JP3520461B2

JP3520461B2 - マグネシウム系水素吸蔵複合材料

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Publication number: JP3520461B2
Application number: JP24473397A
Authority: JP
Inventors: 博信藤井; 慎一折茂; 修興宗廣; 浩一樋口; 敬二舟木; 研一山本
Original assignee: Japan Science and Technology Agency
Current assignee: Japan Science and Technology Agency
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2004-04-19
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JPH1161313A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウムを含
有する結晶領域とそれを取り囲む同一組成の非結晶領域
とをナノメートル・スケールで微細構造化させること
で、多量の水素を固溶することができ、かつ、固溶した
水素を200 ℃以下で放出することができる、マグネシウ
ム系水素吸蔵複合材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】地球温暖化などの環境問題、化石燃料の
枯渇などのエネルギー問題から、近年次世代の代替エネ
ルギーとして水素エネルギーが注目されている。

【０００３】こうしたなかで、水素を貯蔵・輸送するに
は様々な方法が提案されているが、最も安全にかつ容易
に実行できる手段として、水素吸蔵合金を活用する方法
が考えられる。

【０００４】水素吸蔵合金に要求される特性には、一般
的に、(1)水素吸蔵・放出量が多いこと、(2)適切な温度
（室温〜150 ℃程度）で水素吸蔵・放出ができること、
(3)反応速度が速いこと、(4)耐久性が高いことが挙げら
れる。

【０００５】これらの条件をある程度満たし、実用に使
用されている合金には、希土類−ニッケル系合金やチタ
ン−マンガン系合金などがある。これらは、そのほとん
どがニッケル−水素二次電池の負極材料として用いられ
ているが、その水素吸蔵量は最大でも1.6 mass％と少な
い。

【０００６】一方、マグネシウムを含んだ水素吸蔵合金
は、最大7.6 mass％（マグネシウム単体）もの吸蔵量を
持つため、実用に際し非常に魅力的な合金である。しか
しながら、このマグネシウムを含んだ水素吸蔵合金は、
水素を吸蔵・放出できる温度が 250〜350 ℃と高いこ
と、及びその反応速度が比較的遅いことが実用上大きな
ネックとなっていた。また、水素固溶相を利用すると、
170℃で水素の吸蔵・放出が可能であるが、例えばMg₂N
i の水素固溶相で0.3 mass％とその量が非常に少なく、
実用的ではなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
課題を解消し、実用的に使いやすい 200℃以下の温度
で、多量の水素を固溶し、その水素を繰り返し吸蔵・放
出することができる、マグネシウム系水素吸蔵複合材料
を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】課題を解決するために本
発明は、構造制御されたマグネシウム系水素吸蔵複合材
料であって、マグネシウムを含有する結晶領域とその界
面近傍に生成した準安定な非結晶領域が、同一組成を有
し、かつ、ナノメートル・スケールで微細構造化してい
ることを特徴とするものである。

【０００９】上記マグネシウム系水素吸蔵複合材料を得
るための製造方法は、少なくともマグネシウムを成分元
素として含有する第１の水素吸蔵合金（例えば、 Mg ₂Ni
。）、第１の水素吸蔵合金と遷移金属元素（例えば、 M
g ₂Ni と Ni 。）、第１と第２の水素吸蔵合金（例え
ば、 Mg ₂Ni と LaNi ₅ 。）、又は第１及び第２の水素吸
蔵合金と遷移金属元素（例えば、 Ni 。）のうち、いずれ
かを出発原料として粗粉砕し、機械的処理を施して複合
化反応を進行させることにより、第１の水素吸蔵合金か
らなる結晶領域及びその界面近傍に生成する非結晶領域
をナノメートル・スケールで微細構造化するものであ
る。〔実施例において後述する。〕

【００１０】ここで、機械的処理はメカニカルグライン
ディング処理ないしはメカニカルアロイング処理（ミリ
ング）又は鍛造処理であり、第１の水素吸蔵合金からな
る結晶領域は単結晶相であり、非結晶領域は第１の水素
吸蔵合金と同一組成を有する準安定相である。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について以下
説明する。

【００１２】本発明材料は、出発原料に対してミリング
処理を施すことにより、マグネシウムを含有する結晶領
域と、それを取り囲む同一組成の非結晶領域とが、ナノ
メートル（ 10 ^-9 ｍ）・スケールで微細構造化した組織
を有する複合材料であって、高性能の水素吸蔵特性を獲
得したものである。

【００１３】第１の実施形態は、請求項１記載から把握
されるマグネシウム系水素吸蔵複合材料であって、 Mg ₂N
i 組成の水素吸蔵材料において、 Mg ₂Ni の結晶領域とそ
の界面近傍に生成した準安定な Mg ₂Ni の非結晶領域とを
有し、かつ、それぞれナノメートル・スケールで微細構
造化してなり、前記結晶領域にあってはその粒径が３０
ｎｍ未満であり、前記非結晶領域にあってはその幅が２
ｎｍより大であることを特徴とするものである。〔後述
の実施例１〕

【００１４】また、第２の実施形態は、請求項２記載か
ら把握されるマグネシウム系水素吸蔵複合材料であっ
て、マグネシウム系水素吸蔵材料において、 Mg-Ni 系合
金と Ni を出発原料としてそれぞれを粗粉砕し、ミリング
その他の機械的処理を施して微細構造化を含む複合化反
応を進行させることにより得られる複合材料であって、
以下の性質を有していることを特徴とするものである。
〔後述の実施例２〕

【００１５】（ａ）材料組成が Mg-x at. ％ Ni であり、か
つ、ｘの範囲が 33 ＜ｘ＜ 50 である。（ｂ）材料組織が、 Mg ₂Ni 及び複合化反応に寄与しなか
った残余の Ni からなる結晶領域と、 Mg ₂Ni の界面近傍に
生成した準安定な Mg ₂Ni の非結晶領域と、 Mg-50at. ％ Ni
組成の非晶質領域を有する。（ｃ）材料組織に含まれる微細構造が、 Mg ₂Ni の結晶領
域にあってはその粒径が３０ｎｍ未満であり、 Mg ₂Ni の
非結晶領域にあってはその幅が２ｎｍより大である。（ｄ）水素の放出反応が２００℃以下の温度で発現す
る。

【００１６】本発明材料における結晶領域の粒径（Ａ[n
m]）は、０＜Ａ＜30であり、好ましくは、０＜Ａ＜10で
ある。

【００１７】一方、この結晶領域を取り囲む非結晶領域
の幅（Ｂ[nm]）は、０＜Ｂであり、好ましくは、２＜Ｂ
である。

【００１８】本発明材料の水素吸蔵・放出反応は、結晶
領域の水素吸蔵・放出反応に伴って非結晶領域からの水
素吸蔵・放出反応が同時に生じるものである。

【００１９】これは、結晶格子レベルでの構造、あるい
は水素原子が感じるポテンシャルエネルギーの整合性が
とれていることによる。

【００２０】すなわち、結晶格子レベルでの構造の整合
性がとれていることで、水素吸蔵・放出反応の際に起こ
る結晶領域あるいは非結晶領域の膨張・収縮に伴い、吸
蔵・放出される水素原子は弾性的な作用を受け、吸蔵・
放出反応が促進される。また、水素原子が感じるポテン
シャルエネルギーの整合性がとれていることで、水素吸
蔵・放出の際には水素原子がよりスムーズにこれらの領
域間を行き来できる。このことは、非晶質領域を有する
場合（マトリックスが非晶質構造化している場合）も同
様である。〔後述の実施例２及び３〕

【００２１】なお、結晶格子レベルでの構造の整合性と
は、結晶領域の規則的な原子配列から非結晶領域のラン
ダムな原子配列へと連続的に変化していることを意味
し、水素原子が感じるポテンシャルエネルギーの整合性
とは、一方から他方の領域、あるいはその逆へ水素原子
が拡散する際に、その拡散状態を妨げるようなエネルギ
ー障壁がないことを意味する。

【００２２】材料組成については、結晶領域及び非結晶
領域がともにマグネシウムを含んだ水素吸蔵合金（組
成）であるか（後述の実施例１）、これにマグネシウム
を含まない水素吸蔵合金および／または遷移金属元素
（Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ及びＣｕ）からなる結晶領域が混じ
ってもよい（後述の実施例２及び３）。この場合、マト
リックスは非晶質構造化している。いずれの場合でも、
結晶領域が水素吸蔵・放出反応の促進機能を担い、非晶
質構造化したマトリックスを含むマグネシウムを含んだ
非結晶領域が高容量な水素吸蔵機能を担うものである。

【００２３】ここで、本発明において重要視している非
結晶領域は、結晶と同一組成の短距離秩序を持つ準安定
相であって、マグネシウムを含有する結晶領域を取り囲
むように（結晶界面近傍に）生成するものである。この
準安定相は、構造的に原子配列が完全にはランダムでは
なく、単位結晶格子レベルの短距離の秩序を持った相で
ある。また、本発明材料の非晶質領域（後述の実施例２
及び３におけるマトリックス）は、その原子配列が完全
にランダムな状態の相である。このような非結晶（非晶
質含む）の領域は、結晶領域にはない高容量の水素吸蔵
量を持つ。

【００２４】本発明材料は、結晶領域が持つ水素吸蔵・
放出反応の促進機能と、非結晶領域が持つ高容量な水素
吸蔵機能を互いに活かし合うことにより、多量の水素を
固溶することができ、かつ、固溶した水素を200 ℃以下
で同時に放出することができるという水素化特性を有す
る。

【００２５】また、本発明材料の製造に関する特徴的構
成は、出発原料を粗粉砕し、アルゴンガスなどの不活性
ガス雰囲気中で機械的処理（高エネルギー型ボールミル
である遊星型ボールミル装置によるメカニカルグライン
ディング処理ないしはメカニカルアロイング処理）を施
して複合するとともに、そのミリング条件により構造を
制御することである。

【００２６】なお、得られた複合材料の微細構造は、Ｘ
線回折測定、電子顕微鏡観察を組み合わせることによっ
て解析することができる。特に、本発明のような微細構
造を有することに特徴がある複合材料の場合には、原子
レベルでその構造を解析できる透過型電子顕微鏡観察が
有効である。また、その水素吸蔵・放出特性は、示差熱
／熱重量分析によって評価することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例について添付図面を参
照しながら詳細に説明する。

【００２８】＜実施例１＞第１実施例材料は、水素吸蔵合金として知られているMg
₂Ni を出発原料にし、Mg₂Ni 結晶領域とMg₂Ni 組成の非
結晶領域とにナノメートル・スケールで微細構造化した
複合材料である。あわせて材料の水素化特性を調べてい
る。

【００２９】Mg₂Ni(粗粉砕）を鋼製ボールとともに鋼製
ボールミル容器に入れ、１MPa のアルゴンガスで置換す
る。そして、この容器を遊星型ボールミル装置にセット
し、400rpmで20 hミリング処理を行った。

【００３０】得られた複合材料（以下、材料１。）の透
過型電子顕微鏡視野での構造模式図を図１に示す。

【００３１】図からみてとれるように、３〜20ナノメー
トルの粒径をもつMg₂Ni 結晶領域と、それを２〜３ナノ
メートルの幅をもった非結晶領域（結晶領域の合金組成
と同じ）が取り囲んでいることが分かる。

【００３２】図２に材料１の示差熱分析によるデータプ
ロットを示すように、非結晶領域は、結晶化を示す明確
な発熱ピークを示さず、微細構造の緩和によるブロード
な発熱ピークのみを示すことから、非晶質領域ではな
く、短距離秩序を持った準安定領域であることが分か
る。

【００３３】そこで、この材料１を１MPa の水素ガス
中、80℃で保持し、水素を吸蔵させた。

【００３４】図３に材料１の粉末Ｘ線回折測定の結果を
示すように、結晶領域のMg₂Ni は水素固溶領域Mg₂NiH
_0.3になっていることが分かる。なお、粉末Ｘ線回折で
は非結晶領域がバックグラウンドとして現われるため、
材料１中に水素がどの程度吸蔵されたかは分からない。

【００３５】図４にアルゴンガス雰囲気中（水素分圧ゼ
ロ）での材料１の熱重量分析結果を示す。比較として、
通常の結晶性のMg₂NiH_0.3の熱重量分析結果も示す。

【００３６】図示のとおり、両材料とも昇温にともない
重量が軽くなり、水素が放出されていることが分かる。
水素の放出開始温度は両材料とも170 ℃と同じだが、微
細構造を有する材料１（本発明）の水素放出量は1.6 ma
ss％と、比較材料の0.3 mass％に比べ５倍以上も増加し
ている。

【００３７】そこで、結晶領域のMg₂Ni が水素固溶領域
Mg₂NiH_0.3（0.3 mass％）になっていることと、結晶領
域と非結晶領域との体積分率とを考慮し、非結晶領域の
水素固溶量を計算すると、非結晶領域には４mass％も
の多量な水素が固溶していると認められる。

【００３８】このことにより、Mg₂Ni を出発原料とし、
Mg₂Ni 結晶領域とMg₂Ni 組成の非結晶領域とにナノメー
トルレベルで微細構造化した複合材料（材料１）は、通
常の結晶性のMg₂NiH_0.3と比較して、その水素放出開始
温度は変化しないが、水素固溶量が５倍以上も増大する
ことが明らかになった。

【００３９】＜実施例２＞第２実施材料は、Mg₂Ni とNiを出発原料とし、 Mg₂Ni結
晶領域、Ni結晶領域（残留Ni）、Mg₂Ni 組成の非結晶領
域、及びMgNi組成の非晶質領域がナノメートル・スケー
ルで微細構造化した複合材料である。あわせて材料の水
素化特性を調べている。

【００４０】公知の水素吸蔵合金であるMg₂Ni と純Niを
Ni量を違えて所定量混合し、実施例１における材料１の
製造の場合と同様、20h のミリング処理を施した。

【００４１】得られた各複合材料（以下、材料２群。）
の透過型電子顕微鏡視野での構造模式図を図５に示す。
ここで、（ａ）がMg-33at.％Ni（材料１）、（ｂ）がMg
-38at.％Ni（材料２）、（ｃ）がMg-43at.％Ni（材料
２）、及び（ｄ）がMg-50at.％Ni（材料２）である。

【００４２】また、各材料についての粉末Ｘ線回折測定
の結果を図６に示す。

【００４３】図５にみられるように、材料２群をMg− x
at.％Niと表示したときのNi量が33＜ｘ＜67の場合、
（ａ）〔実施例１と同じ〕，（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）
のいずれにおいても、結晶領域として３〜15ナノメート
ルの粒径を持つMg₂Ni 、及び非結晶領域として Mg₂Ni結
晶を取り囲む２〜３ナノメートルの幅を持つMg₂Ni 組成
の準安定相が形成されている。また、（ｂ），（ｃ）及
び（ｄ）については残留NiとMgNi非晶質領域（マトリッ
クス）が形成される。

【００４４】なお、非晶質領域は粉末Ｘ線回折測定にお
いてブロードなピーク、いわゆるハローパターンを示
す。ｘ＝50、つまりMg：Ni＝１：１の時には、若干の残
留したNiを除きハローパターンのみであり、この組成で
は概ね単一領域（単相）の非晶質MgNiとなることが分か
る。よって、Ni量が33＜ｘ＜ 67 の場合の非晶質領域
（マトリックス）は、非晶質MgNiである。

【００４５】そこで、材料２群のそれぞれを１MPa の水
素ガス中、80℃で保持し、水素を吸蔵させた。

【００４６】図７にアルゴンガス雰囲気中（水素分圧ゼ
ロ）での材料２群のそれぞれの熱重量分析結果を示す。
比較として、Mg-33at.％Ni（材料１）の熱重量分析結果
も示す。

【００４７】図示のとおり、各材料とも昇温にともない
重量が軽くなり、水素が放出されていることが分かる。
ここで注目すべきは、Ni量の増加に従い水素放出開始温
度が徐々に低下していること、水素放出量つまり水素固
溶量が増大していることである。Ni量が 50at.％に近づ
くと、水素放出の開始温度は、通常の結晶性のMg₂Ni H
_0.3に比べて 170℃から 90 ℃と、80℃も低温化してい
ることが分かる。水素固溶量は、通常の結晶性のMg₂NiH
_0.3に比べて0.3 mass％から2.2 mass％と、７倍以上
も増加していることが分かる。非晶質MgNi単相では、水
素固溶量は 2.2mass％である。

【００４８】このことにより、 Mg₂NiとNiを出発原料と
し、 Mg₂Ni結晶領域、Ni結晶領域（残留Ni）、Mg₂Ni 組
成の非結晶領域、及びMgNi組成の非晶質領域がナノメー
トル・スケールで微細構造化した複合材料（材料２群）
は、通常の結晶性のMg₂NiH_0.3と比較して、その水素放
出開始温度が80℃も低下して90℃から始まり、水素固溶
量が７倍以上も増大することが明らかになった。

【００４９】＜実施例３＞第３実施例材料は、 LaNi₅とMg₂Ni を出発原料とし、La
Ni₅及び実施例１で示したMg₂Ni 結晶領域とMg₂Ni 組成
の非結晶領域、加えてLa-Ni-Mgの非晶質領域とにナノメ
ートル・スケールで微細構造化した複合材料である。あ
わせて材料の水素化特性を調べている。

【００５０】公知の水素吸蔵合金である LaNi₅とMg₂Ni
を量比を変えて混合し、実施例１における材料１の製造
の場合と同様、20h のミリング処理を施した。

【００５１】得られた複合材料（以下、材料３群。）の
透過型電子顕微鏡視野での構造模式図を図８に示す。こ
こで、（ａ）が LaNi₅：Mg₂Ni ＝３：７、（ｂ）が LaN
i₅：Mg₂Ni ＝７：３、及び（ｃ）が LaNi₅：Mg₂Ni ＝
９：１である。

【００５２】また、各材料についての粉末Ｘ線回折測定
の結果を図９に示す。

【００５３】図８にみられるように、 LaNi₅と、実施例
１で示したMg₂Ni の結晶領域とMg₂Ni 組成の非結晶領
域、加えてLa-Ni-Mgの非晶質領域（マトリックス）が存
在する。このLa-Ni-Mg（マトリックス）は、 LaNi₅とMg
₂Ni とがミリング処理により固相反応して生成したもの
であり、組成は LaNi₅とMg₂Ni の混合割合によって変わ
ってくる。また、LaNi₅の混合割合が多くなるに従い、
この非晶質領域が増加する。図９に示す粉末Ｘ線回折測
定結果からも、LaNi₅の混合割合が多いほどブロードな
ハローパターンが成長しており、非晶質領域が増加して
いることがわかる。

【００５４】そこで、材料２群のそれぞれを１MPa の水
素ガス中、80℃で保持し、水素を吸蔵させた。

【００５５】図10にアルゴンガス雰囲気中（水素分圧ゼ
ロ）での材料３群のそれぞれの熱重量分析結果を示す。

【００５６】図示のとおり、各材料とも昇温にともない
重量が軽くなり、水素が放出されていることが分かる。
ここで注目すべきは、混合割合が LaNi₅：Mg₂Ni ＝７：
３付近で、70℃から水素放出をしていること、また、水
素放出量つまり水素固溶量が増大していることである。
この場合、水素放出の開始温度は通常の結晶性のMg₂NiH
_0.3の170 ℃から100 ℃も低温化していることが分か
る。水素固溶量は、通常の結晶性のMg₂NiH_0.3に比べて
0.3 mass％から1.6 mass％と、５倍以上も増加している
ことが分かる。

【００５７】このことにより、 LaNi₅とMg₂Ni を出発原
料とし、LaNi₅及び実施例１で示したMg₂Ni 結晶領域と
Mg₂Ni 組成の非結晶領域、加えてLa-Ni-Mgの非晶質領域
とにナノメートル・スケールで微細構造化した複合材料
（材料３群）は、通常の結晶性のMg₂NiH_0.3と比較し
て、その水素放出開始温度が100 ℃も低下して70℃から
始まり、水素固溶量が５倍以上も増大することが明らか
になった。

【００５８】なお、上記の各実施例では Mg₂Ni、 Mg₂Ni
とNi、 Mg₂NiとLaNi₅ をそれぞれ出発原料に用いたが、
本発明はこれらの出発原料に限定されるものではない。

【００５９】すなわち、出発原料は、Ｍｇ−Ｎｉ系合金
（第１の水素吸蔵合金）と、ミッシュメタルを含む稀土
類−Ｎｉ系合金（第２の水素吸蔵合金）と、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｎｉ及びＣｕからなる群から選ばれる一又は複数の
遷移金属元素とを種々に組合せたものが考慮される。

【００６０】

【発明の効果】本発明は以上の構成よりなるものであ
り、これによれば、水素吸蔵合金からなる結晶領域と、
それを取り囲むマグネシウムを含んだ水素吸蔵合金から
なる非結晶領域とを、ナノメートル・スケールで微細構
造化することにより、従来のマグネシウムを含む水素吸
蔵合金に比べて水素の放出開始温度が低く、かつ水素固
溶量が多いマグネシウム系水素吸蔵複合材料が得られ
る。

【００６１】すなわち、従来的には、マグネシウムを含
んだ水素吸蔵合金の水素化物相を利用しようとすると、
250 ℃以上でなければならなかった。水素固溶相を利用
すると、170 ℃で水９の吸蔵・放出が可能であるが、例
えばMg₂Ni の水素固溶相で0.3 mass％とその量が非常に
少なく、実用的ではなかった。これに対して、本発明に
よれば、実施例２で例えれば、2 mass％以上もの多量
の水素を固溶することができ、かつ固溶した水素を100
℃で放出することが可能となる。

【００６２】また、本発明材料は、結晶領域と非結晶領
域が整合性を持ったナノメートル・スケールの微細構造
を有するように構造制御（界面制御を含む）されること
により、その水素化特性の発現機構において、結晶領域
が“水素吸蔵・放出反応を促進する機能”を担い、非晶
質構造化したマトリックス含む非結晶領域が“高容量な
水素吸蔵（固溶）機能”を担うという特徴があり、この
種の材料設計及び開発において極めて有益な効果を奏す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例材料（材料１）の構造模式図であ
る。

【図２】同じく示差熱分析結果を示すデータプロットで
ある。

【図３】水素化後の実施例材料（材料１）の粉末Ｘ線回
折測定結果を示すＸ線回折チャートである。

【図４】同じくアルゴンガス雰囲気中（水素分圧ゼロ）
での熱重量分析結果を示すデータプロットである。

【図５】第２実施例材料（材料２群）の構造模式図であ
る。

【図６】水素化後の実施例材料（材料２群）の粉末Ｘ線
回折測定結果を示すＸ線回折チャートである。

【図７】同じくアルゴンガス雰囲気中（水素分圧ゼロ）
での熱重量分析結果を示すデータプロットである。

【図８】第３実施例材料（材料３群）の構造模式図であ
る。

【図９】水素化後の実施例材料（材料３群）の粉末Ｘ線
回折測定結果を示すＸ線回折チャートである。

【図１０】同じくアルゴンガス雰囲気中（水素分圧ゼ
ロ）での熱重量分析結果を示すデータプロットである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 597129562 藤井博信広島県東広島市高屋高美が丘５丁目２− ２−606 (73)特許権者 597129573 折茂慎一広島県東広島市鏡山２−360 ががら第２官舎２−306号 (73)特許権者 597162905 宗廣修興広島県三原市中之町2029−１ (72)発明者藤井博信広島県東広島市高屋高美が丘５丁目２− ２−606 (72)発明者折茂慎一広島県東広島市鏡山２−360 ががら第２官舎２−306号 (72)発明者宗廣修興広島県三原市中之町2029−１ (72)発明者樋口浩一広島県広島市中区昭和町８−６−405 (72)発明者舟木敬二広島県福山市本庄町中１−16−21−102 (72)発明者山本研一広島県東広島市高屋町中島1088−１チ −307 (56)参考文献特開平６−299272（ＪＰ，Ａ) 特開平７−41808（ＪＰ，Ａ) 特開平７−268403（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／34918（ＷＯ，Ａ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】 Mg ₂Ni 組成の水素吸蔵材料において、 Mg
₂Ni の結晶領域とその界面近傍に生成した準安定なMg ₂N
i の非結晶領域とを有し、かつ、それぞれナノメートル
・スケールで微細構造化してなり、前記結晶領域にあっ
てはその粒径が３０ｎｍ未満であり、前記非結晶領域に
あってはその幅が２ｎｍより大であることを特徴とする
マグネシウム系水素吸蔵複合材料。
【請求項２】マグネシウム系水素吸蔵材料において、 Mg-Ni 系合金と Ni を出発原料としてそれぞれを粗粉砕
し、ミリングその他の機械的処理を施して微細構造化を
含む複合化反応を進行させることにより得られる複合材
料であって、以下の性質を有していることを特徴とする
マグネシウム系水素吸蔵複合材料。（ａ）材料組成が Mg-x at. ％ Ni であり、かつ、ｘの範囲
が 33 ＜ｘ＜ 50 である。（ｂ）材料組織が、 Mg ₂Ni 及び複合化反応に寄与しなか
った残余の Ni からなる結晶領域と、 Mg ₂Ni の界面近傍に
生成した準安定な Mg ₂Ni の非結晶領域と、 Mg-50at. ％ Ni
組成の非晶質領域を有する。（ｃ）材料組織に含まれる微細構造が、 Mg ₂Ni の結晶領
域にあってはその粒径が３０ｎｍ未満であり、 Mg ₂Ni の
非結晶領域にあってはその幅が２ｎｍより大である。（ｄ）水素の放出反応が２００℃以下の温度で発現す
る。