JPH06170223A - 水素吸蔵合金の活性化方法 - Google Patents
水素吸蔵合金の活性化方法Info
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- JPH06170223A JPH06170223A JP43A JP32164192A JPH06170223A JP H06170223 A JPH06170223 A JP H06170223A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32164192 A JP32164192 A JP 32164192A JP H06170223 A JPH06170223 A JP H06170223A
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
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- Organic Chemistry (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】なるべく低い圧力で、初期活性化処理を行うこ
とができる様な水素吸蔵合金の活性化方法を提供する。 【構成】水素吸蔵合金粉末の表面の酸化膜を除去する処
理を行う第１の工程と、酸化膜を除去された水素吸蔵合
金を、所定圧力の水素雰囲気中におく第２の工程とを具
備する。
とができる様な水素吸蔵合金の活性化方法を提供する。 【構成】水素吸蔵合金粉末の表面の酸化膜を除去する処
理を行う第１の工程と、酸化膜を除去された水素吸蔵合
金を、所定圧力の水素雰囲気中におく第２の工程とを具
備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は水素吸蔵合金の活性化処
理を低圧で行うための水素吸蔵合金の活性化方法に関す
るものである。
理を低圧で行うための水素吸蔵合金の活性化方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、重油、ガソリンなどの化石燃料の
使用による大気汚染及び地球温暖化が環境問題として大
きくとり上げられる様になってきており、化石燃料に代
わるクリーンなエネルギー源として水素が注目を集めて
いる。そして最近、水素を貯蔵しておくことができる水
素吸蔵合金が特に関心を持たれる様になってきている。
使用による大気汚染及び地球温暖化が環境問題として大
きくとり上げられる様になってきており、化石燃料に代
わるクリーンなエネルギー源として水素が注目を集めて
いる。そして最近、水素を貯蔵しておくことができる水
素吸蔵合金が特に関心を持たれる様になってきている。
【０００３】この水素吸蔵合金は、金属の水素化・解離
の現象を応用して、水素の貯蔵、運搬及びエネルギー変
換を行うものであるが、この様な水素吸蔵合金において
は、その水素貯蔵量が大きいことが望ましい。そのた
め、水素貯蔵量を増加させる方法が従来より研究されて
おり、例えば、特開昭６０−２２８６５１号公報に開示
されている様に、水素吸蔵合金を熱処理することにより
水素貯蔵量を増加させる方法が知られている。
の現象を応用して、水素の貯蔵、運搬及びエネルギー変
換を行うものであるが、この様な水素吸蔵合金において
は、その水素貯蔵量が大きいことが望ましい。そのた
め、水素貯蔵量を増加させる方法が従来より研究されて
おり、例えば、特開昭６０−２２８６５１号公報に開示
されている様に、水素吸蔵合金を熱処理することにより
水素貯蔵量を増加させる方法が知られている。
【０００４】ところで、上記の様な水素吸蔵合金を実際
に水素貯蔵用に使用する際には、水素の吸脱蔵を容易に
するために、初期活性化処理と呼ばれる処理が行われ
る。この初期活性化処理とは、具体的には、水素吸蔵合
金を加熱し、真空引きをして合金表面の吸着ガスを除去
する脱気の工程と、所定の高圧中で合金に水素を吸入さ
せる水素印加の工程とを繰り返すものである。
に水素貯蔵用に使用する際には、水素の吸脱蔵を容易に
するために、初期活性化処理と呼ばれる処理が行われ
る。この初期活性化処理とは、具体的には、水素吸蔵合
金を加熱し、真空引きをして合金表面の吸着ガスを除去
する脱気の工程と、所定の高圧中で合金に水素を吸入さ
せる水素印加の工程とを繰り返すものである。
【０００５】従来、この初期活性化処理を行う場合、例
えば、比較的低温で水素の吸脱蔵が可能なＭｍ（ミッシ
ュメタル）系水素吸蔵合金では、水素圧力を２０気圧程
度まで上げないと、水素の吸収が行われず、初期活性化
処理ができなかった。また、Ｍｇ合金系の水素吸蔵合金
では、温度を４００°Ｃ程度まで上げ、水素圧力をやは
り２０気圧程度まで上げなければ初期活性化処理ができ
なかった。
えば、比較的低温で水素の吸脱蔵が可能なＭｍ（ミッシ
ュメタル）系水素吸蔵合金では、水素圧力を２０気圧程
度まで上げないと、水素の吸収が行われず、初期活性化
処理ができなかった。また、Ｍｇ合金系の水素吸蔵合金
では、温度を４００°Ｃ程度まで上げ、水素圧力をやは
り２０気圧程度まで上げなければ初期活性化処理ができ
なかった。
【０００６】このように初期活性化を行うときに高圧が
かかるということは、水素吸蔵合金を収納する貯蔵タン
クにきわめて高い剛性が要求されることを意味し、貯蔵
タンクの重量の増加につながる。例えば、このような高
剛性の貯蔵タンクに収納された状態で、水素吸蔵合金を
自動車の燃料供給源として使用する場合には、貯蔵タン
クの重量及び水素吸蔵合金自身の重量により、自動車の
車体全体の重量が増加し、燃料消費率を悪化させる原因
となる。また、一般の車両等において、このような高圧
のかかるタンクを使用することは、安全性の点からみて
も好ましくない。
かかるということは、水素吸蔵合金を収納する貯蔵タン
クにきわめて高い剛性が要求されることを意味し、貯蔵
タンクの重量の増加につながる。例えば、このような高
剛性の貯蔵タンクに収納された状態で、水素吸蔵合金を
自動車の燃料供給源として使用する場合には、貯蔵タン
クの重量及び水素吸蔵合金自身の重量により、自動車の
車体全体の重量が増加し、燃料消費率を悪化させる原因
となる。また、一般の車両等において、このような高圧
のかかるタンクを使用することは、安全性の点からみて
も好ましくない。
【０００７】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、なるべく
低い圧力で、初期活性化処理を行うことができる様な水
素吸蔵合金の活性化方法を提供することにある。
されたものであり、その目的とするところは、なるべく
低い圧力で、初期活性化処理を行うことができる様な水
素吸蔵合金の活性化方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の水素吸蔵合金の活性化方
法は、水素吸蔵合金粉末の表面の酸化膜を除去する処理
を行う第１の工程と、酸化膜を除去された前記水素吸蔵
合金を、所定圧力の水素雰囲気中におく第２の工程とを
具備することを特徴としている。
的を達成するために、本発明の水素吸蔵合金の活性化方
法は、水素吸蔵合金粉末の表面の酸化膜を除去する処理
を行う第１の工程と、酸化膜を除去された前記水素吸蔵
合金を、所定圧力の水素雰囲気中におく第２の工程とを
具備することを特徴としている。
【０００９】また、この発明に係わる水素吸蔵合金の活
性化方法において、前記水素吸蔵合金が、ＭｍＮｉ系の
合金であることを特徴としている。また、この発明に係
わる水素吸蔵合金の活性化方法において、前記水素吸蔵
合金が、Ｍｇ合金系の合金であることを特徴としてい
る。また、この発明に係わる水素吸蔵合金の活性化方法
において、前記第１の工程は、酸性溶液中に前記水素吸
蔵合金を浸すことにより実行されることを特徴としてい
る。
性化方法において、前記水素吸蔵合金が、ＭｍＮｉ系の
合金であることを特徴としている。また、この発明に係
わる水素吸蔵合金の活性化方法において、前記水素吸蔵
合金が、Ｍｇ合金系の合金であることを特徴としてい
る。また、この発明に係わる水素吸蔵合金の活性化方法
において、前記第１の工程は、酸性溶液中に前記水素吸
蔵合金を浸すことにより実行されることを特徴としてい
る。
【００１０】
【作用】以上の様に、この発明に係わる水素吸蔵合金の
活性化方法は構成されているので、水素吸蔵合金粉末の
表面から酸化膜を除去することにより、水素吸蔵合金
が、より水素と反応し易くなるため、比較的低圧で水素
を吸収させることができる様になり、低圧での活性化処
理が可能となる。
活性化方法は構成されているので、水素吸蔵合金粉末の
表面から酸化膜を除去することにより、水素吸蔵合金
が、より水素と反応し易くなるため、比較的低圧で水素
を吸収させることができる様になり、低圧での活性化処
理が可能となる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例に
おいては、活性化処理時の水素の圧力を１０気圧以下、
すなわち、水素吸蔵合金の貯蔵タンクにかかる圧力を１
０気圧以下にする様にしている。このように、貯蔵タン
クにかかる圧力を１０気圧以下にすることにより、高圧
ガス取締法に規制されることなく、貯蔵タンクの取り扱
いを行うことができる。 （第１の実施例）まず、ＭｍＮｉ系水素吸蔵合金に、図
１に示すように、酸化膜除去処理と初期活性化処理を行
った。そのときの条件は以下の様なものである。
図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例に
おいては、活性化処理時の水素の圧力を１０気圧以下、
すなわち、水素吸蔵合金の貯蔵タンクにかかる圧力を１
０気圧以下にする様にしている。このように、貯蔵タン
クにかかる圧力を１０気圧以下にすることにより、高圧
ガス取締法に規制されることなく、貯蔵タンクの取り扱
いを行うことができる。 （第１の実施例）まず、ＭｍＮｉ系水素吸蔵合金に、図
１に示すように、酸化膜除去処理と初期活性化処理を行
った。そのときの条件は以下の様なものである。
【００１２】（酸化膜除去条件）ＨＣｌ（塩酸）３６％
溶液に水素吸蔵合金を約２０秒間浸し、その後蒸留水で
洗浄。 （活性化条件）室温で、水素吸蔵合金の貯蔵タンク中に
圧力１０気圧の水素を充填する。
溶液に水素吸蔵合金を約２０秒間浸し、その後蒸留水で
洗浄。 （活性化条件）室温で、水素吸蔵合金の貯蔵タンク中に
圧力１０気圧の水素を充填する。
【００１３】上記の様な条件で酸化膜除去処理と活性化
処理を行ったときの、活性化処理時における貯蔵タンク
内の水素圧の変化を示したものが図２の曲線ａである。
この図を見ると、圧力をかけ始めてから約５分後には、
貯蔵タンク内の水素圧が低下し始め（すなわち水素が水
素吸蔵合金に吸収され始め）、約１０分後には、８．５
気圧に低下して、その状態で圧力が略安定していること
が分かる。すなわち、この第１の実施例においては、１
０気圧の水素圧をかけて約１０分間放置すると活性化処
理が終了することが分かる。
処理を行ったときの、活性化処理時における貯蔵タンク
内の水素圧の変化を示したものが図２の曲線ａである。
この図を見ると、圧力をかけ始めてから約５分後には、
貯蔵タンク内の水素圧が低下し始め（すなわち水素が水
素吸蔵合金に吸収され始め）、約１０分後には、８．５
気圧に低下して、その状態で圧力が略安定していること
が分かる。すなわち、この第１の実施例においては、１
０気圧の水素圧をかけて約１０分間放置すると活性化処
理が終了することが分かる。
【００１４】一方、図３にａ′で示した曲線は、酸化膜
除去処理をしない状態で、上記と同じ水素吸蔵合金を上
記と同じ活性化条件で活性化処理しようとした場合の貯
蔵タンク内の水素圧変化を示したものである。この図を
見ると、水素圧は時間が経過しても変化しておらず、酸
化膜除去処理をしない場合には、１０気圧の圧力では水
素は水素吸蔵合金に吸収されず、活性化処理ができない
ことが分かる。
除去処理をしない状態で、上記と同じ水素吸蔵合金を上
記と同じ活性化条件で活性化処理しようとした場合の貯
蔵タンク内の水素圧変化を示したものである。この図を
見ると、水素圧は時間が経過しても変化しておらず、酸
化膜除去処理をしない場合には、１０気圧の圧力では水
素は水素吸蔵合金に吸収されず、活性化処理ができない
ことが分かる。
【００１５】このように、この第１の実施例によれば、
水素吸蔵合金の表面の酸化膜を除去することにより、酸
化膜除去処理を行わない場合に比較して、低い圧力で水
素吸蔵合金の活性化処理を行うことができる。 （第２の実施例）この第２の実施例では、Ｍｇ2 Ｎｉ系
水素吸蔵合金に以下の様な条件で、酸化膜除去処理と初
期活性化処理を行った。
水素吸蔵合金の表面の酸化膜を除去することにより、酸
化膜除去処理を行わない場合に比較して、低い圧力で水
素吸蔵合金の活性化処理を行うことができる。 （第２の実施例）この第２の実施例では、Ｍｇ2 Ｎｉ系
水素吸蔵合金に以下の様な条件で、酸化膜除去処理と初
期活性化処理を行った。
【００１６】（酸化膜除去条件）ＨＦ（フッ化水素）２
０％溶液に水素吸蔵合金を約１５秒間浸し、その後蒸留
水で洗浄。 （活性化条件）室温で、水素吸蔵合金の貯蔵タンク中に
圧力１０気圧の水素を充填する。
０％溶液に水素吸蔵合金を約１５秒間浸し、その後蒸留
水で洗浄。 （活性化条件）室温で、水素吸蔵合金の貯蔵タンク中に
圧力１０気圧の水素を充填する。
【００１７】上記の様な条件で酸化膜除去処理と活性化
処理を行ったときの、活性化処理時における貯蔵タンク
内の水素圧の変化を示したものが図２の曲線ｂである。
この図を見ると、圧力をかけ始めてから約５分後には、
貯蔵タンク内の水素圧が低下し始め（すなわち水素が水
素吸蔵合金に吸収され始め）、約１５分後には、８．５
気圧に低下して、その状態で圧力が略安定していること
が分かる。すなわち、この第２の実施例においては、１
０気圧の水素圧をかけて約１５分間放置すると活性化処
理が終了することが分かる。
処理を行ったときの、活性化処理時における貯蔵タンク
内の水素圧の変化を示したものが図２の曲線ｂである。
この図を見ると、圧力をかけ始めてから約５分後には、
貯蔵タンク内の水素圧が低下し始め（すなわち水素が水
素吸蔵合金に吸収され始め）、約１５分後には、８．５
気圧に低下して、その状態で圧力が略安定していること
が分かる。すなわち、この第２の実施例においては、１
０気圧の水素圧をかけて約１５分間放置すると活性化処
理が終了することが分かる。
【００１８】一方、図３にｂ′で示した曲線は、酸化膜
除去処理をしない状態で、上記と同じ水素吸蔵合金を上
記と同じ活性化条件で活性化処理しようとした場合の貯
蔵タンク内の水素圧変化を示したものである。この図を
見ると、水素圧は時間が経過しても変化しておらず、酸
化膜除去処理をしない場合には、１０気圧の圧力では水
素は水素吸蔵合金に吸収されず、活性化処理ができない
ことが分かる。
除去処理をしない状態で、上記と同じ水素吸蔵合金を上
記と同じ活性化条件で活性化処理しようとした場合の貯
蔵タンク内の水素圧変化を示したものである。この図を
見ると、水素圧は時間が経過しても変化しておらず、酸
化膜除去処理をしない場合には、１０気圧の圧力では水
素は水素吸蔵合金に吸収されず、活性化処理ができない
ことが分かる。
【００１９】このように、この第２の実施例によれば、
水素吸蔵合金の表面の酸化膜を除去することにより、第
１の実施例程ではないが、酸化膜除去処理を行わない場
合に比較して、低い圧力で水素吸蔵合金の活性化処理を
行うことができる。活性化処理とは、水素を強制的に水
素吸蔵合金に入れ込むことで、表面酸化物を破壊し、活
性面を外部に露出させるものと考えられる。従って、第
１及び第２の実施例の様に、活性化処理前に酸化膜を除
去すれば、容易に活性化が行われるわけである。
水素吸蔵合金の表面の酸化膜を除去することにより、第
１の実施例程ではないが、酸化膜除去処理を行わない場
合に比較して、低い圧力で水素吸蔵合金の活性化処理を
行うことができる。活性化処理とは、水素を強制的に水
素吸蔵合金に入れ込むことで、表面酸化物を破壊し、活
性面を外部に露出させるものと考えられる。従って、第
１及び第２の実施例の様に、活性化処理前に酸化膜を除
去すれば、容易に活性化が行われるわけである。
【００２０】なお、本発明はその主旨を逸脱しない範囲
で上記実施例を修正または変形したものに適用可能であ
る。例えば、上記実施例では、酸化膜除去処理を行う酸
性溶液としてＨＣｌとＨＦを使用する場合について説明
したが、その他の酸性溶液、例えばＨＮＯ3 等でも、酸
化膜除去処理は可能である。また、酸性溶液の濃度は、
１０％程度まで薄くしても、室温での酸化膜除去処理が
可能である。それ以上薄くした場合には、加熱すること
が必要となるが、加熱すると水素吸蔵合金表面の酸化が
進行するため好ましくない。
で上記実施例を修正または変形したものに適用可能であ
る。例えば、上記実施例では、酸化膜除去処理を行う酸
性溶液としてＨＣｌとＨＦを使用する場合について説明
したが、その他の酸性溶液、例えばＨＮＯ3 等でも、酸
化膜除去処理は可能である。また、酸性溶液の濃度は、
１０％程度まで薄くしても、室温での酸化膜除去処理が
可能である。それ以上薄くした場合には、加熱すること
が必要となるが、加熱すると水素吸蔵合金表面の酸化が
進行するため好ましくない。
【００２１】また、酸性溶液を使用するばかりでなく、
還元処理を行うことによっても酸化膜除去を行うことは
できる。
還元処理を行うことによっても酸化膜除去を行うことは
できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明の水素吸蔵合
金の活性化方法によれば、水素吸蔵合金粉末の表面から
酸化膜を除去することにより、水素吸蔵合金が、より水
素と反応し易くなるため、比較的低圧で水素を吸収させ
ることができる様になり、低圧での活性化処理が可能と
なる。
金の活性化方法によれば、水素吸蔵合金粉末の表面から
酸化膜を除去することにより、水素吸蔵合金が、より水
素と反応し易くなるため、比較的低圧で水素を吸収させ
ることができる様になり、低圧での活性化処理が可能と
なる。
【図１】水素吸蔵合金に酸化膜除去処理と活性化処理を
施す手順を示した図である。
施す手順を示した図である。
【図２】水素吸蔵合金に酸化膜除去処理と活性化処理を
行ったときの、活性化処理時における貯蔵タンク内の水
素圧の変化を示した図である。
行ったときの、活性化処理時における貯蔵タンク内の水
素圧の変化を示した図である。
【図３】酸化膜除去処理をしない状態で活性化処理しよ
うとした場合の貯蔵タンク内の水素圧変化を示した図で
ある。
うとした場合の貯蔵タンク内の水素圧変化を示した図で
ある。
Claims (4)
- 【請求項１】 水素吸蔵合金粉末の表面の酸化膜を除去
する処理を行う第１の工程と、 酸化膜を除去された前記水素吸蔵合金を、所定圧力の水
素雰囲気中におく第２の工程とを具備することを特徴と
する水素吸蔵合金の活性化方法。 - 【請求項２】 前記水素吸蔵合金が、ＭｍＮｉ系の合金
であることを特徴とする請求項１に記載の水素吸蔵合金
の活性化方法。 - 【請求項３】 前記水素吸蔵合金が、Ｍｇ合金系の合金
であることを特徴とする請求項１に記載の水素吸蔵合金
の活性化方法。 - 【請求項４】 前記第１の工程は、酸性溶液中に前記水
素吸蔵合金を浸すことにより実行されることを特徴とす
る請求項１に記載の水素吸蔵合金の活性化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06170223A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 水素吸蔵合金の活性化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP43A JPH06170223A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 水素吸蔵合金の活性化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06170223A true JPH06170223A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18134771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP43A Pending JPH06170223A (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 水素吸蔵合金の活性化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06170223A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7157401B2 (en) * | 2002-10-17 | 2007-01-02 | Carnegie Mellon University | Catalyst for the treatment of organic compounds |
| JP2008044832A (ja) * | 2006-07-20 | 2008-02-28 | Tomohiro Akiyama | マグネシウム基水素化物の製造方法及びマグネシウム基水素化物の製造装置 |
| US7387712B2 (en) | 2002-10-17 | 2008-06-17 | Carnegie Mellon University | Catalytic process for the treatment of organic compounds |
| US7998454B2 (en) | 2007-05-10 | 2011-08-16 | Bio Coke Lab. Co. Ltd. | Method of producing magnesium-based hydrides and apparatus for producing magnesium-based hydrides |
| US8039652B2 (en) | 2004-06-15 | 2011-10-18 | Carnegie Mellon University | Methods for producing biodiesel |
| KR20220128523A (ko) * | 2021-03-11 | 2022-09-21 | 한국생산기술연구원 | 저감된 활성화 온도를 갖는 수소저장합금의 제조 방법, 저감된 활성화 온도를 갖는 수소저장합금 및 상기 수소저장합금 활성화 방법 |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP43A patent/JPH06170223A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7157401B2 (en) * | 2002-10-17 | 2007-01-02 | Carnegie Mellon University | Catalyst for the treatment of organic compounds |
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| US7998454B2 (en) | 2007-05-10 | 2011-08-16 | Bio Coke Lab. Co. Ltd. | Method of producing magnesium-based hydrides and apparatus for producing magnesium-based hydrides |
| KR20220128523A (ko) * | 2021-03-11 | 2022-09-21 | 한국생산기술연구원 | 저감된 활성화 온도를 갖는 수소저장합금의 제조 방법, 저감된 활성화 온도를 갖는 수소저장합금 및 상기 수소저장합금 활성화 방법 |
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