JP6602785B2 - 水素吸蔵多相合金 - Google Patents
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Description
六方晶Ce2Ni7相および六方晶Pr5Co19相を含み、
該Ce2Ni7相の存在量が30質量%(wt%)以上であり、該Pr5Co19相の存在量が8質量%以上であり、かつ
該合金は、ミッシュメタルを含み、ここで該ミッシュメタル中のNdが50原子パーセント(at%)未満である、前記多相水素吸蔵合金である。
1種以上の希土類元素、六方晶Ce2Ni7相および六方晶Pr5Co19相を含み、ここで、該Ce2Ni7相の存在量が約30質量%から約72質量%までであり、かつ該Pr5Co19相存在量が8質量%以上である、前記多相水素吸蔵合金である。
本発明の合金は、例えば不活性雰囲気下での誘導溶解またはアーク溶解によって製造される。該合金は、更に、不活性雰囲気下で例えば950℃未満の温度において焼き鈍すことができる。製造方法は、米国特許第8,053,114号(U.S.Pat.No.8,053,114)、同第8,124,281号(U.S.Pat.No.8,124,281)、同第7,829,220号(U.S.Pat.No.7,829,220)、同第8,257,862号(U.S.Pat.No.8,257,862)および同第8,409,753号(U.S.Pat.No.8,409,753)ならびに米国特許出願公開第2006/057019号明細書(U.S.Pub.No.2006/057019)に教示され、それらの内容は、参照により本明細書に援用される。
i)1種以上の希土類元素およびMgと、
ii)NiならびにB、Co、Cu、Fe、Cr、Mn、Zn、SiおよびZrからなる群から選択される1種以上の元素と、
を含有し、ここで、ii)対i)の原子比は、約3.1から約3.6まで、約3.2から約3.5まで、または約3.3から約3.4までである、前記合金である。
六方晶Ce2Ni7相および六方晶Pr5Co19相を含み、合金全体に対して、
該Ce2Ni7相の存在量は30質量%以上であり、かつ該Pr5Co19相の存在量は8質量%以上であり、かつ
該合金は、ミッシュメタルを含み、ここで該ミッシュメタル中のNdが50原子パーセント未満である、前記多相水素吸蔵合金。
i)ミッシュメタルおよびMgと、
ii)NiならびにB、Co、Cu、Fe、Cr、Mn、Zn、SiおよびZrからなる群から選択される1種以上の元素と、
含み、ここで、ii)対i)の原子比は、約3.1から約3.6まで、約3.2から約3.5まで、または約3.3から約3.4までである、前記合金。
1種以上の希土類元素、六方晶Ce2Ni7相および六方晶Pr5Co19相を含み、ここで、合金全体に対して、該Ce2Ni7相の存在量は、約30質量%から約72質量%までであり、かつ該Pr5Co19相の存在量は、8質量%以上である、前記多相水素吸蔵合金。
i)希土類元素およびMgと、
ii)NiならびにB、Co、Cu、Fe、Cr、Mn、Zn、SiおよびZrからなる群から選択される1種以上の元素と、
含み、ここで、ii)対i)の原子比は、約3.1から約3.6まで、約3.2から約3.5まで、または約3.3から約3.4までである、前記合金。
合金インゴットを、高周波誘導溶解で調製し、そしてアルゴン雰囲気中で950℃未満で焼き鈍す。その合金インゴットを破砕し、粉末に粉砕し、200メッシュを通じて篩別する。各試料の化学組成を、Varian社製LIBERTY 100誘導結合プラズマ(ICP)システムを用いて調査する。
2 ハーフセルの高率放電性能(HRD)は、100mAg-1で測定した放電容量の、8mAg-1で測定した放電容量に対する百分率比である。
3 最大容量に達するための活性化サイクル数
4 室温でのバルク拡散係数(10-10cm2/s)
5 室温での表面交換電流(mA/g)
Claims (10)
- 多相水素吸蔵合金であって、
少なくとも、六方晶Ce2Ni7相および六方晶Pr5Co19相を含み、
合金全体に対して、該Ce2Ni7相の存在量は30質量%以上であり、かつ該Pr5Co19相の存在量は8質量%以上であり、
六方晶CeNi 3 相および/または菱面体晶PuNi 3 相を含み、ここで、それらを合わせた存在量は、合金全体に対して、0質量%を上回り20質量%までであり、
該合金は、ミッシュメタルを含み、ここで該ミッシュメタル中のNdが50原子%未満であり、かつ
該合金は、17原子%から22原子%までのミッシュメタル、3原子%から5原子%までのMg、63原子%から81原子%までのNi、2原子%から6原子%までのAl、および0原子%から4原子%までの、B、Co、Cu、Fe、Cr、Mn、Zn、SiおよびZrからなる群から選択される1種以上の元素からなる、前記多相水素吸蔵合金。 - 請求項1に記載の合金であって、前記Ce2Ni7相の存在量は、合金全体に対して、30質量%から72質量%までであり、および/または前記Pr5Co19相の存在量は、合金全体に対して、8質量%から30質量%までである、前記合金。
- 請求項1または2に記載の合金であって、前記合金は、菱面体晶Ce5Co19 相を更に含むか、または六方晶MgZn2 、菱面体晶Pr2Ni7、菱面体晶Ce5Co19および六方晶CaCu5からなる群から選択される少なくとも1つの相を更に含む、前記合金。
- 請求項1から3までのいずれか1項に記載の合金であって、前記ミッシュメタルは、La、PrおよびNdを含み、および/または前記ミッシュメタルは、Ceを含まない、前記合金。
- 請求項1から4までのいずれか1項に記載の合金であって、MgとNiとを含むか、または
i)ミッシュメタルおよびMgと、
ii)NiならびにB、Co、Cu、Fe、Cr、Mn、Zn、SiおよびZrからなる群から選択される1種以上の元素と、
を含み、ここで、ii)対i)の原子比は、3.1から3.6までである、前記合金。 - 多相水素吸蔵合金であって、
1種以上の希土類元素、六方晶Ce2Ni7相および六方晶Pr5Co19相を含み、ここで、合金全体に対して、該Ce2Ni7相の存在量は、30質量%から72質量%までであり、かつ該Pr5Co19相の存在量は、8質量%以上であり、かつ
六方晶CeNi 3 相および/または菱面体晶PuNi 3 相を含有し、ここで、それらを合わせた存在量は、合金全体に対して、0質量%を上回り20質量%までである、前記多相水素吸蔵合金。 - 請求項6に記載の合金であって、合金全体に対して、前記Ce2Ni7相の存在量は、30質量%から71質量%までであり、かつ前記Pr5Co19相の存在量は、8質量%から30質量%までである、前記合金。
- 請求項6または7に記載の合金であって、前記合金は、菱面体Ce5Co19 相を更に含む、前記合金。
- 請求項6から8までのいずれか1項に記載の合金であって、1種以上の希土類元素、MgおよびNiを含む、前記合金。
- 請求項1から9までのいずれか1項に記載の水素吸蔵合金を含む電極を備えている、金属水素化物電池、アルカリ型燃料電池または金属水素化物空気電池。
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