JPH02209447A - 水素吸蔵合金 - Google Patents
水素吸蔵合金Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、水素を可逆的に吸蔵、放出する水素吸蔵合金
に関する。
に関する。
（ロ）従来の技術
近年、可逆的に水素を吸蔵、放出する能力を有する水素
吸蔵合金を用いた様々な応用システムの開発が盛んに行
われている。例えば、水素吸蔵合金が水素を吸蔵、放出
する際に発生する反応熱を利用した蓄熱、熱輸送システ
ムなどの、熱利用システムあるいは大量の水素を吸蔵す
る能力に着目した水素貯蔵システムが挙げられている。
吸蔵合金を用いた様々な応用システムの開発が盛んに行
われている。例えば、水素吸蔵合金が水素を吸蔵、放出
する際に発生する反応熱を利用した蓄熱、熱輸送システ
ムなどの、熱利用システムあるいは大量の水素を吸蔵す
る能力に着目した水素貯蔵システムが挙げられている。
これらの応用システムに使用する水素吸蔵合金に要求さ
れる主な条件としては、 ■ 水素化反応初期の活性化が容易であること、 ■ 使用温度条件下で操作し易い水素吸蔵圧力および放
出圧力を有すること、 ■ 可逆的な水素吸蔵および放出に必要な水素吸蔵圧力
と放出圧力との差が小さいこと、■ 水素吸蔵、放出の
各々の反応熱の差が小さいこと、 ■ 水素吸放出サイクル寿命が長いこと、■ 使用温度
条件下で水素吸蔵量が大きいこと、 ■ 原料が安価に入手できること、 等が重要である。
れる主な条件としては、 ■ 水素化反応初期の活性化が容易であること、 ■ 使用温度条件下で操作し易い水素吸蔵圧力および放
出圧力を有すること、 ■ 可逆的な水素吸蔵および放出に必要な水素吸蔵圧力
と放出圧力との差が小さいこと、■ 水素吸蔵、放出の
各々の反応熱の差が小さいこと、 ■ 水素吸放出サイクル寿命が長いこと、■ 使用温度
条件下で水素吸蔵量が大きいこと、 ■ 原料が安価に入手できること、 等が重要である。
この内の、■及び■を除く条件を満足する水素吸蔵合金
について、本発明者等は、特願昭６２−２５２３５１号
によって既に提案している。このものは、熱需要の多い
１００℃〜２００℃の温度領域での熱利用システムに適
したＺｒ−Ｍｎ−Ｃｏ−Ａｊの４元合金等を開示するも
のである。
について、本発明者等は、特願昭６２−２５２３５１号
によって既に提案している。このものは、熱需要の多い
１００℃〜２００℃の温度領域での熱利用システムに適
したＺｒ−Ｍｎ−Ｃｏ−Ａｊの４元合金等を開示するも
のである。
（ハ）発明が解決しようとする課題
斯る４元合金は１００℃〜２００℃の温度領域において
、他の希土類−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｆｅ系、Ｚｒ−Ｍｎ系、
Ｍｇ系等の水素吸蔵合金にはない秀れた特性をもつ。
、他の希土類−Ｎｉ系、Ｔｉ−Ｆｅ系、Ｚｒ−Ｍｎ系、
Ｍｇ系等の水素吸蔵合金にはない秀れた特性をもつ。
しかし、システムの効率向上にとって重要な上述の条件
■及び耐久性向上にとって重要な上述の条件■について
は、なお改良の必要があった。特に、条件■については
、低温になる程、ヒステリシスが大となり、低温を含む
作動温度範囲の広い熱輸送システムに用いる場合に改良
する必要があった。
■及び耐久性向上にとって重要な上述の条件■について
は、なお改良の必要があった。特に、条件■については
、低温になる程、ヒステリシスが大となり、低温を含む
作動温度範囲の広い熱輸送システムに用いる場合に改良
する必要があった。
本発明は、斯るＺｒ−Ｍｎ−Ｃｏ−Ａ４４元合金の特性
を改良し、水素吸放出時の反応熱の差を少くし、吸放出
サイクル寿命を長くした水素吸蔵合金を提供せんとする
ものである。
を改良し、水素吸放出時の反応熱の差を少くし、吸放出
サイクル寿命を長くした水素吸蔵合金を提供せんとする
ものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明は、ＭｇＺｎｔ型ラベス相構造のＺｒＭｎ２合□
金のλ１ｎの一部がＣｏ″ｒ−置換され、かつＡｌ及び
希土類或いはＭｍ或いはＶが添加されて組成式Ｚｒ（Ｍ
ｒ＋＋−ｘＣｏｘ）ｙＡｊｚ Ａｗ （Ａは、希土類或
いはＭｍ或いはＶから選ばれる少なくとも一種の元素）
で表わされることを特徴とした水素吸蔵合金である。
金のλ１ｎの一部がＣｏ″ｒ−置換され、かつＡｌ及び
希土類或いはＭｍ或いはＶが添加されて組成式Ｚｒ（Ｍ
ｒ＋＋−ｘＣｏｘ）ｙＡｊｚ Ａｗ （Ａは、希土類或
いはＭｍ或いはＶから選ばれる少なくとも一種の元素）
で表わされることを特徴とした水素吸蔵合金である。
また、Ｃｏ置換量ＸがＯ＜ｘ＜０．５であることを特徴
とした水素吸蔵合金である。
とした水素吸蔵合金である。
また、（Ｍｎ＋Ｃｏ）／Ｚｒの量論比ｙが１．７＜ Ｙ
＜２．３であることを特徴とした水素吸蔵合金である
。
＜２．３であることを特徴とした水素吸蔵合金である
。
更に、Ａｌ添加量２がＯ＜ ｚ ＜０．１５であること
を特徴とした水素吸蔵合金である。
を特徴とした水素吸蔵合金である。
また、希土類、Ｍｍ、 Ｖの一種が添加される量ＷがＯ
＜ｗ＜０．４であることを特徴とした水素吸蔵合金であ
る。
＜ｗ＜０．４であることを特徴とした水素吸蔵合金であ
る。
（ホ）作用
Ｚｒ−Ｍｎ−Ｃｏ−Ａｌ ４元合金のもつ秀れた特性は
維持されており、これに例えばＶを添加すると、ｖａｎ
ｔ Ｈｏｆｆプロットが平行に近くなり、水素吸蔵、
放出時の反応熱の差が少くなる。また、サイクル寿命は
、従来例に比べて著しく改善される。
維持されており、これに例えばＶを添加すると、ｖａｎ
ｔ Ｈｏｆｆプロットが平行に近くなり、水素吸蔵、
放出時の反応熱の差が少くなる。また、サイクル寿命は
、従来例に比べて著しく改善される。
■に代えて、Ｍｍ、希土類のＬａを添加すると、反応熱
の差の減少があり、サイクル寿命についてはＶの場合よ
りも改善される。
の差の減少があり、サイクル寿命についてはＶの場合よ
りも改善される。
（へ）実施例
［実施例１コ
水素吸蔵合金の原料金属としてＺｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、
Ａｌ、 Ｖ。
Ａｌ、 Ｖ。
Ｌａ及びＭｍの各粉末を秤量したのち、これを混合し、
更に適当な大きさにプレス成形し、水冷銅鋳型内にてア
ルゴンアークにより溶解後、鋳造してＺｒＭｎ＋、 ａ
ｃＯｏ、 ＩＡｊｏ、 Ｉｖｙ、 ｏｓ＋Ｚｒλｌｎ＋
、 ５ｃＯｏ、 ４Ａ１０． ＋Ｌａ。
更に適当な大きさにプレス成形し、水冷銅鋳型内にてア
ルゴンアークにより溶解後、鋳造してＺｒＭｎ＋、 ａ
ｃＯｏ、 ＩＡｊｏ、 Ｉｖｙ、 ｏｓ＋Ｚｒλｌｎ＋
、 ５ｃＯｏ、 ４Ａ１０． ＋Ｌａ。
ｏｓ＋ＺｒＭｎ＋、ｇｃＯｏ、 ｏ４Ａｊｏ、 ＋ｈ１
ｍｏ、 ａｓの金属鋳塊を得た。次いで、これを１００
メツシユ程度に粉砕し、粉末状の水素吸蔵合金ＺｒＭｎ
＋、５Ｃｏｏ ＊Ａｌｏ ＋Ｖｏ ａｓ、ＺｒＭｎ １
．６ＣｏＯ，４Ａｌｏ、 ＋Ｌａｏ、 ｏｓ＋ ＺｒＭ
ｒ＋＋、５Ｃｏｏ、 ａｔＡ４ｏ、 ＩＭｍｏ ｏｓを
得た。
ｍｏ、 ａｓの金属鋳塊を得た。次いで、これを１００
メツシユ程度に粉砕し、粉末状の水素吸蔵合金ＺｒＭｎ
＋、５Ｃｏｏ ＊Ａｌｏ ＋Ｖｏ ａｓ、ＺｒＭｎ １
．６ＣｏＯ，４Ａｌｏ、 ＋Ｌａｏ、 ｏｓ＋ ＺｒＭ
ｒ＋＋、５Ｃｏｏ、 ａｔＡ４ｏ、 ＩＭｍｏ ｏｓを
得た。
この水素吸蔵合金の結晶構造を粉末Ｘ線回折法により調
べたところ、ＭｇＺｎｔ型ラベス相う−相構造であるこ
とを確認した。
べたところ、ＭｇＺｎｔ型ラベス相う−相構造であるこ
とを確認した。
また、これらの合金の初期活性化は容易であって、常温
での真空排気後１０〜２０ａ ｔｍの水素ガスを加圧す
ることにより、合金は容易に水素吸蔵を開始した。
での真空排気後１０〜２０ａ ｔｍの水素ガスを加圧す
ることにより、合金は容易に水素吸蔵を開始した。
次に、以上の実施例により作製した水素吸蔵合金と従来
例の水素吸蔵合金との特性比較のため、以下の水素吸蔵
合金に作製した。
例の水素吸蔵合金との特性比較のため、以下の水素吸蔵
合金に作製した。
原料金属としてＶ、 Ｌａ、 Ｍｍを用いない他は上記
［実施例１コに準じて原料金属Ｚｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、
Ａｌの混合粉末から水素吸蔵合金ＺｒＭｎ１． ａｃ
Ｏｏ、 ｔＡｌｏ、 ＋を得た。
［実施例１コに準じて原料金属Ｚｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、
Ａｌの混合粉末から水素吸蔵合金ＺｒＭｎ１． ａｃ
Ｏｏ、 ｔＡｌｏ、 ＋を得た。
上記［実施例１］及び［比較例］で得られた各水素吸蔵
合金に対して、公知のジーベルツの反応装置を用いて、
１００℃、１５０℃における平衡水素圧カー水素吸蔵量
の測定を行なった。更に、これらに基づいてｖａｎ’ｔ
）ｌｏｆｆプロット（絶対温度の逆数と平衡水素圧
力との関係）を作成し、その傾きにより水素吸蔵、放出
の各々の反応熱を求めた。
合金に対して、公知のジーベルツの反応装置を用いて、
１００℃、１５０℃における平衡水素圧カー水素吸蔵量
の測定を行なった。更に、これらに基づいてｖａｎ’ｔ
）ｌｏｆｆプロット（絶対温度の逆数と平衡水素圧
力との関係）を作成し、その傾きにより水素吸蔵、放出
の各々の反応熱を求めた。
また、試料温度の昇降温により水素吸放出サイクル寿命
特性を測定した。
特性を測定した。
これらの特定結果として、第１図はｖａｎ’ｔ Ｈｏ
ｆｆプロットを、第２図は圧力−水素吸蔵量等温線図を
、第３図は水素吸放出サイクルに対する水素吸放出量の
特性図を夫々示している。また、第１表は、これらの測
定結果をまとめて示している。
ｆｆプロットを、第２図は圧力−水素吸蔵量等温線図を
、第３図は水素吸放出サイクルに対する水素吸放出量の
特性図を夫々示している。また、第１表は、これらの測
定結果をまとめて示している。
尚、いずれの図にあっても、実線は本発明による［実施
例１］の一つ（ＺｒＭｎ＋、 ５ｃＯｏ、４ＡＩＯ，Ｉ
Ｖｏ、 ０５合金）を示し、破線は［比較例］ （Ｚｒ
Ｍｎ＋、 ６ＣｏＯ，ｔＡ’Ｏ，１合金）を示すもので
ある。
例１］の一つ（ＺｒＭｎ＋、 ５ｃＯｏ、４ＡＩＯ，Ｉ
Ｖｏ、 ０５合金）を示し、破線は［比較例］ （Ｚｒ
Ｍｎ＋、 ６ＣｏＯ，ｔＡ’Ｏ，１合金）を示すもので
ある。
第 １ 表
＊）一定水素量（０，７ｗｔりを可逆的に吸放出するた
めに必要な圧力の自然対数差 （１５０℃） 本初１５０℃ １５ａｔｍ時 ［実施例１コの一つのＺｒＭｎ＋、 ａｃＯｏ、 ４Ａ
Ｉ０．１Ｖｏ、 ｏｓ金合金、［比較例コと比較すると
、第１図に依れば、水素吸蔵・放出のｖａｎ’ｔ Ｈ
ｏｆｆプロットが平行に近く、その反応熱の差が少い。
めに必要な圧力の自然対数差 （１５０℃） 本初１５０℃ １５ａｔｍ時 ［実施例１コの一つのＺｒＭｎ＋、 ａｃＯｏ、 ４Ａ
Ｉ０．１Ｖｏ、 ｏｓ金合金、［比較例コと比較すると
、第１図に依れば、水素吸蔵・放出のｖａｎ’ｔ Ｈ
ｏｆｆプロットが平行に近く、その反応熱の差が少い。
また、第２図に依れば、水素吸蔵放出サイクル寿命も著
しく改善されている。更に、第３図に依れば、［比較例
］と同等の秀れた平衡特性（プラトー領域の傾斜及びヒ
ステリシスが小であり、Ｈ５値も小であること）と、同
等の水素吸蔵量特性を維持している。
しく改善されている。更に、第３図に依れば、［比較例
］と同等の秀れた平衡特性（プラトー領域の傾斜及びヒ
ステリシスが小であり、Ｈ５値も小であること）と、同
等の水素吸蔵量特性を維持している。
そして、第１表で示すように、■に代えて、Ｍｍ或いは
希土類のＬａを添加した［実施例１］の他のものも同様
の秀れた特性を示した。
希土類のＬａを添加した［実施例１］の他のものも同様
の秀れた特性を示した。
尚、前記［実施例１コでは水素吸蔵合金をアルゴンアー
ク溶解炉を用いて作製した例について示したが、高周波
誘導炉などの公知の炉を用いても同様に作製し得ること
は言うまでもない。
ク溶解炉を用いて作製した例について示したが、高周波
誘導炉などの公知の炉を用いても同様に作製し得ること
は言うまでもない。
また、前記［実施例１］においては、原料金属としてＺ
ｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、 Ａｊ、 Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍの
各粉末を用いたが、Ｚ ｒＭｎ ｚ合金粉末とＣｏ、
Ａｌ、 Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍの各粉末を用いるなど、原
料金属は単体でも既に合金化されているものでも、その
組成さえ明らかであれば秤量して用いることができるこ
とは言うまでもない。
ｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、 Ａｊ、 Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍの
各粉末を用いたが、Ｚ ｒＭｎ ｚ合金粉末とＣｏ、
Ａｌ、 Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍの各粉末を用いるなど、原
料金属は単体でも既に合金化されているものでも、その
組成さえ明らかであれば秤量して用いることができるこ
とは言うまでもない。
［実施例２］
前記［実施例１コと同じ方法で、Ｚｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ
、 Ａｊ。
、 Ａｊ。
■粉末のうち、Ｍｎに対するＣｏの置換量Ｘを種々変え
て水素吸蔵合金Ｚｒ（Ｍｎ＋−ｘｃｏｘ）ｔＡｌｏ、
ＩＶｏ、 ｏｓを作製し、Ｘの値の異なる各種合金の水
素吸蔵、放出特性を調べた。
て水素吸蔵合金Ｚｒ（Ｍｎ＋−ｘｃｏｘ）ｔＡｌｏ、
ＩＶｏ、 ｏｓを作製し、Ｘの値の異なる各種合金の水
素吸蔵、放出特性を調べた。
尚、これらの合金も、構造はＭｇＺｎｚラベス相単−相
構造であること、および初期活性化はいずれの合金にお
いても容易であって、常温での真空排気後１０〜２０ａ
ｔｍの水素ガスを加圧することにより、合金が容易に水
素吸蔵を開始する点は前記［実施例１１同様であった。
構造であること、および初期活性化はいずれの合金にお
いても容易であって、常温での真空排気後１０〜２０ａ
ｔｍの水素ガスを加圧することにより、合金が容易に水
素吸蔵を開始する点は前記［実施例１１同様であった。
第４図は、常温、１０ａｔｍでのＣｏ置換量Ｘと水素吸
蔵量の関係図であり、Ｘが０．５を越えると水素吸蔵量
が急激に減少している。
蔵量の関係図であり、Ｘが０．５を越えると水素吸蔵量
が急激に減少している。
従って、水素吸蔵量を実用的な値である１ｗｔｇ以上に
維持するには、Ｃｏ置換量Ｘは、Ｏ＜ｘ＜０．５の範囲
で設定するのが好ましいといえる。
維持するには、Ｃｏ置換量Ｘは、Ｏ＜ｘ＜０．５の範囲
で設定するのが好ましいといえる。
［実施例３］
［実施例１］と同じ方法でＺｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ、 Ａ
ｌ、 Ｖ粉末のうち、Ｚｒと（Ｍｎ＋Ｃｏ ）粉末の配
分比を種々変えて、Ｚｒに対する（Ｍｎ＋Ｃｏ）の量論
比ｙが種々に異なる水素吸蔵合金Ｚｒ（Ｍｎｏ、 ５ｃ
Ｏｏ２）ｙＡｊｏ ＋Ｖｏ ｏｓを作製した。
ｌ、 Ｖ粉末のうち、Ｚｒと（Ｍｎ＋Ｃｏ ）粉末の配
分比を種々変えて、Ｚｒに対する（Ｍｎ＋Ｃｏ）の量論
比ｙが種々に異なる水素吸蔵合金Ｚｒ（Ｍｎｏ、 ５ｃ
Ｏｏ２）ｙＡｊｏ ＋Ｖｏ ｏｓを作製した。
これらの水素吸蔵合金の結晶構造を粉末Ｘ線回折法によ
り調べたところ、いずれの合金もＭｇＺｎｔ型ラベス相
う−相構造であること、及び、初期活性化はいずれの合
金においても容易であって、常温での真空排気後１０〜
２０ａ ｔｍの水素ガスを加圧することにより容易に水
素吸蔵を開始する点は、前記［実施例１］同様であった
。
り調べたところ、いずれの合金もＭｇＺｎｔ型ラベス相
う−相構造であること、及び、初期活性化はいずれの合
金においても容易であって、常温での真空排気後１０〜
２０ａ ｔｍの水素ガスを加圧することにより容易に水
素吸蔵を開始する点は、前記［実施例１］同様であった
。
次に、これらの合金の水素吸蔵、放出特性を調べてみた
。その結果得られた量論比ｙと０．７ｗｔ％の水素吸蔵
量に相当する水素を可逆的に吸蔵、放出するための圧力
差（自然対数差） Ｈ５との関係を第５図に示す。
。その結果得られた量論比ｙと０．７ｗｔ％の水素吸蔵
量に相当する水素を可逆的に吸蔵、放出するための圧力
差（自然対数差） Ｈ５との関係を第５図に示す。
この図から明らかなように、量論比ｙが１．７より小、
あるいは２．３より大となると前記の圧力差Ｈ８（第１
表参照）が急激に大きくなることが判る。
あるいは２．３より大となると前記の圧力差Ｈ８（第１
表参照）が急激に大きくなることが判る。
また、これは、量論比ｙが１．７より小さい場合はプラ
ト一部の傾斜の増加、２．３より大きい場合はプラト一
部の傾斜の増加及び水素吸蔵量の減少に起因することが
判った。
ト一部の傾斜の増加、２．３より大きい場合はプラト一
部の傾斜の増加及び水素吸蔵量の減少に起因することが
判った。
従って、Ｈ５値を実用的な値である１以下に維持するＧ
、こは、（Ｍｎ＋Ｃｏ ）／Ｚ ｒ量論比ｙは、１．７
＜ ｙ ＜２．３の範囲で設定するのが好ましいといえ
る。
、こは、（Ｍｎ＋Ｃｏ ）／Ｚ ｒ量論比ｙは、１．７
＜ ｙ ＜２．３の範囲で設定するのが好ましいといえ
る。
［実施例４］
前記［実施例１］と同じ方法で、Ｚｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ
、 Ａｌ。
、 Ａｌ。
■粉末のうち、ＡＬの添加量２を種々変えて水素吸蔵合
金ＺｒＭｎ＋、 ５ｃＯｏ、 ｔＡｊｚＶｏ、 Ｏ５を
作製し、２の値の異なる各種合金の水素吸蔵、放出特性
を調べた。
金ＺｒＭｎ＋、 ５ｃＯｏ、 ｔＡｊｚＶｏ、 Ｏ５を
作製し、２の値の異なる各種合金の水素吸蔵、放出特性
を調べた。
尚、これらの合金も、構造はＭｇＺｎｔラベス相単−相
構造であること、および初期活性化はいずれの合金にお
いても容易であって、常温での真空排気後１０〜２０ａ
ｔｍの水素ガスを加圧することにより、 合金が容易
に水素吸蔵を開始する点は前記［実施例１］同様であっ
た。
構造であること、および初期活性化はいずれの合金にお
いても容易であって、常温での真空排気後１０〜２０ａ
ｔｍの水素ガスを加圧することにより、 合金が容易
に水素吸蔵を開始する点は前記［実施例１］同様であっ
た。
第６図には、ＺｒＭｒ＋＋、 ６Ｃｏ０，４ＡＩＺＶＯ
ｏｓ合金のＡｌ添加量２と水素吸蔵量との関係を示す。
ｏｓ合金のＡｌ添加量２と水素吸蔵量との関係を示す。
同図より、２が０．１５より大きくなると水素吸蔵量が
急激に低下することが判る。
急激に低下することが判る。
従って、水素吸蔵量を実用的な値である１ｗｔ！に維持
するには、Ａｌ添加量２は、Ｏ＜ ｚ ＜ ０．１５の
範囲で設定するのが好ましいといえる。
するには、Ａｌ添加量２は、Ｏ＜ ｚ ＜ ０．１５の
範囲で設定するのが好ましいといえる。
［実施例５］
前記［実施例１］と同じ方法で、Ｚｒ、 Ｍｎ、 Ｃｏ
、 ＡＬ。
、 ＡＬ。
Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍ粉末のうち、Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍの
添加量Ｗを種々変えて水素吸蔵合金ＺｒＭｎ、 ａｃＯ
＋、 ｏＡｊｏ、 ＋Ａｗ（Ａ：Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍ）
を作製し、Ｗの値の異なる各種合金の水素吸蔵、放出特
性を調べた。
添加量Ｗを種々変えて水素吸蔵合金ＺｒＭｎ、 ａｃＯ
＋、 ｏＡｊｏ、 ＋Ａｗ（Ａ：Ｖ、 Ｌａ、 Ｍｍ）
を作製し、Ｗの値の異なる各種合金の水素吸蔵、放出特
性を調べた。
尚、これらの合金も、構造はＭｇＺｎ２ラベス相単−相
構造であること、および初期活性化はいずれの合金にお
いても容易であって、常温での真空排気後１０〜２０ａ
ｔｍの水素ガスを加圧することにより、合金が容易に水
素吸蔵を開始する点は前記［実施例１］同様であった。
構造であること、および初期活性化はいずれの合金にお
いても容易であって、常温での真空排気後１０〜２０ａ
ｔｍの水素ガスを加圧することにより、合金が容易に水
素吸蔵を開始する点は前記［実施例１］同様であった。
第７図は、２００℃に於ける［実施例５］のＶ、 Ｌａ
。
。
或いはＭｍｍ添加量上平衡水素圧力の関係図であり、平
衡水素圧力を上昇させるＣｏ置換量Ｘを上限の０．５と
した場合、Ｖ、 Ｌａ或いはＭｍｍ添加量上０．４以上
とすると、平衡水素圧力が１０ａｔｍ以下となり、熱需
要の多い１００℃〜２００℃の温度域での使用が難しく
なる。
衡水素圧力を上昇させるＣｏ置換量Ｘを上限の０．５と
した場合、Ｖ、 Ｌａ或いはＭｍｍ添加量上０．４以上
とすると、平衡水素圧力が１０ａｔｍ以下となり、熱需
要の多い１００℃〜２００℃の温度域での使用が難しく
なる。
従って、平衡水素圧力をこの１００℃〜２００℃の温度
域での使用に最適の１０ａｔｍに調整し得るＶ、 Ｌａ
或いはＭｍｍ添加量上、Ｏ＜ｗ＜０．４の範囲で設定す
るのが好ましいといえる。
域での使用に最適の１０ａｔｍに調整し得るＶ、 Ｌａ
或いはＭｍｍ添加量上、Ｏ＜ｗ＜０．４の範囲で設定す
るのが好ましいといえる。
尚、全実施例にあって、選択的に添加されるＭｍは、そ
の特性から、Ｃｅに変更しても、同等の効果が得られる
ものと予測される。
の特性から、Ｃｅに変更しても、同等の効果が得られる
ものと予測される。
（ト）発明の効果
本発明による水素吸蔵合金は、Ｚｒ−Ｍｎ−Ｃｏ−Ａ４
４元合金の秀れた平衡特性及び水素吸蔵量を維持しつつ
、水素吸蔵、放出の際の反応熱の差が少く、水素吸放出
サイクル寿命が向上している。
４元合金の秀れた平衡特性及び水素吸蔵量を維持しつつ
、水素吸蔵、放出の際の反応熱の差が少く、水素吸放出
サイクル寿命が向上している。
この結果、熱輸送システム等の熱利用システムに用いれ
ば、熱需要の多い１００℃〜２００℃の温度域で効率、
耐久性で秀れたシステムを実現できるものである。
ば、熱需要の多い１００℃〜２００℃の温度域で効率、
耐久性で秀れたシステムを実現できるものである。
第１図は本発明による水素吸蔵合金の［実施例１］の一
つと［比較例］のｖａｎ’ｔ Ｈｏｆｆプロットの比
較図、第２図は同じく水素吸放出サイクル寿命特性の比
較図、第３図は同じく平衡水素圧カー水素吸蔵量の比較
図、第４図は［実施例２コのＣｏ置置換量上水素吸蔵量
の関係図、第５図は［実施例３］の（Ｃｏ中Ｍｎ）／Ｚ
ｒ量論比ｙとＨ５値の関係図、第６図は［実施例４］の
Ａｌ添添加量上水素吸蔵量の関係図、第７図は［実施例
５］のＶ、 Ｌａ或いはＭｍｍ添加量上平衡水素圧力の
関係図である。
つと［比較例］のｖａｎ’ｔ Ｈｏｆｆプロットの比
較図、第２図は同じく水素吸放出サイクル寿命特性の比
較図、第３図は同じく平衡水素圧カー水素吸蔵量の比較
図、第４図は［実施例２コのＣｏ置置換量上水素吸蔵量
の関係図、第５図は［実施例３］の（Ｃｏ中Ｍｎ）／Ｚ
ｒ量論比ｙとＨ５値の関係図、第６図は［実施例４］の
Ａｌ添添加量上水素吸蔵量の関係図、第７図は［実施例
５］のＶ、 Ｌａ或いはＭｍｍ添加量上平衡水素圧力の
関係図である。
Claims (5)
- （１）ＭｇＺｎ＿２型ラベス相構造のＺｒＭｎ＿２合金
のＭｎの一部がＣｏで置換され、かつＡｌ及び希土類或
いはＭｍ或いはＶが添加されて組成式Ｚｒ（Ｍｎ＿１＿
−＿ｘＣｏ＿ｘ）＿ｙＡｌ＿ｚＡｗ（Ａは、希土類或い
はＭｍ或いはＶから選ばれる少くとも一種の元素）で表
わされることを特徴とした水素吸蔵合金。 - （２）特許請求の範囲第１項記載において、Ｃｏ置換量
ｘが０＜ｘ＜０．５であることを特徴とした水素吸蔵合
金。 - （３）特許請求の範囲第１項記載において、（Ｍｎ＋Ｃ
ｏ）／Ｚｒの量論比ｙが１．７＜ｙ＜２．３であること
を特徴とした水素吸蔵合金。 - （４）特許請求の範囲第１項記載において、Ａｌ添加量
ｚが０＜ｚ＜０．１５であることを特徴とした水素吸蔵
合金。 - （５）特許請求の範囲第１項記載において、希土類或い
はＭｍ或いはＶから選ばれる少なくとも一種の元素の添
加量ｗが０＜ｗ＜０．４であることを特徴とした水素吸
蔵合金。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028067A JPH02209447A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 水素吸蔵合金 |
| EP90301230A EP0382475B1 (en) | 1989-02-07 | 1990-02-06 | Hydrogen absorbing alloys |
| US07/475,806 US5096665A (en) | 1989-02-07 | 1990-02-06 | Hydrogen absorbing alloys having MgZn2 -type laves phase structure |
| DE9090301230T DE69000617T2 (de) | 1989-02-07 | 1990-02-06 | Wasserstoff absorbierende legierungen. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1028067A JPH02209447A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 水素吸蔵合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02209447A true JPH02209447A (ja) | 1990-08-20 |
Family
ID=12238420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1028067A Pending JPH02209447A (ja) | 1989-02-07 | 1989-02-07 | 水素吸蔵合金 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5096665A (ja) |
| EP (1) | EP0382475B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02209447A (ja) |
| DE (1) | DE69000617T2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5512385A (en) * | 1994-02-28 | 1996-04-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen storage alloy and nickel-metal hydride storage battery using the same |
| KR100312699B1 (ko) * | 1994-12-28 | 2002-06-29 | 김순택 | 수소흡장합금및그제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152336A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4195989A (en) * | 1977-10-28 | 1980-04-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Hydrogen storage material |
| US4163666A (en) * | 1978-01-31 | 1979-08-07 | Dan Davidov | Hydrogen charged alloys of Zr(A1-x Bx)2 and method of hydrogen storage |
| JPS5791736A (en) * | 1980-11-29 | 1982-06-08 | Daido Steel Co Ltd | Hydrogen occluding material |
| US4412982A (en) * | 1982-04-30 | 1983-11-01 | Koppers Company, Inc. | Zirconium-titanium-manganese-iron alloy characterized by ZrMn2 stoichiometry |
| US4668424A (en) * | 1986-03-19 | 1987-05-26 | Ergenics, Inc. | Low temperature reusable hydrogen getter |
| KR920010422B1 (ko) * | 1987-05-15 | 1992-11-27 | 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤 | 수소흡수저장전극 및 그 제조법 |
| US4913879A (en) * | 1987-10-08 | 1990-04-03 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hydrogen absorbing modified ZrMn2 -type alloys |
| JPH0196347A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
| JPH07105481B2 (ja) * | 1988-04-22 | 1995-11-13 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置の製造方法 |
-
1989
- 1989-02-07 JP JP1028067A patent/JPH02209447A/ja active Pending
-
1990
- 1990-02-06 DE DE9090301230T patent/DE69000617T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-06 EP EP90301230A patent/EP0382475B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-02-06 US US07/475,806 patent/US5096665A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152336A (ja) * | 1984-08-18 | 1986-03-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0382475A2 (en) | 1990-08-16 |
| US5096665A (en) | 1992-03-17 |
| EP0382475A3 (en) | 1991-02-06 |
| DE69000617T2 (de) | 1993-06-03 |
| DE69000617D1 (de) | 1993-02-04 |
| EP0382475B1 (en) | 1992-12-23 |
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