JP2527578B2 - 水素吸蔵合金の製造方法 - Google Patents
水素吸蔵合金の製造方法Info
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- JP2527578B2 JP2527578B2 JP62287722A JP28772287A JP2527578B2 JP 2527578 B2 JP2527578 B2 JP 2527578B2 JP 62287722 A JP62287722 A JP 62287722A JP 28772287 A JP28772287 A JP 28772287A JP 2527578 B2 JP2527578 B2 JP 2527578B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
- C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
- C01B3/0078—Composite solid storage mediums, i.e. coherent or loose mixtures of different solid constituents, chemically or structurally heterogeneous solid masses, coated solids or solids having a chemically modified surface region
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、水素吸蔵合金の製造方法に関する。
（ロ）従来の技術 近年、化石エネルギーの逼迫により、自然エネルギー
の利用及び省エネルギーの促進が図られつつある。この
ような背景の下、可逆的に多量の水素を吸放出し、同時
に大きな反応熱を有する水素吸蔵合金は、水素ガス貯蔵
用ならびにヒートポンプ等の熱利用システム用の材料と
して、応用面よりの期待が大きい。
の利用及び省エネルギーの促進が図られつつある。この
ような背景の下、可逆的に多量の水素を吸放出し、同時
に大きな反応熱を有する水素吸蔵合金は、水素ガス貯蔵
用ならびにヒートポンプ等の熱利用システム用の材料と
して、応用面よりの期待が大きい。
現在、水素吸蔵合金は、希土類元素−Ni系合金、Mg−
Ni系合金、Ti系合金（Ti−Fe系、及びTi−Co系等）の３
種類が代表的なものとして知られているが、稀土類−Ni
系合金は原料価格が高価であること、Mg−Ni系合金は操
作温度が、300℃以上と高いこと、Ti系合金は反応初期
の活性化に高温、高圧の厳しい条件を必要にすること、
等の問題点を有している。
Ni系合金、Ti系合金（Ti−Fe系、及びTi−Co系等）の３
種類が代表的なものとして知られているが、稀土類−Ni
系合金は原料価格が高価であること、Mg−Ni系合金は操
作温度が、300℃以上と高いこと、Ti系合金は反応初期
の活性化に高温、高圧の厳しい条件を必要にすること、
等の問題点を有している。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 前記の水素吸蔵合金の内、特にTi系合金は、安価で平
衡特性に優れているが、反応初期の活性化に厳しい条件
を必要とするため、Ti系合金を充填して使用する装置は
活性化時の条件に耐え得る仕様が必要となる。このた
め、通常の使用条件における使用と比較して過剰な使用
を備えることになり、装置、システムの高価格化、安全
性の低下を招いている。実際のTi系合金の反応初期の活
性化条件の一例を以下に示す。
衡特性に優れているが、反応初期の活性化に厳しい条件
を必要とするため、Ti系合金を充填して使用する装置は
活性化時の条件に耐え得る仕様が必要となる。このた
め、通常の使用条件における使用と比較して過剰な使用
を備えることになり、装置、システムの高価格化、安全
性の低下を招いている。実際のTi系合金の反応初期の活
性化条件の一例を以下に示す。
（日本化学会誌1975（８）P.1267〜P.1272参照）上記
の様にti系合金では通常の使用条件によりはるかに厳し
い条件を反応初期の活性化時に必要とする。本発明は、
この活性化条件を、通常の使用条件内に抑え容易に活性
化し得る水素吸蔵合金を得ることを目的としている。
の様にti系合金では通常の使用条件によりはるかに厳し
い条件を反応初期の活性化時に必要とする。本発明は、
この活性化条件を、通常の使用条件内に抑え容易に活性
化し得る水素吸蔵合金を得ることを目的としている。
（二）問題を解決するための手段 本発明は、上記の問題点を鑑みなされたものであって
活性化の困難な第１の水素吸蔵合金と活性化の比較的容
易な第２、或いはそれ以上の水素吸蔵合金を各々粉砕
し、両者を混合、成型した後、焼結を行う水素吸蔵合金
の製造方法を提供するものである。
活性化の困難な第１の水素吸蔵合金と活性化の比較的容
易な第２、或いはそれ以上の水素吸蔵合金を各々粉砕
し、両者を混合、成型した後、焼結を行う水素吸蔵合金
の製造方法を提供するものである。
（ホ）作用 本発明の製造方法で製造した水素吸蔵合金は、活性化
の比較的容易な第２の水素吸蔵合金に先ず水素ガスが吸
蔵され、その結果生じる歪、割れ、粉化に伴い、焼結に
より接合している活性化の困難な第１の水素吸蔵合金の
割れ、破壊を促し、これにより生じた第１の水素吸蔵の
合金の新しい表面、即ち酸化物等による汚染のない表面
から水素ガスの吸蔵が速やかに行われる。
の比較的容易な第２の水素吸蔵合金に先ず水素ガスが吸
蔵され、その結果生じる歪、割れ、粉化に伴い、焼結に
より接合している活性化の困難な第１の水素吸蔵合金の
割れ、破壊を促し、これにより生じた第１の水素吸蔵の
合金の新しい表面、即ち酸化物等による汚染のない表面
から水素ガスの吸蔵が速やかに行われる。
従って、比較的容易な条件で第１の水素吸蔵合金の活
性化が本発明の製造方法により初めて可能となる。
性化が本発明の製造方法により初めて可能となる。
（ヘ）実施例 次に本発明の製造法方法について実施例で説明する。
先ず、第１の水素吸蔵合金としてTi−Fe合金、Ti−Ni合
金、Ti−Co合金を使用しこのそれぞれの合金に対して第
２の水素吸蔵合金として、LaNi5合金、ZrMn2合金を使用
した組み合わせを行った。上記の内、第１の水素吸蔵合
金として、Ti−Fe合金、第２の水素吸蔵合金としてLaNi
5合金を使用した場合の製造方法を示す。
先ず、第１の水素吸蔵合金としてTi−Fe合金、Ti−Ni合
金、Ti−Co合金を使用しこのそれぞれの合金に対して第
２の水素吸蔵合金として、LaNi5合金、ZrMn2合金を使用
した組み合わせを行った。上記の内、第１の水素吸蔵合
金として、Ti−Fe合金、第２の水素吸蔵合金としてLaNi
5合金を使用した場合の製造方法を示す。
先ず、各々の合金をアーク溶解、高周波溶解等の既知
の方法で作成し、作成した合金インゴットを100メッシ
ュアンダー（約0.15mm以下）に粉砕した後、両者を混合
した。その時の混合割合はLaNi5がTi−Feの約２重量％
程度とした。その後、これを円筒形（約20φ×約10mm）
にブレス成型（約30kg/cm2）し、これを電気炉でハイニ
ーガス（N2、H2混合ガス）雰囲気で約600℃で約５時間
加熱処理を行い、焼結を行った。このようにして作成し
た合金ベレットをそのまま、或いは２〜3mm角に粉砕し
た後、水素化の活性化試験を行ったところ、活性化条件
は、大きく緩和されることが分かった。
の方法で作成し、作成した合金インゴットを100メッシ
ュアンダー（約0.15mm以下）に粉砕した後、両者を混合
した。その時の混合割合はLaNi5がTi−Feの約２重量％
程度とした。その後、これを円筒形（約20φ×約10mm）
にブレス成型（約30kg/cm2）し、これを電気炉でハイニ
ーガス（N2、H2混合ガス）雰囲気で約600℃で約５時間
加熱処理を行い、焼結を行った。このようにして作成し
た合金ベレットをそのまま、或いは２〜3mm角に粉砕し
た後、水素化の活性化試験を行ったところ、活性化条件
は、大きく緩和されることが分かった。
上記した方法及び条件下で作成した２成分から成る水
素吸蔵合金の反応初期に必要な活性化条件をTi系の第１
成分のみを場合と比較して図に示した。同図に示したよ
うに、反応初期の活性化にTi−Fe合金の１成分系では温
度400〜450℃、水素圧力約150atm必要であったのに対
し、LaNi5混合焼結合金、或いはZrMn2混合焼結合金の２
成分系では、温度100℃以下、水素圧力10atm以下と、活
性化条件は大きく緩和されている。同様にTi−Ni合金、
Ti−Co合金においても活性化条件は２成分系において大
きく緩和されており、いずれも温度200℃以下、水素圧
力10atm以下となっている。
素吸蔵合金の反応初期に必要な活性化条件をTi系の第１
成分のみを場合と比較して図に示した。同図に示したよ
うに、反応初期の活性化にTi−Fe合金の１成分系では温
度400〜450℃、水素圧力約150atm必要であったのに対
し、LaNi5混合焼結合金、或いはZrMn2混合焼結合金の２
成分系では、温度100℃以下、水素圧力10atm以下と、活
性化条件は大きく緩和されている。同様にTi−Ni合金、
Ti−Co合金においても活性化条件は２成分系において大
きく緩和されており、いずれも温度200℃以下、水素圧
力10atm以下となっている。
なお、本実施例では第１、第２の水素吸蔵合金の作成
法、粉砕法、混合後のブレス成型方法はここで示した方
法以外に公知の方法を用いることができる。第１と第２
の水素吸蔵合金の混合比は、特に制限されるものではな
いが、第２の水素吸蔵合金の量が多くなると、それにつ
れて可逆的に吸放出する水量の減少、コストの増大を招
くため、せいぜい５％以下程度が限度であろう。焼結の
条件は、第１、第２の合金が溶解、或いは相分離しな範
囲でなるべく高い方がよく、500〜1000℃程度が望まし
い。また、焼結の雰囲気は合金の酸化等による汚染の発
生しにくい条件が望ましく、不活性ガス雰囲気（Arガ
ス、Heガス等）、還元性雰囲気（ハイニーガス等）、真
空雰囲気等がある。
法、粉砕法、混合後のブレス成型方法はここで示した方
法以外に公知の方法を用いることができる。第１と第２
の水素吸蔵合金の混合比は、特に制限されるものではな
いが、第２の水素吸蔵合金の量が多くなると、それにつ
れて可逆的に吸放出する水量の減少、コストの増大を招
くため、せいぜい５％以下程度が限度であろう。焼結の
条件は、第１、第２の合金が溶解、或いは相分離しな範
囲でなるべく高い方がよく、500〜1000℃程度が望まし
い。また、焼結の雰囲気は合金の酸化等による汚染の発
生しにくい条件が望ましく、不活性ガス雰囲気（Arガ
ス、Heガス等）、還元性雰囲気（ハイニーガス等）、真
空雰囲気等がある。
（ト）発明の効果 本発明の水素吸蔵合金の製造方法に依れば、Ti−Fe合
金、Ti−Ni合金、Ti−Co合金等のTi系の反応初期の活性
化に厳しい条件を必要とする、水素吸蔵合金の活性化容
易にできるので従来、通常の使用に対し活性化のためだ
けに必要とした材料充填装置の過剰な仕様を取り去るこ
とができる。従って、本発明によりこの水素吸蔵合金を
使用する装置、システムの簡略化、低価格化並びに、安
全性の向上が図れ、水素貯蔵ヒートポンプ等の水素吸蔵
合金を使用した装置、システムによる新エネルギー利用
及び省エネルギー促進に大きな効果をもたらす。
金、Ti−Ni合金、Ti−Co合金等のTi系の反応初期の活性
化に厳しい条件を必要とする、水素吸蔵合金の活性化容
易にできるので従来、通常の使用に対し活性化のためだ
けに必要とした材料充填装置の過剰な仕様を取り去るこ
とができる。従って、本発明によりこの水素吸蔵合金を
使用する装置、システムの簡略化、低価格化並びに、安
全性の向上が図れ、水素貯蔵ヒートポンプ等の水素吸蔵
合金を使用した装置、システムによる新エネルギー利用
及び省エネルギー促進に大きな効果をもたらす。
図は本発明の製造方法により製造した水素吸蔵合金の反
応初期の活性化に必要な条件を、従来の合金の活性化条
件と比較した比較図である。
応初期の活性化に必要な条件を、従来の合金の活性化条
件と比較した比較図である。
Claims (4)
- 【請求項１】活性化が困難な第１の水素吸蔵合金と活性
化が容易な第２、或いはそれ以上の水素吸蔵合金とを粉
砕、粉末化し混合成型した後、焼結することを特徴とす
る水素吸蔵合金の製造方法。 - 【請求項２】上記第１の水素吸蔵合金は、TiA（A:Fe、N
i、Co等の遷移金属）の組成で表わされる合金から成る
特許請求の範囲第１項記載の水素吸蔵合金の製造方法。 - 【請求項３】第２の水素吸蔵合金がRNi5（R:La、Mm等の
希土類元素、Ca）、或はZrMn2の組成で表される合金か
ら成る特許請求の範囲第１項記載の水素吸蔵合金の製造
方法。 - 【請求項４】焼結時の雰囲気を不活性ガス雰囲気、還元
性ガス雰囲気、真空雰囲気であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項、第２項、或いは第３項記載の水素吸
蔵合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287722A JP2527578B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62287722A JP2527578B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01129936A JPH01129936A (ja) | 1989-05-23 |
| JP2527578B2 true JP2527578B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=17720898
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62287722A Expired - Lifetime JP2527578B2 (ja) | 1987-11-13 | 1987-11-13 | 水素吸蔵合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2527578B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5554456A (en) * | 1994-06-14 | 1996-09-10 | Ovonic Battery Company, Inc. | Electrochemical hydrogen storage alloys and batteries containing heterogeneous powder particles |
| US5876869A (en) | 1995-12-07 | 1999-03-02 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hydrogen absorbing alloy electrodes |
| JP6238275B2 (ja) * | 2013-03-16 | 2017-11-29 | 善治 堀田 | ＴｉＦｅ水素貯蔵合金の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6369701A (ja) * | 1986-09-10 | 1988-03-29 | Nippon Steel Corp | 水素吸蔵用金属材料 |
-
1987
- 1987-11-13 JP JP62287722A patent/JP2527578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01129936A (ja) | 1989-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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