JPH06115901A - 新規な水素貯蔵物質、装置及びその利用 - Google Patents
新規な水素貯蔵物質、装置及びその利用Info
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- JPH06115901A JPH06115901A JP4298246A JP29824692A JPH06115901A JP H06115901 A JPH06115901 A JP H06115901A JP 4298246 A JP4298246 A JP 4298246A JP 29824692 A JP29824692 A JP 29824692A JP H06115901 A JPH06115901 A JP H06115901A
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- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
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- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高水準量の水素を貯蔵することを可能とする
効率的かつ経済的水素貯蔵方法を提供し、多数の水素分
子を容易に解放可能な状態で保持することができる装置
もしくは物質を提供する。また、水素貯蔵装置もしくは
物質を利用した燃料電池を提出する。 【構成】 分極力により水素分子を結合する正帯電金属
イオンもしくはクラスターを利用する水素貯蔵方法及び
装置。
効率的かつ経済的水素貯蔵方法を提供し、多数の水素分
子を容易に解放可能な状態で保持することができる装置
もしくは物質を提供する。また、水素貯蔵装置もしくは
物質を利用した燃料電池を提出する。 【構成】 分極力により水素分子を結合する正帯電金属
イオンもしくはクラスターを利用する水素貯蔵方法及び
装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、水素貯蔵装置に関
し、更に詳しくは、現在知られている水素貯蔵物質及び
水素貯蔵方法よりも少なくとも多量の貯蔵容量を有する
水素貯蔵物質及び水素貯蔵方法に関するものである。
し、更に詳しくは、現在知られている水素貯蔵物質及び
水素貯蔵方法よりも少なくとも多量の貯蔵容量を有する
水素貯蔵物質及び水素貯蔵方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】水素貯蔵装置は、水素を燃料として使用
する上で、高い技術的価値を有するものである。水素が
酸化すると水を生ずるが、水は環境を汚染しない物質で
ある。周知のように、水素の燃焼により発生するエネル
ギーは、種々の商業的利用に供し得るものである。一般
に、ある種の安全な水素貯蔵装置は、金属を含み、その
金属原子一個当りの貯蔵可能な水素原子の敵は１個もし
くは高々２個である。従って、当然のことながら、この
ような装置の水素貯蔵容量及び商業的有用性は著しく制
限されてしまう。
する上で、高い技術的価値を有するものである。水素が
酸化すると水を生ずるが、水は環境を汚染しない物質で
ある。周知のように、水素の燃焼により発生するエネル
ギーは、種々の商業的利用に供し得るものである。一般
に、ある種の安全な水素貯蔵装置は、金属を含み、その
金属原子一個当りの貯蔵可能な水素原子の敵は１個もし
くは高々２個である。従って、当然のことながら、この
ような装置の水素貯蔵容量及び商業的有用性は著しく制
限されてしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、現
既存の水素貯蔵方法よりも高い高水準量の水素を貯蔵す
ることを可能とする効率的かつ経済的水素貯蔵方法を提
供することを目的とするものである。本発明の目的は、
多数の水素分子を容易に解放可能な状態で保持すること
ができる装置もしくは物質を提供することにある。本発
明の更に他の目的は、水素貯蔵装置もしくは物質を利用
した燃料電池を提供することにある。他の目的及び利点
は以下の詳細な説明により明らかとなるであろう。本発
明の上記及び他の目的、特徴及び利点は添付図面を参照
し以下の詳細な説明より明らかになるであろう。
既存の水素貯蔵方法よりも高い高水準量の水素を貯蔵す
ることを可能とする効率的かつ経済的水素貯蔵方法を提
供することを目的とするものである。本発明の目的は、
多数の水素分子を容易に解放可能な状態で保持すること
ができる装置もしくは物質を提供することにある。本発
明の更に他の目的は、水素貯蔵装置もしくは物質を利用
した燃料電池を提供することにある。他の目的及び利点
は以下の詳細な説明により明らかとなるであろう。本発
明の上記及び他の目的、特徴及び利点は添付図面を参照
し以下の詳細な説明より明らかになるであろう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記及びその他の本発明
の目的及び利点は、水素分子が正帯電金属イオンもしく
は正帯電金属原子のクラスターの分極陽場内に入る時に
生ずる分極力によって、複数の、少なくとも２個以上の
水素分子が個々の正帯電金属イオンもしくは正帯電金属
原子のクラスターに結晶するように配列された、正帯電
金属イオンもしくは正帯電金属原子のクラスターよりな
る水素貯蔵物体によって達成されるものである。本発明
による貯蔵容量の大きな水素貯蔵装置もしくは物質の製
成方法についても説明する。特に定義しない限り、本明
細書中の全ての技術用語もしくは科学用語は、本発明が
属する技術分野に於ける当業者によって通常的に理解さ
れる意味を有するものである。本発明の実施及び試験に
は本明細書に記載された方法及び物質と類似もしくは等
価な方法及び物質を使用することもできるが、本明細書
記載の方法及び物質が望ましい。特に言及しない限り、
本実施例に採用されもしくは意図された技術は当技術分
野に属する当業者にとって標準的な方法である。物質、
方法及び具体例はあくまで例示的なものであって、これ
らに制限されるものではない。
の目的及び利点は、水素分子が正帯電金属イオンもしく
は正帯電金属原子のクラスターの分極陽場内に入る時に
生ずる分極力によって、複数の、少なくとも２個以上の
水素分子が個々の正帯電金属イオンもしくは正帯電金属
原子のクラスターに結晶するように配列された、正帯電
金属イオンもしくは正帯電金属原子のクラスターよりな
る水素貯蔵物体によって達成されるものである。本発明
による貯蔵容量の大きな水素貯蔵装置もしくは物質の製
成方法についても説明する。特に定義しない限り、本明
細書中の全ての技術用語もしくは科学用語は、本発明が
属する技術分野に於ける当業者によって通常的に理解さ
れる意味を有するものである。本発明の実施及び試験に
は本明細書に記載された方法及び物質と類似もしくは等
価な方法及び物質を使用することもできるが、本明細書
記載の方法及び物質が望ましい。特に言及しない限り、
本実施例に採用されもしくは意図された技術は当技術分
野に属する当業者にとって標準的な方法である。物質、
方法及び具体例はあくまで例示的なものであって、これ
らに制限されるものではない。
【０００５】周知のように、金属イオンは、光イオン化
法及び活性粒子による衝撃法例えばレーザー熱分離を含
む種々の方法によって製成することができ、このように
して製成した金属イオンはゼオライトスーパーケージ
（例えばＫ−Ｌゼオライト）、希ガスマトリックス（例
えばＡｒ、Ｘｅ）、フルリーン（例えばＣ60等）より作
られた物質及び類似の非相互作用的即ち不活性の担体に
都合よく貯えることができる。メタルイオンは又、グラ
ファイトその他の金属表面のような伝導性担体上に貯え
ることもできる。本発明にもとづいて作られた燃料電池
にあっては、水素は低温（例えば液体窒素の温度ないし
ドライアイスの温度）で装置に装入され、温度を上げる
ことによって自由に解放することができる。解放された
水素は燃料としてあるいはエネルギー源として好ましい
形態で使用することができる。
法及び活性粒子による衝撃法例えばレーザー熱分離を含
む種々の方法によって製成することができ、このように
して製成した金属イオンはゼオライトスーパーケージ
（例えばＫ−Ｌゼオライト）、希ガスマトリックス（例
えばＡｒ、Ｘｅ）、フルリーン（例えばＣ60等）より作
られた物質及び類似の非相互作用的即ち不活性の担体に
都合よく貯えることができる。メタルイオンは又、グラ
ファイトその他の金属表面のような伝導性担体上に貯え
ることもできる。本発明にもとづいて作られた燃料電池
にあっては、水素は低温（例えば液体窒素の温度ないし
ドライアイスの温度）で装置に装入され、温度を上げる
ことによって自由に解放することができる。解放された
水素は燃料としてあるいはエネルギー源として好ましい
形態で使用することができる。
【０００６】本発明によれば、絶対０度において、分極
機構は無数の水素分子を捕捉するということが判明して
いる。勿論、捕捉数は温度上昇とともに減少する。例え
ば、１０個までの水素分子は約１００゜Ｋ、即ち液体窒
素の温度に近い温度で単一のニッケル（Ｎｉ+ ) イオン
に結合できる。同様に、リチウム（Ｌｉ+ ）、アルミニ
ウム（Ａｌ+ ）、コバルト（Ｃｏ+ ）等は全て分子状態
の大量の水素を捕捉することができるということが判明
している。帯電分極は金属イオンの一般的特性であるこ
とは既に知られているから、本発明においては都合のよ
い金属イオンと多数の水素分子を捕捉するために採用す
ることができる。
機構は無数の水素分子を捕捉するということが判明して
いる。勿論、捕捉数は温度上昇とともに減少する。例え
ば、１０個までの水素分子は約１００゜Ｋ、即ち液体窒
素の温度に近い温度で単一のニッケル（Ｎｉ+ ) イオン
に結合できる。同様に、リチウム（Ｌｉ+ ）、アルミニ
ウム（Ａｌ+ ）、コバルト（Ｃｏ+ ）等は全て分子状態
の大量の水素を捕捉することができるということが判明
している。帯電分極は金属イオンの一般的特性であるこ
とは既に知られているから、本発明においては都合のよ
い金属イオンと多数の水素分子を捕捉するために採用す
ることができる。
【０００７】以上に述べたプロセスはメタルイオンを正
電荷を持つ原子の微小クラスター(5個以下の類似もしく
は非類似の原子）で置換することによっても達成するこ
とができる。このような置換可能な金属クラスターは超
音波噴射膨張を伴うレーザーによる気化によって製成す
ることができる。その結果製成された金属クラスターは
原子のイオン化に関して述べた方法と同じ方法でイオン
化することができる。金属原子もしくは金属クラスター
を、例えばグラファイトの、プレートに付着する装置に
あっては、そのプレートを正電極へ接続することによっ
てイオン化することができる。水素分子は、分極力によ
りこのプレートに捕捉され、捕捉された水素分子は、例
えばこのプレートの極性を反転することによって解放さ
れる。帯電された金属原子クラスターもしくはイオンは
どのようなものでも本発明を実施するに当って採用する
ことができるが、リチウム（Ｌｉ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｏ）、カリウム
（Ｋ）及びコバルト（Ｃｏ）のイオンもしくはそれらの
帯電したクラスターが望ましい。以下に、代表例として
３つの異なる具体例（Ｌｉ+ 、Ｎｉ+ 及びＣｏ+ ）につ
いて詳述する。
電荷を持つ原子の微小クラスター(5個以下の類似もしく
は非類似の原子）で置換することによっても達成するこ
とができる。このような置換可能な金属クラスターは超
音波噴射膨張を伴うレーザーによる気化によって製成す
ることができる。その結果製成された金属クラスターは
原子のイオン化に関して述べた方法と同じ方法でイオン
化することができる。金属原子もしくは金属クラスター
を、例えばグラファイトの、プレートに付着する装置に
あっては、そのプレートを正電極へ接続することによっ
てイオン化することができる。水素分子は、分極力によ
りこのプレートに捕捉され、捕捉された水素分子は、例
えばこのプレートの極性を反転することによって解放さ
れる。帯電された金属原子クラスターもしくはイオンは
どのようなものでも本発明を実施するに当って採用する
ことができるが、リチウム（Ｌｉ）、ニッケル（Ｎ
ｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｏ）、カリウム
（Ｋ）及びコバルト（Ｃｏ）のイオンもしくはそれらの
帯電したクラスターが望ましい。以下に、代表例として
３つの異なる具体例（Ｌｉ+ 、Ｎｉ+ 及びＣｏ+ ）につ
いて詳述する。
【０００８】
【実施例１】アルカリ金属イオンによる水素吸収 水素の金属クラスターに対する相互作用は結晶金属に対
する相互作用とは異なる。その理由はクラスターにおい
ては殆どの原子が表面原子であるが、結晶においてはパ
ルク原子であるからである。水素結合が強力であるの
は、クラスターが帯電するためであり及び／あるいは化
学作用がユニークであるためかどうかは明らかではな
い。水素結合の強化の主たる原因は、クラスターの帯電
状態である。単一の陽イオン電荷分極機構によって分子
状態の多数の水素原子を結合することがわかっている。
クラスターサイズが大きくなるに従って、結合特性が分
極から共有供給へと変化し、電子が金属原子から水素へ
と転移して分子を解離させる。この結合挙動の変化が、
サイズが大きいクラスターにおける金属イオン当りの水
素吸収を減少させるという結果をもたらす。一方、陰イ
オンは水素分子を分離することができ、このことが解離
性化学的吸収をもたらす。その結果生じた水素分子は物
理的吸収状態において存在し得るにすぎず、陰イオンに
よる水素吸収は陽イオンによる場合よりも実質的に少な
くなる。
する相互作用とは異なる。その理由はクラスターにおい
ては殆どの原子が表面原子であるが、結晶においてはパ
ルク原子であるからである。水素結合が強力であるの
は、クラスターが帯電するためであり及び／あるいは化
学作用がユニークであるためかどうかは明らかではな
い。水素結合の強化の主たる原因は、クラスターの帯電
状態である。単一の陽イオン電荷分極機構によって分子
状態の多数の水素原子を結合することがわかっている。
クラスターサイズが大きくなるに従って、結合特性が分
極から共有供給へと変化し、電子が金属原子から水素へ
と転移して分子を解離させる。この結合挙動の変化が、
サイズが大きいクラスターにおける金属イオン当りの水
素吸収を減少させるという結果をもたらす。一方、陰イ
オンは水素分子を分離することができ、このことが解離
性化学的吸収をもたらす。その結果生じた水素分子は物
理的吸収状態において存在し得るにすぎず、陰イオンに
よる水素吸収は陽イオンによる場合よりも実質的に少な
くなる。
【０００９】以上の結果はリチウムＬｉ2 + と同様に水
素（Ｈｅ）分子と相互作用するリチウムＬｉ、Ｌｉ+ 及
びＬｉ- の総エネルギー計算の結果に基づく中性及び陽
イオンのクラスター中のリチウムＬｉ及び水素（Ｈ）原
子についてガウス６−３１１Ｇ**基底関数（Ｗ．Ｊ．ヘ
アー、Ｌ．ラドン、Ｐ．Ｖ．シュレエイア、及びＡ、ポ
プル分子軌道理論、ウィレイ、ニューヨーク、１９８
６）計算を行った。これらの基底関数は分極関数が付加
されたトリプル ゼータ クオリティである。陰イオン
クラスターのみについては、基底集合を、水素原子につ
いて１７ｓ３ｐ２ｄ／５ｓ３ｐ２ｄを含み、又リチウム
原子については１０ｓ４ｐｌｄ／５ｓ２ｐｌｄを含むよ
うに増加した。これは、陰イオンクラスター内の結合を
正しく記述するために必要である。エネルギーは標準量
子化学コード（Ｊ．Ｓ．ビンクレイ、Ｍ．フリィシュ、
Ｋ．ラガファチャリ、Ｄ．デフレス、Ｈ．Ｂ．シュレー
ゲル、Ｒ．ホワイトサイド、Ｅ．ブルク、Ｒ．シーザ
ー、及びＪ．Ａ．ポプル、ガウス８２（カーネギーメロ
ー大学、ピッツバーグ、１９８６；Ｂ．Ｋ．ラオおよび
Ｐ．ジェナ、フィジクスレビュ、Ｂ３２（１９８５）２
０５８）を用いて計算した。従って、結果は相関関係を
含む全電子の計算に基づいてのみ与えられる各クラスタ
ーについて、上記Ｊ．Ｓ．ビンクレイ等により発表され
た傾斜力法を用いて総合エネルギーを最小化することに
より、最適基底状態の構造が得られる。
素（Ｈｅ）分子と相互作用するリチウムＬｉ、Ｌｉ+ 及
びＬｉ- の総エネルギー計算の結果に基づく中性及び陽
イオンのクラスター中のリチウムＬｉ及び水素（Ｈ）原
子についてガウス６−３１１Ｇ**基底関数（Ｗ．Ｊ．ヘ
アー、Ｌ．ラドン、Ｐ．Ｖ．シュレエイア、及びＡ、ポ
プル分子軌道理論、ウィレイ、ニューヨーク、１９８
６）計算を行った。これらの基底関数は分極関数が付加
されたトリプル ゼータ クオリティである。陰イオン
クラスターのみについては、基底集合を、水素原子につ
いて１７ｓ３ｐ２ｄ／５ｓ３ｐ２ｄを含み、又リチウム
原子については１０ｓ４ｐｌｄ／５ｓ２ｐｌｄを含むよ
うに増加した。これは、陰イオンクラスター内の結合を
正しく記述するために必要である。エネルギーは標準量
子化学コード（Ｊ．Ｓ．ビンクレイ、Ｍ．フリィシュ、
Ｋ．ラガファチャリ、Ｄ．デフレス、Ｈ．Ｂ．シュレー
ゲル、Ｒ．ホワイトサイド、Ｅ．ブルク、Ｒ．シーザ
ー、及びＪ．Ａ．ポプル、ガウス８２（カーネギーメロ
ー大学、ピッツバーグ、１９８６；Ｂ．Ｋ．ラオおよび
Ｐ．ジェナ、フィジクスレビュ、Ｂ３２（１９８５）２
０５８）を用いて計算した。従って、結果は相関関係を
含む全電子の計算に基づいてのみ与えられる各クラスタ
ーについて、上記Ｊ．Ｓ．ビンクレイ等により発表され
た傾斜力法を用いて総合エネルギーを最小化することに
より、最適基底状態の構造が得られる。
【００１０】最初に、中性リチウム（Ｌｉ）原子に対す
る水素結合実験を行った結果、６−３１１Ｇ**基底を利
用した場合、ＬｉＨ結合分子は結合（ｈｉｎｄｉｎｇ）
エネルギーが２．２９電子ボルト（ｅＶ）で結合（ｂｏ
ｎｄ）長さが１．５９Åであることが判明した。拡張基
底を利用した場合には結合エネルギー及び結合長さはそ
れぞれ２．４９電子ボルト（ｅＶ）及び１．６０Åであ
った。これらの値は実験値２．５１電子ボルト（ｅＶ）
及び１．５９５７Å（Ｋ．Ｐ．ヒューバー及びＧ．ハー
ツバーグ、二原子分子の定数、ヴァンモストランレイン
ホルド、ニューヨーク、１９７９；同じくＪ．セネコヴ
ィッチ及びＰ．ロスムス、化学物理８６号（１９８７）
６３２９参照）に良く一致する。拡張基底を利用した場
合であっても、分の水素原子を中性リチウム（Ｌｉ）原
子に結合することはできなかった。この状況は陽リチウ
ムイオン（Ｌｉ+ ）に対しては全く異なっている。図１
はＬｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスターでｎ＝６の場合の平衡状
態を示すものである。注目すべきは、これらクラスター
の全てにおいて、水素原子間の最適距離は０．７５Åか
ら０．７４Åの範囲にあることである。実験結果による
水素分子（Ｈ2 ）の結合長さは０．７４Å（上記Ｋ．
Ｐ．ヒューバー等；及び上記セネコヴィッチ等の表１参
照）。しかして、全てのこれらのクラスター中では、水
素は分子状に結合される。水素と陽リチウムイオン（Ｌ
ｉ+ ）間の距離は２．０３Åから２．１５Åの間にあ
り、ＬｉＨの結合長さ１．６０Åより著しく長くなって
いるが、計算上のＬｉ+ Ｈの結合長さ２．１７Åに非常
に近似する。
る水素結合実験を行った結果、６−３１１Ｇ**基底を利
用した場合、ＬｉＨ結合分子は結合（ｈｉｎｄｉｎｇ）
エネルギーが２．２９電子ボルト（ｅＶ）で結合（ｂｏ
ｎｄ）長さが１．５９Åであることが判明した。拡張基
底を利用した場合には結合エネルギー及び結合長さはそ
れぞれ２．４９電子ボルト（ｅＶ）及び１．６０Åであ
った。これらの値は実験値２．５１電子ボルト（ｅＶ）
及び１．５９５７Å（Ｋ．Ｐ．ヒューバー及びＧ．ハー
ツバーグ、二原子分子の定数、ヴァンモストランレイン
ホルド、ニューヨーク、１９７９；同じくＪ．セネコヴ
ィッチ及びＰ．ロスムス、化学物理８６号（１９８７）
６３２９参照）に良く一致する。拡張基底を利用した場
合であっても、分の水素原子を中性リチウム（Ｌｉ）原
子に結合することはできなかった。この状況は陽リチウ
ムイオン（Ｌｉ+ ）に対しては全く異なっている。図１
はＬｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスターでｎ＝６の場合の平衡状
態を示すものである。注目すべきは、これらクラスター
の全てにおいて、水素原子間の最適距離は０．７５Åか
ら０．７４Åの範囲にあることである。実験結果による
水素分子（Ｈ2 ）の結合長さは０．７４Å（上記Ｋ．
Ｐ．ヒューバー等；及び上記セネコヴィッチ等の表１参
照）。しかして、全てのこれらのクラスター中では、水
素は分子状に結合される。水素と陽リチウムイオン（Ｌ
ｉ+ ）間の距離は２．０３Åから２．１５Åの間にあ
り、ＬｉＨの結合長さ１．６０Åより著しく長くなって
いるが、計算上のＬｉ+ Ｈの結合長さ２．１７Åに非常
に近似する。
【００１１】図１の最適形態に対応するＬｉ+ （Ｈ2 ）
ｍクラスターの総エネルギーは表１に示されている。水
素分子の金属イオンに対する結合エネルギーは各水素分
子（Ｈ2 ）とリチウム（Ｌｉ+ ）イオンの解離に基づい
て定義される。即ち、 Ｅ+ ／ｎ＝−〔Ｌｉ+ （Ｈ2 ）ｎ−ｎＥ（Ｈ2 ）−Ｅ（Ｌｉ+ ）〕／ｎ ｎが６である場合のＬｉ+ （Ｈ2 ）ｎの分子当りの結合
エネルギーは図２に示されており水素分子（Ｈ2 ）当り
の結合エネルギーはｎのゆるやかに減少する関数であ
り、６分子以上の水素分子（Ｈ2 ）をリチウム（Ｌ
ｉ+ ）イオンに付着することが可能であることがわか
る。
ｍクラスターの総エネルギーは表１に示されている。水
素分子の金属イオンに対する結合エネルギーは各水素分
子（Ｈ2 ）とリチウム（Ｌｉ+ ）イオンの解離に基づい
て定義される。即ち、 Ｅ+ ／ｎ＝−〔Ｌｉ+ （Ｈ2 ）ｎ−ｎＥ（Ｈ2 ）−Ｅ（Ｌｉ+ ）〕／ｎ ｎが６である場合のＬｉ+ （Ｈ2 ）ｎの分子当りの結合
エネルギーは図２に示されており水素分子（Ｈ2 ）当り
の結合エネルギーはｎのゆるやかに減少する関数であ
り、６分子以上の水素分子（Ｈ2 ）をリチウム（Ｌ
ｉ+ ）イオンに付着することが可能であることがわか
る。
【００１２】
【表１】 クラスター 総合 結合 金属イオン 水素原子 エネルギー エネルギー/n マリケン電荷 マリケン電荷 （Hartree) (eV) ──────────────────────────────────── Li+ H2 ─ 8.42752 0.253 2.14 0.93 Li+ (H2)2 ─ 9.60447 0.250 2.27 0.93 Li+ (H2)3 −10.78030 0.240 2.37 0.94 Li+ (H2)4 −11.95368 0.219 2.46 0.94 Li+ (H2)6 −14.30150 0.202 2.81 0.93 ──────────────────────────────────── Li2 + H2 −15.91845 0.180 2.48,2.62 0.95 Li2 + (H2)2 −17.09262 0.177 2.60 0.95 ──────────────────────────────────── Li- H2 ─ 8.64865 0.479 2.6 1.7 Li- H4 ─ 9.82215 0.270 2.36 2.05, 1.60, 0.78, 1.22 ────────────────────────────────────
【００１３】分子状の多数の水素の結合は、電荷分極機
構に支配される。このことは、表１に示されたＬｉ
+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中の水素にかかるマルケンの電
荷から定性的に理解し得る。各水素からリチウム（Ｌｉ
+ ）へ転移する電荷（〜０．０６）は極めて小さく、こ
の転移は結合水素分子の量には無関係である。逆に、水
素が中性リチウムクラスターと相互作用する場合、水素
にかかるマルケンの電荷は約１．４である（Ｒ．Ｋ．ラ
オ、Ｓ．Ｎ．カンナ、及びＰ．イェナ、フィジィクスレ
ビュー、Ｂ４３〔１９９１〕４１６）。比較検討のため
に、ここで水素とリチウム（Ｌｉ- ）イオンの相互作用
を考案する。図３はＬｉ- Ｈ2 クラスター及びＬｉ- Ｈ
4 クラスターの平衡状態を示すものである。ＬｉＨ2 の
状態は６−３１１Ｇ**基底及び前述の拡張的な基底を利
用して最適化してある。基底によってエネルギーは改善
されているが結合長さは同一であった。ＬｉＨ4 につい
ては、従って、６−３１１Ｇ**基底を使用してその状態
は最適化され、この最適化された状態が拡張基底による
結合エネルギーを計算するために使用された。ＬｉＨ2
クラスターとは違い、Ｌｉ- Ｈ2 クラスターは線形連鎖
である。リチウム（Ｌｉ- ）イオンは電子を水素
（Ｈ2 ）の反結合軌道に供与してその分子を解離し、水
素は原子状態のリチウム（Ｌｉ- ）イオンに結合する。
かかるマルケンの電荷は１．７である（表１参照）。こ
の強力な静電的相互作用はＬｉ+ Ｈ2 クラスターの結合
エネルギーＥ+ より大きくほぼ２倍近い０．４７９電子
ボルト（ｅＶ）の結合エネルギーＥ＝−〔Ｅ（Ｌｉ- Ｈ
2 ）−Ｅ（Ｌｉ）−Ｅ（Ｈ2 ）〕によって定義される）
を誘導する。
構に支配される。このことは、表１に示されたＬｉ
+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中の水素にかかるマルケンの電
荷から定性的に理解し得る。各水素からリチウム（Ｌｉ
+ ）へ転移する電荷（〜０．０６）は極めて小さく、こ
の転移は結合水素分子の量には無関係である。逆に、水
素が中性リチウムクラスターと相互作用する場合、水素
にかかるマルケンの電荷は約１．４である（Ｒ．Ｋ．ラ
オ、Ｓ．Ｎ．カンナ、及びＰ．イェナ、フィジィクスレ
ビュー、Ｂ４３〔１９９１〕４１６）。比較検討のため
に、ここで水素とリチウム（Ｌｉ- ）イオンの相互作用
を考案する。図３はＬｉ- Ｈ2 クラスター及びＬｉ- Ｈ
4 クラスターの平衡状態を示すものである。ＬｉＨ2 の
状態は６−３１１Ｇ**基底及び前述の拡張的な基底を利
用して最適化してある。基底によってエネルギーは改善
されているが結合長さは同一であった。ＬｉＨ4 につい
ては、従って、６−３１１Ｇ**基底を使用してその状態
は最適化され、この最適化された状態が拡張基底による
結合エネルギーを計算するために使用された。ＬｉＨ2
クラスターとは違い、Ｌｉ- Ｈ2 クラスターは線形連鎖
である。リチウム（Ｌｉ- ）イオンは電子を水素
（Ｈ2 ）の反結合軌道に供与してその分子を解離し、水
素は原子状態のリチウム（Ｌｉ- ）イオンに結合する。
かかるマルケンの電荷は１．７である（表１参照）。こ
の強力な静電的相互作用はＬｉ+ Ｈ2 クラスターの結合
エネルギーＥ+ より大きくほぼ２倍近い０．４７９電子
ボルト（ｅＶ）の結合エネルギーＥ＝−〔Ｅ（Ｌｉ- Ｈ
2 ）−Ｅ（Ｌｉ）−Ｅ（Ｈ2 ）〕によって定義される）
を誘導する。
【００１４】Ｌｉ- Ｈ2 における電荷転移及びＬｉ+ Ｈ
2 における分極を特徴とする結合は図４に示すようにリ
チウムＬｉ+ 、Ｌｉ、Ｌｉ- 及び水素Ｈ2 の電子エネル
ギーレベルを分析することによって定性的に理解するこ
とができる。リチウムＬｉ+、Ｌｉ、及びＬｉ- の最高
準位占有分子軌道（ＨＯＭＯ）と水素Ｈ2 の最低準位非
占有分子軌道（ＬＵＭＯ）との間のエネルギー差はそれ
ぞれ８０．４６、９．８５、４．５４電子ボルト（ｅ
Ｖ）である。明らかに、リチウムＬｉ- が水素Ｈ2 の反
結合軌道へ電子を供与することはエネルギー的にかなり
容易だがリチウムＬｉ+ が供与することは困難である。
従って、水素のリチウムＬｉ+ との結合は結合的である
が、一方リチウムＬｉ- との結合は解離的である。更に
Ｌｉ- Ｈ4の総エネルギーは０．０６電子ボルトであ
り、解離されたＬｉ- Ｈ2 とＨ2 の総合エネルギー以下
である。このように、Ｌｉ- Ｈ4 クラスター中の第２の
水素（Ｈ2 ）分子は物理的吸収状態にあるものと確信さ
れる。水素がＬｉ- Ｈ4 クラスター中のリチウムＬｉ-
と原子結合も分子結合もするという事実は表１のマルケ
ンの電荷分析から定性的に理解することができる。Ｌｉ
- Ｈ4 クラスター中の全ての原子は等価ではなく、従っ
て異なる量の電荷を搬送するということに留意すべきで
ある。しかしながら、原子状に結合された水素原子の平
均は１．８であり分子状に結合されたものは１．０であ
る。
2 における分極を特徴とする結合は図４に示すようにリ
チウムＬｉ+ 、Ｌｉ、Ｌｉ- 及び水素Ｈ2 の電子エネル
ギーレベルを分析することによって定性的に理解するこ
とができる。リチウムＬｉ+、Ｌｉ、及びＬｉ- の最高
準位占有分子軌道（ＨＯＭＯ）と水素Ｈ2 の最低準位非
占有分子軌道（ＬＵＭＯ）との間のエネルギー差はそれ
ぞれ８０．４６、９．８５、４．５４電子ボルト（ｅ
Ｖ）である。明らかに、リチウムＬｉ- が水素Ｈ2 の反
結合軌道へ電子を供与することはエネルギー的にかなり
容易だがリチウムＬｉ+ が供与することは困難である。
従って、水素のリチウムＬｉ+ との結合は結合的である
が、一方リチウムＬｉ- との結合は解離的である。更に
Ｌｉ- Ｈ4の総エネルギーは０．０６電子ボルトであ
り、解離されたＬｉ- Ｈ2 とＨ2 の総合エネルギー以下
である。このように、Ｌｉ- Ｈ4 クラスター中の第２の
水素（Ｈ2 ）分子は物理的吸収状態にあるものと確信さ
れる。水素がＬｉ- Ｈ4 クラスター中のリチウムＬｉ-
と原子結合も分子結合もするという事実は表１のマルケ
ンの電荷分析から定性的に理解することができる。Ｌｉ
- Ｈ4 クラスター中の全ての原子は等価ではなく、従っ
て異なる量の電荷を搬送するということに留意すべきで
ある。しかしながら、原子状に結合された水素原子の平
均は１．８であり分子状に結合されたものは１．０であ
る。
【００１５】ここで指摘することはリチウムＬｉ＋ｍク
ラスター（ｍ＞１）のサイズの増大は水素吸収に影響を
及ぼし得るということである。このことを検証するため
に、ｍが２もしくは２以上のＬｉ+ 2 （Ｈ2 ）ｎの状態
を最適化した。これらは、図５に示されている。これら
のクラスターの中では、Ｌｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中
の場合よりも分子当り結合エネルギーＬｉ+ ／ｎ（０．
１８ｅＶ）がある程度小さいにもかかわらず、リチウム
Ｌｉ+ を含むクラスター同様に、水素原子は分子状に結
合する。これは、リチウムとリチウムの結合は、第２の
水素（Ｈ2 ）分子が他のリチウムＬｉに原子にとり付く
と弱くなるという事実によるものである。その結合の弱
化は図１のＬｉ+ Ｈ2 クラスターと図５のＬｉ2 Ｈ2 ク
ラスターとの間の結合長さを比較することによって観察
することができる。
ラスター（ｍ＞１）のサイズの増大は水素吸収に影響を
及ぼし得るということである。このことを検証するため
に、ｍが２もしくは２以上のＬｉ+ 2 （Ｈ2 ）ｎの状態
を最適化した。これらは、図５に示されている。これら
のクラスターの中では、Ｌｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中
の場合よりも分子当り結合エネルギーＬｉ+ ／ｎ（０．
１８ｅＶ）がある程度小さいにもかかわらず、リチウム
Ｌｉ+ を含むクラスター同様に、水素原子は分子状に結
合する。これは、リチウムとリチウムの結合は、第２の
水素（Ｈ2 ）分子が他のリチウムＬｉに原子にとり付く
と弱くなるという事実によるものである。その結合の弱
化は図１のＬｉ+ Ｈ2 クラスターと図５のＬｉ2 Ｈ2 ク
ラスターとの間の結合長さを比較することによって観察
することができる。
【００１６】次に検証すべき事は、水素はＬｉ+ ｍクラ
スター（ｍ＝？）発生のどの段階で解離的に化学吸収す
るのかという事であった。明らかに、ｍが無限に近づく
に従って、クラスターは結晶化する。そして水素は金属
中及び金属表面上に解離状態で残留することは知られて
いる。ある程度定性的結合を引き出すためにＬｉ+ クラ
スター（ｍ＞１）エネルギーレベル機構を検証した。そ
れらが５ないし５以下の場合についてその結果が図６に
示されている。ＨＯＭＯレベルはｍの増大と共に上昇
し、ｍ＝５の場合、そのレベルは中性リチウム（Ｌｉ）
原子のレベルよりも低い３．１電子ボルト（ｅＶ）であ
ることがわかる。中性リチウム原子は水素に電子を提供
するが、２個の水素原子を結合することは出来ないとい
うことが指摘できる。このように、リチウムはＬｉ+ ５
は水素（Ｈ2 ）分子を解離することはできずｍが５もし
くは５以下のリチウムＬｉ+ ｍに対する場合は、分子結
合であるものと確信される。
スター（ｍ＝？）発生のどの段階で解離的に化学吸収す
るのかという事であった。明らかに、ｍが無限に近づく
に従って、クラスターは結晶化する。そして水素は金属
中及び金属表面上に解離状態で残留することは知られて
いる。ある程度定性的結合を引き出すためにＬｉ+ クラ
スター（ｍ＞１）エネルギーレベル機構を検証した。そ
れらが５ないし５以下の場合についてその結果が図６に
示されている。ＨＯＭＯレベルはｍの増大と共に上昇
し、ｍ＝５の場合、そのレベルは中性リチウム（Ｌｉ）
原子のレベルよりも低い３．１電子ボルト（ｅＶ）であ
ることがわかる。中性リチウム原子は水素に電子を提供
するが、２個の水素原子を結合することは出来ないとい
うことが指摘できる。このように、リチウムはＬｉ+ ５
は水素（Ｈ2 ）分子を解離することはできずｍが５もし
くは５以下のリチウムＬｉ+ ｍに対する場合は、分子結
合であるものと確信される。
【００１７】以上の結果は水素の反応のクラスターサイ
ズに対する依存度を現わすのに定性的方法として使用す
ることができる。サイズが小さいクラスターでは、高い
イオン化電位を有するものは低いイオン化電位を有する
ものよりも強く反応するということが明らかとなってい
る。サイズの大きいクラスターでは、この状況は逆転す
る。分子結合は水素（Ｈ2 ）の反結合性軌道へ電子を供
与するにはエネルギー的に不利である。クラスターが高
イオン化電位を有する場合に望ましい。サイズの小さい
クラスターでは、結合的であるから反応度は結合の性質
に従う。
ズに対する依存度を現わすのに定性的方法として使用す
ることができる。サイズが小さいクラスターでは、高い
イオン化電位を有するものは低いイオン化電位を有する
ものよりも強く反応するということが明らかとなってい
る。サイズの大きいクラスターでは、この状況は逆転す
る。分子結合は水素（Ｈ2 ）の反結合性軌道へ電子を供
与するにはエネルギー的に不利である。クラスターが高
イオン化電位を有する場合に望ましい。サイズの小さい
クラスターでは、結合的であるから反応度は結合の性質
に従う。
【００１８】
【実施例２】転移金属イオンによる水素分子の結合 アルカリ金属イオン（Ｌｉ+ ）を使って得られる観測値
が等しく適用できるようにするために、相関を含む量子
化学計算を行って、例えばニッケル原子のような、イオ
ン状態と同様中性状態の転移金属原子による水素吸収の
量及び特性を決定した。陽イオンは分子状態の多数の水
素を結合することができることが確認された。使用した
方法は前述のリチウムについて述べた方法と同様であ
る。図７は中性及び正イオンニッケル−水素クラスター
の状態を示し、図８は水素（Ｈ2 ）分子当りの結合エネ
ルギー（Ｅ+ ）のＮｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中の水素
（Ｈ2 ）分子数との関係による変化を示す。表２はＮｉ
2 、ＮｉＨ及びＮｉ+ Ｈ2 の結合エネルギーと結合長さ
の計算値と実験値を比較したものであり、表３はＮｉ+
（Ｈ2 ）ｎのクラスターの結合エネルギー及びマルケン
の固体数を示すものである。これらの図表からニッケル
Ｎｉ+ は少なくとも水素６分子を結合することができる
ということが判明した。
が等しく適用できるようにするために、相関を含む量子
化学計算を行って、例えばニッケル原子のような、イオ
ン状態と同様中性状態の転移金属原子による水素吸収の
量及び特性を決定した。陽イオンは分子状態の多数の水
素を結合することができることが確認された。使用した
方法は前述のリチウムについて述べた方法と同様であ
る。図７は中性及び正イオンニッケル−水素クラスター
の状態を示し、図８は水素（Ｈ2 ）分子当りの結合エネ
ルギー（Ｅ+ ）のＮｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中の水素
（Ｈ2 ）分子数との関係による変化を示す。表２はＮｉ
2 、ＮｉＨ及びＮｉ+ Ｈ2 の結合エネルギーと結合長さ
の計算値と実験値を比較したものであり、表３はＮｉ+
（Ｈ2 ）ｎのクラスターの結合エネルギー及びマルケン
の固体数を示すものである。これらの図表からニッケル
Ｎｉ+ は少なくとも水素６分子を結合することができる
ということが判明した。
【００１９】
【表２】 Ｎｉ2 ，ＮｉＨ及びＮｉ+ Ｈ4 の結合（binding)エネルギー及び結合 (bound)長 さの計算値と実験値の比較 ──────────────────────────────────── 二原子 結合長さ（Å） 結合エネルギー（ｅＶ） クラスター 理論値 実験値 理論値 実験値 ──────────────────────────────────── Ni2 2.49 2.30 2.17 2.39 NiH 1.57 1.48-1.64 2.97 3.07 Ni+ He 1.97 0.11 0.14 ────────────────────────────────────
【００２０】
【表３】 Ｎｉ+ （Ｈ2 ）クラスターのマリケンポプュレーション及び結合エネルギー ──────────────────────────────────── Ｈ2 分子当りの マリケン クラスター 結合エネルギー ポプュレーション ΔＥ+ （ｅＶ） Ｎｉ+ Ｎｉ+ , Ｈ ──────────────────────────────────── Ni+ H2 0.50 27.17 0.91 Ni+ (H2)2 0.46 27.27 0.93 Ni+ (H2)〔図1(d)〕 0.36 27.40 0.93 Ni+ (H2)〔図1(e)〕 0.32 27.40 0.93 Ni+ (H2) 0.26 27.60 0.95 ────────────────────────────────────
【００２１】
【実施例３】以上述べられたのと同様な検証コバルトＣ
ｏ+ について行われ、その結果コバルトＣｏ+ は少なく
とも水素７分子を結合することができるということが判
明した。
ｏ+ について行われ、その結果コバルトＣｏ+ は少なく
とも水素７分子を結合することができるということが判
明した。
【００２２】本発明の種々な実施例が図９から図１２に
記述されている。以上の具体例及び実施例は単に例示的
目的のために述べられたものであり種々の変更もしくは
変形が当業者にとって可能であり、それらは本出願の趣
旨及び範囲及び特許請求の範囲に含まれるものである。
記述されている。以上の具体例及び実施例は単に例示的
目的のために述べられたものであり種々の変更もしくは
変形が当業者にとって可能であり、それらは本出願の趣
旨及び範囲及び特許請求の範囲に含まれるものである。
【図１】ｎが≦６であるＬｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスターの
構造を示す。結合長さはオングストローム（Å）で表わ
されており、図中黒丸及び白丸は夫々水素原子及びＬｉ
+ イオンを表わす。
構造を示す。結合長さはオングストローム（Å）で表わ
されており、図中黒丸及び白丸は夫々水素原子及びＬｉ
+ イオンを表わす。
【図２】Ｌｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中の水素（Ｈ2 ）
分子数がｎである場合の、電子ボルト（ｅＶ）で表わさ
れた水素（Ｈ2 ）分子当りの結合エネルギー（Ｅ+ ／
ｎ）の変化を示す。
分子数がｎである場合の、電子ボルト（ｅＶ）で表わさ
れた水素（Ｈ2 ）分子当りの結合エネルギー（Ｅ+ ／
ｎ）の変化を示す。
【図３】ｎが≦２であるＬｉ- （Ｈ2 ）ｎクラスターの
構造を示す。図中、黒丸は水素原子を、点線を施した丸
はリチウムＬｉ- イオンを現わす。
構造を示す。図中、黒丸は水素原子を、点線を施した丸
はリチウムＬｉ- イオンを現わす。
【図４】リチウムＬｉ+ 、Ｌｉ、Ｌｉ- イオン及び水素
Ｈ2 の分子エネルギーレベルを示す。
Ｈ2 の分子エネルギーレベルを示す。
【図５】Ｌｉ+ 2 （Ｈ2 ）ｎクラスターの構造を示し、
原子は図１と同様に表されている。
原子は図１と同様に表されている。
【図６】ｎが≦５であるＬｉ+ ｎの分子エネルギーレベ
ルを示している。Ｌｉ+ 2 ないしＬｉ+ 3 クラスターの
心エネルギーレベルに於ける太線矢印は矢印当り１以上
の電子が依存することを意味する。
ルを示している。Ｌｉ+ 2 ないしＬｉ+ 3 クラスターの
心エネルギーレベルに於ける太線矢印は矢印当り１以上
の電子が依存することを意味する。
【図７】中性及び陽イオンニッケル−水素クラスターの
構造を示す。
構造を示す。
【図８】Ｎｉ+ （Ｈ2 ）ｎクラスター中のＨ2 分子の数
に依存する水素分子当りの結合エネルギーの変化を示
す。
に依存する水素分子当りの結合エネルギーの変化を示
す。
【図９】本発明による金属イオンもしくはクラスターイ
オンを製成するための概略構成を示す。対象金属は強力
なレーザー光束を照射することによって気化され原子の
柱となる。希ガス原子、例えばＨｅ、Ｎｅ等、の噴流を
この原子柱に吹きつけることにより金属原子を冷却しク
ラスター化することができる。原子柱は超音波ノズルを
通って膨張し、更に冷却される。膨張室内の金属原子も
しくはクラスターはレーザーもしくは電子衝撃によって
イオン化される。イオン、もしくはクラスターは周知の
時間飛行法もしくは四極子質量スペクトロメーターによ
って質量選別されゼオライトのようなマトリックスに付
着される。
オンを製成するための概略構成を示す。対象金属は強力
なレーザー光束を照射することによって気化され原子の
柱となる。希ガス原子、例えばＨｅ、Ｎｅ等、の噴流を
この原子柱に吹きつけることにより金属原子を冷却しク
ラスター化することができる。原子柱は超音波ノズルを
通って膨張し、更に冷却される。膨張室内の金属原子も
しくはクラスターはレーザーもしくは電子衝撃によって
イオン化される。イオン、もしくはクラスターは周知の
時間飛行法もしくは四極子質量スペクトロメーターによ
って質量選別されゼオライトのようなマトリックスに付
着される。
【図１０】ゼオライトケージ内部のイオンの周辺の分子
状水素の貯蔵状態の概略を示すものである。ゼオライト
スーパーケージの直径は約１２Åである。各スーパーケ
ージはその内部に直径約５Åの金属イオンを貯蔵するこ
とができる。約２Åのサイズの水素分子はイオンから約
２Å離れている。従って、スーパーケージ内には最大１
０個の水素分子を貯蔵する余地がある。ゼオライトスー
パーケージは直径約５Åの窓によって相互に接続されて
いるから、水素分子はこの通路を通ってほぼ全ての金属
イオンに付着する。水素分子はドライアイス又は液体窒
素の温度のような低温で貯蔵され、その容器を室温迄暖
めることによって解放される。
状水素の貯蔵状態の概略を示すものである。ゼオライト
スーパーケージの直径は約１２Åである。各スーパーケ
ージはその内部に直径約５Åの金属イオンを貯蔵するこ
とができる。約２Åのサイズの水素分子はイオンから約
２Å離れている。従って、スーパーケージ内には最大１
０個の水素分子を貯蔵する余地がある。ゼオライトスー
パーケージは直径約５Åの窓によって相互に接続されて
いるから、水素分子はこの通路を通ってほぼ全ての金属
イオンに付着する。水素分子はドライアイス又は液体窒
素の温度のような低温で貯蔵され、その容器を室温迄暖
めることによって解放される。
【図１１】カリウムを添加した固体フルリーン示す。カ
リウム原子は、電子をフルリーンへ与えて失い、カリウ
ムイオンとして存在する水素分子はフルリーン間でこれ
らのイオンの周囲に貯蔵される。
リウム原子は、電子をフルリーンへ与えて失い、カリウ
ムイオンとして存在する水素分子はフルリーン間でこれ
らのイオンの周囲に貯蔵される。
【図１２】グラファイト基板上に埋め込まれた金属原子
を示す。この基板を電源に接続することにより、金属原
子は、多量の水素を結合することができる陽イオンを作
ることができる。電極を遮断することによって金属イオ
ンは中性原子に変換され殆どの水素を解放する。極性を
逆転しても同様である。全く同じ挙動はイオンを小サイ
ズのクラスターに置き換えても生起させることができ
る。
を示す。この基板を電源に接続することにより、金属原
子は、多量の水素を結合することができる陽イオンを作
ることができる。電極を遮断することによって金属イオ
ンは中性原子に変換され殆どの水素を解放する。極性を
逆転しても同様である。全く同じ挙動はイオンを小サイ
ズのクラスターに置き換えても生起させることができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592231044 シブ ナレイン カーナ アメリカ合衆国 23112 バージニア州 ミドロウシアン ダク コウブ プレイス 14607 (72)発明者 プルソタム ジェナ アメリカ合衆国 23233 バージニア州 リッチモンド コロニー ブルフ ドライ ブ 9906 (72)発明者 バイジャン クーマー ラオ アメリカ合衆国 23233 バージニア州 リッチモンド ブルクモント ドライブ 10204 (72)発明者 シブ ナレイン カーナ アメリカ合衆国 23112 バージニア州 ミドロウシアン ダク コウブ プレイス 14607
Claims (10)
- 【請求項１】 正帯電金属イオンもしくは正帯電金属原
子クラスターよりなり、これらイオンもしくはクラスタ
ーは、水素分子が前記正帯電イオンもしくはクラスター
の分極場内に入る時、この水素分子が分極されその結果
生ずる分極力が、少なくとも２以上の、複数の水素分子
を前記イオンもしくはクラスターの各々に結合するよう
に配列されていることを特徴とする水素貯蔵装置。 - 【請求項２】 前記金属イオンはゼオライトケージ、希
ガスマトリクス、不活性基板もしくは絶縁材に保持され
ることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 前記正帯電金属イオンはリチウム、ニッ
ケル、銅、アルミニウム、ナトリウム、カリウム及びコ
バルトの正帯電イオンよりなる群より選択されることを
特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項４】 前記複数の水素分子は６分子以上である
ことを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 前記複数の水素分子は１０もしくはそれ
以上の分子であることを特徴とする請求項１記載の装
置。 - 【請求項６】 前記クラスターは分極板上に堆積されて
いることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項７】 前記クラスターは約５個以下の同類もし
くは非同類の原子より構成されていることを特徴とする
請求項６記載の装置。 - 【請求項８】 前記イオンもしくはクラスターに結合さ
れた水素分子は電荷もしくは温度を変化させることによ
って解決されることを特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項９】 水素電子源として請求項１記載の装置よ
りなる燃料電池。 - 【請求項１０】 正帯電金属イオンもしくは正帯電金属
原子クラスターを発生させる工程及び水素分子が少なく
とも２個以上で、個々の正帯電金属イオンもしくは正帯
電された原子クラスターの各々と結合させるように前記
正帯電されたイオンもしくはクラスターの分極機構内へ
水素分子を誘導する工程よりなることを特徴とする水素
貯蔵装置を作る方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US95686692A | 1992-10-01 | 1992-10-01 | |
| US07/956,866 | 1992-10-01 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06115901A true JPH06115901A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=25498787
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4298246A Pending JPH06115901A (ja) | 1992-10-01 | 1992-10-12 | 新規な水素貯蔵物質、装置及びその利用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06115901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009203159A (ja) * | 2002-06-19 | 2009-09-10 | Kurita Water Ind Ltd | 水素包接化合物及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-10-12 JP JP4298246A patent/JPH06115901A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009203159A (ja) * | 2002-06-19 | 2009-09-10 | Kurita Water Ind Ltd | 水素包接化合物及びその製造方法 |
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