造は有利には、X線回折(XRD)により特定されるような公知のTiNi(B2)結晶構造である。公知のTiNi(B2)結晶構造を有するために、触媒二次相は、Tiおよび/またはNiを含有する必要はない。   The catalytic secondary phase advantageously has a TiNi (B2) crystal structure. That is, the crystal structure of the catalyst secondary phase is advantageously a known TiNi (B2) crystal structure as specified by X-ray diffraction (XRD). In order to have a known TiNi (B2) crystal structure, the catalyst secondary phase need not contain Ti and / or Ni.

触媒二次相は、Tiおよび/またはNiを含有することができる。   The catalyst secondary phase can contain Ti and / or Ni.

触媒二次相は例えば、Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素を含有し、Niも含有する。触媒二次相は例えば、TiおよびNiを含有するか、またはTi、ZrおよびNiを含有する。   The catalyst secondary phase contains, for example, one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb, and Hf, and also contains Ni. The catalyst secondary phase contains, for example, Ti and Ni, or contains Ti, Zr and Ni.

触媒二次相は例えば、Tiを約13〜約45原子%、Tiを約15〜約30原子%、またはTiを約20原子%〜約30原子%、含有する。   The catalyst secondary phase contains, for example, about 13 to about 45 atomic percent Ti, about 15 to about 30 atomic percent Ti, or about 20 atomic percent to about 30 atomic percent Ti.

触媒二次相は例えば、Zrを約5〜約30原子%、Zrを約7〜約25原子%、またはZrを約10原子%〜約22原子%、含有する。   The catalyst secondary phase contains, for example, about 5 to about 30 atomic percent Zr, about 7 to about 25 atomic percent Zr, or about 10 to about 22 atomic percent Zr.

触媒二次相は例えば、Niを約38〜約60原子%、Niを約40〜約55原子%、またはNiを約42原子%〜約47原子%、含有する。   The catalyst secondary phase contains, for example, about 38 to about 60 atomic percent Ni, about 40 to about 55 atomic percent Ni, or about 42 atomic percent to about 47 atomic percent Ni.

TiおよびNiを上記水準で含有する本発明による触媒二次相の結晶構造は、公知のTi(B2)結晶構造であるが、これらはTiNi相に可溶性のその他の金属、例えばZrをかなりの量、含有することができる。   The crystal structure of the secondary phase of the catalyst according to the present invention containing Ti and Ni at the above levels is the known Ti (B2) crystal structure, but these contain significant amounts of other metals soluble in the TiNi phase, such as Zr. , Can be contained.

例えば、触媒二次相は、Niを約42〜約47原子%、Tiを約20〜約29原子%、およびZrを約12〜約22原子%含有し、ここで(Ti+Zr)は、約39〜約43原子%である。触媒二次相に共に存在する場合、Zrの原子%は、Tiの原子%以下であることが有利である。例えば、触媒二次相に共に存在する場合、Zrの原子%は、Tiの原子%未満である。   For example, the catalyst secondary phase contains about 42 to about 47 atomic percent Ni, about 20 to about 29 atomic percent Ti, and about 12 to about 22 atomic percent Zr, where (Ti + Zr) is about 39 To about 43 atomic percent. When present together in the catalyst secondary phase, the atomic% of Zr is advantageously not more than the atomic% of Ti. For example, when present together in the catalyst secondary phase, the atomic% of Zr is less than the atomic% of Ti.

吸蔵性二次相は例えば、触媒二次相の構造とは異なる構造を有する。   The occlusion secondary phase has, for example, a structure different from the structure of the catalyst secondary phase.

吸蔵性二次相は、1種以上の希土類元素を含有する。吸蔵性二次相は例えば、Niを含有し、1種以上の希土類元素およびNiを含有するか、またはLaおよびNiを含有する。   The occlusive secondary phase contains one or more rare earth elements. The occlusive secondary phase contains, for example, Ni and contains one or more rare earth elements and Ni or contains La and Ni.

吸蔵性二次相は例えば、1種以上の希土類元素を、約30〜約60原子%、約40〜約55原子%、約41〜約52原子%、または約44〜約50原子%、含有する。希土類元素は例えば、Laである。   The occlusive secondary phase contains, for example, about 30 to about 60 atomic percent, about 40 to about 55 atomic percent, about 41 to about 52 atomic percent, or about 44 to about 50 atomic percent of one or more rare earth elements To do. The rare earth element is, for example, La.

吸蔵性二次相は例えば、Niを約30〜約60原子%、約40〜約55原子%、約42〜約52原子%、または約45〜約50原子%、含有する。   The occlusive secondary phase contains, for example, about 30 to about 60 atomic percent, about 40 to about 55 atomic percent, about 42 to about 52 atomic percent, or about 45 to about 50 atomic percent of Ni.

吸蔵性二次相は例えば、Laを約41〜約51原子%、およびNiを約44〜約50原子%含有するか、またはLaを約48〜約50原子%、およびNiを約49〜約50原子%、含有する。   The occluded secondary phase contains, for example, about 41 to about 51 atomic percent La and about 44 to about 50 atomic percent Ni, or about 48 to about 50 atomic percent La, and about 49 to about Ni. Contains 50 atomic%.

各相についてここで論じている原子%(at%)は、相を基準とする。   The atomic% (at%) discussed herein for each phase is based on the phase.

合金についてここで論じている原子%(at%)は、合金全体を基準とする。   The atomic% (at%) discussed herein for the alloy is based on the entire alloy.

希土類元素は、Sc、Y、Laおよびランタニドである。ミッシュメタルは、「1種以上の希土類元素」という用語に含まれる。希土類元素は例えば、Laである。   The rare earth elements are Sc, Y, La and lanthanides. Misch metal is included in the term “one or more rare earth elements”. The rare earth element is, for example, La.

本発明による合金は例えば、1種以上の希土類元素を、約0.1原子%〜約10.0原子%、約0.7〜約8.0原子%、約1.0〜約7.0原子%、約1.5〜約6.0原子%、または約2.0〜約5.5原子%、含有する。本発明による合金は例えば、1種以上の希土類元素を、約1.5、約2.0、約2.5、約3.0、約3.5、約4.0、約4.5、約5.0、約5.5、約6.0、約6.5、約7.0、約7.5または約8.0原子%、およびこれらの間の水準で含有する。   Alloys according to the present invention may contain, for example, one or more rare earth elements from about 0.1 atomic percent to about 10.0 atomic percent, from about 0.7 to about 8.0 atomic percent, from about 1.0 to about 7.0. Atom%, about 1.5 to about 6.0 atom%, or about 2.0 to about 5.5 atom%. Alloys according to the present invention may include, for example, one or more rare earth elements at about 1.5, about 2.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, About 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, about 7.0, about 7.5 or about 8.0 atomic percent, and levels in between.

本発明による合金は例えば、Ti、Zr、V、Ni、1種以上の希土類元素、ならびにCr、MnおよびAlから成る群から選択される1種以上の元素を含有する。合金は例えば、Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、Co、および1種以上の希土類元素を含有する。合金は例えば、Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、CoおよびLaを含有する。   The alloy according to the present invention contains, for example, Ti, Zr, V, Ni, one or more rare earth elements, and one or more elements selected from the group consisting of Cr, Mn and Al. The alloy contains, for example, Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co, and one or more rare earth elements. The alloy contains, for example, Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and La.

本発明による合金は例えば、Tiを約0.1〜約60%、Zrを約0.1〜約40%、0<V<60%、Crを0〜約56%、Mnを約5〜約22%、Niを約0.1〜約57%、Snを0〜約3%、Alを約0.1〜約10%、Coを約0.1〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.1〜約10%含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい。   Alloys according to the present invention include, for example, Ti from about 0.1 to about 60%, Zr from about 0.1 to about 40%, 0 <V <60%, Cr from 0 to about 56%, and Mn from about 5 to about 22%, Ni from about 0.1 to about 57%, Sn from 0 to about 3%, Al from about 0.1 to about 10%, Co from about 0.1 to about 11%, and one or more rare earths Contains from about 0.1 to about 10% of the elements, where the percentages are atomic% and equal to 100% in total.

Tiを約5〜約15%、Zrを約18〜約29%、Vを約3.0〜約13%、Crを約1〜約10%、Mnを約6〜約18%、Niを約29〜約41%、Alを約0.1〜0.7%、Coを約2〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.7〜約8%を含有する合金も開示され、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい。   About 5 to about 15% Ti, about 18 to about 29% Zr, about 3.0 to about 13% V, about 1 to about 10% Cr, about 6 to about 18% Mn, about Ni about Ni Also disclosed are alloys containing 29 to about 41%, Al about 0.1 to 0.7%, Co about 2 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.7 to about 8%. , Where the percentages are atomic% and are equal to 100% in total.

合金は有利には、Tiを約11%〜約13%、Zrを約21〜約23%、Vを約9〜約11%、Crを約6〜約9%、Mnを約6〜約9%、Niを約31〜約34%、Alを約0.3〜約0.6%、Coを約2〜約8%、および1種以上の希土類元素を約1〜約7%含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい。   The alloy is advantageously about 11% to about 13% Ti, about 21% to about 23% Zr, about 9% to about 11% V, about 6% to about 9% Cr, about 6% to about 9% Mn. %, Ni from about 31 to about 34%, Al from about 0.3 to about 0.6%, Co from about 2 to about 8%, and one or more rare earth elements from about 1 to about 7%, The percentages here are atomic%, which is equal to 100% in total.

本発明による合金は一般的に、バルク領域および表面領域を有する。表面領域は、表面に、または表面のそばにあり、表面層、界面相、界面領域などとしても知られる。表面または界面領域は、電解質と、水素吸蔵合金のバルク部分との間で界面を構成する。   Alloys according to the present invention generally have a bulk region and a surface region. A surface region is at or near the surface, also known as a surface layer, interfacial phase, interface region, and the like. The surface or interface region constitutes an interface between the electrolyte and the bulk portion of the hydrogen storage alloy.

表面酸化物はしばしば、作製後の水素吸蔵合金の界面領域に存在する。表面酸化物は通常、絶縁性であり、これによって一般的には、合金を利用した電極の性能が阻害される。   Surface oxides are often present in the interfacial region of the hydrogen storage alloy after fabrication. Surface oxides are usually insulative, which generally impedes the performance of electrodes utilizing alloys.

本発明による合金は、酸化度の高い金属酸化物を含有することができる。金属酸化物は例えば、金属酸化物の合計元素を基準として、酸素を≧60原子%、酸素を≧62原子%、酸素を≧64原子%、酸素を≧66原子%、または酸素を≧68原子%、含有する。   The alloy according to the invention can contain metal oxides with a high degree of oxidation. The metal oxide is, for example, based on the total elements of the metal oxide, oxygen ≧ 60 atomic%, oxygen ≧ 62 atomic%, oxygen ≧ 64 atomic%, oxygen ≧ 66 atomic%, or oxygen ≧ 68 atoms %,contains.

存在する金属酸化物とは一般的に、酸化された金属を言い、例えば金属の酸化物および水酸化物を含む。   The metal oxide present generally refers to an oxidized metal, including, for example, metal oxides and hydroxides.

本発明による合金は、酸素を≧60原子%有する金属酸化物を含有することができ、かつ/または
本発明による合金は、少なくとも1つの流路を有する境界領域に隣接する金属領域を有することができ、かつ/または
本発明による合金は、幅が平均で約12nm〜約1100nmである境界領域に隣接する金属領域を有することができ、かつ/または
本発明による合金は、少なくとも1つの流路と並走する金属酸化物帯域を有することができる。
The alloy according to the invention can contain metal oxides with ≧ 60 atomic% oxygen and / or the alloy according to the invention can have a metal region adjacent to a boundary region having at least one flow path. And / or the alloy according to the invention can have a metal region adjacent to a boundary region having an average width of about 12 nm to about 1100 nm, and / or the alloy according to the invention comprises at least one flow path and It can have parallel metal oxide zones.

酸化度の高い本発明による金属酸化物は、「金属酸化物帯域」中に存在する。金属酸化物帯域は、本発明による金属酸化物を含有するか、または金属酸化物帯域は、本発明による金属酸化物から実質的に成るか、または本発明による金属酸化物から成っていてよい。   The highly oxidized metal oxide according to the present invention is present in the “metal oxide zone”. The metal oxide zone may contain the metal oxide according to the invention, or the metal oxide zone may consist essentially of the metal oxide according to the invention or consist of the metal oxide according to the invention.

本発明による金属酸化物は例えば、酸素を≧60原子%、酸素を≧62原子%、酸素を≧64原子%、酸素を≧66原子%、または酸素を≧68原子%含有するか、または酸素を約60原子%〜約82原子%、酸素を約63原子%〜約77原子%、酸素を約64原子%〜約75原子%、酸素を約65原子%〜約72原子%、または酸素を約66原子%〜約70原子%含有する。   The metal oxide according to the invention contains, for example, oxygen ≧ 60 atomic%, oxygen ≧ 62 atomic%, oxygen ≧ 64 atomic%, oxygen ≧ 66 atomic%, or oxygen ≧ 68 atomic%, or oxygen About 60 atom% to about 82 atom%, oxygen about 63 atom% to about 77 atom%, oxygen about 64 atom% to about 75 atom%, oxygen about 65 atom% to about 72 atom%, or oxygen About 66 atom% to about 70 atom% is contained.

金属酸化物は例えば、金属酸化物を基準として、酸素を約60原子%、約61原子%、約62原子%、約63原子%、約64原子%、約65原子%、約66原子%、約67原子%、約68原子%、約69原子%、約70原子%、約71原子%、約72原子%、約73原子%、約74原子%、約75原子%、約76原子%、約77原子%、約78原子%、約79原子%、約80原子%、約81原子%、または約82原子%含有する。   The metal oxide is, for example, about 60 atomic%, about 61 atomic%, about 62 atomic%, about 63 atomic%, about 64 atomic%, about 65 atomic%, about 66 atomic%, based on the metal oxide, About 67 atom%, about 68 atom%, about 69 atom%, about 70 atom%, about 71 atom%, about 72 atom%, about 73 atom%, about 74 atom%, about 75 atom%, about 76 atom%, About 77 atomic percent, about 78 atomic percent, about 79 atomic percent, about 80 atomic percent, about 81 atomic percent, or about 82 atomic percent.

酸化物について論じた元素の量は、金属酸化物を基準とする。   The amounts of elements discussed for oxides are based on metal oxides.

金属酸化物は、Niおよび/またはCrを含有することができる。金属酸化物は、Ni/Cr酸化物であり得る。Ni/Cr合金は酸化させるのが困難であるため、Ni/Cr酸化物の形成は異例である。金属酸化物は例えば、酸素を約64原子%〜約71原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、およびNiを約16原子%〜約21原子%含有するNi/Cr酸化物である。Ni/Cr酸化物は、Ni(Cr)OOHおよび/またはNi(Cr)(OH)2を含有することができる。 The metal oxide can contain Ni and / or Cr. The metal oxide can be a Ni / Cr oxide. Since Ni / Cr alloys are difficult to oxidize, the formation of Ni / Cr oxides is unusual. The metal oxide is, for example, a Ni / Cr oxide containing about 64 atomic percent to about 71 atomic percent oxygen, about 3 atomic percent to about 8 atomic percent Cr, and about 16 atomic percent to about 21 atomic percent Ni. is there. The Ni / Cr oxide can contain Ni (Cr) OOH and / or Ni (Cr) (OH) 2 .

Ni/Cr酸化物は、NiおよびCrを含有することができ、ここでそれぞれは、例えば本発明による実施例のように、他の各金属(またはメタロイド)のパーセンテージよりも高い原子パーセンテージで存在する。メタロイド、例えばBおよびSiは、この定義についての金属に含まれる。   The Ni / Cr oxide can contain Ni and Cr, where each is present in an atomic percentage that is higher than the percentage of each other metal (or metalloid), eg, as in the examples according to the invention. . Metalloids such as B and Si are included in the metal for this definition.

金属酸化物は例えば、Crを≧2原子%、Crを≧3原子%、Crを≧4原子%、またはCrを≧5原子%含有するか、またはCrを約2原子%〜約8原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、またはCrを約4原子%〜約7原子%、含有する。金属酸化物は例えば、Crを約2原子%、約3、約4、約5、約6、約7または約8原子%含有する。   For example, the metal oxide contains Cr ≧ 2 atomic%, Cr ≧ 3 atomic%, Cr ≧ 4 atomic%, or Cr ≧ 5 atomic%, or Cr from about 2 atomic% to about 8 atomic%. About 3 atomic percent to about 8 atomic percent of Cr, or about 4 atomic percent to about 7 atomic percent of Cr. The metal oxide contains, for example, about 2 atomic%, about 3, about 4, about 5, about 6, about 7 or about 8 atomic% of Cr.

金属酸化物は例えば、Niを≧16原子%、Niを≧17原子%、Niを≧18原子%、またはNiを≧19原子%含有するか、またはNiを約16原子%〜約23原子%、Niを約17原子%〜約22原子%、またはNiを約18原子%〜約21原子%含有する。金属酸化物は例えば、Niを約16原子%、約17、約18、約19、約20、約21、約22または約23原子%含有する。   The metal oxide may contain, for example, Ni ≧ 16 atomic%, Ni ≧ 17 atomic%, Ni ≧ 18 atomic%, or Ni ≧ 19 atomic%, or Ni from about 16 atomic% to about 23 atomic% Ni from about 17 atomic percent to about 22 atomic percent, or Ni from about 18 atomic percent to about 21 atomic percent. For example, the metal oxide contains about 16 atomic percent, about 17, about 18, about 19, about 20, about 21, about 22 or about 23 atomic percent of Ni.

金属酸化物は、B、Al、Si、Snおよび遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素、例えばAl、Ti、V、Mn、Co、およびZrから成る群から選択される1種以上の元素を含有することができる。これらの1種以上の元素は、酸化物中に合計で約1原子%〜約17原子%、約2原子%〜約14原子%、約3原子%〜約12原子%、約3原子%〜約10原子%、または約4原子%〜約9原子%、存在していてよい。   The metal oxide is one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn and transition metals, for example one selected from the group consisting of Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr The above elements can be contained. One or more of these elements may be present in the oxide in a total of about 1 atom% to about 17 atom%, about 2 atom% to about 14 atom%, about 3 atom% to about 12 atom%, about 3 atom% to About 10 atomic percent, or about 4 atomic percent to about 9 atomic percent may be present.

金属酸化物は、金属領域に隣接する境界領域に存在していてよく、この境界領域は、少なくとも1つの流路を有することができる。境界領域は例えば、金属領域を分離させる。境界領域は例えば、長さおよび平均幅を有し、境界領域の長さ方向に(長さに沿って)走る少なくとも1つの流路を有する。この流路は、約4nm〜約40nm、約5nm〜約35nm、約7nm〜約30nm、または約8nm〜約25nmの平均幅を有することができる。このため境界領域は、「金属酸化物境界領域」とも名付けられる。   The metal oxide may be present in a boundary region adjacent to the metal region, and the boundary region may have at least one flow path. The boundary region separates the metal region, for example. The boundary region has, for example, at least one channel having a length and an average width and running in the length direction of the boundary region (along the length). The flow path can have an average width of about 4 nm to about 40 nm, about 5 nm to about 35 nm, about 7 nm to about 30 nm, or about 8 nm to about 25 nm. For this reason, the boundary region is also named “metal oxide boundary region”.

流路は、バルク合金への電解質の直接的なアクセスを有することができる。流路は、占有されておらず、開放されており、稠密ではない。「金属領域」は、バルク合金、または「バルク金属領域」である。流路には、バルク金属領域への電解質の輸送を可能にする能力があり、このため優れた電気化学的な性能がもたらされると考えられる。   The flow path can have direct access of the electrolyte to the bulk alloy. The flow path is not occupied, is open and is not dense. A “metal region” is a bulk alloy or “bulk metal region”. The flow path is capable of allowing electrolyte transport to the bulk metal region, which is believed to provide excellent electrochemical performance.

境界領域は、金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有することができ、この移行帯域は、境界領域の長さに沿って走っていてよい。移行酸化物帯域は、例えば約4nm〜約30nm、約5nm〜約25nm、約7nm〜約20nm、または約8nm〜約17nmの平均幅を有する。   The boundary region may have a transition oxide zone adjacent to the metal region, which transition zone may run along the length of the boundary region. The transition oxide zone has an average width of, for example, about 4 nm to about 30 nm, about 5 nm to about 25 nm, about 7 nm to about 20 nm, or about 8 nm to about 17 nm.

移行酸化物は、移行酸化物帯域に存在する。移行酸化物は、本発明による高度に酸化された金属酸化物に似た組成の金属酸化物であるが、やや酸化度が低い。例えば、移行酸化物は、移行酸化物を基準として、酸素を<60原子%、または酸素を<55原子%、含有する。   Transition oxide is present in the transition oxide zone. The transition oxide is a metal oxide having a composition similar to the highly oxidized metal oxide according to the present invention, but has a slightly lower degree of oxidation. For example, the transition oxide contains <60 atomic% oxygen or <55 atomic% oxygen based on the transition oxide.

境界領域は、境界領域の長さに沿って走っていてよい金属酸化物帯域を有することができ、これは例えば、約5nm〜約500nm、約6〜約400nm、約7nm〜約300nm、約8nm〜約200nm、または約8nm〜約100nmの平均幅を有する。   The boundary region can have a metal oxide band that can run along the length of the boundary region, for example, about 5 nm to about 500 nm, about 6 to about 400 nm, about 7 nm to about 300 nm, about 8 nm. Having an average width of about 200 nm, or about 8 nm to about 100 nm.

境界領域は例えば、長さおよび平均幅を有し、かつその幅にわたって第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有し、これらはそれぞれ境界領域の長さに沿って走っている;またはその幅にわたって第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有し、これらはそれぞれ境界領域の長さに沿って走っている;またはその幅にわたって第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有し、これらはそれぞれ境界領域の長さに沿って走っている;またはその幅にわたって第一の移行酸化物帯域、第一の金属酸化物帯域、流路、第二の金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有し、これらはそれぞれ境界領域の長さに沿って走っている。   The boundary region has, for example, a length and an average width, and has a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition oxide zone over the width, each of which is the length of the boundary region. Or a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone across its width, each running along the length of the boundary region; Or a first transition oxide zone, a metal oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone across its width, each running along the length of the boundary region; or its width Having a first transition oxide zone, a first metal oxide zone, a flow path, a second metal oxide zone, and a second transition oxide zone, each along the length of the boundary region Running.

「長さに沿って走っている」という用語は、並走していることを意味する。境界領域は例えば、狭い線状および/または曲線状の「通路」構造であり、この構造は、移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および流路から選択される構造を有する。移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および流路は例えば、それぞれ相互に境界領域と並走しており、言い換えると、それらの通路に沿って相互に平行である。   The term “running along the length” means running in parallel. The boundary region is, for example, a narrow linear and / or curvilinear “passage” structure, which has a structure selected from a transition oxide zone, a metal oxide zone, and a flow path. The transition oxide zone, the metal oxide zone, and the flow path, for example, each run parallel to the boundary region, in other words, parallel to each other along their passages.

境界領域は、金属領域に隣接している、かつ/または金属領域を分離する。金属領域は、バルク金属合金である。   The border region is adjacent to and / or separates the metal region. The metal region is a bulk metal alloy.

境界領域は、ナノスケールであってよく、境界領域は例えば、約12nm〜約1100nm、約17〜約1000nm、約20nm〜約1000nm、約20nm〜約900nm、約20nm〜約800nm、約20nm〜約700nm、約17nm〜約600nm、約20nm〜約500nm、約25nm〜約400nm、約30nm〜約300nm、約35nm〜約200nm、または約40nm〜約100nmの平均幅を有することができる。境界領域は例えば、長さおよび平均幅を有し、ここで長さは、平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍である。境界領域は例えば、長さおよび平均幅を有し、ここで長さは、平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であり、ここで幅は、長さに沿って実質的に均一である。   The boundary region can be nanoscale, and the boundary region can be, for example, about 12 nm to about 1100 nm, about 17 to about 1000 nm, about 20 nm to about 1000 nm, about 20 nm to about 900 nm, about 20 nm to about 800 nm, about 20 nm to about It can have an average width of 700 nm, about 17 nm to about 600 nm, about 20 nm to about 500 nm, about 25 nm to about 400 nm, about 30 nm to about 300 nm, about 35 nm to about 200 nm, or about 40 nm to about 100 nm. The boundary region has, for example, a length and an average width, where the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times, or ≧ 24 times the average width. The boundary region has, for example, a length and an average width, where the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times, or ≧ 24 times the average width; Here, the width is substantially uniform along the length.

理論に縛られるわけではないが、本発明による改質元素および/または方法は、金属酸化物および境界領域の構造と組成に影響を与えると考えられる。   Without being bound by theory, it is believed that the modifying elements and / or methods according to the present invention affect the structure and composition of metal oxides and boundary regions.

一般的にバルク金属合金領域および表面酸化物領域を有する本発明による合金は有利には、バルク領域内におよび/またはバルク領域にわたって開放流路も有する。流路は、相互に連結していてよく、三次元ネットワークを形成することができる。流路は、本発明による金属酸化物帯域および/または移行酸化物帯域と並走していてよい。流路は、表面酸化物領域にわたって、伸びていてよい。電解質は、開放流路を通じて「流れる」ことができ、これによってバルク合金へのアクセス性が増大する。流路を有する本発明による合金を記載する別の方法は、これらが従来の合金よりもずっと大きな表面積を有するということであり、開放流路は、合金の表面を構成する。   The alloys according to the invention, which generally have a bulk metal alloy region and a surface oxide region, advantageously also have an open channel in and / or across the bulk region. The flow paths may be interconnected to form a three-dimensional network. The flow path may run in parallel with the metal oxide zone and / or the transition oxide zone according to the invention. The flow path may extend over the surface oxide region. The electrolyte can “flow” through the open flow path, thereby increasing accessibility to the bulk alloy. Another way of describing the alloys according to the invention with flow paths is that they have a much larger surface area than conventional alloys, the open flow paths constituting the surface of the alloy.

この「表面酸化物」は、慣用の金属酸化物/水酸化物である。本発明による合金は、本発明による高度に酸化された金属酸化物に加えて、慣用の表面酸化物を含有しても、含有しなくてもよい。   This “surface oxide” is a conventional metal oxide / hydroxide. The alloys according to the invention may or may not contain conventional surface oxides in addition to the highly oxidized metal oxides according to the invention.

本発明による合金は例えば、≧3.0m2/g、≧3.2m2/g、≧3.4m2/g、≧3.6m2/g、≧3.8m2/g、≧4.0m2/g、≧4.2m2/g、≧4.4m2/g、≧4.6m2/g、または≧4.8m2/gのBET(ブルナウアー・エメット・テラー)表面積を有することができる。BET表面積は、液体窒素浸漬式BET法によって測定される。 Alloys according to the invention are, for example, ≧ 3.0m 2 /g,≧3.2m 2 /g,≧3.4m 2 /g,≧3.6m 2 /g,≧3.8m 2 / g, ≧ 4. 0m 2 /g,≧4.2m 2 /g,≧4.4m 2 /g,≧4.6m 2 / g or ≧ 4.8 m BET of 2 / g (Brunauer-Emmett-Teller) having a surface area, Can do. The BET surface area is measured by a liquid nitrogen immersion type BET method.

本発明による合金は、機能的に高い表面積を有する。この高い表面積は、慣用のBET測定によっては完全には検知できない。それと言うのも狭い流路は、液体窒素が浸透するには長すぎるからである。機能的表面積は、キャパシタンスによって測定することができる。よって実施例5の合金は、合金0よりもずっと高い表面積を有するであろう。   The alloy according to the invention has a functionally high surface area. This high surface area cannot be completely detected by conventional BET measurements. This is because the narrow channel is too long for liquid nitrogen to penetrate. Functional surface area can be measured by capacitance. Thus, the alloy of Example 5 will have a much higher surface area than Alloy 0.

狭い境界領域における高度に酸化されたNi/Cr酸化物は、高度に配向されており、例えば結晶質である。本発明による合金は、ランダムに配向された非常に稠密な金属酸化物を含有するより大きな(広い)境界領域を有することもでき、これはCrおよびNiが多くてもよい。よって本発明による合金は、結晶質Ni/Cr金属酸化物を含有する狭い境界領域と、ランダムなNi/Cr金属酸化物を含有する広い境界領域とを有することができる。   The highly oxidized Ni / Cr oxide in the narrow boundary region is highly oriented, for example crystalline. The alloy according to the invention can also have a larger (wider) boundary region containing a randomly oriented, very dense metal oxide, which can be rich in Cr and Ni. Thus, an alloy according to the present invention can have a narrow boundary region containing crystalline Ni / Cr metal oxide and a wide boundary region containing random Ni / Cr metal oxide.

本発明による合金は、水素を可逆的に吸収および排出できる。   The alloy according to the invention can absorb and discharge hydrogen reversibly.

本発明のさらなる主題は、水素を可逆的に貯蔵および放出可能な少なくとも1つのアノード、可逆的酸化が可能な少なくとも1つのカソード、前記アノードおよび前記カソードが内部に配置されるケーシング、カソードとアノードを分離するセパレータ、ならびにアノードとカソードの両方と接触する電解質を有する金属水素化物電池であり、ここでアノードは、本発明による水素吸蔵合金を含有する。   A further subject matter of the invention comprises at least one anode capable of reversibly storing and releasing hydrogen, at least one cathode capable of reversible oxidation, a casing in which the anode and the cathode are arranged, a cathode and an anode. A metal hydride battery having a separator to separate and an electrolyte in contact with both the anode and the cathode, wherein the anode contains a hydrogen storage alloy according to the present invention.

本発明による電池は、ある極性のもとで大量の水素を貯蔵可能であり、その逆の極性のもとでは、所望の量の水素を放出することができる。   The battery according to the present invention can store a large amount of hydrogen under a certain polarity, and can release a desired amount of hydrogen under the opposite polarity.

本発明の主題はまた、少なくとも1つの水素電極、少なくとも1つの酸素電極、および少なくとも1つのガス拡散材料を有するアルカリ燃料電池であり、ここで水素電極は、本発明による水素吸蔵合金を含有する。   The subject of the present invention is also an alkaline fuel cell having at least one hydrogen electrode, at least one oxygen electrode, and at least one gas diffusion material, wherein the hydrogen electrode contains a hydrogen storage alloy according to the present invention.

本発明の主題はまた、少なくとも1つの空気透過性カソード、少なくとも1つのアノード、少なくとも1つの空気取り入れ部、ならびにアノードおよびカソードの両方と接触する電解質を有する金属水素化物空気電池であり、ここでアノードは、本発明による水素吸蔵合金を含有する。   The subject of the present invention is also a metal hydride air cell having at least one air permeable cathode, at least one anode, at least one air intake, and an electrolyte in contact with both the anode and the cathode, wherein the anode Contains a hydrogen storage alloy according to the invention.

ここで論じられた米国特許出願、米国特許出願公開、および米国特許は、それぞれ参照によって、本明細書に組み込まれるものとする。   The US patent applications, US patent application publications, and US patents discussed herein are each incorporated herein by reference.

実施形態の要素について言及する「1つの(a)」という用語は、「1つ」を意味するか、または「1つ以上」を意味することができる。   The term “one (a)” referring to an element of an embodiment can mean “one” or can mean “one or more”.

「約」という用語は例えば、通常の測定手順および取り扱い手順によって、これらの手順における不注意によるミス、製造元、製造者、または使用する成分の純度における差違によって、使用する手法における差違などによって起こり得る変異を言う。「約」という用語はまた、特定の初期混合物から得られる組成物について、様々な平衡条件により異なる量を含む。「約」という用語があろうと無かろうと、実施形態および実施形態は、言及された量の等量を含む。   The term "about" can be caused by, for example, normal measurement and handling procedures, inadvertent mistakes in these procedures, differences in the purity of the manufacturer, manufacturer, or ingredients used, differences in the technique used, etc. Say mutation. The term “about” also includes different amounts for compositions obtained from a particular initial mixture due to various equilibrium conditions. Whether or not the term “about” is included, the embodiments and embodiments include equivalents of the stated amounts.

本明細書における全ての数値は、明示されているかどうかに拘わらず、「約」という用語で修飾されている。「約」という用語は一般的に、当業者が、言及された値に等しい(すなわち、同じ機能および/または結果を有する)と考える数の範囲を言う。多くの場合、「約」という用語は、最も近い重要な数字に丸められた数を含むことができる。   All numerical values herein are modified by the term “about” whether or not explicitly stated. The term “about” generally refers to a range of numbers that one of ordinary skill in the art believes to be equal to (ie, have the same function and / or result of) the referenced value. In many cases, the term “about” can include numbers rounded to the nearest significant number.

「約」という用語によって修飾された値はもちろん、特定の値を含む。例えば「約5.0」は、5.0を含まなければならない。   The value modified by the term “about” includes, of course, certain values. For example, “about 5.0” must include 5.0.

以下、本発明の幾つかの実施形態を示す。   Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described.

E1:金属酸化物を基準として酸素を≧60原子%有する金属酸化物を含有する水素吸蔵合金、例えば改善された低温電気化学特性を有する水素吸蔵合金であって、例えばここで前記合金は、前記酸化物を含有しない合金の−40℃での電荷移動抵抗(R)の≦50%の、−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、例えばここで前記合金は、前記酸化物を含有しない合金の−40℃での電荷移動抵抗の≦60%、≦40%、≦30%、≦20%または≦10%の、−40℃での電荷移動抵抗を示す水素吸蔵合金。   E1: a hydrogen storage alloy containing a metal oxide having an oxygen content of ≧ 60 atomic% based on the metal oxide, for example, a hydrogen storage alloy having improved low-temperature electrochemical properties, wherein the alloy is Shows charge transfer resistance (R) at −40 ° C. of ≦ 50% of charge transfer resistance (R) at −40 ° C. of an alloy containing no oxide, for example, where the alloy contains the oxide A hydrogen storage alloy exhibiting a charge transfer resistance at -40 ° C. of ≦ 60%, ≦ 40%, ≦ 30%, ≦ 20% or ≦ 10% of the charge transfer resistance at −40 ° C.

E2:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として、酸素を≧62原子%、酸素を≧64原子%、酸素を≧66原子%、または酸素を≧68原子%含有するか、または酸素を約60原子%〜約82原子%、酸素を約63〜約77原子%、酸素を約64原子%〜約75原子%、酸素を約65原子%〜約72原子%、または酸素を約66原子%〜約70原子%含有するか、または酸素を約60原子%、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81または約82原子%含有する、第一の実施形態に記載の合金。   E2: The metal oxide contains ≧ 62 atomic% oxygen, ≧ 64 atomic% oxygen, ≧ 66 atomic% oxygen, or ≧ 68 atomic% oxygen based on the metal oxide, or oxygen About 60 atom% to about 82 atom%, oxygen about 63 to about 77 atom%, oxygen about 64 atom% to about 75 atom%, oxygen about 65 atom% to about 72 atom%, or oxygen about 66 atom % To about 70 atomic%, or about 60 atomic%, about 61, about 62, about 63, about 64, about 65, about 66, about 67, about 68, about 69, about 70, about 71 , About 72, about 73, about 74, about 75, about 76, about 77, about 78, about 79, about 80, about 81 or about 82 atom%.

E3:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてCrを≧2原子%、Crを≧3原子%、Crを≧4原子%、またはCrを≧5原子%;またはCrを約2原子%〜約8原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、またはCrを4原子%〜約7原子%;またはCrを約2原子%、約3、約4、約5、約6、約7、または約8原子%含有する、実施形態1または2記載の合金。   E3: The metal oxide is based on the metal oxide, Cr ≧ 2 atomic%, Cr ≧ 3 atomic%, Cr ≧ 4 atomic%, or Cr ≧ 5 atomic%; or Cr about 2 atomic% About 8 atomic percent, Cr about 3 atomic percent to about 8 atomic percent, or Cr 4 atomic percent to about 7 atomic percent; or Cr about 2 atomic percent, about 3, about 4, about 5, about 6, Embodiment 3. The alloy of embodiment 1 or 2, comprising about 7 or about 8 atomic percent.

E4:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてCrを約2〜約8原子%含有する、実施形態1から3までのいずれか記載の合金。   E4: The alloy according to any one of embodiments 1 to 3, wherein the metal oxide contains about 2 to about 8 atomic% of Cr based on the metal oxide.

E5:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてNiを≧16原子%、Niを≧17原子%、Niを≧18原子%、またはNiを≧19原子%;またはNiを約16原子%〜約23原子%、Niを約17原子%〜約22原子%、またはNiを18原子%〜約21原子%;またはNiを約16原子%、約17、約18、約19、約20、約21、約22、または約23原子%含有する、実施形態1から4までのいずれか記載の合金。   E5: the metal oxide is based on the metal oxide, Ni ≧ 16 atomic%, Ni ≧ 17 atomic%, Ni ≧ 18 atomic%, or Ni ≧ 19 atomic%; or Ni about 16 atomic% To about 23 atom%, Ni to about 17 atom% to about 22 atom%, or Ni to 18 atom% to about 21 atom%; or Ni to about 16 atom%, about 17, about 18, about 19, about 20, Embodiment 5. The alloy of any of embodiments 1 to 4, containing about 21, about 22, or about 23 atomic percent.

E6:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてNiを約16原子%〜約23原子%含有する、実施形態1から5までのいずれか記載の合金。   E6: The alloy according to any one of embodiments 1 to 5, wherein the metal oxide contains about 16 atomic% to about 23 atomic% of Ni based on the metal oxide.

E7:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として酸素を約64原子%〜約71原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、およびNiを約16原子%〜約21原子%含有する、実施形態1から6までのいずれか記載の合金。   E7: the metal oxide is about 64 atomic percent to about 71 atomic percent oxygen, about 3 atomic percent to about 8 atomic percent Cr, and about 16 atomic percent to about 21 atomic percent Ni based on the metal oxide The alloy according to any one of Embodiments 1 to 6, which is contained.

E8:前記金属酸化物が、B、Al、Si、Sn、および遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素を含有する、実施形態1から7までのいずれか記載の合金。   E8: The alloy according to any one of embodiments 1 to 7, wherein the metal oxide contains one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, and a transition metal.

E9:前記金属酸化物が、Al、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素を含有する、実施形態1から8までのいずれか記載の合金。   E9: The alloy according to any one of embodiments 1 to 8, wherein the metal oxide contains one or more elements selected from the group consisting of Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr.

E10:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として、B、Si、Sn、Al、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素を合計で、約1原子%〜約17原子%、約2原子%〜約14原子%、約3原子%〜約12原子%、約3原子%〜約10原子%、または約4原子%〜約9原子%含有する、実施形態1から9までのいずれか記載の合金。   E10: The metal oxide has a total of about 1 or more elements selected from the group consisting of B, Si, Sn, Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr, based on the metal oxide. Atom% to about 17 atom%, about 2 atom% to about 14 atom%, about 3 atom% to about 12 atom%, about 3 atom% to about 10 atom%, or about 4 atom% to about 9 atom% The alloy according to any one of Embodiments 1 to 9.

E11:前記金属酸化物が、金属領域に隣接する境界領域に、または金属領域を隔てる境界領域に存在する、実施形態1から10までのいずれか記載の合金。   E11: The alloy according to any one of embodiments 1 to 10, wherein the metal oxide is present in a boundary region adjacent to the metal region or in a boundary region separating the metal region.

E12:境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域における長さ方向に走る少なくとも1つの流路を有する、実施形態1から11までのいずれか記載の合金。   E12: The alloy according to any of embodiments 1 to 11, wherein the boundary region has at least one flow path having a length and an average width and running in the length direction in the boundary region.

E13:前記境界領域が、約4nm〜約40nm、約5nm〜約35nm、約7nm〜約30nm、または約8nm〜約25nmの平均幅を有する少なくとも1つの流路を有する、実施形態11または12記載の合金。   E13: Embodiment 11 or 12 wherein the boundary region has at least one flow path having an average width of about 4 nm to about 40 nm, about 5 nm to about 35 nm, about 7 nm to about 30 nm, or about 8 nm to about 25 nm. Alloy.

E14:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、かつ金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行帯域が、境界領域における長さ方向に走る、実施形態11から13までのいずれか記載の合金。   E14: Embodiments 11 to 13 wherein the boundary region has a length and an average width and has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition zone running in the length direction in the boundary region Any alloy described.

E15:前記移行領域が、金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行酸化物帯域は、約4nm〜約30nm、約5nm〜約25nm、約7nm〜約20nm、または約8nm〜約17nmの平均幅を有する、実施形態11から14までのいずれか記載の合金。   E15: the transition region has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition oxide zone being about 4 nm to about 30 nm, about 5 nm to about 25 nm, about 7 nm to about 20 nm, or about 8 nm to about Embodiment 15. The alloy of any of embodiments 11 to 14 having an average width of 17 nm.

E16:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域における長さ方向に走る金属酸化物帯域を有する、実施形態11から15までのいずれか記載の合金。   E16: The alloy according to any one of embodiments 11 to 15, wherein the boundary region has a length and an average width, and has a metal oxide zone that runs in a length direction in the boundary region.

E17:前記境界領域が、約5nm〜約500nm、約6nm〜約400nm、約7nm〜約300nm、約8nm〜約200nm、または約8nm〜約100nmの平均幅を有する金属酸化物帯域を有する、実施形態11から16までのいずれか記載の合金。   E17: The boundary region has a metal oxide zone having an average width of about 5 nm to about 500 nm, about 6 nm to about 400 nm, about 7 nm to about 300 nm, about 8 nm to about 200 nm, or about 8 nm to about 100 nm The alloy according to any one of Forms 11 to 16.

E18:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態11から17までのいずれか記載の合金。   E18: the boundary region has a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition oxide zone that have a length and an average width, and that run parallel to each other over the width; The alloy according to any one of Embodiments 11 to 17.

E19:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態11から18までのいずれか記載の合金。   E19: Embodiment in which the boundary region has a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone that have a length and an average width, and that run parallel to each other over the width. The alloy according to any one of 11 to 18.

E20:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態11から19までのいずれか記載の合金。   E20: a first transition oxide zone, a metal oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone in which the boundary region has a length and an average width, and runs parallel to each other over the width Embodiment 21. An alloy according to any of embodiments 11 to 19, wherein

E21:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であるか;または前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であり、かつ前記幅は、前記長さに沿って実質的に均一である、実施形態11から20までのいずれか記載の合金。   E21: the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times, or ≧ 24 times the average width Or the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times the average width, or Embodiment 21. The alloy of any of embodiments 11 through 20, wherein ≧ 24 times and the width is substantially uniform along the length.

E22:前記境界領域が、約12nm〜約1100nm、約17〜約1000nm、約20nm〜約1000nm、約20nm〜約900nm、約20nm〜約800nm、約20nm〜約700nm、約17nm〜約600nm、約20nm〜約500nm、約25nm〜約400nm、約30nm〜約300nm、約35nm〜約200nm、または約40nm〜約100nmの平均幅を有する、実施形態11から21までのいずれか記載の合金。   E22: the boundary region is about 12 nm to about 1100 nm, about 17 to about 1000 nm, about 20 nm to about 1000 nm, about 20 nm to about 900 nm, about 20 nm to about 800 nm, about 20 nm to about 700 nm, about 17 nm to about 600 nm, about Embodiment 22. The alloy of any of embodiments 11 to 21 having an average width of 20 nm to about 500 nm, about 25 nm to about 400 nm, about 30 nm to about 300 nm, about 35 nm to about 200 nm, or about 40 nm to about 100 nm.

E23:1種以上の希土類元素を約0.1原子%〜約10.0原子%、約0.7〜約8.0原子%、約1.0〜約7.0原子%、約1.5〜約6.0原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約2.0〜約5.5原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約1.5、約2.0、約2.5、約3.0、約3.5、約4.0、約4.5、約5.0、約5.5、約6.0、約6.5、約7.0、約7.5または約8.0原子%、およびこれらの間にある水準で含有する、実施形態1から22までのいずれか記載の合金。   E23: about 0.1 atomic% to about 10.0 atomic%, about 0.7 to about 8.0 atomic%, about 1.0 to about 7.0 atomic%, about 1. 5 to about 6.0 atomic percent, or about 2.0 to about 5.5 atomic percent of one or more rare earth elements, or about 1.5 to about 2 of one or more rare earth elements. 0.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, about 7 Embodiment 24. The alloy of any of embodiments 1 to 22, containing 0.0, about 7.5, or about 8.0 atomic percent, and levels in between.

E24:少なくとも1つの主相、および少なくとも1つの二次相を有する、実施形態1から23までのいずれか記載の合金。   E24: The alloy according to any of embodiments 1 to 23, having at least one main phase and at least one secondary phase.

E25:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から24までのいずれか記載の合金であって、前記二次相が1種以上の希土類元素を含有する合金。   E25: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 24, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains one or more rare earth elements.

E26:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から25までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がNiを含有する合金。   E26: The alloy according to any one of embodiments 1 to 25, having at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains Ni.

E27:i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)V、Cr、Mn、Ni、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、その他の遷移金属および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにV、Mn、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有し、
例えばここで、ii)の、i)に対する原子比率が、約2.02〜約2.45である、実施形態1から27までのいずれか記載の合金。ii)の、i)に対する原子比率は例えば、約2.04〜約2.40、約2.10〜約2.38、約2.20〜約2.36、または約2.20〜約2.36である。
E27: i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) V, Cr, Mn, Ni, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si And one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, or i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni, Cr And one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, other transition metals and rare earth elements, or i) selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf Ii) Ni, Cr, and one or more elements selected from the group consisting of V, Mn, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and rare earth elements Including And,
28. The alloy according to any of embodiments 1-27, wherein, for example, the atomic ratio of ii) to i) is about 2.02 to about 2.45. The atomic ratio of ii) to i) is, for example, from about 2.04 to about 2.40, from about 2.10 to about 2.38, from about 2.20 to about 2.36, or from about 2.20 to about 2. .36.

E28:C14もしくはC15ラーベス主相を有するか、またはC14およびC15ラーベス主相を有する、実施形態1から27までのいずれか記載の合金。   E28: The alloy according to any of embodiments 1-27, having a C14 or C15 Laves main phase, or having a C14 and C15 Laves main phase.

E29:C14もしくはC15ラーベス主相、または14およびC15ラーベス主相、
LaおよびNiを含有する電気化学的に活性な吸蔵性二次相>0.5質量%、および
TiおよびNiを含有する触媒二次相約0.3質量%〜約15質量%、
を有する、実施形態1から28までのいずれか記載の合金。
E29: C14 or C15 Laves main phase, or 14 and C15 Laves main phase,
An electrochemically active occlusion secondary phase containing La and Ni> 0.5 wt%, and a catalyst secondary phase containing Ti and Ni, about 0.3 wt% to about 15 wt%,
Embodiment 29. An alloy according to any of embodiments 1-28.

E30:Ti、Zr、V、Ni、Cr、および1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、Ni、Mn、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Cr、V、Niおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、およびその他の遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、Sn、Al、Cu、Mo、W、Fe、SiおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、およびAlから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、Coおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、CoおよびLa
を含有する、実施形態1から29までのいずれか記載の合金。
E30: Ti, Zr, V, Ni, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Zr, Ni, Mn, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Cr, V, Ni and one or more rare earth elements Rare earth elements, or one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, V, Ni, Cr, and B, Al, Si, Sn, and other transition metals, or Ti, Zr, V, Ni Cr, one or more rare earth elements, and one or more elements selected from the group consisting of Mn, Sn, Al, Cu, Mo, W, Fe, Si and Co, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, one or more rare earth elements, and one or more elements selected from the group consisting of Mn and Al, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and one or more rare earth elements , Other Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and La
Embodiment 30. An alloy according to any of embodiments 1 to 29, comprising

E31:Tiを約0.1〜約60%、Zrを約0.1〜約40%、0<V<60%、Crを約1%〜約56%、Mnを約5〜約22%、Niを約0.1〜約57%、Snを0〜約3%、Alを約0.1〜約10%、Coを約0.1〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.1〜約10%、または
Tiを約5〜約15%、Zrを約18〜約29%、Vを約3.0〜約13%、Crを約1〜約10%、Mnを約6〜約18%、Niを約29〜約41%、Alを約0.1〜約0.7%、Coを約2〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.7〜約8%、または
Tiを約11〜約13%、Zrを約21〜約23%、Vを約9〜約11%、Crを約6〜約9%、Mnを約6〜約9%、Niを約31〜約34%、Alを約0.3〜約0.6%、Coを約2〜約8%、および1種以上の希土類元素を約1〜約7%
含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい、実施形態1から30までのいずれか記載の合金。
E31: about 0.1 to about 60% Ti, about 0.1 to about 40% Zr, 0 <V <60%, about 1% to about 56% Cr, about 5 to about 22% Mn, About 0.1 to about 57% Ni, 0 to about 3% Sn, about 0.1 to about 10% Al, about 0.1 to about 11% Co, and about one or more rare earth elements 0.1 to about 10%, or Ti about 5 to about 15%, Zr about 18 to about 29%, V about 3.0 to about 13%, Cr about 1 to about 10%, Mn about 6 to about 18%, Ni about 29 to about 41%, Al about 0.1 to about 0.7%, Co about 2 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.7 to about About 8%, or Ti about 11 to about 13%, Zr about 21 to about 23%, V about 9 to about 11%, Cr about 6 to about 9%, Mn about 6 to about 9%, About 31 to about 34% of Ni and about 0.3 to about 0 of Al 6%, from about 2 to about 8% Co, and one or more rare earth elements from about 1 to about 7%
Embodiment 31. An alloy according to any of embodiments 1 to 30, comprising, wherein the percentages are atomic percent and equal to 100% in total.

E32:前記金属酸化物が、Niおよび/またはCr金属酸化物、例えばNi/Cr酸化物である、実施形態1から31までのいずれか記載の合金。   E32: The alloy according to any of embodiments 1-31, wherein the metal oxide is a Ni and / or Cr metal oxide, such as a Ni / Cr oxide.

E33:50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで約93%、約94%、約95%、約96%、または約97%の高い割合の放電性能、または≧93%、≧94%、≧95%、≧96%、または≧97%の高い割合の放電性能を示し、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、かつ/または
≦10、≦9、≦8、≦7、≦6、≦5、または≦4Ω・gの、または約2〜約10、約3〜約9、約3〜約8、約3〜約7、約3〜約6、約3〜約5、または約3〜約4Ω・gの、1つの主相または複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約5〜約20、約7〜約18、約9〜約16、約10〜約15または約11〜約15Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約1〜約5、約1〜約4、約1〜約3もしくは約1.5〜約2.5秒の、または≦4、≦3もしくは≦2秒の、1つの主相または複数の主相の−40℃での表面触媒性能を示す、実施形態1から32までのいずれか記載の合金。
E33: a discharge capacity measured at 50MAg -1, and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4MAg -1, third time cycle of about 93%, about 94%, about 95%, about 96%, or about High rate discharge performance of 97%, or high rate discharge performance of ≧ 93%, ≧ 94%, ≧ 95%, ≧ 96%, or ≧ 97%, apply alkali pretreatment before half-cell measurement Rather, measured with a liquid cell design on a partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode, where each sample electrode was charged at a constant current density of 50 mAg −1 for 10 hours and then 50 mAg −. discharged at a first current density, 12 and 4MAg -1 twice pull continues, and / or ≦ 10, ≦ 9, ≦ 8 , ≦ 7, ≦ 6, of ≦ 5 or ≦ 4ohm · g,, or About 2 to about 10, about 3 to about 9, about 3 to about 8, about 3 to about 7, about 3 Exhibit charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for a main phase or phases of about 6, about 3 to about 5, or about 3 to about 4 Ω · g, and / or about 5 to about Exhibit a charge transfer resistance (R) at −40 ° C. of about 20, about 7 to about 18, about 9 to about 16, about 10 to about 15, or about 11 to about 15 Ω · g, and / or about 1 to about 5, about 1 to about 4, about 1 to about 3 or about 1.5 to about 2.5 seconds, or ≦ 4, ≦ 3 or ≦ 2 seconds of one main phase or a plurality of main phases −40 Embodiment 33. An alloy according to any of embodiments 1 to 32, which exhibits surface catalyst performance at 0C.

以下は、実施形態の別の一式である。   The following is another set of embodiments.

E1:水素吸蔵合金、例えば改善された低温電気化学特性を有する水素吸蔵合金であって、金属酸化物境界領域に隣接するバルク金属領域を有し、例えば金属酸化物境界領域によって隔てられたバルク金属領域を有し、この境界領域は少なくとも1つの流路を有し、例えばここで前記流路は、バルク金属領域への電解質の輸送を可能にするものである水素吸蔵合金。   E1: Hydrogen storage alloy, for example a hydrogen storage alloy with improved low temperature electrochemical properties, having a bulk metal region adjacent to the metal oxide boundary region, for example a bulk metal separated by a metal oxide boundary region A hydrogen storage alloy having a region, the boundary region having at least one flow channel, for example, wherein the flow channel allows the transport of electrolyte to the bulk metal region.

E2:前記境界領域が、金属酸化物、例えばNiおよび/またはCr金属酸化物、例えばNi/Cr金属酸化物を含有する、実施形態1記載の水素吸蔵合金。   E2: The hydrogen storage alloy according to embodiment 1, wherein the boundary region contains a metal oxide, such as Ni and / or Cr metal oxide, such as Ni / Cr metal oxide.

E3:金属酸化物を基準として、酸素を≧60原子%、酸素を≧62原子%、酸素を≧64原子%、酸素を≧66原子%、または酸素を≧68原子%含有するか、または酸素を約60原子%〜約82原子%、酸素を約63〜約77原子%、酸素を約64原子%〜約75原子%、酸素を約65原子%〜約72原子%、または酸素を約66原子%〜約70原子%含有するか、または酸素を約60原子%、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81または約82原子%含有する、実施形態2記載の合金。   E3: Oxygen ≧ 60 atomic%, oxygen ≧ 62 atomic%, oxygen ≧ 64 atomic%, oxygen ≧ 66 atomic%, or oxygen ≧ 68 atomic%, based on metal oxide, or oxygen About 60 atom% to about 82 atom%, oxygen about 63 to about 77 atom%, oxygen about 64 atom% to about 75 atom%, oxygen about 65 atom% to about 72 atom%, or oxygen about 66 About 60 atomic%, about 61, about 62, about 63, about 64, about 65, about 66, about 67, about 68, about 69, about 70, about 71. The alloy of embodiment 2, comprising 71, about 72, about 73, about 74, about 75, about 76, about 77, about 78, about 79, about 80, about 81 or about 82 atomic%.

E4:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてCrを≧2原子%、Crを≧3原子%、Crを≧4原子%、またはCrを≧5原子%;またはCrを約2原子%〜約8原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、またはCrを4原子%〜約7原子%;またはCrを約2原子%、約3、約4、約5、約6、約7、または約8原子%含有する、実施形態2または3記載の合金。   E4: The metal oxide is based on the metal oxide, Cr ≧ 2 atomic%, Cr ≧ 3 atomic%, Cr ≧ 4 atomic%, or Cr ≧ 5 atomic%; or Cr about 2 atomic% About 8 atomic percent, Cr about 3 atomic percent to about 8 atomic percent, or Cr 4 atomic percent to about 7 atomic percent; or Cr about 2 atomic percent, about 3, about 4, about 5, about 6, The alloy of embodiment 2 or 3, comprising about 7 or about 8 atomic%.

E5:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてNiを≧16原子%、Niを≧17原子%、Niを≧18原子%、またはNiを≧19原子%;またはNiを約16原子%〜約23原子%、Niを約17原子%〜約22原子%、またはNiを18原子%〜約21原子%;またはNiを約16原子%、約17、約18、約19、約20、約21、約22、または約23原子%含有する、実施形態2から4までのいずれか記載の合金。   E5: the metal oxide is based on the metal oxide, Ni ≧ 16 atomic%, Ni ≧ 17 atomic%, Ni ≧ 18 atomic%, or Ni ≧ 19 atomic%; or Ni about 16 atomic% To about 23 atom%, Ni to about 17 atom% to about 22 atom%, or Ni to 18 atom% to about 21 atom%; or Ni to about 16 atom%, about 17, about 18, about 19, about 20, Embodiment 5. The alloy of any of embodiments 2 to 4, containing about 21, about 22, or about 23 atomic percent.

E6:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として酸素を約64原子%〜約71原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、およびNiを約16原子%〜約21原子%含有する、実施形態2から5のいずれか記載の合金。   E6: the metal oxide is about 64 atomic% to about 71 atomic% oxygen, about 3 atomic% to about 8 atomic% Cr, and about 16 atomic% to about 21 atomic% Ni based on the metal oxide The alloy according to any one of Embodiments 2 to 5, which is contained.

E7:前記金属酸化物が、前記金属酸化物を基準として、酸素、Ni、Cr、ならびにAl、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素を含有する、実施形態2から6までのいずれか記載の合金。   E7: The metal oxide contains, based on the metal oxide, one or more elements selected from the group consisting of oxygen, Ni, Cr, and Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr. The alloy according to any one of Embodiments 2 to 6.

E8:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域の長さに沿って走る少なくとも1つの流路を有する、実施形態1から7までのいずれか記載の合金。   E8: The alloy according to any of embodiments 1 to 7, wherein the boundary region has a length and an average width and has at least one flow path running along the length of the boundary region.

E9:前記境界領域が、約4nm〜約40nm、約5nm〜約35nm、約7nm〜約30nm、または約8nm〜約25nmの平均幅を有する少なくとも1つの流路を有する、実施形態1から8までのいずれか記載の合金。   E9: Embodiments 1 to 8 wherein the boundary region has at least one flow path having an average width of about 4 nm to about 40 nm, about 5 nm to about 35 nm, about 7 nm to about 30 nm, or about 8 nm to about 25 nm An alloy according to any one of the above.

E10:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、かつさらに金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行帯域が、境界領域の長さに沿って走る、実施形態1から9までのいずれか記載の合金。   E10: Embodiments 1 to 9 wherein the boundary region has a length and an average width and further has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition zone running along the length of the boundary region Any alloy up to.

E11:前記移行酸化物帯域が、約4nm〜約30nm、約5nm〜約25nm、約7nm〜約20nm、または約8nm〜約17nmの平均幅を有する、実施形態10記載の合金。   E11: The alloy of embodiment 10, wherein the transition oxide zone has an average width of about 4 nm to about 30 nm, about 5 nm to about 25 nm, about 7 nm to about 20 nm, or about 8 nm to about 17 nm.

E12:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域の長さに沿って走る金属酸化物帯域を有する、実施形態1から11までのいずれか記載の合金。   E12: The alloy according to any of embodiments 1 to 11, wherein the boundary region has a length and an average width and has a metal oxide zone that runs along the length of the boundary region.

E13:前記金属酸化物帯域が、約5nm〜約500nm、約6nm〜約400nm、約7nm〜約300nm、約8nm〜約200nm、または約8nm〜約100nmの平均幅を有する、実施形態12記載の合金。   E13: The embodiment of embodiment 12, wherein the metal oxide band has an average width of about 5 nm to about 500 nm, about 6 nm to about 400 nm, about 7 nm to about 300 nm, about 8 nm to about 200 nm, or about 8 nm to about 100 nm. alloy.

E14:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態1から13までのいずれか記載の合金。   E14: a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition, wherein the boundary region has a length and an average width, and runs along the length of the boundary region, respectively, over the width Any of Embodiments 1-13, having an oxide zone, or having a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition oxide zone each running parallel to each other across said width. The described alloy.

E15:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態1から14までのいずれか記載の合金。   E15: a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide, wherein the boundary region has a length and an average width, and runs along the length of the boundary region over the width, respectively Embodiment 15. The alloy of any of embodiments 1 through 14, having a zone or having a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone each running parallel to each other across the width.

E16:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態1から15までのいずれか記載の合金。   E16: the first transition oxide zone, the metal oxide zone, the flow path, and the first zone having a length and an average width, and running along the length of the boundary region, respectively, over the width Embodiment 1 having two transition oxide zones, or having a first transition oxide zone, a metal oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone, each running parallel to each other across the width. 15. The alloy according to any one of 15 to 15.

E17:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であるか;または前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であり、かつ前記幅は、前記長さに沿って実質的に均一である、実施形態1から16までのいずれか記載の合金。   E17: the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times, or ≧ 24 times the average width Or the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times the average width, or Embodiment 17. An alloy according to any of embodiments 1 to 16, wherein ≧ 24 times and the width is substantially uniform along the length.

E18:前記境界領域が、約12nm〜約1100nm、約17〜約1000nm、約20nm〜約1000nm、約20nm〜約900nm、約20nm〜約800nm、約20nm〜約700nm、約17nm〜約600nm、約20nm〜約500nm、約25nm〜約400nm、約30nm〜約300nm、約35nm〜約200nm、または約40nm〜約100nmの平均幅を有する、実施形態1から17までのいずれか記載の合金。   E18: the boundary region is about 12 nm to about 1100 nm, about 17 to about 1000 nm, about 20 nm to about 1000 nm, about 20 nm to about 900 nm, about 20 nm to about 800 nm, about 20 nm to about 700 nm, about 17 nm to about 600 nm, about Embodiment 18. The alloy of any of embodiments 1 to 17, having an average width of 20 nm to about 500 nm, about 25 nm to about 400 nm, about 30 nm to about 300 nm, about 35 nm to about 200 nm, or about 40 nm to about 100 nm.

E19:1種以上の希土類元素を約0.1原子%〜約10.0原子%、約0.7〜約8.0原子%、約1.0〜約7.0原子%、約1.5〜約6.0原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約2.0〜約5.5原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約1.5、約2.0、約2.5、約3.0、約3.5、約4.0、約4.5、約5.0、約5.5、約6.0、約6.5、約7.0、約7.5または約8.0原子%、およびこれらの間にある水準で含有する、実施形態1から18までのいずれか記載の合金。   E19: about 0.1 atomic% to about 10.0 atomic%, about 0.7 to about 8.0 atomic%, about 1.0 to about 7.0 atomic%, about 1. 5 to about 6.0 atomic percent, or about 2.0 to about 5.5 atomic percent of one or more rare earth elements, or about 1.5 to about 2 of one or more rare earth elements. 0.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, about 7 The alloy of any of embodiments 1-18, containing 0.0, about 7.5, or about 8.0 atomic percent, and levels in between.

E20:少なくとも1つの主相、および少なくとも1つの二次相を有する、実施形態1から19までのいずれか記載の合金。   E20: The alloy according to any of embodiments 1-19, having at least one main phase and at least one secondary phase.

E21:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から20までのいずれか記載の合金であって、前記二次相が1種以上の希土類元素を含有する合金。   E21: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 20, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains one or more rare earth elements.

E22:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から21までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がNiを含有する合金。   E22: The alloy according to any one of embodiments 1 to 21, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains Ni.

E23:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から22までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がLaおよびNiを含有する合金。   E23: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 22, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains La and Ni.

E24:i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)V、Cr、Mn、Ni、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、その他の遷移金属および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにV、Mn、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有し、
例えばここで、ii)の、i)に対する原子比率が、約2.02〜約2.45である、実施形態1から23までのいずれか記載の合金。ii)の、i)に対する原子比率は例えば、約2.04〜約2.40、約2.10〜約2.38、約2.20〜約2.36、または約2.20〜約2.36である。
E24: i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) V, Cr, Mn, Ni, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si And one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, or i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni, Cr And one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, other transition metals and rare earth elements, or i) selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf Ii) Ni, Cr, and one or more elements selected from the group consisting of V, Mn, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and rare earth elements Including And,
For example, the alloy according to any of embodiments 1 to 23, wherein the atomic ratio of ii) to i) is about 2.02 to about 2.45. The atomic ratio of ii) to i) is, for example, from about 2.04 to about 2.40, from about 2.10 to about 2.38, from about 2.20 to about 2.36, or from about 2.20 to about 2. .36.

E25:C14もしくはC15ラーベス主相、またはC14およびC15ラーベス主相を含有する、実施形態1から24までのいずれか記載の合金。   E25: The alloy according to any of embodiments 1 to 24, comprising a C14 or C15 Laves main phase, or a C14 and C15 Laves main phase.

E26:C14もしくはC15ラーベス主相、または14およびC15ラーベス主相、
LaおよびNiを含有する電気化学的に活性な吸蔵性二次相>0.5質量%、および
TiおよびNiを含有する触媒二次相約0.3質量%〜約15質量%、
を有する、実施形態1から25までのいずれか記載の合金。
E26: C14 or C15 Laves main phase, or 14 and C15 Laves main phase,
An electrochemically active occlusion secondary phase containing La and Ni> 0.5 wt%, and a catalyst secondary phase containing Ti and Ni, about 0.3 wt% to about 15 wt%,
The alloy according to any of embodiments 1 to 25, having:

E27:Ti、Zr、V、Ni、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、Ni、Mn、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Cr、V、Niおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、およびその他の遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、Sn、Al、Cu、Mo、W、Fe、SiおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、およびAlから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、Coおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、CoおよびLa
を含有する、実施形態1から26までのいずれか記載の合金。
E27: Ti, Zr, V, Ni, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Zr, Ni, Mn, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Cr, V, Ni and one or more rare earth elements A rare earth element, or one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, V, Ni, Cr, and B, Al, Si, Sn, and other transition metals, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, one or more rare earth elements, and one or more elements selected from the group consisting of Mn, Sn, Al, Cu, Mo, W, Fe, Si and Co, or Ti, Zr, V, Ni, Cr One or more rare earth elements and one or more elements selected from the group consisting of Mn and Al, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and one or more rare earth elements, Ma Is Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and La
Embodiment 27. An alloy according to any of embodiments 1 to 26, comprising

E28:Tiを約0.1〜約60%、Zrを約0.1〜約40%、0<V<60%、Crを約1%〜約56%、Mnを約5〜約22%、Niを約0.1〜約57%、Snを0〜約3%、Alを約0.1〜約10%、Coを約0.1〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.1〜約10%、または
Tiを約5〜約15%、Zrを約18〜約29%、Vを約3.0〜約13%、Crを約1〜約10%、Mnを約6〜約18%、Niを約29〜約41%、Alを約0.1〜約0.7%、Coを約2〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.7〜約8%、または
Tiを約11〜約13%、Zrを約21〜約23%、Vを約9〜約11%、Crを約6〜約9%、Mnを約6〜約9%、Niを約31〜約34%、Alを約0.3〜約0.6%、Coを約2〜約8%、および1種以上の希土類元素を約1〜約7%、
含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい、実施形態1から27までのいずれか記載の合金。
E28: about 0.1 to about 60% Ti, about 0.1 to about 40% Zr, 0 <V <60%, about 1% to about 56% Cr, about 5% to about 22% Mn, About 0.1 to about 57% Ni, 0 to about 3% Sn, about 0.1 to about 10% Al, about 0.1 to about 11% Co, and about one or more rare earth elements 0.1 to about 10%, or Ti about 5 to about 15%, Zr about 18 to about 29%, V about 3.0 to about 13%, Cr about 1 to about 10%, Mn about 6 to about 18%, Ni about 29 to about 41%, Al about 0.1 to about 0.7%, Co about 2 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.7 to about About 8%, or Ti about 11 to about 13%, Zr about 21 to about 23%, V about 9 to about 11%, Cr about 6 to about 9%, Mn about 6 to about 9%, About 31 to about 34% of Ni and about 0.3 to about 0 of Al 6%, from about 2 to about 8% Co, and one or more rare earth elements from about 1 to about 7%,
Embodiment 28. An alloy according to any of embodiments 1 to 27, comprising, wherein the percentages are atomic%, totaling 100%.

E29:50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで約93%、約94%、約95%、約96%、または約97%の高い割合の放電性能、または≧93%、≧94%、≧95%、≧96%、または≧97%の高い割合の放電性能を示し、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、かつ/または
≦10、≦9、≦8、≦7、≦6、≦5、または≦4Ω・gの、または約2〜約10、約3〜約9、約3〜約8、約3〜約7、約3〜約6、約3〜約5、または約3〜約4Ω・gの、1つの主相または複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約5〜約20、約7〜約18、約9〜約16、約10〜約15または約11〜約15Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約1〜約5、約1〜約4、約1〜約3もしくは約1.5〜約2.5秒の、または≦4、≦3もしくは≦2秒の、1つの主相または複数の主相の−40℃での表面触媒性能を示す、実施形態1から28までのいずれか記載の合金。
E29: a discharge capacity measured at 50MAg -1, and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4MAg -1, third time cycle of about 93%, about 94%, about 95%, about 96%, or about High rate discharge performance of 97%, or high rate discharge performance of ≧ 93%, ≧ 94%, ≧ 95%, ≧ 96%, or ≧ 97%, apply alkali pretreatment before half-cell measurement Rather, measured with a liquid cell design on a partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode, where each sample electrode was charged at a constant current density of 50 mAg −1 for 10 hours and then 50 mAg −. discharged at a first current density, 12 and 4MAg -1 twice pull continues, and / or ≦ 10, ≦ 9, ≦ 8 , ≦ 7, ≦ 6, of ≦ 5 or ≦ 4ohm · g,, or About 2 to about 10, about 3 to about 9, about 3 to about 8, about 3 to about 7, about 3 Exhibit charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for a main phase or phases of about 6, about 3 to about 5, or about 3 to about 4 Ω · g, and / or about 5 to about Exhibit a charge transfer resistance (R) at −40 ° C. of about 20, about 7 to about 18, about 9 to about 16, about 10 to about 15, or about 11 to about 15 Ω · g, and / or about 1 to about 5, about 1 to about 4, about 1 to about 3 or about 1.5 to about 2.5 seconds, or ≦ 4, ≦ 3 or ≦ 2 seconds of one main phase or a plurality of main phases −40 29. An alloy according to any of embodiments 1 to 28, which exhibits surface catalyst performance at 0 ° C.

以下は、実施形態の別の一式である。   The following is another set of embodiments.

E1:境界領域に隣接する金属領域、例えば境界領域によって隔てられた金属領域を有する、水素吸蔵合金、例えば改善された低温特性を有する水素吸蔵合金であって、ここで前記境界領域は、長さおよび平均幅を有し、前記幅が、約12nm〜約1100nm、約17〜約1000nm、約20nm〜約1000nm、約20nm〜約900nm、約20nm〜約800nm、約20nm〜約700nm、約17nm〜約600nm、約20nm〜約500nm、約25nm〜約400nm、約30nm〜約300nm、約35nm〜約200nm、または約40nm〜約100nmである水素吸蔵合金。   E1: a hydrogen storage alloy having a metal region adjacent to the boundary region, for example a metal region separated by the boundary region, for example a hydrogen storage alloy having improved low temperature properties, wherein the boundary region has a length And having an average width of about 12 nm to about 1100 nm, about 17 to about 1000 nm, about 20 nm to about 1000 nm, about 20 nm to about 900 nm, about 20 nm to about 800 nm, about 20 nm to about 700 nm, about 17 nm to A hydrogen storage alloy that is about 600 nm, about 20 nm to about 500 nm, about 25 nm to about 400 nm, about 30 nm to about 300 nm, about 35 nm to about 200 nm, or about 40 nm to about 100 nm.

E2:前記境界領域が、金属酸化物、例えばNiおよび/またはCr金属酸化物、例えばNi/Cr金属酸化物を含有する、実施形態1記載の水素吸蔵合金。   E2: The hydrogen storage alloy according to embodiment 1, wherein the boundary region contains a metal oxide, such as Ni and / or Cr metal oxide, such as Ni / Cr metal oxide.

E3:金属酸化物を基準として、金属酸化物を基準として、前記金属酸化物が、酸素を≧60原子%、酸素を≧62原子%、酸素を≧64原子%、酸素を≧66原子%、または酸素を≧68原子%含有するか、または酸素を約60原子%〜約82原子%、酸素を約63〜約77原子%、酸素を約64原子%〜約75原子%、酸素を約65原子%〜約72原子%、または酸素を約66原子%〜約70原子%含有するか、または酸素を約60原子%、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81または約82原子%含有する、実施形態2記載の合金。   E3: on the basis of metal oxide, on the basis of metal oxide, the metal oxide has oxygen of ≧ 60 atomic%, oxygen of ≧ 62 atomic%, oxygen of ≧ 64 atomic%, oxygen of ≧ 66 atomic%, Or about 68 atomic percent to about 82 atomic percent oxygen, about 63 to about 77 atomic percent oxygen, about 64 atomic percent to about 75 atomic percent oxygen, about 65 atomic percent oxygen From about 66 atomic percent to about 70 atomic percent, or from about 60 atomic percent, about 61, about 62, about 63, about 64, about 65, about 66, About 67, about 68, about 69, about 70, about 71, about 72, about 73, about 74, about 75, about 76, about 77, about 78, about 79, about 80, about 81 or about 82 atomic% The alloy according to embodiment 2.

E4:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてCrを≧2原子%、Crを≧3原子%、Crを≧4原子%、またはCrを≧5原子%;またはCrを約2原子%〜約8原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、またはCrを4原子%〜約7原子%;またはCrを約2原子%、約3、約4、約5、約6、約7、または約8原子%含有する、実施形態2または3記載の合金。   E4: The metal oxide is based on the metal oxide, Cr ≧ 2 atomic%, Cr ≧ 3 atomic%, Cr ≧ 4 atomic%, or Cr ≧ 5 atomic%; or Cr about 2 atomic% About 8 atomic percent, Cr about 3 atomic percent to about 8 atomic percent, or Cr 4 atomic percent to about 7 atomic percent; or Cr about 2 atomic percent, about 3, about 4, about 5, about 6, The alloy of embodiment 2 or 3, comprising about 7 or about 8 atomic%.

E5:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてNiを≧16原子%、Niを≧17原子%、Niを≧18原子%、またはNiを≧19原子%;またはNiを約16原子%〜約23原子%、Niを約17原子%〜約22原子%、またはNiを18〜約21原子%;またはNiを約16原子%、約17、約18、約19、約20、約21、約22、または約23原子%含有する、実施形態2から4までのいずれか記載の合金。   E5: the metal oxide is based on the metal oxide, Ni ≧ 16 atomic%, Ni ≧ 17 atomic%, Ni ≧ 18 atomic%, or Ni ≧ 19 atomic%; or Ni about 16 atomic% To about 23 atomic percent, Ni from about 17 atomic percent to about 22 atomic percent, or Ni from 18 to about 21 atomic percent; or Ni from about 16 atomic percent, about 17, about 18, about 19, about 20, about 21 Embodiment 5. An alloy according to any of embodiments 2 to 4, containing about 22 or about 23 atomic percent.

E6:Ni/Cr酸化物が、金属酸化物を基準として酸素を約64原子%〜約71原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、およびNiを約16原子%〜約21原子%含有する、実施形態2から5のいずれか記載の合金。   E6: Ni / Cr oxide is about 64 atomic percent to about 71 atomic percent oxygen, about 3 atomic percent to about 8 atomic percent Cr, and about 16 atomic percent to about 21 atomic percent Ni based on the metal oxide The alloy according to any one of Embodiments 2 to 5, which contains:

E7:Ni/Cr酸化物が、酸素、Ni、Cr、ならびにAl、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素を含有する、実施形態2から6までのいずれか記載の合金。   E7: The embodiments 2 to 6 wherein the Ni / Cr oxide contains one or more elements selected from the group consisting of oxygen, Ni, Cr and Al, Ti, V, Mn, Co and Zr Any alloy described.

E8:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域の長さに沿って走る少なくとも1つの流路を有し、ここで前記流路は、バルク金属領域への電解質の輸送を可能にすることができる、実施形態1から7までのいずれか記載の合金。   E8: the boundary region has at least one flow path having a length and an average width and running along the length of the boundary area, wherein the flow path is electrolyte transport to the bulk metal region Embodiment 8. An alloy according to any of embodiments 1 to 7, which can enable

E9:前記境界領域が、約4nm〜約40nm、約5nm〜約35nm、約7nm〜約30nm、または約8nm〜約25nmの平均幅を有する少なくとも1つの流路を有する、実施形態1から8までのいずれか記載の合金。   E9: Embodiments 1 to 8 wherein the boundary region has at least one flow path having an average width of about 4 nm to about 40 nm, about 5 nm to about 35 nm, about 7 nm to about 30 nm, or about 8 nm to about 25 nm An alloy according to any one of the above.

E10:前記境界領域が、金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有する、実施形態1から9までのいずれか記載の合金。   E10: The alloy of any of embodiments 1-9, wherein the boundary region has a transition oxide zone adjacent to the metal region.

E11:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、かつ金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行帯域が、境界領域の長さに沿って走る、実施形態1から10までのいずれか記載の合金。   E11: Embodiments 1 to 10 wherein the boundary region has a length and an average width and has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition zone running along the length of the boundary region An alloy according to any one of the above.

E12:前記境界領域が、金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行酸化物帯域は、約4nm〜約30nm、約5nm〜約25nm、約7nm〜約20nm、または約8nm〜約17nmの平均幅を有する、実施形態1から11までのいずれか記載の合金。   E12: the boundary region has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition oxide zone being about 4 nm to about 30 nm, about 5 nm to about 25 nm, about 7 nm to about 20 nm, or about 8 nm to about Embodiment 12. The alloy of any of embodiments 1 to 11 having an average width of 17 nm.

E13:前記境界領域が、金属酸化物帯域を有する、実施形態1から12までのいずれか記載の合金。   E13: The alloy according to any one of embodiments 1 to 12, wherein the boundary region has a metal oxide zone.

E14:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域の長さに沿って走る金属酸化物帯域を有する、実施形態1から13までのいずれか記載の合金。   E14: The alloy according to any of embodiments 1-13, wherein the boundary region has a length and an average width and has a metal oxide zone that runs along the length of the boundary region.

E15:前記境界領域が、約5nm〜約500nm、約6nm〜約400nm、約7nm〜約300nm、約8nm〜約200nm、または約8nm〜約100nmの平均幅を有する金属酸化物帯域を有する、実施形態1から14までのいずれか記載の合金。   E15: The boundary region has a metal oxide zone having an average width of about 5 nm to about 500 nm, about 6 nm to about 400 nm, about 7 nm to about 300 nm, about 8 nm to about 200 nm, or about 8 nm to about 100 nm 15. The alloy according to any one of forms 1 to 14.

E16:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有し、ここでそれぞれは互いに並走している、実施形態1から15までのいずれか記載の合金。   E16: a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition, wherein the boundary region has a length and an average width, and runs along the length of the boundary region, respectively, over the width Embodiments having an oxide zone or having a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition oxide zone across the width, wherein each runs parallel to each other The alloy according to any one of 1 to 15.

E17:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ前記境界領域の長さに沿って走る第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態1から16までのいずれか記載の合金。   E17: a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide, wherein the boundary region has a length and an average width, and runs along the length of the boundary region, respectively, over the width Embodiment 17. The alloy of any of embodiments 1 to 16, having a zone or having a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone each running parallel to each other across the width.

E18:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態1から17までのいずれか記載の合金。   E18: the first transition oxide zone, the metal oxide zone, the flow path, and the first zone having a length and an average width, and running along the length of the boundary region, respectively, over the width Embodiment 1 having two transition oxide zones, or having a first transition oxide zone, a metal oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone, each running parallel to each other across the width. 18. An alloy according to any one of 17 to 17.

E19:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であるか;または前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であり、かつ前記幅は、前記長さに沿って実質的に均一である、実施形態1から18までのいずれか記載の合金。   E19: the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times, or ≧ 24 times the average width Or the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times the average width, or Embodiment 19. The alloy of any of embodiments 1 through 18, wherein ≧ 24 times and the width is substantially uniform along the length.

E20:前記境界領域が、約20nm〜約500nmの平均幅を有する、実施形態1から19までのいずれか記載の合金。   E20: The alloy of any of embodiments 1-19, wherein the boundary region has an average width of about 20 nm to about 500 nm.

E21:1種以上の希土類元素を約0.1原子%〜約10.0原子%、約0.7〜約8.0原子%、約1.0〜約7.0原子%、約1.5〜約6.0原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約2.0〜約5.5原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約1.5、約2.0、約2.5、約3.0、約3.5、約4.0、約4.5、約5.0、約5.5、約6.0、約6.5、約7.0、約7.5または約8.0原子%、およびこれらの間にある水準で含有する、実施形態1から20までのいずれか記載の合金。   E21: about 0.1 atomic% to about 10.0 atomic%, about 0.7 to about 8.0 atomic%, about 1.0 to about 7.0 atomic%, about 1. 5 to about 6.0 atomic percent, or about 2.0 to about 5.5 atomic percent of one or more rare earth elements, or about 1.5 to about 2 of one or more rare earth elements. 0.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, about 7 Embodiment 21. The alloy of any of embodiments 1 to 20, containing 0.0, about 7.5, or about 8.0 atomic percent, and levels in between.

E22:少なくとも1つの主相、および少なくとも1つの二次相を有する、実施形態1から21までのいずれか記載の合金。   E22: The alloy according to any of embodiments 1-21, having at least one main phase and at least one secondary phase.

E23:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から22までのいずれか記載の合金であって、前記二次相が1種以上の希土類元素を含有する合金。   E23: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 22, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains one or more rare earth elements.

E24:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から23までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がNiを含有する合金。   E24: The alloy according to any one of embodiments 1 to 23, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains Ni.

E25:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から24までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がLaおよびNiを含有する合金。   E25: The alloy according to any one of embodiments 1 to 24, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains La and Ni.

E26:i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)V、Cr、Mn、Ni、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、その他の遷移金属および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにV、Mn、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有し、
例えばここでii)の、i)に対する原子比率が、約2.02〜約2.45である、実施形態1から25までのいずれか記載の合金。ii)の、i)に対する原子比率は例えば、約2.04〜約2.40、約2.10〜約2.38、約2.20〜約2.36、または約2.20〜約2.36である。
E26: i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) V, Cr, Mn, Ni, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si And one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, or i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni, Cr And one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, other transition metals and rare earth elements, or i) selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf Ii) Ni, Cr, and one or more elements selected from the group consisting of V, Mn, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and rare earth elements Including And,
Embodiment 26. The alloy of any of embodiments 1 through 25, wherein, for example, the atomic ratio of ii) to i) is from about 2.02 to about 2.45. The atomic ratio of ii) to i) is, for example, from about 2.04 to about 2.40, from about 2.10 to about 2.38, from about 2.20 to about 2.36, or from about 2.20 to about 2. .36.

E27:C14もしくはC15ラーベス主相を有するか、またはC14およびC15ラーベス主相を有する、実施形態1から26までのいずれか記載の合金。   E27: An alloy according to any of embodiments 1 to 26, having a C14 or C15 Laves main phase or having a C14 and C15 Laves main phase.

E28:C14もしくはC15ラーベス主相、または14およびC15ラーベス主相、
LaおよびNiを含有する電気化学的に活性な吸蔵性二次相>0.5質量%、および
TiおよびNiを含有する触媒二次相約0.3質量%〜約15質量%、
を有する、実施形態1から27までのいずれか記載の合金。
E28: C14 or C15 Laves main phase, or 14 and C15 Laves main phase,
An electrochemically active occlusion secondary phase containing La and Ni> 0.5 wt%, and a catalyst secondary phase containing Ti and Ni, about 0.3 wt% to about 15 wt%,
Embodiment 28. An alloy according to any of embodiments 1 to 27, having

E29:Ti、Zr、V、Ni、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、Ni、Mn、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Cr、V、Niおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、およびその他の遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、Sn、Al、Cu、Mo、W、Fe、SiおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、およびAlから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、Coおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、CoおよびLa
を含有する、実施形態1から28までのいずれか記載の合金。
E29: Ti, Zr, V, Ni, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Zr, Ni, Mn, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Cr, V, Ni and one or more rare earth elements A rare earth element, or one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, V, Ni, Cr, and B, Al, Si, Sn, and other transition metals, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, one or more rare earth elements, and one or more elements selected from the group consisting of Mn, Sn, Al, Cu, Mo, W, Fe, Si and Co, or Ti, Zr, V, Ni, Cr One or more rare earth elements and one or more elements selected from the group consisting of Mn and Al, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and one or more rare earth elements, Ma Is Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and La
The alloy according to any of embodiments 1-28, comprising

E30:Tiを約0.1〜約60%、Zrを約0.1〜約40%、0<V<60%、Crを約1%〜約56%、Mnを約5〜約22%、Niを約0.1〜約57%、Snを0〜約3%、Alを約0.1〜約10%、Coを約0.1〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.1〜約10%、または
Tiを約5〜約15%、Zrを約18〜約29%、Vを約3.0〜約13%、Crを約1〜約10%、Mnを約6〜約18%、Niを約29〜約41%、Alを約0.1〜約0.7%、Coを約2〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.7〜約8%、または
Tiを約11〜約13%、Zrを約21〜約23%、Vを約9〜約11%、Crを約6〜約9%、Mnを約6〜約9%、Niを約31〜約34%、Alを約0.3〜約0.6%、Coを約2〜約8%、および1種以上の希土類元素を約1〜約7%
含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい、実施形態1から29までのいずれか記載の合金。
E30: about 0.1 to about 60% Ti, about 0.1 to about 40% Zr, 0 <V <60%, about 1% to about 56% Cr, about 5 to about 22% Mn, About 0.1 to about 57% Ni, 0 to about 3% Sn, about 0.1 to about 10% Al, about 0.1 to about 11% Co, and about one or more rare earth elements 0.1 to about 10%, or Ti about 5 to about 15%, Zr about 18 to about 29%, V about 3.0 to about 13%, Cr about 1 to about 10%, Mn about 6 to about 18%, Ni about 29 to about 41%, Al about 0.1 to about 0.7%, Co about 2 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.7 to about About 8%, or Ti about 11 to about 13%, Zr about 21 to about 23%, V about 9 to about 11%, Cr about 6 to about 9%, Mn about 6 to about 9%, About 31 to about 34% of Ni and about 0.3 to about 0 of Al 6%, from about 2 to about 8% Co, and one or more rare earth elements from about 1 to about 7%
30. An alloy according to any of embodiments 1 to 29, wherein the percentage is atomic%, and equals a total of 100%.

E31:50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで約93%、約94%、約95%、約96%、または約97%の高い割合の放電性能、または≧93%、≧94%、≧95%、≧96%、または≧97%の高い割合の放電性能を示し、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、かつ/または
≦10、≦9、≦8、≦7、≦6、≦5、または≦4Ω・gの、または約2〜約10、約3〜約9、約3〜約8、約3〜約7、約3〜約6、約3〜約5、または約3〜約4Ω・gの、1つの主相または複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約5〜約20、約7〜約18、約9〜約16、約10〜約15または約11〜約15Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約1〜約5、約1〜約4、約1〜約3もしくは約1.5〜約2.5秒の、または≦4、≦3もしくは≦2秒の、1つの主相または複数の主相の−40℃での表面触媒性能を示す、実施形態1から30までのいずれか記載の合金。
E31: a discharge capacity measured at 50MAg -1, and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4MAg -1, third time cycle of about 93%, about 94%, about 95%, about 96%, or about High rate discharge performance of 97%, or high rate discharge performance of ≧ 93%, ≧ 94%, ≧ 95%, ≧ 96%, or ≧ 97%, apply alkali pretreatment before half-cell measurement Rather, measured with a liquid cell design on a partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode, where each sample electrode was charged at a constant current density of 50 mAg −1 for 10 hours and then 50 mAg −. discharged at a first current density, 12 and 4MAg -1 twice pull continues, and / or ≦ 10, ≦ 9, ≦ 8 , ≦ 7, ≦ 6, of ≦ 5 or ≦ 4ohm · g,, or About 2 to about 10, about 3 to about 9, about 3 to about 8, about 3 to about 7, about 3 Exhibit charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for a main phase or phases of about 6, about 3 to about 5, or about 3 to about 4 Ω · g, and / or about 5 to about Exhibit a charge transfer resistance (R) at −40 ° C. of about 20, about 7 to about 18, about 9 to about 16, about 10 to about 15, or about 11 to about 15 Ω · g, and / or about 1 to about 5, about 1 to about 4, about 1 to about 3 or about 1.5 to about 2.5 seconds, or ≦ 4, ≦ 3 or ≦ 2 seconds of one main phase or a plurality of main phases −40 Embodiment 31. The alloy of any of embodiments 1 to 30, which exhibits surface catalyst performance at 0C.

以下は、実施形態の別の一式である。   The following is another set of embodiments.

E1:1つまたは複数のバルク金属領域と、金属酸化物を含有する金属酸化物帯域とを有する、水素吸蔵合金、例えば改善された低温特性を有する水素吸蔵合金であって、前記酸化物帯域は、少なくとも1つの流路に並走しており、ここで前記流路は、バルク領域への電解質の輸送を可能にすることができる水素吸蔵合金。   E1: a hydrogen storage alloy having one or more bulk metal regions and a metal oxide zone containing a metal oxide, eg, a hydrogen storage alloy having improved low temperature properties, wherein the oxide zone is , Parallel to at least one flow path, wherein the flow path is capable of allowing electrolyte transport to the bulk region.

E2:前記金属酸化物が、Niおよび/またはCr金属酸化物、例えばNi/Cr金属酸化物である、実施形態1記載の水素吸蔵合金。   E2: The hydrogen storage alloy according to embodiment 1, wherein the metal oxide is a Ni and / or Cr metal oxide, for example, a Ni / Cr metal oxide.

E3:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として、酸素を≧60原子%、酸素を≧62原子%、酸素を≧64原子%、酸素を≧66原子%、または酸素を≧68原子%含有するか、または酸素を約60原子%〜約82原子%、酸素を約63〜約77原子%、酸素を約64原子%〜約75原子%、酸素を約65原子%〜約72原子%、または酸素を約66原子%〜約70原子%含有するか、または酸素を約60原子%、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81または約82原子%含有する、実施形態1または2記載の合金。   E3: the metal oxide is based on the metal oxide, oxygen ≧ 60 atomic%, oxygen ≧ 62 atomic%, oxygen ≧ 64 atomic%, oxygen ≧ 66 atomic%, or oxygen ≧ 68 atomic% Or about 60 atom% to about 82 atom%, oxygen about 63 to about 77 atom%, oxygen about 64 atom% to about 75 atom%, oxygen about 65 atom% to about 72 atom% Or about 66 atomic percent to about 70 atomic percent of oxygen, or about 60 atomic percent, about 61, about 62, about 63, about 64, about 65, about 66, about 67, about 68, about 69, about 70, about 71, about 72, about 73, about 74, about 75, about 76, about 77, about 78, about 79, about 80, about 81 or about 82 atomic%, Embodiment 1 or 2 The described alloy.

E4:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として酸素を約60原子%〜約82原子%含有する、実施形態1から3までのいずれか記載の合金。   E4: The alloy according to any of embodiments 1 to 3, wherein the metal oxide contains about 60 atomic% to about 82 atomic% of oxygen based on the metal oxide.

E5:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてCrを≧2原子%、Crを≧3原子%、Crを≧4原子%、またはCrを≧5原子%;またはCrを約2原子%〜約8原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、またはCrを4原子%〜約7原子%;またはCrを約2原子%、約3、約4、約5、約6、約7、または約8原子%含有する、実施形態1から4までのいずれか記載の合金。   E5: the metal oxide is based on metal oxide, Cr ≧ 2 atomic%, Cr ≧ 3 atomic%, Cr ≧ 4 atomic%, or Cr ≧ 5 atomic%; or Cr about 2 atomic% About 8 atomic percent, Cr about 3 atomic percent to about 8 atomic percent, or Cr 4 atomic percent to about 7 atomic percent; or Cr about 2 atomic percent, about 3, about 4, about 5, about 6, Embodiment 5. An alloy according to any of embodiments 1 to 4, containing about 7 or about 8 atomic%.

E6:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてNiを≧16原子%、Niを≧17原子%、Niを≧18原子%、またはNiを≧19原子%;またはNiを約16原子%〜約23原子%、Niを約17原子%〜約22原子%、またはNiを18原子%〜約21原子%;またはNiを約16原子%、約17、約18、約19、約20、約21、約22、または約23原子%含有する、実施形態1から5までのいずれか記載の合金。   E6: the metal oxide is based on the metal oxide, Ni ≧ 16 atomic%, Ni ≧ 17 atomic%, Ni ≧ 18 atomic%, or Ni ≧ 19 atomic%; or Ni about 16 atomic% To about 23 atom%, Ni to about 17 atom% to about 22 atom%, or Ni to 18 atom% to about 21 atom%; or Ni to about 16 atom%, about 17, about 18, about 19, about 20, Embodiment 6. The alloy of any of embodiments 1 to 5, containing about 21, about 22, or about 23 atomic percent.

E7:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として酸素を約64原子%〜約71原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、およびNiを約16〜約21原子%含有する、実施形態1から6までのいずれか記載の合金。   E7: The metal oxide contains about 64 atomic% to about 71 atomic% oxygen, about 3 atomic% to about 8 atomic% Cr, and about 16 to about 21 atomic% Ni based on the metal oxide The alloy according to any one of Embodiments 1 to 6.

E8:前記金属酸化物が、酸素、Ni、Cr、ならびにAl、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素を含有し、例えばここでAl、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素は、金属酸化物を基準として、前記酸化物中に合計で、約1原子%〜約17原子%、約2原子%〜約14原子%、約3原子%〜約12原子%、約3原子%〜約10原子%、または約4原子%〜約9原子%存在する、実施形態1から7までのいずれか記載の合金。   E8: The metal oxide contains one or more elements selected from the group consisting of oxygen, Ni, Cr, and Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr, for example, where Al, Ti, V One or more elements selected from the group consisting of Mn, Co, and Zr, based on the metal oxide, total about 1 atom% to about 17 atom%, about 2 atom% to Embodiment 8. The alloy of any of embodiments 1 to 7, wherein the alloy is present from about 14 atom%, from about 3 atom% to about 12 atom%, from about 3 atom% to about 10 atom%, or from about 4 atom% to about 9 atom%. .

E9:前記流路が、長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さは、前記平均幅の≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍である、実施形態1から8までのいずれか記載の合金。   E9: the flow path has a length and an average width, wherein the length is ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times, or ≧ 24 times the average width; The alloy according to any one of Embodiments 1 to 8.

E10:前記少なくとも1つの流路が、約4nm〜約40nm、約5nm〜約35nm、約7nm〜約30nm、または約8nm〜約25nmの平均幅を有する、実施形態1から9までのいずれか記載の合金。   E10: Any of embodiments 1-9, wherein the at least one flow path has an average width of about 4 nm to about 40 nm, about 5 nm to about 35 nm, about 7 nm to about 30 nm, or about 8 nm to about 25 nm. Alloy.

E11:前記流路が、金属領域に隣接する移行酸化物帯域に隣接しており、この移行酸化物帯域は、約4nm〜約30nm、約5nm〜約25nm、約7nm〜約20nm、または約8nm〜約17nmの平均幅を有する、実施形態1から10までのいずれか記載の合金。   E11: The flow path is adjacent to a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition oxide zone being about 4 nm to about 30 nm, about 5 nm to about 25 nm, about 7 nm to about 20 nm, or about 8 nm. Embodiment 11. The alloy of any of embodiments 1 to 10, having an average width of about 17 nm.

E12:前記金属酸化物帯域が、約5nm〜約500nm、約6nm〜約400nm、約7nm〜約300nm、約8nm〜約200nm、または約8nm〜約100nmの平均幅を有する、実施形態1から11までのいずれか記載の合金。   E12: Embodiments 1-11 wherein the metal oxide band has an average width of about 5 nm to about 500 nm, about 6 nm to about 400 nm, about 7 nm to about 300 nm, about 8 nm to about 200 nm, or about 8 nm to about 100 nm Any alloy up to.

E13:移行酸化物帯域を有する、実施形態1から12までのいずれか記載の合金であって、移行帯域が、前記金属酸化物帯域と並走している合金。   E13: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 12, having a transition oxide zone, wherein the transition zone runs parallel to the metal oxide zone.

E14:1種以上の希土類元素を約0.1原子%〜約10.0原子%、約0.7〜約8.0原子%、約1.0〜約7.0原子%、約1.5〜約6.0原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約2.0〜約5.5原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約1.5、約2.0、約2.5、約3.0、約3.5、約4.0、約4.5、約5.0、約5.5、約6.0、約6.5、約7.0、約7.5または約8.0原子%、およびこれらの間にある水準で含有する、実施形態1から13までのいずれか記載の合金。   E14: about 0.1 atomic% to about 10.0 atomic%, about 0.7 to about 8.0 atomic%, about 1.0 to about 7.0 atomic%, about 1. 5 to about 6.0 atomic percent, or about 2.0 to about 5.5 atomic percent of one or more rare earth elements, or about 1.5 to about 2 of one or more rare earth elements. 0.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, about 7 The alloy of any of embodiments 1-13, containing 0.0, about 7.5, or about 8.0 atomic percent, and levels in between.

E15:少なくとも1つの主相、および少なくとも1つの二次相を有する、実施形態1から14までのいずれか記載の合金。   E15: The alloy according to any of embodiments 1 to 14, having at least one main phase and at least one secondary phase.

E16:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から15までのいずれか記載の合金であって、前記二次相が1種以上の希土類元素を含有する合金。   E16: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 15, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains one or more rare earth elements.

E17:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から16までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がNiを含有する合金。   E17: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 16, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains Ni.

E18:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から17までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がLaおよびNiを含有する合金。   E18: The alloy according to any one of embodiments 1 to 17, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains La and Ni.

E19:i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)V、Cr、Mn、Ni、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、その他の遷移金属および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにV、Mn、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有し、
例えばここでii)の、i)に対する原子比率が、約2.02〜約2.45である、実施形態1から18までのいずれか記載の合金。ii)の、i)に対する原子比率は例えば、約2.04〜約2.40、約2.10〜約2.38、約2.20〜約2.36、または約2.20〜約2.36である。
E19: i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) V, Cr, Mn, Ni, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si And one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, or i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni, Cr And one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, other transition metals and rare earth elements, or i) selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf Ii) Ni, Cr, and one or more elements selected from the group consisting of V, Mn, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and rare earth elements Including And,
For example, an alloy according to any of embodiments 1 to 18, wherein the atomic ratio of ii) to i) is from about 2.02 to about 2.45. The atomic ratio of ii) to i) is, for example, from about 2.04 to about 2.40, from about 2.10 to about 2.38, from about 2.20 to about 2.36, or from about 2.20 to about 2. .36.

E20:C14もしくはC15ラーベス主相を有するか、またはC14およびC15ラーベス主相を有する、実施形態1から19までのいずれか記載の合金。   E20: The alloy according to any of embodiments 1-19, having a C14 or C15 Laves main phase, or having a C14 and C15 Laves main phase.

E21:C14もしくはC15ラーベス主相、または14およびC15ラーベス主相、
LaおよびNiを含有する電気化学的に活性な吸蔵性二次相>0.5質量%、および
TiおよびNiを含有する触媒二次相約0.3質量%〜約15質量%、
を有する、実施形態1から20までのいずれか記載の合金。
E21: C14 or C15 Laves main phase, or 14 and C15 Laves main phase,
An electrochemically active occlusion secondary phase containing La and Ni> 0.5 wt%, and a catalyst secondary phase containing Ti and Ni, about 0.3 wt% to about 15 wt%,
Embodiment 21. An alloy according to any of embodiments 1 to 20 having

E22:Ti、Zr、V、Ni、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、Ni、Mn、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Cr、V、Niおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、およびその他の遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、Sn、Al、Cu、Mo、W、Fe、SiおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、およびAlから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、Coおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、CoおよびLa
を含有する、実施形態1から21までのいずれか記載の合金。
E22: Ti, Zr, V, Ni, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Zr, Ni, Mn, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Cr, V, Ni and one or more rare earth elements A rare earth element, or one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, V, Ni, Cr, and B, Al, Si, Sn, and other transition metals, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, one or more rare earth elements, and one or more elements selected from the group consisting of Mn, Sn, Al, Cu, Mo, W, Fe, Si and Co, or Ti, Zr, V, Ni, Cr One or more rare earth elements and one or more elements selected from the group consisting of Mn and Al, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and one or more rare earth elements, Ma Is Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and La
The alloy according to any one of embodiments 1 to 21, which contains

E23:Tiを約0.1〜約60%、Zrを約0.1〜約40%、0<V<60%、Crを約1%〜約56%、Mnを約5〜約22%、Niを約0.1〜約57%、Snを0〜約3%、Alを約0.1〜約10%、Coを約0.1〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.1〜約10%、または
Tiを約5〜約15%、Zrを約18〜約29%、Vを約3.0〜約13%、Crを約1〜約10%、Mnを約6〜約18%、Niを約29〜約41%、Alを約0.1〜約0.7%、Coを約2〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.7〜約8%、または
Tiを約11〜約13%、Zrを約21〜約23%、Vを約9〜約11%、Crを約6〜約9%、Mnを約6〜約9%、Niを約31〜約34%、Alを約0.3〜約0.6%、Coを約2〜約8%、および1種以上の希土類元素を約1〜約7%
含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい、実施形態1から22までのいずれか記載の合金。
E23: about 0.1 to about 60% Ti, about 0.1 to about 40% Zr, 0 <V <60%, about 1% to about 56% Cr, about 5 to about 22% Mn, About 0.1 to about 57% Ni, 0 to about 3% Sn, about 0.1 to about 10% Al, about 0.1 to about 11% Co, and about one or more rare earth elements 0.1 to about 10%, or Ti about 5 to about 15%, Zr about 18 to about 29%, V about 3.0 to about 13%, Cr about 1 to about 10%, Mn about 6 to about 18%, Ni about 29 to about 41%, Al about 0.1 to about 0.7%, Co about 2 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.7 to about About 8%, or Ti about 11 to about 13%, Zr about 21 to about 23%, V about 9 to about 11%, Cr about 6 to about 9%, Mn about 6 to about 9%, About 31 to about 34% of Ni and about 0.3 to about 0 of Al 6%, from about 2 to about 8% Co, and one or more rare earth elements from about 1 to about 7%
Embodiment 24. An alloy according to any of embodiments 1 to 22, comprising, wherein the percentages are atomic%, and equal to 100% in total.

E24:50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで約93%、約94%、約95%、約96%、または約97%の高い割合の放電性能、または≧93%、≧94%、≧95%、≧96%、または≧97%の高い割合の放電性能を示し、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、かつ/または
≦10、≦9、≦8、≦7、≦6、≦5、または≦4Ω・gの、または約2〜約10、約3〜約9、約3〜約8、約3〜約7、約3〜約6、約3〜約5、または約3〜約4Ω・gの、1つの主相または複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約5〜約20、約7〜約18、約9〜約16、約10〜約15または約11〜約15Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約1〜約5、約1〜約4、約1〜約3もしくは約1.5〜約2.5秒の、または≦4、≦3もしくは≦2秒の、1つの主相または複数の主相の−40℃での表面触媒性能を示す、実施形態1から23までのいずれか記載の合金。
E24: a discharge capacity measured at 50MAg -1, and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4MAg -1, third time cycle of about 93%, about 94%, about 95%, about 96%, or about High rate discharge performance of 97%, or high rate discharge performance of ≧ 93%, ≧ 94%, ≧ 95%, ≧ 96%, or ≧ 97%, apply alkali pretreatment before half-cell measurement Rather, measured with a liquid cell design on a partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode, where each sample electrode was charged at a constant current density of 50 mAg −1 for 10 hours and then 50 mAg −. discharged at a first current density, 12 and 4MAg -1 twice pull continues, and / or ≦ 10, ≦ 9, ≦ 8 , ≦ 7, ≦ 6, of ≦ 5 or ≦ 4ohm · g,, or About 2 to about 10, about 3 to about 9, about 3 to about 8, about 3 to about 7, about 3 Exhibit charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for a main phase or phases of about 6, about 3 to about 5, or about 3 to about 4 Ω · g, and / or about 5 to about Exhibit a charge transfer resistance (R) at −40 ° C. of about 20, about 7 to about 18, about 9 to about 16, about 10 to about 15, or about 11 to about 15 Ω · g, and / or about 1 to about 5, about 1 to about 4, about 1 to about 3 or about 1.5 to about 2.5 seconds, or ≦ 4, ≦ 3 or ≦ 2 seconds of one main phase or a plurality of main phases −40 Embodiment 24. The alloy of any of embodiments 1 to 23, which exhibits surface catalyst performance at 0C.

本発明のさらなる実施形態を幾つか、以下に記す。   Some further embodiments of the invention are described below.

E1:Niおよび/またはCr金属酸化物、例えばNi/Cr金属酸化物を含有する、水素吸蔵合金、例えば改善された低温特性を有する水素吸蔵合金であって、例えばNiおよびCrを含有するNi/Cr金属酸化物を含有し、これらはそれぞれ、他のそれぞれの金属(あらゆる他の金属またはメタロイド)よりも高い原子パーセントで存在する水素吸蔵合金。   E1: Hydrogen storage alloys containing Ni and / or Cr metal oxides, such as Ni / Cr metal oxides, eg hydrogen storage alloys with improved low temperature properties, for example Ni / Cr containing Ni / Cr Hydrogen storage alloys that contain Cr metal oxides, each of which is present in a higher atomic percentage than any other respective metal (any other metal or metalloid).

E2:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として、酸素を≧60原子%、酸素を≧62原子%、酸素を≧64原子%、酸素を≧66原子%、または酸素を≧68原子%含有するか、または酸素を約60原子%〜約82原子%、酸素を約63〜約77原子%、酸素を約64原子%〜約75原子%、酸素を約65原子%〜約72原子%、または酸素を約66原子%〜約70原子%含有するか、または酸素を約60原子%、約61、約62、約63、約64、約65、約66、約67、約68、約69、約70、約71、約72、約73、約74、約75、約76、約77、約78、約79、約80、約81または約82原子%含有する、実施形態1記載の合金。   E2: the metal oxide is based on the metal oxide, oxygen ≧ 60 atomic%, oxygen ≧ 62 atomic%, oxygen ≧ 64 atomic%, oxygen ≧ 66 atomic%, or oxygen ≧ 68 atomic% Or about 60 atom% to about 82 atom%, oxygen about 63 to about 77 atom%, oxygen about 64 atom% to about 75 atom%, oxygen about 65 atom% to about 72 atom% Or about 66 atomic percent to about 70 atomic percent of oxygen, or about 60 atomic percent, about 61, about 62, about 63, about 64, about 65, about 66, about 67, about 68, about 69, about 70, about 71, about 72, about 73, about 74, about 75, about 76, about 77, about 78, about 79, about 80, about 81 or about 82 atomic%. alloy.

E3:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として酸素を約60原子%〜約82原子%含有する、実施形態1または2記載の合金。   E3: The alloy according to embodiment 1 or 2, wherein the metal oxide contains about 60 atomic% to about 82 atomic% of oxygen based on the metal oxide.

E4:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてCrを≧2原子%、Crを≧3原子%、Crを≧4原子%、またはCrを≧5原子%;またはCrを約2原子%〜約8原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、またはCrを4原子%〜約7原子%;またはCrを約2原子%、約3、約4、約5、約6、約7、または約8原子%含有する、実施形態1から3までのいずれか記載の合金。   E4: The metal oxide is based on the metal oxide, Cr ≧ 2 atomic%, Cr ≧ 3 atomic%, Cr ≧ 4 atomic%, or Cr ≧ 5 atomic%; or Cr about 2 atomic% About 8 atomic percent, Cr about 3 atomic percent to about 8 atomic percent, or Cr 4 atomic percent to about 7 atomic percent; or Cr about 2 atomic percent, about 3, about 4, about 5, about 6, Embodiment 4. The alloy of any of embodiments 1 to 3 containing about 7 or about 8 atomic percent.

E5:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてCrを約2原子%〜約8原子%含有する、実施形態1から4までのいずれか記載の合金。   E5: The alloy according to any one of embodiments 1 to 4, wherein the metal oxide contains about 2 atomic% to about 8 atomic% of Cr based on the metal oxide.

E6:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてNiを≧16原子%、Niを≧17原子%、Niを≧18原子%、またはNiを≧19原子%;またはNiを約16原子%〜約23原子%、Niを約17原子%〜約22原子%、またはNiを18原子%〜約21原子%;またはNiを約16原子%、約17、約18、約19、約20、約21、約22、または約23原子%含有する、実施形態1から5までのいずれか記載の合金。   E6: the metal oxide is based on the metal oxide, Ni ≧ 16 atomic%, Ni ≧ 17 atomic%, Ni ≧ 18 atomic%, or Ni ≧ 19 atomic%; or Ni about 16 atomic% To about 23 atom%, Ni to about 17 atom% to about 22 atom%, or Ni to 18 atom% to about 21 atom%; or Ni to about 16 atom%, about 17, about 18, about 19, about 20, Embodiment 6. The alloy of any of embodiments 1 to 5, containing about 21, about 22, or about 23 atomic percent.

E7:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準としてNiを約16原子%〜約23原子%含有する、実施形態1から6までのいずれか記載の合金。   E7: The alloy according to any one of embodiments 1 to 6, wherein the metal oxide contains about 16 atomic% to about 23 atomic% of Ni based on the metal oxide.

E8:前記金属酸化物が、金属酸化物を基準として酸素を約64原子%〜約71原子%、Crを約3原子%〜約8原子%、およびNiを約16〜約21原子%含有する、実施形態1から7までのいずれか記載の合金。   E8: The metal oxide contains about 64 atom% to about 71 atom% oxygen, about 3 atom% to about 8 atom% Cr, and about 16 to about 21 atom% Ni based on the metal oxide The alloy according to any one of Embodiments 1 to 7.

E9:前記金属酸化物が、B、Al、Si、Sn、および遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素を含有する、実施形態1から8までのいずれか記載の合金。   E9: The alloy according to any one of embodiments 1 to 8, wherein the metal oxide contains one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, and a transition metal.

E10:前記金属酸化物が、Al、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素を含有する、実施形態1から9までのいずれか記載の合金。   E10: The alloy according to any one of embodiments 1 to 9, wherein the metal oxide contains one or more elements selected from the group consisting of Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr.

E11:前記金属酸化物が、B、Si、Sn、Al、Ti、V、Mn、CoおよびZrから成る群から選択される1種以上の元素を合計で、約1原子%〜約17原子%、約2原子%〜約14原子%、約3原子%〜約12原子%、約3原子%〜約10原子%、または約4原子%〜約9原子%含有する、実施形態1から10までのいずれか記載の合金。   E11: The metal oxide comprises a total of about 1 atomic% to about 17 atomic% of one or more elements selected from the group consisting of B, Si, Sn, Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr From about 2 atom% to about 14 atom%, from about 3 atom% to about 12 atom%, from about 3 atom% to about 10 atom%, or from about 4 atom% to about 9 atom% An alloy according to any one of the above.

E12:前記金属酸化物が、金属領域に隣接する境界領域に、例えば金属領域を隔てる境界領域に存在し、例えば前記金属酸化物が、境界領域に存在する金属酸化物帯域に存在する、実施形態1から11までのいずれか記載の合金。   E12: the metal oxide is present in a boundary region adjacent to the metal region, for example in a boundary region separating the metal region, for example, the metal oxide is present in a metal oxide zone present in the boundary region The alloy according to any one of 1 to 11.

E13:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域における長さ方向に走る少なくとも1つの流路を有する、実施形態12記載の合金。   E13: The alloy of embodiment 12, wherein the boundary region has at least one flow path having a length and an average width and running in a length direction in the boundary region.

E14:前記境界領域が、約4nm〜約40nm、約5nm〜約35nm、約7nm〜約30nm、または約8nm〜約25nmの平均幅を有する少なくとも1つの流路を有する、実施形態12または13に記載の合金。   E14: In embodiment 12 or 13, wherein the boundary region has at least one flow path having an average width of about 4 nm to about 40 nm, about 5 nm to about 35 nm, about 7 nm to about 30 nm, or about 8 nm to about 25 nm The described alloy.

E15:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、かつ金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行帯域が、境界領域における長さ方向に走る、実施形態12から14までのいずれか記載の合金。   E15: Embodiments 12 to 14 wherein the boundary region has a length and an average width and has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition zone running in the length direction in the boundary region Any alloy described.

E16:前記境界領域が、金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行酸化物帯域は、約4nm〜約30nm、約5nm〜約25nm、約7nm〜約20nm、または約8nm〜約17nmの平均幅を有する、実施形態12から15までのいずれか記載の合金。   E16: the boundary region has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition oxide zone being about 4 nm to about 30 nm, about 5 nm to about 25 nm, about 7 nm to about 20 nm, or about 8 nm to about Embodiment 16. The alloy of any of embodiments 12 through 15 having an average width of 17 nm.

E17:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域における長さ方向に走る金属酸化物帯域を有する、実施形態12から16までのいずれか記載の合金。   E17: The alloy according to any of embodiments 12 to 16, wherein the boundary region has a length and an average width and has a metal oxide zone running in the length direction in the boundary region.

E18:前記境界領域が、約5nm〜約500nm、約6nm〜約400nm、約7nm〜約300nm、約8nm〜約200nm、または約8nm〜約100nmの平均幅を有する金属酸化物帯域を有する、実施形態12から17までのいずれか記載の合金。   E18: The boundary region has a metal oxide zone having an average width of about 5 nm to about 500 nm, about 6 nm to about 400 nm, about 7 nm to about 300 nm, about 8 nm to about 200 nm, or about 8 nm to about 100 nm The alloy according to any one of forms 12 to 17.

E19:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態12から18までのいずれか記載の合金。   E19: Does the boundary region have a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition oxide zone that have a length and an average width and that run parallel to each other over the width? Or any one of embodiments 12-18, having a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition oxide zone, each running along the length of the boundary region over the width. The described alloy.

E20:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態12から19までのいずれか記載の合金。   E20: the boundary region has a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone each having a length and an average width and running parallel to each other over the width; or Embodiment 20. The alloy of any of embodiments 12-19, having a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone, each running along the length of the boundary region across the width.

E21:前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有するか、または前記幅にわたって、それぞれ境界領域の長さに沿って走る、第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、実施形態12から20までのいずれか記載の合金。   E21: a first transition oxide zone, a metal oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone in which the boundary region has a length and an average width, and runs parallel to each other over the width Or a first transition oxide zone, a metal oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone, each running along the length of the boundary region over the width. 21 to 20 alloys.

E22:前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であるか;または前記境界領域が長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍、≧8倍、≧12倍、≧16倍、≧20倍、または≧24倍であり、かつ前記幅は、前記長さに沿って実質的に均一である、実施形態12から21までのいずれか記載の合金。   E22: the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times, or ≧ 24 times the average width Or the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times, ≧ 8 times, ≧ 12 times, ≧ 16 times, ≧ 20 times the average width, or Embodiment 22. The alloy of any of embodiments 12 through 21, wherein ≧ 24 times and the width is substantially uniform along the length.

E23:前記境界領域が、約12nm〜約1100nm、約17〜約1000nm、約20nm〜約1000nm、約20nm〜約900nm、約20nm〜約800nm、約20nm〜約700nm、約17nm〜約600nm、約20nm〜約500nm、約25nm〜約400nm、約30nm〜約300nm、約35nm〜約200nm、または約40nm〜約100nmの平均幅を有する、実施形態12から22までのいずれか記載の合金。   E23: the boundary region is about 12 nm to about 1100 nm, about 17 to about 1000 nm, about 20 nm to about 1000 nm, about 20 nm to about 900 nm, about 20 nm to about 800 nm, about 20 nm to about 700 nm, about 17 nm to about 600 nm, about Embodiment 23. The alloy of any of embodiments 12 to 22 having an average width of 20 nm to about 500 nm, about 25 nm to about 400 nm, about 30 nm to about 300 nm, about 35 nm to about 200 nm, or about 40 nm to about 100 nm.

E24:1種以上の希土類元素を約0.1原子%〜約10.0原子%、約0.7〜約8.0原子%、約1.0〜約7.0原子%、約1.5〜約6.0原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約2.0〜約5.5原子%含有するか、または1種以上の希土類元素を約1.5、約2.0、約2.5、約3.0、約3.5、約4.0、約4.5、約5.0、約5.5、約6.0、約6.5、約7.0、約7.5または約8.0原子%、およびこれらの間にある水準で含有する、実施形態1から23までのいずれか記載の合金。   E24: about 0.1 atomic% to about 10.0 atomic%, about 0.7 to about 8.0 atomic%, about 1.0 to about 7.0 atomic%, about 1. 5 to about 6.0 atomic percent, or about 2.0 to about 5.5 atomic percent of one or more rare earth elements, or about 1.5 to about 2 of one or more rare earth elements. 0.0, about 2.5, about 3.0, about 3.5, about 4.0, about 4.5, about 5.0, about 5.5, about 6.0, about 6.5, about 7 Embodiment 24. The alloy of any of embodiments 1 to 23, containing 0.0, about 7.5, or about 8.0 atomic percent, and levels in between.

E25:少なくとも1つの主相、および少なくとも1つの二次相を有する、実施形態1から24までのいずれか記載の合金。   E25: Alloy according to any of embodiments 1 to 24, having at least one main phase and at least one secondary phase.

E26:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から25までのいずれか記載の合金であって、前記二次相が1種以上の希土類元素を含有する合金。   E26: The alloy according to any one of Embodiments 1 to 25, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains one or more rare earth elements.

E27:少なくとも1つの主相、および二次相を有する、実施形態1から26までのいずれか記載の合金であって、前記二次相がNiを含有する合金。   E27: The alloy according to any one of embodiments 1 to 26, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains Ni.

E28:i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Niおよび/またはCr、ならびにB、Al、Si、Sn、その他の遷移金属および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Niおよび/またはCr、ならびにV、Mn、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有し、例えばここで、ii)の、i)に対する原子比率が、約2.02〜約2.45である、実施形態1から27までのいずれか記載の合金。ii)の、i)に対する原子比率は例えば、約2.04〜約2.40、約2.10〜約2.38、約2.20〜約2.36、または約2.20〜約2.36である。
E28: i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni and / or Cr, and B, Al, Si, Sn, other transition metals and rare earth elements Contains one or more elements selected from the group consisting of: i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni and / or Cr, and V , Mn, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, for example, here ii) atoms for i) 28. The alloy according to any of embodiments 1-27, wherein the ratio is from about 2.02 to about 2.45. The atomic ratio of ii) to i) is, for example, from about 2.04 to about 2.40, from about 2.10 to about 2.38, from about 2.20 to about 2.36, or from about 2.20 to about 2. .36.

E29:C14もしくはC15ラーベス主相を有するか、またはC14およびC15ラーベス主相を有する、実施形態1から28までのいずれか記載の合金。   E29: The alloy according to any of embodiments 1-28, having a C14 or C15 Laves main phase or having a C14 and C15 Laves main phase.

E30:C14もしくはC15ラーベス主相、または14およびC15ラーベス主相、
LaおよびNiを含有する電気化学的に活性な吸蔵性二次相>0.5質量%、および
TiおよびNiを含有する触媒二次相約0.3質量%〜約15質量%、
を有する、実施形態1から29までのいずれか記載の合金。
E30: C14 or C15 Laves main phase, or 14 and C15 Laves main phase,
An electrochemically active occlusion secondary phase containing La and Ni> 0.5 wt%, and a catalyst secondary phase containing Ti and Ni, about 0.3 wt% to about 15 wt%,
Embodiment 30. An alloy according to any of embodiments 1 to 29, having

E31:Ti、Zr、V、Ni、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、Ni、Mn、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Cr、V、Niおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、およびその他の遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、Sn、Al、Cu、Mo、W、Fe、SiおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、およびAlから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、Coおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、CoおよびLa
を含有する、実施形態1から30までのいずれか記載の合金。
E31: Ti, Zr, V, Ni, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Zr, Ni, Mn, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Cr, V, Ni and one or more rare earth elements A rare earth element, or one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, V, Ni, Cr, and B, Al, Si, Sn, and other transition metals, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, one or more rare earth elements, and one or more elements selected from the group consisting of Mn, Sn, Al, Cu, Mo, W, Fe, Si and Co, or Ti, Zr, V, Ni, Cr One or more rare earth elements and one or more elements selected from the group consisting of Mn and Al, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and one or more rare earth elements, Ma Is Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and La
The alloy according to any one of embodiments 1 to 30, comprising:

E32:Tiを約0.1〜約60%、Zrを約0.1〜約40%、0<V<60%、Crを約1%〜約56%、Mnを約5〜約22%、Niを約0.1〜約57%、Snを0〜約3%、Alを約0.1〜約10%、Coを約0.1〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.1〜約10%、または
Tiを約5〜約15%、Zrを約18〜約29%、Vを約3.0〜約13%、Crを約1〜約10%、Mnを約6〜約18%、Niを約29〜約41%、Alを約0.1〜約0.7%、Coを約2〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.7〜約8%、または
Tiを約11〜約13%、Zrを約21〜約23%、Vを約9〜約11%、Crを約6〜約9%、Mnを約6〜約9%、Niを約31〜約34%、Alを約0.3〜約0.6%、Coを約2〜約8%、および1種以上の希土類元素を約1〜約7%
含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい、実施形態1から31までのいずれか記載の合金。
E32: about 0.1 to about 60% Ti, about 0.1 to about 40% Zr, 0 <V <60%, about 1% to about 56% Cr, about 5 to about 22% Mn, About 0.1 to about 57% Ni, 0 to about 3% Sn, about 0.1 to about 10% Al, about 0.1 to about 11% Co, and about one or more rare earth elements 0.1 to about 10%, or Ti about 5 to about 15%, Zr about 18 to about 29%, V about 3.0 to about 13%, Cr about 1 to about 10%, Mn about 6 to about 18%, Ni about 29 to about 41%, Al about 0.1 to about 0.7%, Co about 2 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.7 to about About 8%, or Ti about 11 to about 13%, Zr about 21 to about 23%, V about 9 to about 11%, Cr about 6 to about 9%, Mn about 6 to about 9%, About 31 to about 34% of Ni and about 0.3 to about 0 of Al 6%, from about 2 to about 8% Co, and one or more rare earth elements from about 1 to about 7%
32. An alloy according to any of embodiments 1-31, wherein the percentages are atomic percent and equal to a total of 100%.

E33:前記金属酸化物が、Niおよび/またはCr金属酸化物、例えばNi/Cr金属酸化物である、実施形態1から32までのいずれか記載の合金。   E33: The alloy according to any of embodiments 1-32, wherein the metal oxide is a Ni and / or Cr metal oxide, such as a Ni / Cr metal oxide.

E34:50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで約93%、約94%、約95%、約96%、または約97%の高い割合の放電性能、または≧93%、≧94%、≧95%、≧96%、または≧97%の高い割合の放電性能を示し、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、かつ/または
≦10、≦9、≦8、≦7、≦6、≦5、または≦4Ω・gの、または約2〜約10、約3〜約9、約3〜約8、約3〜約7、約3〜約6、約3〜約5、または約3〜約4Ω・gの、1つの主相または複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約5〜約20、約7〜約18、約9〜約16、約10〜約15または約11〜約15Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)を示し、かつ/または
約1〜約5、約1〜約4、約1〜約3もしくは約1.5〜約2.5秒の、または≦4、≦3もしくは≦2秒の、1つの主相または複数の主相の−40℃での表面触媒性能を示す、実施形態1から33までのいずれか記載の合金。
E34: a discharge capacity measured at 50MAg -1, and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4MAg -1, third time cycle of about 93%, about 94%, about 95%, about 96%, or about High rate discharge performance of 97%, or high rate discharge performance of ≧ 93%, ≧ 94%, ≧ 95%, ≧ 96%, or ≧ 97%, apply alkali pretreatment before half-cell measurement Rather, measured with a liquid cell design on a partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode, where each sample electrode was charged at a constant current density of 50 mAg −1 for 10 hours and then 50 mAg −. discharged at a first current density, 12 and 4MAg -1 twice pull continues, and / or ≦ 10, ≦ 9, ≦ 8 , ≦ 7, ≦ 6, of ≦ 5 or ≦ 4ohm · g,, or About 2 to about 10, about 3 to about 9, about 3 to about 8, about 3 to about 7, about 3 Exhibit charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for a main phase or phases of about 6, about 3 to about 5, or about 3 to about 4 Ω · g, and / or about 5 to about Exhibit a charge transfer resistance (R) at −40 ° C. of about 20, about 7 to about 18, about 9 to about 16, about 10 to about 15, or about 11 to about 15 Ω · g, and / or about 1 to about 5, about 1 to about 4, about 1 to about 3 or about 1.5 to about 2.5 seconds, or ≦ 4, ≦ 3 or ≦ 2 seconds of one main phase or a plurality of main phases −40 34. The alloy of any of embodiments 1-33, which exhibits surface catalyst performance at 0 ° C.

以下、本発明のさらなる実施形態を示す。   In the following, further embodiments of the present invention will be described.

E1:先に言及した実施形態のいずれか(先の5セットの実施形態のいずれかの実施形態)に記載の水素吸蔵合金を含有する、金属水素化物電池、固体水素吸蔵媒体、アルカリ燃料電池、または金属水素化物空気電池。   E1: a metal hydride battery, a solid hydrogen storage medium, an alkaline fuel cell, containing a hydrogen storage alloy according to any of the previously mentioned embodiments (embodiments of any of the previous five sets of embodiments), Or metal hydride air battery.

E2:水素を可逆的に貯蔵および放出可能な少なくとも1つのアノード、可逆的酸化が可能な少なくとも1つのカソード、前記アノードおよび前記カソードが内部に配置されるケーシング、カソードとアノードを分離するセパレータ、ならびにアノードとカソードの両方と接触する電解質を有する金属水素化物電池であって、ここでアノードは、先の5セットの実施形態のいずれかの実施形態に記載の水素吸蔵合金を含有する金属水素化物電池。   E2: at least one anode capable of reversibly storing and releasing hydrogen, at least one cathode capable of reversible oxidation, a casing in which the anode and the cathode are disposed, a separator separating the cathode and anode, and A metal hydride battery having an electrolyte in contact with both the anode and the cathode, wherein the anode contains a hydrogen storage alloy as described in any of the previous five sets of embodiments. .

E3:少なくとも1つの水素電極、少なくとも1つの酸素電極、および少なくとも1つのガス拡散材料を有するアルカリ燃料電池であって、水素電極が、先の5セットの実施形態のいずれかの実施形態に記載の水素吸蔵合金を含有するアルカリ燃料電池。   E3: An alkaline fuel cell having at least one hydrogen electrode, at least one oxygen electrode, and at least one gas diffusion material, wherein the hydrogen electrode is as described in any of the previous five sets of embodiments An alkaline fuel cell containing a hydrogen storage alloy.

E4:少なくとも1つの空気透過性カソード、少なくとも1つのアノード、少なくとも1つの空気取り入れ部、ならびに前記アノードおよび前記カソードの両方と接触する電解質を有する金属水素化物空気電池であって、ここで前記アノードが、先の5セットの実施形態のいずれかの実施形態に記載の水素吸蔵合金を有する金属水素化物空気電池。   E4: a metal hydride air cell having at least one air permeable cathode, at least one anode, at least one air intake, and an electrolyte in contact with both the anode and the cathode, wherein the anode A metal hydride air battery having a hydrogen storage alloy according to any one of the previous five sets of embodiments.

E5:金属水素化物電池、燃料電池、または金属水素化物空気電池内の電極における、先の5セットの実施形態のいずれかの実施形態に記載の合金の使用。   E5: Use of an alloy according to any of the previous five sets of embodiments in electrodes in metal hydride cells, fuel cells, or metal hydride air cells.

E6:水素吸蔵媒体としての、先の5セットの実施形態のいずれかの実施形態に記載の合金の使用。   E6: Use of an alloy according to any of the previous five sets of embodiments as a hydrogen storage medium.

例1の合金0について、SEM/EDSの結果を示す。The result of SEM / EDS is shown about the alloy 0 of Example 1. FIG. 例1の合金5について、SEM/EDSの結果を示す。The result of SEM / EDS is shown about the alloy 5 of Example 1. FIG. 例1の合金0の境界領域についての、暗視野透過型電子顕微鏡写真(TEM)である。酸化物界面は暗く、金属領域は明るい。2 is a dark-field transmission electron micrograph (TEM) of the boundary region of Alloy 0 of Example 1. The oxide interface is dark and the metal region is bright. 4aおよび4bは、例1の本発明による合金5についての、粒界領域の一対の明視野/暗視野のTEM画像である。明視野の4aでは、酸化物界面が白く、金属領域は暗い。4a and 4b are a pair of bright / dark field TEM images of the grain boundary region for Alloy 5 according to the invention of Example 1. In bright field 4a, the oxide interface is white and the metal region is dark. 例1の合金5の単流路境界領域についての明視野TEMである。酸化物界面は明るく、金属領域は暗い。It is a bright-field TEM about the single flow-path boundary area | region of the alloy 5 of Example 1. FIG. The oxide interface is bright and the metal region is dark. 図5の単流路境界領域についての、拡大TEMである。6 is an enlarged TEM for a single flow path boundary region in FIG. 5. 例1の合金0〜5のCole-Coleプロットを示し、La含分の増大とともに、2つの半円が現れることを表している。このことは、電気化学に関与する2つの明確な相を示している。FIG. 4 shows Cole-Cole plots for alloys 0-5 of Example 1, showing that two semicircles appear with increasing La content. This shows two distinct phases involved in electrochemistry. Cole-Coleプロットからの各相について電荷移動抵抗(R2およびR4)ならびに二重層容量(C1およびC2)を特定するために用いる回路図である。ベース合金0は、Cole-Coleプロットにおいて1つの半円を示すのみであり、よってR4およびC2のみが、合金0について計算される。FIG. 5 is a circuit diagram used to identify charge transfer resistance (R2 and R4) and double layer capacitance (C1 and C2) for each phase from the Cole-Cole plot. Base alloy 0 only shows one semicircle in the Cole-Cole plot, so only R4 and C2 are calculated for alloy 0. バルク金属合金(金属)にわたって本発明による狭い境界領域を示す概略図であり、移行酸化物帯域(移行非晶質酸化物)、金属酸化物帯域(酸化物層)、および開放流路を有する。ニッケル水酸化物およびナノ多孔性酸化物層は、慣用の金属酸化物である。1 is a schematic diagram showing a narrow boundary region according to the present invention over a bulk metal alloy (metal), having a transition oxide zone (transition amorphous oxide), a metal oxide zone (oxide layer), and an open channel. Nickel hydroxide and nanoporous oxide layers are conventional metal oxides.

例1:Laで改質されたTi−Zr−V−Cr−Mn−Ni−Al−Co合金
連続的なアルゴン流のもと、消耗品では無いタングステン電極および水冷式銅トレーを用いて、アーク溶融を行う。各回を実施する前に、チタンの犠牲片を、何回かの溶融/冷却サイクルに通し、系内における残留酸素濃度を低下させる。12gのインゴットをそれぞれ再度溶解させ、化学組成の均一性を保証するために、数回裏返す。各試料の化学組成は、誘導結合プラズマ光学発光分光分析機(ICP−OES)のVarian LIBERTY 100を用いて試験する。
Example 1: La-modified Ti-Zr-V-Cr-Mn-Ni-Al-Co alloy An arc using a non-consumable tungsten electrode and water-cooled copper tray under continuous argon flow Melt. Before each run, the titanium sacrificial pieces are passed through several melting / cooling cycles to reduce the residual oxygen concentration in the system. Each 12 g ingot is redissolved and turned over several times to ensure chemical composition uniformity. The chemical composition of each sample is tested using a Varian LIBERTY 100 of an inductively coupled plasma optical emission spectrometer (ICP-OES).

以下の合金を設計したのだが、ICPにより判明した実際の組成とともに記載されている。

Figure 2018511141
The following alloys were designed and described with the actual composition found by ICP.
Figure 2018511141

合金2〜5は、本発明によるものである。合金0〜1は、比較用である。   Alloys 2-5 are in accordance with the present invention. Alloys 0-1 are for comparison.

C14およびC15主相以外に、2つのさらなる相が、X線回折装置(XRD)のPhilips X’PERT PROによって同定される。C14、C15、触媒二次TiNi相、および吸蔵性二次LaNi相の存在度を、以下に示す(XRD、ソフトウェアのJADE 9により分析)。全ての合金は、C14が優位である。存在度は、合金を基準とした質量%である。

Figure 2018511141
In addition to the C14 and C15 main phases, two additional phases are identified by Philips X'PERT PRO of the X-ray diffractometer (XRD). The abundance of C14, C15, catalytic secondary TiNi phase, and occlusion secondary LaNi phase is shown below (analyzed by XRD, software JADE 9). All alloys are dominated by C14. The abundance is mass% based on the alloy.
Figure 2018511141

エネルギー分散型分光器(EDS)機能を有する走査型電子顕微鏡(SEM)であるJEOL-JSM6320Fを、相分布および相応する組成を研究するために使用する。TiNi相の結晶構造は、Zrを相当な量で含有するものの、XRDによるとTiNi(B2)構造を示す。本発明による合金2〜5は、Tiを21.6〜27.5原子%、Niを43.5〜45.3原子%、Zrを13.5〜20.6原子%、および(Ti+Zr)を40.1〜42.6原子%含有するTiNi相を有する。   A scanning electron microscope (SEM) JEOL-JSM6320F with energy dispersive spectrometer (EDS) function is used to study the phase distribution and corresponding composition. Although the crystal structure of the TiNi phase contains a considerable amount of Zr, it shows a TiNi (B2) structure according to XRD. Alloys 2-5 according to the present invention have Ti 21.6-27.5 atomic%, Ni 43.5-45.3 atomic%, Zr 13.5-20.6 atomic%, and (Ti + Zr) It has a TiNi phase containing 40.1 to 42.6 atomic%.

合金0についてのSEM/EDSスペクトルが、図1に示されている。その結果を、指示した位置について以下に示す。

Figure 2018511141
The SEM / EDS spectrum for Alloy 0 is shown in FIG. The results are shown below for the indicated position.
Figure 2018511141

本発明による合金5についてのSEM/EDSスペクトルが、図2に示されている。その結果を、指示した位置について以下に示す。

Figure 2018511141
The SEM / EDS spectrum for alloy 5 according to the invention is shown in FIG. The results are shown below for the indicated position.
Figure 2018511141

透過型電子顕微鏡(TEM)の結果は、合金0において、ランダムなNi/Ti/Zr酸化物のみが発見され、やや酸化されることを示している。合金5では、ランダムなNi/Cr酸化物(大きな粒界ギャップ)および並走したNi/Cr酸化物(小さな粒界ギャップ)の両方が発見され、重度に酸化される。TEM分析は、Oxford X-MAX EDSおよびGatan QUANTUM SE (963)の電子エネルギー損失分光器(EELS)を有するTECNAI TF-30 Super-Twin TEMによって行う。   Transmission electron microscope (TEM) results show that in alloy 0, only random Ni / Ti / Zr oxides are found and somewhat oxidized. In Alloy 5, both random Ni / Cr oxide (large grain boundary gap) and side-by-side Ni / Cr oxide (small grain boundary gap) are found and severely oxidized. TEM analysis is performed on a TECNAI TF-30 Super-Twin TEM with an electron energy loss spectrometer (EELS) from Oxford X-MAX EDS and Gatan QUANTUM SE (963).

図3は、合金0の境界領域についての暗視野TEMである。合金0の酸化物組成は、EDSによって特定して、以下の通りである。

Figure 2018511141
FIG. 3 is a dark field TEM for the boundary region of alloy 0. FIG. The oxide composition of alloy 0 is specified by EDS and is as follows.
Figure 2018511141

図4aおよび4bは、本発明による合金5の粒界領域についての、一対の明視野/暗視野のTEM画像である。金属領域を隔てるナノスケールの境界領域が、目に見える。金属領域に隣接する移行帯域が、目に見える。暗視野4bにおいて、金属領域は明るく、金属酸化物は暗い。エネルギー損失分光器は、金属領域および移行帯域のニッケルが、ゼロ酸化状態(Ni0)であること、ならびに酸化物領域中のニッケルが酸化されていること(Ni2+3+)を示している。合金5の酸化物組成は、EDSによって特定して、以下の通りである。

Figure 2018511141
FIGS. 4a and 4b are a pair of bright / dark field TEM images for the grain boundary region of alloy 5 according to the invention. The nanoscale boundary region separating the metal regions is visible. A transition zone adjacent to the metal region is visible. In the dark field 4b, the metal region is bright and the metal oxide is dark. The energy loss spectrometer shows that the nickel in the metal region and the transition zone is in the zero oxidation state (Ni 0 ), and that the nickel in the oxide region is oxidized (Ni 2+ / 3 + ) Yes. The oxide composition of the alloy 5 is specified by EDS as follows.
Figure 2018511141

図5は、本発明による合金5の明視野TEMであり、金属領域間の単流路境界領域を示す。境界領域は明るく、金属領域は暗い。ナノスケールの境界領域は、金属領域に隣接する移行帯域、Ni/Cr酸化物帯域および並走する流路を有する。境界領域の幅は、長さに沿って実質的に均一である。移行帯域、流路および酸化物帯域は、境界領域の長さに沿って走っている。   FIG. 5 is a bright field TEM of Alloy 5 according to the present invention, showing a single channel boundary region between metal regions. The border area is bright and the metal area is dark. The nanoscale boundary region has a transition zone adjacent to the metal region, a Ni / Cr oxide zone, and a parallel flow path. The width of the border region is substantially uniform along the length. The transition zone, flow path and oxide zone run along the length of the boundary region.

図6は、図5の単流路境界領域についての、拡大TEMである。   FIG. 6 is an enlarged TEM for the single channel boundary region of FIG.

低温電気化学特性の結果は、以下の通りである。図7は、Cole-Coleプロットでは、La含分が増加するにつれて、2つの半円が現れることを示している。このことは、電気化学に関与する2つの明確な相を示している。各相の電荷移動抵抗(R2およびR4)ならびに二重層容量(C1およびC2)は、図8に示した回路図を用いてCole-Coleプロットから計算される。ベース合金0は、Cole-Coleプロットにおいて1つの半円を示すのみであり、よってR4およびC2のみが、合金0について計算される。   The results of the low temperature electrochemical properties are as follows. FIG. 7 shows that in the Cole-Cole plot, two semicircles appear as the La content increases. This shows two distinct phases involved in electrochemistry. The charge transfer resistance (R2 and R4) and double layer capacitance (C1 and C2) of each phase are calculated from the Cole-Cole plot using the circuit diagram shown in FIG. Base alloy 0 only shows one semicircle in the Cole-Cole plot, so only R4 and C2 are calculated for alloy 0.

RおよびCの値は、ACインピーダンス測定のCole-Coleプロットから算出される。ACインピーダンス測定は、SOLARTRON 1250という周波数特性分析機を用いて、振幅10mVのサイン波および0.1mHz〜10kHzの周波数範囲で行う。測定に先立ち電極を、0.1Cの速度でSOLARTRON 1470という電池試験ガルバノスタットを用いて1つの完全な充電/放電サイクルにかけ、100%のSOCに充電し、80%のSOCに放電し、それから−40℃に冷却する。

Figure 2018511141
The values of R and C are calculated from the Cole-Cole plot of AC impedance measurement. AC impedance measurement is performed using a SOLARTRON 1250 frequency characteristic analyzer in a sine wave with an amplitude of 10 mV and a frequency range of 0.1 mHz to 10 kHz. Prior to measurement, the electrode was subjected to one full charge / discharge cycle using a battery test galvanostat of SOLARTRON 1470 at a rate of 0.1 C, charged to 100% SOC, discharged to 80% SOC, and then − Cool to 40 ° C.
Figure 2018511141

電荷移動抵抗Rは、Ω・gで示す。二重層容量Cは、ファラド/gで示す。RおよびCの値は、−40℃で行われるACインピーダンス測定のCole-Coleプロットから計算される。   The charge transfer resistance R is represented by Ω · g. The double layer capacity C is expressed in farads / g. R and C values are calculated from Cole-Cole plots of AC impedance measurements performed at -40 ° C.

La改質合金2〜5は、比較例の合金と比べて、大きく改善された電荷移動抵抗(R2+R4)を有することが分かる(より低い値が望ましい)。   It can be seen that La-modified alloys 2-5 have significantly improved charge transfer resistance (R2 + R4) compared to the comparative alloys (lower values are desirable).

高い割合の放電性能結果を以下に示す。

Figure 2018511141
A high percentage of discharge performance results are shown below.
Figure 2018511141

半電池HRDは、50mAg-1で測定された放電容量の、4mg-1で測定された放電容量に対する比率と規定される。合金の放電容量は、部分的に予備充電されたNi(OH)2正極に対して、液式セル設計で測定される。アルカリによる前処理は、半電池測定の前には適用しない。各試料電極を、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、これに12および4mAg-1で2回のプルが続く。容量およびHRDは、三回目のサイクルで測定する。 The half-cell HRD is defined as the ratio of the discharge capacity measured at 50 mAg −1 to the discharge capacity measured at 4 mg −1 . The discharge capacity of the alloy is measured with a liquid cell design against a partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode. No pretreatment with alkali is applied before half-cell measurement. Each sample electrode, 10 hours at a constant current density of 50MAg -1, charged, then discharged at a current density of 50MAg -1, this two pull continues at 12 and 4mAg -1. Capacity and HRD are measured in the third cycle.

合金0についてのBET(ブルナウアー・エメット・テラー)表面積は、1.89m2/gである。合金5についてのBET表面積は、4.92m2/gと特定される。BET表面積は、液体窒素浸漬式BET法によって測定される。 The BET (Brunauer Emmet Teller) surface area for Alloy 0 is 1.89 m 2 / g. The BET surface area for Alloy 5 is specified as 4.92 m 2 / g. The BET surface area is measured by a liquid nitrogen immersion type BET method.

例2:Sc、Y、またはミッシュメタルで改質されたTi−Zr−V−Cr−Mn−Ni−Al−Co合金
LaをSc、Yおよびミッシュメタルで置き換えて、例1を繰り返す。
Example 2: Ti-Zr-V-Cr-Mn-Ni-Al-Co alloy modified with Sc, Y, or Misch metal Example 1 is repeated, replacing La with Sc, Y and Misch metal.

Claims (34)

酸素を≧60原子%有する金属酸化物を含有する、改善された低温電気化学特性を有する水素吸蔵合金であって、この合金は、
≦150Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)、および/または
50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで≧93%の高い割合の放電性能、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、および/または
≦30秒の、1つの主相または複数の主相について−40℃での表面触媒性能、および/または
≦150Ω・gの、1つもしくは複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)
を示す水素吸蔵合金。
A hydrogen storage alloy having improved low temperature electrochemical properties, comprising a metal oxide having oxygen> 60 atomic%, the alloy comprising:
≦ of 150 ohms · g, the discharge capacity was measured by the charge transfer resistance (R), and / or 50MAg -1 at -40 ° C., and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4mAg -1, third time cycle ≧ 93% discharge performance at ≧ 93%, measured with liquid cell design on partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode without applying alkali pretreatment before half-cell measurement, where each sample electrode is 10 hours at a constant current density of 50MAg -1, charged, then discharged at a current density of 50MAg -1, twice at 12 and 4MAg -1 pull continues, and / or ≦ 30 seconds Surface catalyst performance at −40 ° C. for one main phase or a plurality of main phases and / or charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for one or more main phases ≦ 150 Ω · g
Hydrogen storage alloy showing.
金属酸化物境界領域に隣接するバルク金属領域を有する、水素吸蔵合金であって、この境界領域は、バルク金属領域への電解質の輸送を可能にする少なくとも1つの流路を有し、この合金は、
≦150Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)、および/または
50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで≧93%の高い割合の放電性能、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、および/または
≦30秒の、1つの主相または複数の主相について−40℃での表面触媒性能、および/または
≦150Ω・gの、1つもしくは複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)
を示す水素吸蔵合金。
A hydrogen storage alloy having a bulk metal region adjacent to a metal oxide boundary region, the boundary region having at least one flow path that enables transport of electrolyte to the bulk metal region, the alloy ,
≦ of 150 ohms · g, the discharge capacity was measured by the charge transfer resistance (R), and / or 50MAg -1 at -40 ° C., and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4mAg -1, third time cycle ≧ 93% discharge performance at ≧ 93%, measured with liquid cell design on partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode without applying alkali pretreatment before half-cell measurement, where each sample electrode is 10 hours at a constant current density of 50MAg -1, charged, then discharged at a current density of 50MAg -1, twice at 12 and 4MAg -1 pull continues, and / or ≦ 30 seconds Surface catalyst performance at −40 ° C. for one main phase or a plurality of main phases and / or charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for one or more main phases ≦ 150 Ω · g
Hydrogen storage alloy showing.
金属酸化物境界領域に隣接する金属領域を有する水素吸蔵合金であって、境界領域は、長さおよび平均幅を有し、ここで平均幅は、約12nm〜約1100nmである水素吸蔵合金。   A hydrogen storage alloy having a metal region adjacent to a metal oxide boundary region, the boundary region having a length and an average width, wherein the average width is about 12 nm to about 1100 nm. 少なくとも1つのバルク金属領域と、金属酸化物を含有する金属酸化物帯域とを有する水素吸蔵合金であって、この酸化物帯域は、バルク領域への電解質の輸送を可能にする少なくとも1つの流路と並走している水素吸蔵合金。   A hydrogen storage alloy having at least one bulk metal region and a metal oxide zone containing a metal oxide, the oxide zone having at least one flow path that enables transport of electrolyte to the bulk region Hydrogen storage alloy running in parallel. Ni/Cr金属酸化物を含有する水素吸蔵合金であって、この金属酸化物は、NiおよびCrを含有し、ここでそれぞれは、他のそれぞれの金属よりも高い原子パーセントで存在し、この合金は、
≦150Ω・gの、−40℃での電荷移動抵抗(R)、および/または
50mAg-1で測定した放電容量の、4mAg-1で測定した放電容量に対する比率として規定して、三回目のサイクルで≧93%の高い割合の放電性能、半電池測定前にアルカリ前処理を適用せずに、部分的に予備充電したNi(OH)2正極に対して液式セル設計で測定、ここで各試料電極は、50mAg-1の一定の電流密度で10時間、充電し、それから50mAg-1の電流密度で放電し、12および4mAg-1で2回のプルが続く、および/または
≦30秒の、1つの主相または複数の主相について−40℃での表面触媒性能、および/または
≦150Ω・gの、1つもしくは複数の主相について−40℃での電荷移動抵抗(R)
を示す水素吸蔵合金。
A hydrogen storage alloy containing a Ni / Cr metal oxide, the metal oxide containing Ni and Cr, each of which is present in a higher atomic percent than the other respective metal, Is
≦ of 150 ohms · g, the discharge capacity was measured by the charge transfer resistance (R), and / or 50MAg -1 at -40 ° C., and defined as the ratio to the discharge capacity measured in 4mAg -1, third time cycle ≧ 93% discharge performance at ≧ 93%, measured with liquid cell design on partially precharged Ni (OH) 2 positive electrode without applying alkali pretreatment before half-cell measurement, where each sample electrode is 10 hours at a constant current density of 50MAg -1, charged, then discharged at a current density of 50MAg -1, twice at 12 and 4MAg -1 pull continues, and / or ≦ 30 seconds Surface catalyst performance at −40 ° C. for one main phase or a plurality of main phases and / or charge transfer resistance (R) at −40 ° C. for one or more main phases ≦ 150 Ω · g
Hydrogen storage alloy showing.
酸素を約60原子%〜約82原子%有する金属酸化物を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   6. An alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising a metal oxide having from about 60 atom% to about 82 atom% oxygen. Crを≧2原子%有する金属酸化物を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising a metal oxide having Cr> 2 atomic%. Niを≧16原子%有する金属酸化物を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising a metal oxide having Ni of ≧ 16 atomic%. B、Al、Si、Sn、および遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素を有する金属酸化物を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising a metal oxide having one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, and a transition metal. Al、Ti、V、Mn、Co、およびZrから成る群から選択される1種以上の元素を有する金属酸化物を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising a metal oxide having one or more elements selected from the group consisting of Al, Ti, V, Mn, Co, and Zr. 金属領域に隣接する境界領域に存在する金属酸化物を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising a metal oxide existing in a boundary region adjacent to the metal region. 前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域における長さ方向に走る少なくとも1つの流路を有する、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has at least one flow path having a length and an average width and running in a length direction in the boundary region. 前記境界領域が、約4nm〜約40nmの平均幅を有する少なくとも1つの流路を有する、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has at least one flow path having an average width of about 4 nm to about 40 nm. 前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行帯域が、境界領域における長さ方向に走る、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has a length and average width and has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition zone running in a length direction in the boundary region. 前記境界領域が、金属領域に隣接する移行酸化物帯域を有し、この移行帯域は、約4nm〜約30nmの平均幅を有する、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has a transition oxide zone adjacent to the metal region, the transition zone having an average width of about 4 nm to about 30 nm. 前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ境界領域における長さ方向に走る金属酸化物帯域を有する、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has a metal oxide zone having a length and an average width and running in a length direction in the boundary region. 前記境界領域が、約5nm〜約500nmの平均幅を有する金属酸化物帯域を有する、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has a metal oxide zone having an average width of about 5 nm to about 500 nm. 前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、および第二の移行酸化物帯域を有する、請求項11記載の合金。   The boundary region has a first transition oxide zone, a metal oxide zone, and a second transition oxide zone that have a length and an average width, and that run parallel to each other across the width. 11. Alloy according to 11. 前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、請求項11記載の合金。   12. The boundary region has a first transition oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone, each having a length and an average width, and running parallel to each other across the width. Alloy. 前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、かつ前記幅にわたって、それぞれ互いに並走する第一の移行酸化物帯域、金属酸化物帯域、流路、および第二の移行酸化物帯域を有する、請求項11記載の合金。   The boundary region has a first transition oxide zone, a metal oxide zone, a flow path, and a second transition oxide zone having a length and an average width, and running parallel to each other over the width. The alloy according to claim 11. 前記境界領域が、長さおよび平均幅を有し、ここで前記長さが、前記平均幅の≧4倍である、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has a length and an average width, wherein the length is ≧ 4 times the average width. 前記境界領域が、約12nm〜約1100nmの平均幅を有する、請求項11記載の合金。   The alloy of claim 11, wherein the boundary region has an average width of about 12 nm to about 1100 nm. 1種以上の希土類元素を約0.1原子%〜約10.0原子%含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   6. An alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising from about 0.1 atomic% to about 10.0 atomic% of one or more rare earth elements. 少なくとも1つの主相、および少なくとも1つの二次相を有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   6. An alloy according to any one of the preceding claims, having at least one main phase and at least one secondary phase. 少なくとも1つの主相、および二次相を有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金であって、前記二次相が1種以上の希土類元素を含有する合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains one or more rare earth elements. 少なくとも1つの主相、および二次相を有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金であって、前記二次相がNiを含有する合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, which has at least one main phase and a secondary phase, wherein the secondary phase contains Ni. i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)V、Cr、Mn、Ni、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、その他の遷移金属および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有するか、または
i)Ti、Zr、NbおよびHfから成る群から選択される1種以上の元素、および
ii)Ni、Cr、ならびにV、Mn、Sn、Al、Co、Cu、Mo、W、Fe、Si、および希土類元素から成る群から選択される1種以上の元素
を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。
i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) V, Cr, Mn, Ni, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and Contains one or more elements selected from the group consisting of rare earth elements, or i) one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf, and ii) Ni, Cr, and Contains one or more elements selected from the group consisting of B, Al, Si, Sn, other transition metals and rare earth elements, or i) 1 selected from the group consisting of Ti, Zr, Nb and Hf Ii) Ni, Cr, and one or more elements selected from the group consisting of V, Mn, Sn, Al, Co, Cu, Mo, W, Fe, Si, and rare earth elements To Any one of claims alloy from Motomeko 1 to 5.
ii)の、i)に対する原子比率が、約2.02〜約2.45である、請求項27記載の合金。   28. The alloy of claim 27, wherein the atomic ratio of ii) to i) is about 2.02 to about 2.45. C14もしくはC15ラーベス主相を有するか、またはC14およびC15ラーベス主相を有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   6. An alloy according to any one of claims 1 to 5, having a C14 or C15 Laves main phase, or having a C14 and C15 Laves main phase. C14もしくはC15ラーベス主相、または14およびC15ラーベス主相、
LaおよびNiを含有する吸蔵性二次相>0.5質量%、および
TiおよびNiを含有する触媒二次相約0.3質量%〜約15質量%、
を有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。
C14 or C15 Laves main phase, or 14 and C15 Laves main phase,
Occluded secondary phase containing La and Ni> 0.5 wt%, and catalyst secondary phase containing Ti and Ni from about 0.3 wt% to about 15 wt%,
The alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein:
Ti、Zr、V、Ni、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、Ni、Mn、Crおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Cr、V、Niおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、ならびにB、Al、Si、Sn、およびその他の遷移金属から成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、Sn、Al、Cu、Mo、W、Fe、SiおよびCoから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、1種以上の希土類元素、ならびにMn、およびAlから成る群から選択される1種以上の元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、Coおよび1種以上の希土類元素、または
Ti、Zr、V、Ni、Cr、Mn、Al、CoおよびLa
を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。
Ti, Zr, V, Ni, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Zr, Ni, Mn, Cr and one or more rare earth elements, or Ti, Cr, V, Ni and one or more rare earth elements Or one or more elements selected from the group consisting of Ti, Zr, V, Ni, Cr and B, Al, Si, Sn, and other transition metals, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, One or more rare earth elements and one or more elements selected from the group consisting of Mn, Sn, Al, Cu, Mo, W, Fe, Si and Co, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, 1 One or more rare earth elements and one or more elements selected from the group consisting of Mn and Al, or Ti, Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and one or more rare earth elements, or Ti , Zr, V, Ni, Cr, Mn, Al, Co and La
The alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising:
Tiを約0.1〜約60%、Zrを約0.1〜約40%、0<V<60%、Crを約1%〜約56%、Mnを約5〜約22%、Niを約0.1〜約57%、Snを0〜約3%、Alを約0.1〜約10%、Coを約0.1〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.1〜約10%、または
Tiを約5〜約15%、Zrを約18〜約29%、Vを約3.0〜約13%、Crを約1〜約10%、Mnを約6〜約18%、Niを約29〜約41%、Alを約0.1〜約0.7%、Coを約2〜約11%、および1種以上の希土類元素を約0.7〜約8%、または
Tiを約11〜約13%、Zrを約21〜約23%、Vを約9〜約11%、Crを約6〜約9%、Mnを約6〜約9%、Niを約31〜約34%、Alを約0.3〜約0.6%、Coを約2〜約8%、および1種以上の希土類元素を約1〜約7%
含有し、ここでパーセントは原子%であり、合計で100%に等しい、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。
About 0.1 to about 60% of Ti, about 0.1 to about 40% of Zr, 0 <V <60%, about 1% to about 56% of Cr, about 5 to about 22% of Mn, Ni About 0.1 to about 57%, Sn 0 to about 3%, Al about 0.1 to about 10%, Co about 0.1 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.1%. 1 to about 10%, or Ti about 5 to about 15%, Zr about 18 to about 29%, V about 3.0 to about 13%, Cr about 1 to about 10%, Mn about 6 to About 18%, Ni about 29 to about 41%, Al about 0.1 to about 0.7%, Co about 2 to about 11%, and one or more rare earth elements about 0.7 to about 8 %, Or Ti about 11 to about 13%, Zr about 21 to about 23%, V about 9 to about 11%, Cr about 6 to about 9%, Mn about 6 to about 9%, Ni About 31 to about 34%, Al about 0.3 to about 0.6%, o about 2 to about 8%, and one or more rare earth elements from about 1 to about 7%
6. An alloy according to any one of claims 1 to 5, containing, wherein the percentages are atomic% and total equal to 100%.
Ni/Cr金属酸化物を含有する、請求項1から5までのいずれか1項記載の合金。   The alloy according to any one of claims 1 to 5, comprising a Ni / Cr metal oxide. 請求項1から5までのいずれか1項記載の水素吸蔵合金を含有する、金属水素化物電池、固体水素吸蔵媒体、アルカリ燃料電池、または金属水素化物空気電池。   A metal hydride battery, a solid hydrogen storage medium, an alkaline fuel cell, or a metal hydride air battery containing the hydrogen storage alloy according to any one of claims 1 to 5.
JP2017542006A 2015-02-11 2016-02-10 Hydrogen storage alloy Pending JP2018511141A (en)

Applications Claiming Priority (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/619,703 US20160233500A1 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Hydrogen Storage Alloys
US14/619,549 US10109855B2 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Hydrogen storage alloys
US14/619,703 2015-02-11
US14/619,662 2015-02-11
US14/619,511 2015-02-11
US14/619,579 2015-02-11
US14/619,549 2015-02-11
US14/619,579 US20160233498A1 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Hydrogen Storage Alloys
US14/619,662 US20160233499A1 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Hydrogen Storage Alloys
US14/619,511 US20160233496A1 (en) 2015-02-11 2015-02-11 Hydrogen Storage Alloys
PCT/US2016/017261 WO2016130624A1 (en) 2015-02-11 2016-02-10 Hydrogen storage alloys

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018511141A true JP2018511141A (en) 2018-04-19

Family

ID=56615076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017542006A Pending JP2018511141A (en) 2015-02-11 2016-02-10 Hydrogen storage alloy

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3256615A4 (en)
JP (1) JP2018511141A (en)
CN (1) CN107208202A (en)
WO (1) WO2016130624A1 (en)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1150263A (en) * 1997-07-31 1999-02-23 Suiso Energ Kenkyusho:Kk Production of stabilized hydrogen storage alloy
US6270719B1 (en) * 1999-04-12 2001-08-07 Ovonic Battery Company, Inc. Modified electrochemical hydrogen storage alloy having increased capacity, rate capability and catalytic activity
US6447942B1 (en) * 2000-03-13 2002-09-10 Energy Conversion Devices, Inc. Alkaline fuel cell
US6830725B2 (en) * 2003-04-01 2004-12-14 Texaco Ovonic Battery Systems, Llc Hydrogen storage alloys having a high porosity surface layer
CN102738520B (en) * 2011-04-14 2017-02-15 中国科学院长春应用化学研究所 Nickel-hydrogen storage battery
US9272259B2 (en) * 2012-04-19 2016-03-01 Ovonic Battery Company, Inc. Metal hydride alloys having improved activation and high rate performance
US20140140885A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Kwo Young Hydrogen storage alloy and negative electrode and Ni-metal hydride battery employing same
KR20150103714A (en) * 2013-01-07 2015-09-11 오보닉 배터리 컴퍼니, 아이엔씨. Metal hydride alloy
US8877378B2 (en) * 2013-01-07 2014-11-04 Ovonic Battery Company, Inc. Metal hydride alloy with catalyst particles and channels

Also Published As

Publication number Publication date
EP3256615A1 (en) 2017-12-20
WO2016130624A1 (en) 2016-08-18
EP3256615A4 (en) 2018-12-05
CN107208202A (en) 2017-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Liu et al. Rare earth–Mg–Ni-based hydrogen storage alloys as negative electrode materials for Ni/MH batteries
Ruggeri et al. Properties of mechanically alloyed Mg–Ni–Ti ternary hydrogen storage alloys for Ni-MH batteries
US20160230255A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
JP5718006B2 (en) Hydrogen storage alloy and nickel metal hydride secondary battery
JP2007291474A (en) Hydrogen storage alloy and nickel-hydride secondary battery
Young et al. Effects of Zn-addition to C14 metal hydride alloys and comparisons to Si, Fe, Cu, Y, and Mo-additives
CN105518167B (en) Cooperate with heterogeneous hydrogenation thing alloy
JP3934800B2 (en) Hydrogen storage alloy and secondary battery
JP2018510965A (en) Hydrogen storage alloy
JPH05504376A (en) Catalytic hydrogen storage electrode material for chemical batteries in which the catalytic hydrogen storage electrode material is used
JP6464268B2 (en) Rare earth hydrogen storage alloy and its use
EP1826283B1 (en) Hydridable alloy for alkaline storage battery
US10109855B2 (en) Hydrogen storage alloys
US20160230253A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
US20160233495A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
US20160233494A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
US20160233498A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
JP2018511696A (en) Hydrogen storage alloy
Park et al. Effect of fluorination on the lanthanum-doped AB2-type metal hydride electrodes
US9856544B2 (en) Hydrogen storage alloys
US20160233493A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
JP2018511141A (en) Hydrogen storage alloy
US20160233499A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
US20160233500A1 (en) Hydrogen Storage Alloys
Santos et al. Microstructures and electrode performances of Mg 50 Ni (50-X) Pd x alloys