JPH08311596A - Hydrogen storage alloy, surface modifying method for hydrogen storage alloy, battery cathode, and alkali secondary battery - Google Patents

Hydrogen storage alloy, surface modifying method for hydrogen storage alloy, battery cathode, and alkali secondary battery

Info

Publication number
JPH08311596A
JPH08311596A JP7172104A JP17210495A JPH08311596A JP H08311596 A JPH08311596 A JP H08311596A JP 7172104 A JP7172104 A JP 7172104A JP 17210495 A JP17210495 A JP 17210495A JP H08311596 A JPH08311596 A JP H08311596A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen storage
hydrogen
alloy
storage alloy
negative electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7172104A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryuko Kono
龍興 河野
Shinji Tsuruta
慎司 鶴田
Motoi Kanda
基 神田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP7172104A priority Critical patent/JPH08311596A/en
Publication of JPH08311596A publication Critical patent/JPH08311596A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a hydrogen storage alloy improved in machinability as well as in chemical stability, perticularly stability in an aqueous solution. CONSTITUTION: This hydrogen storage alloy contains an alloy represented by general formula Mg2 M1y . In this formula, M1 means the elements other than Mg, elements exothermically reactable with hydrogen, Al and B, and is at least one element selected from the elements exothermically unreactive with hydrogen and (y) is defined by 1<y<=1.5. By this method, the alloy easy of activation and improved in hydrogen occluding property can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、水素吸蔵合金、水
素吸蔵合金の表面改質方法、電池用負極およびアルカリ
二次電池に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hydrogen storage alloy, a method for modifying the surface of a hydrogen storage alloy, a negative electrode for a battery, and an alkaline secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素吸蔵合金は、自己の体積の数万倍以
上の水素(常温常圧気体として)を安定的に吸蔵・貯蔵
できる合金である。このため、前記水素吸蔵合金はエネ
ルギー源としての水素を安全かつ容易に貯蔵・保管・輸
送することができる材料として有望視されている。ま
た、前記水素吸蔵合金間の特性の差異を利用してケミカ
ル・ヒート・ポンプやコンプレッサ等への応用も検討さ
れ、一部で実用化が進められている。さらに、近年は前
記水素吸蔵合金中に蓄えられた水素をエネルギー源とす
ると共に、前記水素吸蔵合金の水素吸蔵・放出反応に対
する高い触媒活性を利用してこれを電極材料に用いた金
属水素化物電池(例えばニッケル水素二次電池)への応
用・実用化が行われている。
2. Description of the Related Art A hydrogen storage alloy is an alloy capable of stably storing and storing hydrogen (as a normal temperature and normal pressure gas) of tens of thousands times its own volume or more. Therefore, the hydrogen storage alloy is regarded as a promising material that can safely, easily store, store and transport hydrogen as an energy source. Further, application to chemical heat pumps, compressors and the like has been studied by utilizing the difference in characteristics between the hydrogen storage alloys, and some of them have been put into practical use. Furthermore, in recent years, a metal hydride battery using hydrogen stored in the hydrogen storage alloy as an energy source and using the hydrogen storage alloy's high catalytic activity for hydrogen storage / release reactions as an electrode material (For example, nickel-hydrogen secondary battery) is being applied and put to practical use.

【0003】このように水素吸蔵合金は、その物理的・
化学的性質を利用して様々な応用の可能性を秘めてお
り、今後の産業における重要な素材の一つとして考えら
れている。
As described above, the hydrogen storage alloy is
It has potential for various applications by utilizing its chemical properties, and is considered as one of the important materials in the future industry.

【0004】水素を吸蔵する金属としては、水素と発熱
的に反応する、つまり水素と安定な化合物を形成し得る
金属元素(例えば白金族元素、ランタン族元素、アルカ
リ土類元素等)を単体で用いる場合と、これらの金属元
素を他の金属と合金化して用いる場合とがある。合金化
の一つの利点は、金属−水素間の結合力を適度に弱めて
吸蔵反応のみでなく、脱離(放出)反応も比較的容易に
行えるようにすることである。二つ目の利点は、反応に
必要な水素ガス圧(平衡圧;プラトー圧)の大きさ、平
衡領域(プラトー領域)の広さ、水素を吸蔵していく過
程での平衡圧の変化(平坦性)などの吸蔵・放出特性を
改善できることである。三つ目の利点は、化学的・物理
的な安定性が高められることである。
As a metal that occludes hydrogen, a metal element (for example, a platinum group element, a lanthanum group element, an alkaline earth element, etc.) that reacts exothermically with hydrogen, that is, can form a stable compound with hydrogen, is used as a simple substance. There are cases where they are used and cases where these metal elements are alloyed with other metals before use. One advantage of alloying is that the binding force between metal and hydrogen is appropriately weakened so that not only the occlusion reaction but also the desorption (release) reaction can be performed relatively easily. The second advantage is the size of the hydrogen gas pressure (equilibrium pressure; plateau pressure) necessary for the reaction, the size of the equilibrium region (plateau region), the change in equilibrium pressure during the process of occluding hydrogen (flat It is possible to improve the occlusion and release characteristics such as The third advantage is enhanced chemical and physical stability.

【0005】ところで、従来の水素吸蔵合金の組成とし
ては上述の水素と発熱的に反応し得る金属元素をA、そ
れ以外の金属をBとして、(1) AB5 系(例えばLaN
5、CaNi5 等)、(2) AB2 系(例えばMgZn
2 、ZrNi2 等)、(3) AB系(例えばTiNi、T
iFe等)、(4) A2 B系(例えばMg2 Ni、Ca2
Fe等)、(5) その他(例えばクラスタ等)に大別する
ことができる。これらのうち、(1) のLaNi5 、(2)
に属するラーベス相合金ないし(3) に属する一部の合金
は常温付近で水素と反応でき、かつ化学的安定性も比較
的高いために前述した二次電池の電極用材料として広く
研究されている。
By the way, in the composition of the conventional hydrogen storage alloy, the metal element capable of reacting exothermically with the above-mentioned hydrogen is A, and the other metals are B, (1) AB 5 system (for example, LaN).
i 5 , CaNi 5, etc.), (2) AB 2 system (eg MgZn)
2 , ZrNi 2 etc.), (3) AB type (eg TiNi, T
iFe), (4) A 2 B type (for example, Mg 2 Ni, Ca 2
Fe, etc.), and (5) others (for example, clusters). Of these, (1) LaNi 5 , (2)
The Laves phase alloys belonging to (1) or some of the alloys belonging to (3) can be reacted with hydrogen at around room temperature and have relatively high chemical stability, so they have been widely studied as materials for electrodes of secondary batteries described above. .

【0006】しかしながら、前記(4) のA2 B系の水素
吸蔵合金は、次のような種々の問題がある。水素との安
定性が高すぎて水素の吸蔵後に放出し難い。比較的高温
(200〜300℃程度)でないと、吸蔵・放出反応が
起こらないかその反応が極めて遅い。化学的安定性、特
に水溶液中での安定性が比較的低い。さらに、一般的に
極めて固く、粉砕等の加工を行い難い。その結果、前記
2 B系の水素吸蔵合金は貯蔵・輸送などの用途以外に
あまり応用されていないが、その潜在的な水素吸蔵能力
は体積当たりでは他の合金系と同等以上、重量当たりで
は2倍〜数倍という優れた特性を有する。したがって、
前記A2 B系の水素吸蔵合金の持つ問題点が解消されれ
ば、これまでの他の合金系と同様な分野への応用が可能
になり、さらに水素吸蔵合金を利用した新しい分野の開
拓にも繋がる。
However, the above-mentioned (2) A 2 B type hydrogen storage alloy has various problems as follows. The stability with hydrogen is too high and it is difficult to release hydrogen after absorbing hydrogen. If the temperature is not relatively high (about 200 to 300 ° C.), the occlusion / release reaction does not occur or the reaction is extremely slow. Relatively low chemical stability, especially in aqueous solution. In addition, it is generally extremely hard and difficult to process such as crushing. As a result, the A 2 B-based hydrogen storage alloys have not been widely used for purposes other than storage and transportation, but their potential hydrogen storage capacity is equal to or higher than that of other alloy systems by volume, and by weight. It has excellent characteristics of 2 to several times. Therefore,
If the problems of the A 2 B type hydrogen storage alloy are solved, it will be possible to apply to the same fields as other alloy systems up to now, and to develop new fields using hydrogen storage alloys. Is also connected.

【0007】なお、前記(5) の系は学術的な報告が見ら
れるものの、実用化または実用化を試みる段階に至って
いるものは現時点では皆無に近い。
Although the above-mentioned system (5) has been reported scientifically, there are almost no systems that have reached the stage of practical application or practical application.

【0008】一方、特開平6−76817号公報には、
組成式Mg2-x Ni1-y y x 、式中xは0.1〜
1.5、yは0.1〜0.5、AはSn、SbおよびB
iよりなる群から選ばれる元素、BはLi、Na、Kお
よびAlからなる群から選ばれる元素を示す、を有す
る、例えばMg1.5 Al0.5 Ni0.7 Sn0.3 、Mg
1.8Al0.2 Ni0.8 Sn0.2 のようなマグネシウム系
水素貯蔵合金が開示されている。また、この発明には前
記水素貯蔵合金をアルカリ電池の負極材料として用いる
ことが開示されている。しかしながら、この発明に開示
された水素貯蔵合金は基本的にはA2 B形であるため、
常温付近での水素吸蔵・放出特性が劣る。その結果、こ
の発明に開示されているように前記合金表面をNi金属
化合物やP金属化合物により被覆することにより標準温
度および圧力で水素を吸収・脱離できることを可能なら
しめている。
On the other hand, Japanese Patent Laid-Open No. 6-76817 discloses that
Composition formula Mg 2-x Ni 1-y A y B x , where x is 0.1 to 0.1
1.5, y is 0.1 to 0.5, A is Sn, Sb and B
an element selected from the group consisting of i, B represents an element selected from the group consisting of Li, Na, K and Al, for example Mg 1.5 Al 0.5 Ni 0.7 Sn 0.3 , Mg
Magnesium based hydrogen storage alloys such as 1.8 Al 0.2 Ni 0.8 Sn 0.2 are disclosed. Further, the present invention discloses that the hydrogen storage alloy is used as a negative electrode material of an alkaline battery. However, since the hydrogen storage alloy disclosed in the present invention is basically of the A 2 B type,
Poor hydrogen absorption / desorption characteristics near room temperature. As a result, it is possible to absorb and desorb hydrogen at standard temperature and pressure by coating the alloy surface with a Ni metal compound or a P metal compound as disclosed in the present invention.

【0009】以上のように各種の水素吸蔵合金の中でA
2 B形の合金は、軽量、大容量で、かつ一般的にアルカ
リ土類金属と鉄族金属を中心とした組成で作製できるた
めに原料的にも安価であるという特徴を有する。しかし
ながら、同時に前記水素吸蔵合金は前述したような種々
の問題点も有する。
As described above, among various hydrogen storage alloys, A
2 B type alloy has light weight, a feature that a large capacity, and is generally less expensive to feed manner to be manufactured with the composition around the earth alkali metals and iron group metals. However, at the same time, the hydrogen storage alloy has various problems as described above.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、化学的安定
性、特に水溶液中での安定性、および機械的加工性が向
上された水素吸蔵合金を提供しようとするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is intended to provide a hydrogen storage alloy having improved chemical stability, particularly stability in an aqueous solution, and mechanical workability.

【0011】また、本発明は水素の吸蔵特性、特に室温
での水素の吸蔵特性が向上された水素吸蔵合金を提供し
ようとするものである。
Another object of the present invention is to provide a hydrogen storage alloy having improved hydrogen storage characteristics, particularly hydrogen storage characteristics at room temperature.

【0012】本発明の別の目的は、水素吸蔵合金の表面
活性を高めて、水素を十分に吸蔵し易くすることが可能
な水素吸蔵合金の表面改質方法を提供しようとするもの
である。
Another object of the present invention is to provide a method for modifying the surface of a hydrogen storage alloy, which is capable of enhancing the surface activity of the hydrogen storage alloy to facilitate hydrogen storage.

【0013】さらに、本発明は電極反応に対して良好な
安定性を有する電池用負極、ならびに充放電サイクルの
特性が向上されたアルカリ二次電池を提供しようとする
ものである。
Further, the present invention is intended to provide a negative electrode for a battery having good stability against an electrode reaction, and an alkaline secondary battery having improved charge / discharge cycle characteristics.

【0014】さらに、本発明はマグネシウムを含有する
水素吸蔵合金の劣化速度を評価する手段を明確にし、こ
れに基づいた電極反応に対して十分な可逆性と安定性を
示し、実用に供し得る負極、ならびにアルカリ二次電池
を提供しようとするものである。
Furthermore, the present invention clarifies means for evaluating the deterioration rate of a hydrogen storage alloy containing magnesium, shows sufficient reversibility and stability for an electrode reaction based on the means, and is a practically usable negative electrode. , And an alkaline secondary battery.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明によると、下記一
般式(I) で表される合金を含むことを特徴とする水素吸
蔵合金が提供される。
According to the present invention, there is provided a hydrogen storage alloy comprising an alloy represented by the following general formula (I).

【0016】Mg2 M1y …(I) ただし、M1は、Mg、水素と発熱的に反応し得る元
素、AlおよびB以外の元素であって、水素と発熱的に
反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、y
は1<y≦1.5として規定される。
Mg 2 M1 y (I) However, M1 is at least selected from the elements which can exothermically react with Mg, hydrogen, and elements other than Al and B and which do not exothermically react with hydrogen. One element, y
Is defined as 1 <y ≦ 1.5.

【0017】また、本発明によると下記一般式(II)で表
される合金を含むことを特徴とする水素吸蔵合金が提供
される。
Further, according to the present invention, there is provided a hydrogen storage alloy comprising an alloy represented by the following general formula (II).

【0018】 Mg2-x M2x M1y …(II) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xは0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として
規定される。
Mg 2−x M 2 x M 1 y (II) where M 2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and which does not react exothermically with hydrogen, and x is 0 <x ≦ 1.0. , Y is defined as 1 <y ≦ 2.5.

【0019】さらに、本発明によると下記一般式(III)
で表される合金を含むことを特徴とする水素吸蔵合金が
提供される。
Further, according to the present invention, the following general formula (III)
There is provided a hydrogen storage alloy comprising an alloy represented by:

【0020】 M2-x M2x M1y …(III) ただし、Mは、Be、Ca、Sr、Ba、Y、Ra、L
a、Ce、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Tb、Lu、Ti、Zr、H
f、Pd、Ptから選ばれる少なくとも1つの元素、M
2は水素と発熱的に反応し得る元素、AlおよびBから
選ばれるM以外の少なくとも1つの元素、M1はMおよ
びM2以外の元素であって、水素と発熱的に反応しない
元素から選ばれる少なくとも1つの元素、xおよびyは
それぞれ0.01<x≦1.0、0.5<y≦1.5と
して規定される。
M 2−x M 2 x M 1 y (III) where M is Be, Ca, Sr, Ba, Y, Ra, L
a, Ce, Pr, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
y, Ho, Er, Tm, Tb, Lu, Ti, Zr, H
at least one element selected from f, Pd, and Pt, M
2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, at least one element other than M selected from Al and B, M1 is an element other than M and M2, and is at least selected from an element which does not react exothermically with hydrogen One element, x and y, is defined as 0.01 <x ≦ 1.0 and 0.5 <y ≦ 1.5, respectively.

【0021】さらに、本発明によると水素吸蔵合金をR
−X化合物(ただしRはアルキル基、アルケニル基、ア
ルキニル基、アリール基またはその置換体、Xはハロゲ
ン元素を示す)により処理することを特徴とする水素吸
蔵合金の表面改質方法が提供される。
Further, according to the present invention, the hydrogen storage alloy is
There is provided a method for modifying the surface of a hydrogen storage alloy, which comprises treating with a -X compound (wherein R represents an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group or a substitution product thereof, and X represents a halogen element). .

【0022】さらに、本発明によるとCuKαを線源と
したX線回折により得られたピークにおいて、三強線の
ピークのうち、少なくとも一つのピークでの半価幅Δ
(2θ)が0.3°≦Δ(2θ)≦10°であることを
特徴とする水素吸蔵合金が提供される。
Further, according to the present invention, among the peaks obtained by X-ray diffraction using CuKα as a radiation source, the half-value width Δ of at least one of the peaks of the three strong lines.
There is provided a hydrogen storage alloy, wherein (2θ) is 0.3 ° ≦ Δ (2θ) ≦ 10 °.

【0023】さらに、本発明によるとマグネシウムを1
0%以上含む合金で、CuKαを線源としたX線回折ピ
ークにおいて、20°付近におけるピークでの見かけの
半価幅Δ(2θ1 )が0.3°≦Δ(2θ1 )≦10°
であるか、または40°付近のピークでの見かけの半価
幅Δ(2θ2 )が0.3°≦Δ(2θ2 )≦10°であ
ることを特徴とする水素吸蔵合金が提供される。
Further, according to the present invention, 1 magnesium is used.
In an X-ray diffraction peak with CuKα as a radiation source in an alloy containing 0% or more, the apparent half width Δ (2θ 1 ) at the peak near 20 ° is 0.3 ° ≦ Δ (2θ 1 ) ≦ 10 °
Or a apparent half-value width Δ (2θ 2 ) at a peak near 40 ° is 0.3 ° ≦ Δ (2θ 2 ) ≦ 10 °. .

【0024】さらに、本発明によると水素吸蔵合金を真
空、不活性ガスもしくは水素の雰囲気下でメカニカルな
処理を施す水素吸蔵合金の表面改質方法 さらに、本発明によると水素吸蔵合金にIVA族、V 族
A、VIA族、VII A族、VIIIA族、IB族、IIB族、II
I B族、IVB族から選ばれる少なくとも1種の元素、前
記元素で構成される合金または前記元素の酸化物をモル
比で等モルまで混合して混合物を調製する工程と、前記
混合物を真空、不活性ガスもしくは水素の雰囲気下でメ
カニカルな処理を施す工程とを具備する水素吸蔵合金の
表面改質方法が提供される。
Further, according to the present invention, a method of surface-modifying a hydrogen storage alloy, in which the hydrogen storage alloy is mechanically treated under vacuum, an inert gas or an atmosphere of hydrogen, further according to the present invention, a hydrogen storage alloy having a group IVA, V group A, VIA group, VIIA group, VIIIA group, IB group, IIB group, II
Preparing a mixture by mixing at least one element selected from Group IB and Group IVB, an alloy composed of the above element, or an oxide of the above element in equimolar proportions; and vacuuming the mixture, Provided is a method for modifying the surface of a hydrogen storage alloy, which comprises a step of performing a mechanical treatment in an atmosphere of an inert gas or hydrogen.

【0025】さらに、本発明によると下記一般式(I) で
表される水素吸蔵合金を含む電池用負極が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a negative electrode for a battery containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (I).

【0026】Mg2 M1y …(I) ただし、M1は、Mg、水素と発熱的に反応し得る元
素、AlおよびB以外の元素であって、水素と発熱的に
反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、y
は1<y≦1.5として規定される。
Mg 2 M1 y (I) However, M1 is at least selected from the elements that can exothermically react with Mg, hydrogen, and elements other than Al and B and that do not exothermically react with hydrogen. One element, y
Is defined as 1 <y ≦ 1.5.

【0027】さらに、本発明によると下記一般式(I) で
表される水素吸蔵合金を含む負極を備えたアルカリ二次
電池が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an alkaline secondary battery having a negative electrode containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (I).

【0028】Mg2 M1y …(I) ただし、M1は、Mg、水素と発熱的に反応し得る元
素、AlおよびB以外の元素であって、水素と発熱的に
反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、y
は1<y≦1.5として規定される。
Mg 2 M1 y (I) However, M1 is at least selected from Mg, an element capable of exothermically reacting with hydrogen, an element other than Al and B, and not exothermically reacting with hydrogen. One element, y
Is defined as 1 <y ≦ 1.5.

【0029】さらに、本発明によると下記一般式(II)で
表される水素吸蔵合金を含む電池用負極が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a negative electrode for a battery containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (II).

【0030】 Mg2-x M2x M1y …(II) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xは0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として
規定される。
Mg 2-x M2 x M1 y (II) where M2 is an element that can react exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and which does not react exothermically with hydrogen, and x is 0 <x ≦ 1.0. , Y is defined as 1 <y ≦ 2.5.

【0031】さらに、本発明によると下記一般式(II)で
表される水素吸蔵合金を含む負極を備えたアルカリ二次
電池が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided an alkaline secondary battery provided with a negative electrode containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (II).

【0032】 Mg2-x M2x M1y …(II) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xは0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として
規定される。
Mg 2−x M 2 x M 1 y (II) where M 2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and which does not react exothermically with hydrogen, and x is 0 <x ≦ 1.0. , Y is defined as 1 <y ≦ 2.5.

【0033】さらに、本発明によるとCuKαを線源と
したX線回折により得られたピークにおいて、三強線の
ピークのうち、少なくとも一つのピークでの半価幅Δ
(2θ)が0.3°≦Δ(2θ)≦10°である水素吸
蔵合金を含む電池用負極が提供される。
Further, according to the present invention, among the peaks obtained by X-ray diffraction using CuKα as a radiation source, at least one of the peaks of the three strong lines has a half-value width Δ.
There is provided a negative electrode for a battery including a hydrogen storage alloy having (2θ) of 0.3 ° ≦ Δ (2θ) ≦ 10 °.

【0034】さらに、本発明によるとCuKαを線源と
したX線回折により得られたピークにおいて、三強線の
ピークのうち、少なくとも一つのピークでの半価幅Δ
(2θ)が0.3°≦Δ(2θ)≦10°である水素吸
蔵合金を含む負極を備えたアルカリ二次電池が提供され
る。
Further, according to the present invention, among the peaks obtained by X-ray diffraction using CuKα as a radiation source, the half width Δ of at least one of the peaks of the three strong lines.
Provided is an alkaline secondary battery including a negative electrode containing a hydrogen storage alloy having (2θ) of 0.3 ° ≦ Δ (2θ) ≦ 10 °.

【0035】さらに、本発明によるとマグネシウムを含
む水素吸蔵合金を含有する負極であって、6〜8規定の
水酸化アルカリ水溶液中に浸漬した際に(a) 常温の水酸
化アルカリ水溶液中へのマグネシウムイオンの溶出速度
が0.5mg/kg合金/hr以下か、60℃の水酸化
アルカリ水溶液中へのマグネシウムイオンの溶出速度が
4mg/kg合金/hr以下か、いずれかであり、かつ
(b) 常温の水酸化アルカリ水溶液中への合金成分元素の
溶出速度が1.5mg/kg合金/hr以下か、60℃
の水酸化アルカリ水溶液中への合金成分元素の溶出速度
が20mg/kg合金/hr以下か、いずれかである電
池用負極が提供される。
Further, according to the present invention, there is provided a negative electrode containing a hydrogen storage alloy containing magnesium, which is (a) when immersed in an aqueous solution of alkali hydroxide having a normality of 6 to 8: Either the elution rate of magnesium ions is 0.5 mg / kg alloy / hr or less, or the elution rate of magnesium ions into an aqueous alkali hydroxide solution at 60 ° C. is 4 mg / kg alloy / hr or less, and
(b) The elution rate of alloying elements into the alkali hydroxide aqueous solution at room temperature is 1.5 mg / kg alloy / hr or less, or 60 ° C.
There is provided a negative electrode for a battery, wherein the elution rate of the alloy component element in the aqueous alkali hydroxide solution is 20 mg / kg alloy / hr or less.

【0036】さらに、本発明によると容器内に収納され
たマグネシウムを含む水素吸蔵合金を含有する負極と、
前記容器内に収納され、前記負極にセパレータを挟んで
配置された正極と、前記容器内に収容されたアルカリ電
解液とを具備したアルカリ二次電池であって、前記容器
内に前記アルカリ電解液を注入して前記容器を密閉した
後、30日間以上経過した時点での前記アルカリ電解液
中のマグネシウムイオン濃度が2.2mg/リットル以
下であることを特徴とするアルカリ二次電池が提供され
る。
Further, according to the present invention, a negative electrode containing a hydrogen storage alloy containing magnesium contained in a container,
An alkaline secondary battery comprising a positive electrode housed in the container and arranged with the separator sandwiched in the negative electrode, and an alkaline electrolyte contained in the container, wherein the alkaline electrolyte is contained in the container. An alkaline secondary battery is provided in which the magnesium ion concentration in the alkaline electrolyte is 30 mg / liter or less after 30 days or more have been injected and the container is sealed. .

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.

【0038】本発明に係わる水素吸蔵合金は、下記一般
式(I) で表される合金を含むことを特徴とするものであ
る。
The hydrogen storage alloy according to the present invention is characterized by containing an alloy represented by the following general formula (I).

【0039】Mg2 M1y …(I) ただし、M1は、Mg、水素と発熱的に反応し得る元
素、AlおよびB以外の元素であって、水素と発熱的に
反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、y
は1<y≦1.5として規定される。
Mg 2 M1 y (I) However, M1 is at least selected from the elements which can exothermically react with Mg, hydrogen, and elements other than Al and B and which do not exothermically react with hydrogen. One element, y
Is defined as 1 <y ≦ 1.5.

【0040】水素と発熱的に反応せず、かつMg、水素
と発熱的に反応し得る元素、AlおよびBを除く前記M
1元素としては、例えば鉄、ニッケル、コバルト、A
g、Cd、Mn、In、Se、Sn、Ge、Pb等を挙
げることができる。このようなM1は、一種または二種
以上の形態で用いることができる。特に、前記M1とし
てはMgより電気陰性度の大きい元素、すなわち鉄、ニ
ッケル、コバルト、Ag、Cd、Mn、In、Se、S
n、Ge、Pbを用いることが好ましい。この中で特に
鉄、ニッケル、コバルトのような鉄族元素が合金化され
た水素吸蔵合金は、化学的に安定で、かつ水素の吸蔵・
放出反応が向上される。また、M1としての前記鉄族元
素を使用した場合、さらに鉄族元素の一部を置換する元
素としてMgより電気陰性度が大きく、かつ純マグネシ
ウムに原子量比で10%以下の範囲で混ぜて調製した合
金におけるMg1-W M1W 相(Wは0<W≦0.1)の
結晶格子の容積が純マグネシウムの結晶格子の容積より
小さい、性質を有する元素、例えばMn、Ag、Cd、
Inのうちの少なくとも一種の元素を用い合金が好まし
い。
The above M excluding Mg, an element which does not react exothermically with hydrogen and which can react exothermically with hydrogen, Al and B
As one element, for example, iron, nickel, cobalt, A
Examples thereof include g, Cd, Mn, In, Se, Sn, Ge and Pb. Such M1 can be used in one form or two or more forms. In particular, M1 is an element having a higher electronegativity than Mg, that is, iron, nickel, cobalt, Ag, Cd, Mn, In, Se, S.
It is preferable to use n, Ge, or Pb. Among them, the hydrogen storage alloy in which iron group elements such as iron, nickel, and cobalt are alloyed is chemically stable and can absorb and store hydrogen.
The release reaction is improved. When the iron group element as M1 is used, it has a higher electronegativity than Mg as an element for substituting a part of the iron group element, and is mixed with pure magnesium in an atomic ratio of 10% or less. Element having a property that the volume of the crystal lattice of Mg 1-W M1 W phase (W is 0 <W ≦ 0.1) in the alloy is smaller than the volume of the crystal lattice of pure magnesium, for example, Mn, Ag, Cd,
An alloy using at least one element of In is preferable.

【0041】前記元素とマグネシウムとの合金および純
マグネシウムの結晶格子サイズを表1にそれぞれ示す。
表1に示した値は、調製した合金の粉末X線回折法によ
る回折パターンから求めた格子定数を基に、これら合金
の結晶構造が純マグネシウムと同様の六方晶構造である
と仮定して算出したものである。
Table 1 shows the crystal lattice sizes of the alloy of the above element and magnesium and pure magnesium.
The values shown in Table 1 were calculated based on the lattice constants obtained from the diffraction pattern of the prepared alloys by the powder X-ray diffraction method, assuming that the crystal structures of these alloys are hexagonal crystal structures similar to pure magnesium. It was done.

【0042】なお、前記Mg1-W M1W 相においてWの
値が0.1を越えると合金相Mg1- W M1W の結晶構造
が六方晶と異なる構造になる可能性があり、元素M1添
加によるマグネシウム格子サイズの変化を正しく評価で
きなくなる恐れがある。このため、指標としてのWの範
囲を0<W≦0.1としたが、Wが0.1を越えても六
方晶が維持されることが分かっている場合には0.1よ
り大きいWの値の範囲で元素M1の選定を行っても構わ
ない。
If the W value exceeds 0.1 in the Mg 1-W M1 W phase, the crystal structure of the alloy phase Mg 1- W M1 W may be different from the hexagonal structure, and the element M1 There is a possibility that the change in the magnesium lattice size due to addition cannot be evaluated correctly. Therefore, the range of W as an index is set to 0 <W ≦ 0.1, but if it is known that the hexagonal crystal is maintained even if W exceeds 0.1, W larger than 0.1 The element M1 may be selected within the range of the value of.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】前記一般式(I) において、前記M1のyを
1を越え、1.5以下に規定したは理由について、a)
水素吸蔵量との関係、およびb)化学安定性、機械的な
加工性の関係に基づいて説明する。
In the above general formula (I), the reason that y of M1 is defined to exceed 1 and be 1.5 or less is as follows.
Description will be made based on the relationship with the hydrogen storage amount, and b) the relationship between chemical stability and mechanical workability.

【0045】a)水素吸蔵量との関係 水素吸蔵能を有するMgとM1(水素化物を作り難い性
質を有する)との比を2:yとした時、化学量論的には
y=1(すなわちMg2 M1)であるべきである。しか
しながら、実用上yが1またはそれ以下では後述するよ
うに本発明が解決しようとする化学的安定性と機械的な
加工性に問題がある。また、yが過度に大きい場合にも
いくつかの問題が生じ、実用上好ましくない特性を示
す。例えば、yが2より大きい場合には微視的にはMg
2 M1型をベースとした結晶のみでは存在し得なくな
り、MgM12 型、すなわちラーベス相になる。このM
gM12 型合金も水素吸蔵能力を有する。しかしなが
ら、MgM12 型合金の水素吸蔵量はMg2 M1型合金
の重量当たり40〜70%程度しかなく、yを過剰に大
きくした場合には容量密度の点で不利である。
A) Relation with hydrogen storage amount When the ratio of Mg having a hydrogen storage capacity to M1 (having a property of making a hydride difficult) is 2: y, stoichiometrically y = 1 ( It should be Mg 2 M1). However, practically, when y is 1 or less, there is a problem in chemical stability and mechanical workability that the present invention intends to solve as described later. In addition, when y is excessively large, some problems occur and the characteristics are not preferable in practical use. For example, when y is larger than 2, microscopically Mg
It cannot exist only with crystals based on 2 M1 type and becomes MgM1 2 type, that is, Laves phase. This M
GM1 2 type alloys having a hydrogen storage capacity. However, the hydrogen storage capacity of MgM1 2 type alloys is only 40% to 70% approximately by weight of Mg 2 M1 type alloy, when it is excessively large y is disadvantageous in terms of capacity density.

【0046】b)MgとM1との成分の比と、化学安定
性および機械的加工性との関係 Mg2 M1型水素吸蔵合金は、一般的にMg:M1=
2:1の一点のみで生成し、Mg2 M1型構造を維持し
たまま、局所的にMgまたはM1の欠乏ないし過剰部が
存在し得るような組成の揺らぎは殆ど許容されない。こ
れを状態図に基づいて説明する。図1にMg2 M1の代
表例としてのMg2 Ni(Mg−Ni系)の状態図を、
図2にAB5 型のLaNi5 (La−Ni系)の状態図
を示す。これらの状態図は、“Binary Allo
y Phase Diagrams”,ASM Int
ernational(USA),1990に開示され
ている。これら図1、図2からMg2 NiはMg−Ni
系の状態図上で、唯一1本の縦線で示されている。これ
に対し、LaNi5 はLa−Ni系の状態図上で若干の
膨らみを持った範囲として示されている。これは、一つ
には合金製造時の問題としてLaNi5 では溶湯組成が
若干ずれても実質的にLaNi5 と同一相とみなされる
合金が生成し得るのに対し、Mg2 Niでは溶湯組織の
ずれがそのままMg2 Niと過剰成分との2相共析状態
で析出することに起因している。すなわち、yを任意の
正の数としてMg:Ni=2:yと表した時、y<1で
あればMg2 Niと過剰のMgが共晶析出する。一方、
y>1であればMg2 NiとMgNi2 の共晶、もしく
はMg2 Ni、MgNi2 とNiの共晶が生じる。
B) Relationship between the ratio of the components Mg and M1 and the chemical stability and mechanical workability. Mg 2 M1 type hydrogen storage alloys generally have Mg: M1 =
The compositional fluctuations, which are generated only at one point of 2: 1, and in which a Mg or M1 deficiency or excess may exist locally while maintaining the Mg 2 M 1 type structure, are hardly allowed. This will be described based on the state diagram. FIG. 1 shows a state diagram of Mg 2 Ni (Mg—Ni system) as a typical example of Mg 2 M 1.
FIG. 2 shows a state diagram of AB 5 type LaNi 5 (La—Ni system). These state diagrams are based on "Binary Allo
y Phase Diagrams ", ASM Int
international (USA), 1990. From these FIGS. 1 and 2, Mg 2 Ni is Mg-Ni.
Only one vertical line is shown on the system phase diagram. On the other hand, LaNi 5 is shown as a range having a slight bulge on the La—Ni system phase diagram. This is in part whereas to produce an alloy that is regarded as essentially LaNi 5 same phase also shifted slightly LaNi 5 in the melt composition as a matter during alloy production, Mg 2 Ni molten metal tissue in the The deviation is due to the fact that Mg 2 Ni and the excess component are precipitated in the two-phase eutectoid state. That is, when y is expressed as Mg: Ni = 2: y with y as an arbitrary positive number, if y <1, Mg 2 Ni and excess Mg are eutectic precipitated. on the other hand,
If y> 1, a eutectic of Mg 2 Ni and MgNi 2 or a eutectic of Mg 2 Ni or MgNi 2 and Ni occurs.

【0047】Mgは、Niより耐食性、耐酸化性などの
化学的安定性が低く、また粘性、展性が大きい。また、
Mg2 NiとMgNi2 を比較した場合、特に水素吸蔵
状態においてMg2 Niの方が分極(イオン結合性)が
高い構造であるため、水分、酸素などに侵され易い。し
たがって、y<1であるような合金は化学的安定性に乏
しく、かつ粒界に粘性の高いMgが存在するために機械
的応力に耐え得るが、加工性が低い。これに対し、y>
1の場合にはMgが共存しないのみならず、Mg2 Ni
表面をMgNi2 やNiで取り囲んだ構造になる。この
ため、化学的安定性が向上される。さらに、y>1の場
合には剛性は高いが、反面粘性の低い性質を有するNi
過剰の粒界相で脆性破壊が起こる。このため、機械的に
加工し易くなる。
Mg has lower chemical stability such as corrosion resistance and oxidation resistance than Ni, and has a larger viscosity and malleability than Ni. Also,
When Mg 2 Ni and MgNi 2 are compared with each other, Mg 2 Ni has a structure with higher polarization (ionic bondability) particularly in a hydrogen storage state, and is therefore easily attacked by moisture, oxygen and the like. Therefore, alloys with y <1 have poor chemical stability and can withstand mechanical stress due to the presence of highly viscous Mg at the grain boundaries, but have poor workability. On the other hand, y>
In the case of 1, not only Mg does not coexist but also Mg 2 Ni
The structure is such that the surface is surrounded by MgNi 2 or Ni. Therefore, the chemical stability is improved. Further, in the case of y> 1, Ni has high rigidity but has low viscosity.
Brittle fracture occurs in the excess grain boundary phase. Therefore, mechanical processing becomes easy.

【0048】以上のようにMgとM1の成分の比を2:
yと表した時、機械的な加工性の向上を実現するための
条件はy>1である。一方、容量的にはMgM12 相に
依存しないで十分な容量を維持する観点から、前記yの
上限値は1.5にする必要がある。さらに、化学的安定
性のみを考慮した場合にもyは1<y≦1.5であるこ
とが好ましい。
As described above, the ratio of the Mg and M1 components is 2:
When expressed as y, the condition for realizing improvement in mechanical workability is y> 1. On the other hand, the capacitive view of maintaining sufficient capacity without relying on MgM1 2-phase, the upper limit value of the y should be 1.5. Furthermore, y is preferably 1 <y ≦ 1.5 even when only chemical stability is taken into consideration.

【0049】また、MgとM1の成分の比を2:yと表
した時、yの下限値は原理的には1より僅かでも大きい
値であればよいが、現実的には合金内には組成の揺ら
ぎ、偏析が存在する。このため、合金内に実質的に全て
の部分でyが1を越えるための条件は合金の均質性に依
存する。具体的には、(a) 合金が通常の金属インゴット
と同様な製法で誘導炉やアーク炉等の炉を用いて調製し
た成分元素の溶湯を鋳型等の容器に流し込んで製造す
る、いわゆる徐冷法による場合にはyが1.05以上で
あることが好ましい。(b) 前記成分元素の溶湯を回転ロ
ールや液体等の低温・高熱容量物質に接触させるか、ま
たは前記溶湯を気体や液体中に噴射するかいずれかによ
り急冷して製造する場合にはyが1.02以上であるこ
とが好ましい。(c) 複数種の純金属もしくは母合金を予
め合金組成に等しくなるように混合した後、熱間圧延、
ホットプレス、または機械混合(メカニカルアロイ法)
等により溶融する工程を経ずに製造する場合にはyが
1.02以上であることが好ましい。
When the ratio of Mg and M1 components is expressed as 2: y, the lower limit value of y may be a value slightly larger than 1 in principle, but in reality, it is in the alloy. There are composition fluctuations and segregation. Therefore, the condition for y exceeding 1 in substantially all parts in the alloy depends on the homogeneity of the alloy. Specifically, (a) an alloy is produced by pouring a molten metal of the component elements prepared by using a furnace such as an induction furnace or an arc furnace in the same manner as a normal metal ingot into a container such as a mold, a so-called slow cooling method. In this case, y is preferably 1.05 or more. (b) When the molten metal of the component element is brought into contact with a low temperature and high heat capacity substance such as a rotating roll or a liquid, or when the molten metal is rapidly cooled to produce it, y is It is preferably 1.02 or more. (c) After mixing a plurality of kinds of pure metals or master alloys so as to have the same alloy composition in advance, hot rolling,
Hot press or mechanical mixing (mechanical alloy method)
In the case of manufacturing without a melting step, etc., y is preferably 1.02 or more.

【0050】前記(a) の製法は、徐冷時の偏析を生じや
すいために他の方法より均質性を高め難いが、工程が簡
便で最も広く採用されている方法である。前記(c) の製
法は、合金の均質性が製造条件によって左右され易く、
条件によってはyの下限値をさらに引き上げる必要が生
じることも考えられる。前記(b) の方法は比較的均質性
が高い。なお、製造条件の適正化ないし製造後のアニー
リングなどの処理によって組成・組織の均質化を高める
場合にはyが1.01以上で十分に本発明の目的を達成
することが可能である。均質化の判定には、電子顕微鏡
を応用した各種の表面分析法(EDX、EPMA等)や
X線回折測定法が採用される。例えば、表面分析法にお
いては、合金内の組織断面の組成分布が断面の面積比の
90%以上が同じ層である場合を均質であると判定され
る。また、X線回折測定法においてはMgやM1の母合
金またはこの母合金に含まれる単体元素に帰属される回
折ピークの強度と、各々単独に存在する場合のピーク強
度との比を百分率で表し、その総和が5%以下であるこ
とを基準として均質化を判定する。なお、これらの結果
から、その他の製法による合金に付いてもyの下限値が
おおよそ1.01から1.10程度の範囲に収まるもの
と予想される。
The production method (a) is difficult to enhance the homogeneity as compared with the other methods because segregation during gradual cooling is likely to occur, but the method is simple and most widely adopted. In the manufacturing method of (c), the homogeneity of the alloy is easily influenced by the manufacturing conditions,
It may be necessary to further increase the lower limit of y depending on the conditions. The method (b) has relatively high homogeneity. In addition, when the homogenization of the composition / structure is improved by optimizing the manufacturing conditions or annealing after the manufacturing, y of 1.01 or more can sufficiently achieve the object of the present invention. Various surface analysis methods (EDX, EPMA, etc.) applying an electron microscope and X-ray diffraction measurement methods are adopted for the determination of homogenization. For example, in the surface analysis method, it is determined that the composition distribution of the texture cross section in the alloy is homogeneous when 90% or more of the area ratio of the cross section is the same layer. Further, in the X-ray diffraction measurement method, the ratio of the intensity of the diffraction peak attributed to the Mg or M1 mother alloy or the elemental element contained in this mother alloy to the peak intensity in the case of being present alone is expressed as a percentage. , Homogenization is judged on the basis that the total is 5% or less. From these results, it is expected that the lower limit value of y will fall within the range of about 1.01 to 1.10.

【0051】本発明に係わる水素吸蔵合金は、前記一般
式(I) で表される合金に20原子%以下の割合でVB族
またはVIB族の元素を添加することを許容する。
The hydrogen storage alloy according to the present invention allows addition of VB group or VIB group elements to the alloy represented by the general formula (I) at a ratio of 20 atomic% or less.

【0052】以上説明した本発明に係わる水素吸蔵合金
は、一般式(I) ;Mg2 M1y (ただし、M1は、M
g、水素と発熱的に反応し得る元素、AlおよびB以外
の元素であって、水素と発熱的に反応しない元素から選
ばれる少なくとも1つの元素、yは1<y≦1.5とし
て規定される。)にて表される合金を含む。すなわち、
前記一般式(I) の水素吸蔵合金は例えばNiのようなM
1のyが1を越え、1.5以下であるという特徴を有す
るため、化学的安定性と機械的な加工性が高く、かつM
2 NiのようなA2 B型合金本来の高い水素吸蔵能を
有する。
The hydrogen storage alloy according to the present invention described above has the general formula (I): Mg 2 M1 y (where M1 is M
g, an element that can react exothermically with hydrogen, at least one element other than Al and B that does not react exothermically with hydrogen, and y is defined as 1 <y ≦ 1.5. It ) Including alloys represented by. That is,
The hydrogen storage alloy of the general formula (I) may be M such as Ni.
Since y of 1 has a characteristic that y exceeds 1 and is 1.5 or less, chemical stability and mechanical workability are high, and M
It has a high hydrogen storage capacity inherent to A 2 B type alloys such as g 2 Ni.

【0053】したがって、本発明に係わる水素吸蔵合金
は若干の酸素や水蒸気等の酸化性気体が含まれる水素ガ
スに置いてそれと反応させても良好な水素吸蔵性能が維
持される。また、水溶液などに接触しても前記水素吸蔵
性能が低下が起こり難い、という合金使用上の随意性を
拡大できる。
Therefore, even if the hydrogen storage alloy according to the present invention is placed in hydrogen gas containing a slight amount of oxidizing gas such as oxygen or water vapor and reacted therewith, a good hydrogen storage performance is maintained. In addition, it is possible to expand the voluntary use of the alloy, in which the hydrogen storage performance is unlikely to deteriorate even when contacted with an aqueous solution or the like.

【0054】また、合金を予め使用に適した大きさや形
状に加工する必要がある場合には、加工性の高い本発明
の水素吸蔵合金は有利である。
Further, when it is necessary to process the alloy into a size and shape suitable for use in advance, the hydrogen storage alloy of the present invention having high workability is advantageous.

【0055】さらに、水素吸蔵合金は水素の吸蔵・放出
により結晶格子の膨脹・収縮を伴って徐々に微細化さ
れ、これによって物性(例えば嵩密度、接触抵抗、導電
性等)が変化する。このような変化が問題になる場合に
は、合金を予め微粉化してから用いる方法が採用されて
いる。本発明に係わる水素吸蔵合金は、従来のMg2
iのようなA2 B型合金に比べて加工性が良好で容易に
粉砕処理することができるため、前記問題に良好に対処
することができる。
Further, the hydrogen storage alloy is gradually made finer with the expansion and contraction of the crystal lattice due to the storage and release of hydrogen, which changes the physical properties (for example, bulk density, contact resistance, conductivity, etc.). When such a change causes a problem, a method is used in which the alloy is pulverized in advance and then used. The hydrogen storage alloy according to the present invention is a conventional Mg 2 N alloy.
The workability is better than that of the A 2 B type alloy such as i, and the crushing process can be easily performed, so that the above problems can be satisfactorily dealt with.

【0056】このように本発明に係わる一般式(I) で表
される合金を含む水素吸蔵合金は、使用前の予備加工処
理や使用中の条件管理などを簡便かつ確実にできるた
め、二次電池の電極材料等に極めて有効に利用すること
ができる。
As described above, the hydrogen storage alloy containing the alloy represented by the general formula (I) according to the present invention can easily and surely perform the pre-processing before use and the condition control during use. It can be used very effectively as a battery electrode material and the like.

【0057】本発明に係わる別の水素吸蔵合金は、下記
一般式(II)で表される合金を含むことを特徴とするもの
である。
Another hydrogen storage alloy according to the present invention is characterized by containing an alloy represented by the following general formula (II).

【0058】 Mg2-x M2x M1y …(II) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xは0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として
規定される。
Mg 2-x M2 x M1 y (II) However, M2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and which does not react exothermically with hydrogen, and x is 0 <x ≦ 1.0. , Y is defined as 1 <y ≦ 2.5.

【0059】前記M1は、前述した一般式(I) の合金で
説明したのと同様な元素が用いられる。
For M1, the same element as described for the alloy of the general formula (I) is used.

【0060】前記M2におけるMg以外の水素と発熱的
に反応し得る元素、つまり自発的に水素化物を作り得る
元素としては、例えばBe、Ca、Sr、Baのような
アルカリ土類元素;Y、Ra、La、Ce、Pr、P
m、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、T
m、Tb、Luのようなイットリウムを含む希土類元
素;Ti、Zr、HfのようなIVa族元素;Pd、Pt
のようなVIIIa族元素を挙げることができる。前記M2
は、一種または二種以上の形態で用いることができる。
また、前記M2は発熱的に水素と反応し得る元素、A
lおよびBから選ばれるMg以外の元素であって、Mg
より電気陰性度が大きい元素、すなわちB、Be、Y、
Pd、Ti、Zr、Hf、Th、V、Nb、Ta、P
a、Alから選ばれる少なくとも1つの元素であること
が好ましい。このようなMgより電気陰性度が大きい元
素をM2として選択することにより、水素との電気陰性
度の差が小さくなり、格子内の水素は不安定化し、吸蔵
特性を向上することが可能になる。特にアルカリ土類金
属であるBeはMgと合金化した際に化学的に安定な合
金を作ることが可能である。また、IVa族元素であるT
i、Zr、Hfは、水素と反応し易く、水素化物を作り
易い。
Examples of the element which can exothermically react with hydrogen other than Mg in M2, that is, the element which can spontaneously form a hydride, are alkaline earth elements such as Be, Ca, Sr and Ba; Y, Ra, La, Ce, Pr, P
m, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, T
rare earth elements including yttrium such as m, Tb, and Lu; IVa group elements such as Ti, Zr, and Hf; Pd and Pt
Group VIIIa elements such as M2
Can be used in the form of one kind or two or more kinds.
Further, M2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, A
Mg, which is an element other than Mg selected from 1 and B,
Elements with higher electronegativity, namely B, Be, Y,
Pd, Ti, Zr, Hf, Th, V, Nb, Ta, P
It is preferably at least one element selected from a and Al. By selecting an element having a higher electronegativity than Mg as M2, the difference in electronegativity from hydrogen becomes small, hydrogen in the lattice becomes unstable, and the storage characteristics can be improved. . In particular, Be, which is an alkaline earth metal, can form a chemically stable alloy when alloyed with Mg. In addition, T which is a group IVa element
i, Zr, and Hf easily react with hydrogen and easily form a hydride.

【0061】さらに、前記M2は水素と発熱的に反応し
得る元素、AlおよびBから選ばれるMg以外の元素で
あって、かつ純マグネシウムに原子量比で10%以下の
範囲で混ぜて調製した合金におけるMg1-W M1W
(Wは0<W≦0.1)の結晶格子の容積が純マグネシ
ウムの結晶格子の容積より小さい元素、すなわちLi、
Alから選ばれる少なくとも1つの元素であることが好
ましい。
Further, M2 is an element which can exothermically react with hydrogen, is an element other than Mg selected from Al and B, and is prepared by mixing pure magnesium in an atomic ratio of 10% or less. In which the volume of the crystal lattice of the Mg 1-W M1 W phase (W is 0 <W ≦ 0.1) is smaller than the volume of the crystal lattice of pure magnesium, that is, Li,
It is preferably at least one element selected from Al.

【0062】前記一般式(II)のxを規定したのは、次の
ような理由によるものである。xが1.0を越えると、
Mg2 M1y が有する水素吸蔵特性(水素吸蔵量、プラ
トー領域の平坦性、吸脱離の可逆性)が大きく損なわ
れ、場合によっては結晶構造自体を維持できなくなる。
特に、xは0.05≦x≦0.5として規定されること
がより好ましい。
The reason for defining x in the general formula (II) is as follows. When x exceeds 1.0,
The hydrogen storage properties (hydrogen storage amount, flatness of the plateau region, reversibility of adsorption and desorption) possessed by Mg 2 M1 y are greatly impaired, and in some cases the crystal structure itself cannot be maintained.
In particular, x is more preferably defined as 0.05 ≦ x ≦ 0.5.

【0063】前記一般式(II)のyを規定したのは、次の
ような理由によるものである。yが1を越えることの有
益性については、前述した一般式(I) の合金で説明した
のと同様な理由である。yが2.5を越えると、合金に
吸収できる水素量が減少するばかりか、合金本来の構造
を保持することが困難になる。特に、yは1.01≦y
≦1.5、より好ましくは1.02≦y≦1.5、さら
に好ましくは1.05≦y≦1.5に規定されることが
望ましい。
The reason why y in the general formula (II) is defined is as follows. The benefit of y exceeding 1 is for the same reason as explained for the alloy of the general formula (I). When y exceeds 2.5, not only the amount of hydrogen that can be absorbed by the alloy decreases but it becomes difficult to maintain the original structure of the alloy. In particular, y is 1.01 ≦ y
≦ 1.5, more preferably 1.02 ≦ y ≦ 1.5, and further preferably 1.05 ≦ y ≦ 1.5.

【0064】本発明に係わる別の水素吸蔵合金は、前記
一般式(II)で表される合金に20原子%以下の割合でV
B族またはVIB族の元素を添加することを許容する。
Another hydrogen storage alloy according to the present invention is the alloy represented by the above-mentioned general formula (II) with a V content of 20 atomic% or less.
Allowing the addition of Group B or VIB elements.

【0065】以上説明した本発明に係わる別の水素吸蔵
合金は、一般式(II);Mg2-x M2x M1y (ただし、
M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、AlおよびB
から選ばれるMg以外の少なくとも1つの元素、M1は
MgおよびM2以外の元素であって、水素と発熱的に反
応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、xは
0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として規定され
る。)にて表される合金を含む。すなわち、前記一般式
(II)の合金を含む水素吸蔵合金は、Mgの一部をAlの
ようなM2として示した元素で置換しているため、従来
のA2 B型水素吸蔵合金よりも吸蔵特性、特に吸蔵温度
の低温化が顕著になり、かつA2 B型水素吸蔵合金本来
の高い水素吸蔵能を有する。また、従来の希土類系水素
吸蔵合金と比較すると、重量当たりの水素吸蔵量が大き
く、安価で軽量である。同時に、前記一般式(II)の合金
を含む水素吸蔵合金は例えばNiのようなM1のyが1
を越え、2.5以下である特徴を有するため、優れた化
学的安定性と機械的な加工性を持つ。その結果、前記水
素吸蔵合金は若干の酸素や水蒸気等の酸化性気体が含ま
れる水素ガスに置いてそれと反応させても良好な水素吸
蔵性能が維持される。また、水溶液などに接触しても前
記水素吸蔵性能が低下が起こり難い、という合金使用上
の随意性を拡大できる。
Another hydrogen storage alloy according to the present invention described above is represented by the general formula (II); Mg 2-x M2 x M1 y (however,
M2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, Al and B
At least one element other than Mg selected from, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 that does not react exothermically with hydrogen, x is 0 <x ≦ 1.0, y Is defined as 1 <y ≦ 2.5. ) Including alloys represented by. That is, the general formula
The hydrogen storage alloy including the alloy of (II) has a part of Mg replaced by an element such as Al shown as M2, and therefore has a storage characteristic, particularly a storage temperature, higher than that of the conventional A 2 B type hydrogen storage alloy. Of the hydrogen storage alloy becomes remarkable, and the original hydrogen storage capacity of the A 2 B type hydrogen storage alloy is high. Further, compared with the conventional rare earth-based hydrogen storage alloy, the hydrogen storage amount per weight is large, and it is inexpensive and lightweight. At the same time, in hydrogen storage alloys including the alloy of the general formula (II), y of M1 such as Ni is 1
And has a characteristic of being 2.5 or less, it has excellent chemical stability and mechanical workability. As a result, even if the hydrogen storage alloy is placed in hydrogen gas containing a slight amount of oxidizing gas such as oxygen or water vapor and reacted therewith, a good hydrogen storage performance is maintained. In addition, it is possible to expand the voluntary use of the alloy, in which the hydrogen storage performance is unlikely to deteriorate even when contacted with an aqueous solution or the like.

【0066】このように本発明に係わる一般式(II)で表
される合金を含む水素吸蔵合金は、吸蔵温度の低温化が
顕著になり、かつA2 B型水素吸蔵合金本来の高い水素
吸蔵能を有し、同時に使用前の予備加工処理や使用中の
条件管理などを簡便かつ確実にできるため、二次電池の
電極材料等に極めて有効に利用することができる。
As described above, in the hydrogen storage alloy containing the alloy represented by the general formula (II) according to the present invention, the storage temperature is remarkably lowered, and the high hydrogen storage capacity of the A 2 B type hydrogen storage alloy is high. Since it has a function and at the same time can easily and surely perform pre-processing before use and condition management during use, it can be extremely effectively used as an electrode material of a secondary battery.

【0067】本発明に係わるさらに別の水素吸蔵合金
は、下記一般式(III) で表される合金を含む。
Still another hydrogen storage alloy according to the present invention includes an alloy represented by the following general formula (III).

【0068】 M2-x M2x M1y …(III) ただし、Mは、Be、Ca、Sr、Ba、Y、Ra、L
a、Ce、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Tb、Lu、Ti、Zr、H
f、Pd、Ptから選ばれる少なくとも1つの元素、M
2は水素と発熱的に反応し得る元素、AlおよびBから
選ばれるM以外の少なくとも1つの元素、M1はMおよ
びM2以外の元素であって、水素と発熱的に反応しない
元素から選ばれる少なくとも1つの元素、xおよびyは
それぞれ0.01<x≦1.0、0.5<y≦1.5と
して規定される。
M 2-x M2 x M1 y (III) where M is Be, Ca, Sr, Ba, Y, Ra, L
a, Ce, Pr, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
y, Ho, Er, Tm, Tb, Lu, Ti, Zr, H
at least one element selected from f, Pd, and Pt, M
2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, at least one element other than M selected from Al and B, M1 is an element other than M and M2, and is at least selected from an element which does not react exothermically with hydrogen One element, x and y, is defined as 0.01 <x ≦ 1.0 and 0.5 <y ≦ 1.5, respectively.

【0069】前記M1は、前述した一般式(I) で表され
る合金を含む水素吸蔵合金で説明したのと同様な元素で
ある。
The M1 is the same element as described in the hydrogen storage alloy including the alloy represented by the general formula (I).

【0070】前記M2は、前述した一般式(II)で表され
る合金を含む水素吸蔵合金で説明したのと同様な元素で
ある。
The M2 is the same element as described in the hydrogen storage alloy including the alloy represented by the general formula (II).

【0071】前記M、M1、M2の組合わせにおいて、
MがZr、M1がFe、M2がCrである三元合金、M
がZr、M1がNiおよびCo、M2がVである四元合
金の組合わせが好ましい。
In the combination of M, M1 and M2,
A ternary alloy in which M is Zr, M1 is Fe, and M2 is Cr, M
Is preferably Zr, M1 is Ni and Co, and M2 is V. A combination of quaternary alloys is preferable.

【0072】前記一般式(III) のM1のyの値と、前記
M2のxの値を規定した理由について、以下に説明す
る。
The reason for defining the y value of M1 and the x value of M2 in the general formula (III) will be described below.

【0073】yの値を0.5未満にすると、M、M1、
M2の単独相がそれぞれ析出するために水素吸蔵合金と
しての特性を示さなくなり、また化学的に不安定にな
る。yは1.0を越える値(例えば1.01)を下限値
にすることが好ましい。一方、yが2.0を越えると合
金に吸蔵できる水素量が減少するばかりか、合金本来の
構造を保持することが困難になる。yの上限値は、1.
5であることが好ましい。
If the value of y is less than 0.5, M, M1,
Since the individual phases of M2 are precipitated respectively, the characteristics as a hydrogen storage alloy are not exhibited and they become chemically unstable. It is preferable that y is a lower limit value that exceeds 1.0 (for example, 1.01). On the other hand, when y exceeds 2.0, not only the amount of hydrogen that can be stored in the alloy decreases, but also it becomes difficult to maintain the original structure of the alloy. The upper limit of y is 1.
It is preferably 5.

【0074】xの値を0.01未満にすると、低温で良
好な水素吸蔵特性を有する水素吸蔵合金を得ることがで
きなくなる。xの値が1.0を越えると、結晶構造が変
化すると共に、A2 B系合金本来の特性が失われる。よ
り好ましいxの値は0.05〜0.5である。
When the value of x is less than 0.01, it becomes impossible to obtain a hydrogen storage alloy having good hydrogen storage characteristics at low temperature. When the value of x exceeds 1.0, the crystal structure changes and the original characteristics of the A 2 B alloy are lost. The more preferable value of x is 0.05 to 0.5.

【0075】以上説明した本発明に係わる別の水素吸蔵
合金は、一般式(III) ;M2-x M2x M1y (ただし、
Mは、Be、Ca、Sr、Ba、Y、Ra、La、C
e、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、H
o、Er、Tm、Tb、Lu、Ti、Zr、Hf、P
d、Ptから選ばれる少なくとも1つの元素、M2は水
素と発熱的に反応し得る元素、AlおよびBから選ばれ
るM以外の少なくとも1つの元素、M1はMおよびM2
以外の元素であって、水素と発熱的に反応しない元素か
ら選ばれる少なくとも1つの元素、xおよびyはそれぞ
れ0.01<x≦1.0、0.5<y≦1.5として規
定される。)にて表される合金を含む。すなわち、前記
一般式(III) の合金を含む水素吸蔵合金は、Zrのよう
なMの一部をAlのようなM2として示した元素で置換
しているため、従来のA2 B型水素吸蔵合金よりも吸蔵
特性、特に吸蔵温度の低温化が顕著になり、かつA2
型水素吸蔵合金本来の高い水素吸蔵能を有する。また、
従来の希土類系水素吸蔵合金と比較すると、重量当たり
の水素吸蔵量が大きく、安価で軽量である。
[0075] Another of the hydrogen storage alloy according to the present invention described above, the general formula (III); M 2-x M2 x M1 y ( provided that
M is Be, Ca, Sr, Ba, Y, Ra, La, C
e, Pr, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, H
o, Er, Tm, Tb, Lu, Ti, Zr, Hf, P
d, at least one element selected from Pt, M2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, at least one element other than M selected from Al and B, M1 is M and M2
Other than at least one element selected from the elements that do not react exothermically with hydrogen, x and y are defined as 0.01 <x ≦ 1.0 and 0.5 <y ≦ 1.5, respectively. It ) Including alloys represented by. That is, in the hydrogen storage alloy containing the alloy of the general formula (III), a part of M such as Zr is replaced with the element shown as M2 such as Al, so that the conventional A 2 B type hydrogen storage alloy is used. The storage characteristics, especially the lowering of the storage temperature, become more remarkable than the alloy, and A 2 B
-Type hydrogen storage alloy It has the original high hydrogen storage capacity. Also,
Compared with conventional rare earth-based hydrogen storage alloys, the hydrogen storage amount per weight is large, and it is cheap and lightweight.

【0076】したがって、本発明に係わる一般式(III)
で表される合金を含む水素吸蔵合金は、吸蔵温度の低温
化が顕著になり、かつA2 B型水素吸蔵合金本来の高い
水素吸蔵能を有るため、二次電池の電極材料等に極めて
有効に利用することができる。
Therefore, the general formula (III) according to the present invention is
The hydrogen storage alloy containing the alloy represented by is markedly lowered in the storage temperature and has the high hydrogen storage capacity of the A 2 B type hydrogen storage alloy, and is therefore extremely effective as an electrode material for secondary batteries. Can be used for.

【0077】本発明に係わる水素吸蔵合金の表面改質方
法は、水素吸蔵合金をR−X化合物(ただしRはアルキ
ル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはその置換
体、Xはハロゲン元素を示す)により処理するものであ
る。
In the surface modification method of a hydrogen storage alloy according to the present invention, the hydrogen storage alloy is treated with an R-X compound (wherein R is alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl or a substitution product thereof, and X is a halogen element). To do.

【0078】前記水素吸蔵合金としては、例えば前述し
た(1) AB5 系(例えばLaNi5系、CaNi5
等)、(2) AB2 系(例えばMgZn2 系、ZrNi2
系等)、(3) AB系(例えばTiNi系、TiFe系
等)、(4) A2 B系(例えばMg2 Ni系、Ca2 Fe
系等)を用いることができる。
Examples of the hydrogen storage alloy include (1) AB 5 series (for example, LaNi 5 series, CaNi 5 series, etc.) and (2) AB 2 series (for example, MgZn 2 series, ZrNi 2 series) described above.
System), (3) AB system (for example, TiNi system, TiFe system, etc.), (4) A 2 B system (for example, Mg 2 Ni system, Ca 2 Fe system)
System, etc.) can be used.

【0079】また、前記水素吸蔵合金としては下記一般
式(IV)で表される合金を含むものからなる。
The hydrogen storage alloy contains an alloy represented by the following general formula (IV).

【0080】 Mg2-x M2x M1y …(IV) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xおよびyはそれぞれ0≦x≦1.0、0.5<
y≦2.5として規定される。
Mg 2-x M2 x M1 y (IV) where M2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and does not react exothermically with hydrogen, and x and y are each 0 ≦ x ≦ 1.0, 0.5 <
It is defined as y ≦ 2.5.

【0081】前記M1は、前述した一般式(I) の合金で
説明したのと同様な元素が用いられる。前記M2は、前
述した一般式(II)の合金で説明したのと同様な元素が用
いられる。
For M1, the same element as described for the alloy of the general formula (I) is used. For M2, the same element as described for the alloy of the general formula (II) is used.

【0082】特に、前記AB5 系、A2 B系の水素吸蔵
合金、または前述した一般式(IV)で表される合金を含む
水素吸蔵合金が好適である。
Particularly, the AB 5 type and A 2 B type hydrogen storage alloys, or the hydrogen storage alloys containing the alloy represented by the above general formula (IV) are preferable.

【0083】前記R−X化合物において、Rはアルキ
ル、アルケニル、アルキニル、アリールまたはその置換
体であり、Xはハロゲン元素であり、ヨウ化物>臭化物
>塩化物の順に高い反応性を有する。このようなR−X
化合物としては、例えばヨウ化メチル、臭化エチル、
1,2−ジブロモエタン、1,2−ジヨードエタン等が
挙げられる。
In the R—X compound, R is alkyl, alkenyl, alkynyl, aryl or a substitution product thereof, X is a halogen element, and it has a high reactivity in the order of iodide>bromide> chloride. Such R-X
Examples of the compound include methyl iodide, ethyl bromide,
1,2-dibromoethane, 1,2-diiodoethane and the like can be mentioned.

【0084】前記R−X化合物(ハロゲン化物)は、溶
媒の存在下で前記水素吸蔵合金に反応させて、その表面
改質を行うことが好ましい。
The RX compound (halide) is preferably reacted with the hydrogen storage alloy in the presence of a solvent for surface modification.

【0085】前記溶媒としては、例えばジエチルエーテ
ル、テトラヒドロフラン(THF)、ジ−n−プロピル
エーテル、ジ−n−ブチルエーテル、ジ−イソプロピル
エーテル、ジエチレングリコージメチルエーテル(ジグ
リム)、ジオキサン、ジメトキシエタン(DME)等を
用いることができる。これらの溶媒は、単独でも混合物
の形態で用いてもよい。特に、ジエチルエーテル、TH
Fが望ましい。前記R−X化合物がハロゲン化アルキ
ル、ハロゲン化アルケニル、およびハロゲン化アリール
類である場合には溶媒としてエーテル系溶媒を用いるこ
とが好ましい。前記R−X化合物がアルケニル化合物や
アリール化合物である場合には、より配位力の強いTH
Fを溶媒として用いることが好ましい。また、前記R−
X化合物の中で臭化物、ヨウ化物はエーテル中での反応
が容易である。前記R−X化合物の中で反応性の低い塩
化物や置換基を有する臭化物はTHF中で反応させるこ
とができる。
Examples of the solvent include diethyl ether, tetrahydrofuran (THF), di-n-propyl ether, di-n-butyl ether, di-isopropyl ether, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), dioxane and dimethoxyethane (DME). Can be used. These solvents may be used alone or in the form of a mixture. Especially, diethyl ether, TH
F is desirable. When the R—X compound is an alkyl halide, an alkenyl halide, or an aryl halide, it is preferable to use an ether solvent as the solvent. When the R-X compound is an alkenyl compound or an aryl compound, TH having a stronger coordinating force is used.
It is preferable to use F as a solvent. Further, the R-
Among the X compounds, bromide and iodide are easy to react in ether. Among the R-X compounds, a chloride having a low reactivity or a bromide having a substituent can be reacted in THF.

【0086】前記R−X化合物を前記溶媒で溶解した溶
液の濃度は、次の1)〜3)を考慮し、適した条件を選
ぶ必要がある。
Regarding the concentration of the solution of the RX compound dissolved in the solvent, it is necessary to consider the following 1) to 3) and select suitable conditions.

【0087】1)ハロゲン化物の反応性(反応性の低い
ものは高濃度で加える)。
1) Reactivity of halides (low reactivity is added at high concentration).

【0088】2)副反応の起きやすさ(塩化アリルや塩
化ベンジルではカップリング反応が置きやすいので低濃
度にする)。
2) Ease of side reactions (allyl chloride and benzyl chloride are used in a low concentration because the coupling reaction is likely to occur).

【0089】3)生成物の溶解性安定性(溶解性が低い
場合には低濃度にする。飽和濃度以上であると冷却後に
しばしば固体が析出することがあり、この場合不均化を
伴うことがある)。
3) Solubility stability of the product (if the solubility is low, the concentration is low. If the concentration is higher than the saturation concentration, solids often precipitate after cooling, and in this case, disproportionation is involved. There is).

【0090】前記R−X化合物が溶解された溶媒には、
反応を速くさせるため触媒を添加することが有効であ
る。この触媒としては、例えばペンタレン、インデン、
ナフタレン、アズレン、ヘプタレン、ビフェニレン、イ
ンダセン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、
フェナントレン、アントラセン、フルオランセン、アセ
フェナンスリレン、アンスリレン、トリフェニレン、ピ
レン、クリセン、ナフタセン、プレイアデン、ピセン、
ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェニレ
ン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、コロネン、
トリナフチレン、ヘプタフェン、ヘプタセン、ピナンス
レン、オバレンのような縮合多環式炭化水素が用いられ
る。特に、アントラセンが好ましい。アントラセンが添
加されたR−X化合物のTHF溶液をマグネシウムを含
有する水素吸蔵合金を処理すると、アントラセンとマグ
ネシウムの混合物はマグネシウム−アントラセンとの間
の平衡になる。このため、後述する式(3)の反応系中
にアントラセンを触媒として添加するのみで、右への反
応が促進され、より良好な表面改質を図ることができ
る。
The solvent in which the RX compound is dissolved,
It is effective to add a catalyst to accelerate the reaction. Examples of this catalyst include pentalene, indene,
Naphthalene, azulene, heptalen, biphenylene, indacene, acenaphthylene, fluorene, phenalene,
Phenanthrene, anthracene, fluoranthene, acephenanthrylene, anthrylene, triphenylene, pyrene, chrysene, naphthacene, pleiaden, picene,
Perylene, pentaphene, pentacene, tetraphenylene, hexaphene, hexacene, rubicene, coronene,
Fused polycyclic hydrocarbons such as trinaphthylene, heptaphene, heptacene, pinanthrene, ovalen are used. In particular, anthracene is preferable. When a hydrogen storage alloy containing magnesium is treated with a THF solution of an R-X compound to which anthracene is added, a mixture of anthracene and magnesium is in equilibrium between magnesium and anthracene. Therefore, only by adding anthracene as a catalyst to the reaction system of the formula (3) described later, the reaction to the right is promoted, and a better surface modification can be achieved.

【0091】本発明に係わる表面改質方法においては、
予め合成したR−MX(M;水素吸蔵合金の一成分)を
反応初期に加えて系内の脱水と活性化を行うことが特に
工業的に有効な方法である。
In the surface modification method according to the present invention,
It is a particularly industrially effective method to add R-MX (M; one component of a hydrogen storage alloy) synthesized in advance at the initial stage of the reaction to dehydrate and activate the system.

【0092】以上説明した本発明に係わる水素吸蔵合金
の表面改質によれば、未改質の水素吸蔵合金よりも吸蔵
特性、特に活性を向上することができる。
According to the surface modification of the hydrogen storage alloy according to the present invention described above, the storage characteristics, especially the activity can be improved as compared with the unmodified hydrogen storage alloy.

【0093】すなわち、水素吸蔵合金の吸蔵特性を改善
するための方法の一つとして、水素吸蔵合金の表面改質
が挙げられる。水素吸蔵時の水素吸蔵合金の活性は、表
面偏析と呼ばれる機構で起こり、生成される表面の触媒
層の生成のし易さと、触媒の性能に関連していると考え
られる。水素吸蔵合金をR−X化合物で処理すると、水
素吸蔵合金の成分元素の一部Mが以下のような反応を起
こす。
That is, one of the methods for improving the storage characteristics of the hydrogen storage alloy is surface modification of the hydrogen storage alloy. The activity of the hydrogen storage alloy during hydrogen storage occurs by a mechanism called surface segregation, and it is considered that the activity of the hydrogen storage alloy is related to the ease of formation of the catalyst layer on the surface and the performance of the catalyst. When the hydrogen storage alloy is treated with the RX compound, a part M of the constituent elements of the hydrogen storage alloy causes the following reaction.

【0094】 M+R−X→R−MX (1) または M+αR−X→αR+MXα (2) このような反応による表面処理がなされると、水素吸蔵
合金の表面もしくはその近傍において穏やかな偏析が生
じ、水素吸蔵合金表面に触媒となる活性種を生成する効
果がある。
M + R−X → R-MX (1) or M + αR−X → αR + MX α (2) When the surface treatment by such a reaction is performed, mild segregation occurs on the surface of the hydrogen storage alloy or in the vicinity thereof. It has an effect of generating active species as a catalyst on the surface of the hydrogen storage alloy.

【0095】例えば、Mg2 Ni系水素吸蔵合金を臭化
エチルで処理した場合、水素吸蔵合金中のマグネシウム
が以下のような反応を起こす。
For example, when a Mg 2 Ni-based hydrogen storage alloy is treated with ethyl bromide, magnesium in the hydrogen storage alloy causes the following reactions.

【0096】 Mg+C2 5 Br→C2 5 −MgBr (3) 前記反応(表面改質)によりMg2 Niの表面を覆って
いる酸化皮膜が除去されると共に、水素吸蔵時に水素の
解離触媒として働くニッケルが表面に現れるため、吸蔵
特性が改善される。
Mg + C 2 H 5 Br → C 2 H 5 —MgBr (3) The oxide film covering the surface of Mg 2 Ni is removed by the above reaction (surface modification), and at the same time hydrogen dissociation catalyst Since the nickel that acts as the surface appears on the surface, the occlusion characteristics are improved.

【0097】また、前記R−X化合物と反応を生じる元
素としては、前記マグネシウム以外に希土類元素Ln
(Ln;ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジ
ム、プロメチウム、サマリウム、ユウロピウム、ガドリ
ニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エ
ルビニウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム
等)が挙げられる。これらのLnは、アルゴンまたは窒
素雰囲気下、室温においてTHF中に溶解された1,2
−ジヨードエタンと反応させると、次式に示すようにL
nI2 が生成される。
In addition to magnesium, the rare earth element Ln is used as an element that reacts with the RX compound.
(Ln: lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, etc.). These Ln were dissolved in THF at room temperature under argon or nitrogen atmosphere in 1,2
-When reacted with diiodoethane, as shown in the following formula, L
nI 2 is generated.

【0098】 Ln+ICH2 CH2 I→LnI2 +CH2 =CH2 (4) 特に、希土類元素の中でも、La,Nd,Sm,Luは
1,2−ジヨードエタンと反応し易く、その反応性はL
a>Nd>Sm>Luの順となる。
[0098] Ln + ICH 2 CH 2 I → LnI 2 + CH 2 = CH 2 (4) in particular, among the rare earth elements, La, Nd, Sm, Lu is easy to react with 1,2-diiodoethane, its reactivity L
The order is a>Nd>Sm> Lu.

【0099】例えばLaNi5 系水素吸蔵合金を1,2
−ジヨードエタンと反応させた場合、水素吸蔵合金中の
ランタンは以下のような反応を起こす。
For example, LaNi 5 type hydrogen storage alloy is
-When reacted with diiodoethane, lanthanum in the hydrogen storage alloy causes the following reaction.

【0100】 La+ICH2 CH2 I→LaI2 +CH2 =CH2 (5) 前記反応(表面改質)によりLaNi5 の表面を覆って
いる酸化皮膜が除去されると共に、水素吸蔵時に水素の
解離触媒として働くニッケルが表面に現れるため、吸蔵
特性が改善される。
[0100] La + ICH 2 CH 2 I → LaI 2 + CH 2 = CH 2 (5) the reaction with the oxide film covering the surface of LaNi 5 is removed by (surface modification), dissociation catalysts of the hydrogen during hydrogen occlusion Since the nickel that acts as the surface appears on the surface, the occlusion characteristics are improved.

【0101】さらに、前記R−X化合物が溶解された溶
媒による処理後において、水素吸蔵合金表面には僅かな
ハロゲンしか残存しない(例えば1重量%以下)ため、
水素吸蔵合金本来の特性を失うことはない。
Furthermore, after the treatment with the solvent in which the RX compound is dissolved, only a small amount of halogen remains (for example, 1% by weight or less) on the surface of the hydrogen storage alloy.
The original characteristics of the hydrogen storage alloy are not lost.

【0102】本発明に係わる別の水素吸蔵合金は、Cu
Kαを線源としたX線回折ピークにおいて、三強線のう
ち少なくとも一つのピークでの半価幅Δ(2θ)が0.
3°≦Δ(2θ)≦10°であるものである。ここで、
三強線とはX線回折により得られたピークにおいて、最
大ピークから数えて3つ目までのピークを意味する。
Another hydrogen storage alloy according to the present invention is Cu
In the X-ray diffraction peaks using Kα as the radiation source, the half-value width Δ (2θ) of at least one of the three strong lines is 0.
3 ° ≦ Δ (2θ) ≦ 10 °. here,
The three strong lines mean the peaks obtained by X-ray diffraction from the maximum peak to the third peak.

【0103】前記水素吸蔵合金の組成系としては、例え
ば前述した(1) AB5 系(例えばLaNi5 、CaNi
5 等)、(2) AB2 系(例えばMgZn2 、ZrNi2
等)、(3) AB系(例えばTiNi、TiFe等)、
(4) A2 B系(例えばMg2 Ni、Ca2 Fe等)を挙
げることができる。
The composition system of the hydrogen storage alloy is, for example, the above-mentioned (1) AB 5 system (for example, LaNi 5 , CaNi).
5 ), (2) AB 2 system (eg MgZn 2 , ZrNi 2
Etc.), (3) AB type (for example, TiNi, TiFe, etc.),
(4) A 2 B type (for example, Mg 2 Ni, Ca 2 Fe, etc.) can be mentioned.

【0104】また、特に前記水素吸蔵合金としては下記
一般式(IV)で表される合金を含むものであることが好ま
しい。
Further, it is particularly preferable that the hydrogen storage alloy contains an alloy represented by the following general formula (IV).

【0105】 Mg2-x M2x M1y …(IV) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xおよびyはそれぞれ0≦x≦1.0、0.5<
y≦2.5として規定される。
Mg 2-x M2 x M1 y (IV) where M2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and does not react exothermically with hydrogen, and x and y are each 0 ≦ x ≦ 1.0, 0.5 <
It is defined as y ≦ 2.5.

【0106】前記M1は、前述した一般式(I) の合金で
説明したのと同様な元素が用いられる。前記M2は、前
述した一般式(II)の合金で説明したのと同様な元素が用
いられる。
For M1, the same element as described for the alloy of the general formula (I) is used. For M2, the same element as described for the alloy of the general formula (II) is used.

【0107】特に、Mg2 Ni系または前記一般式(IV)
に示す合金を含む水素吸蔵合金のようにマグネシウムを
10%以上含む水素吸蔵合金では、CuKαを線源とし
たX線回折ピークにおいて、20°付近におけるピーク
での見かけの半価幅Δ(2θ1 )が0.3°≦Δ(2θ
1 )≦10°であるか、または40°付近のピークでの
見かけの半価幅Δ(2θ2 )が0.3°≦Δ(2θ2
≦10°であることが好ましい。
In particular, Mg 2 Ni-based or the above general formula (IV)
In a hydrogen storage alloy containing 10% or more of magnesium, such as the hydrogen storage alloy containing the alloy shown in Fig. 4, in the X-ray diffraction peak with CuKα as a radiation source, the apparent half-value width Δ (2θ 1 ) Is 0.3 ° ≦ Δ (2θ
1 ) ≦ 10 °, or apparent half width Δ (2θ 2 ) at the peak around 40 ° is 0.3 ° ≦ Δ (2θ 2 ).
It is preferable that ≦ 10 °.

【0108】前記Δ(2θ)を規定したのは、次のよう
な理由によるものである。前記Δ(2θ)が0.3°未
満である場合には水素吸蔵速度が著しく小さくなる。一
方、前記Δ(2θ)が10°を越えると、水素吸蔵合金
の吸蔵量が減少する。このことからΔ(2θ)の範囲は
0.3°≦Δ(2θ)≦10°が好ましい。
The above-mentioned Δ (2θ) is defined for the following reason. When the above Δ (2θ) is less than 0.3 °, the hydrogen storage rate becomes extremely small. On the other hand, when Δ (2θ) exceeds 10 °, the storage amount of the hydrogen storage alloy decreases. From this, the range of Δ (2θ) is preferably 0.3 ° ≦ Δ (2θ) ≦ 10 °.

【0109】前記水素吸蔵合金において、その結晶子の
大きさをDとしたとき、0.8nm≦D≦50nmの関
係を満たすことが好ましい。このような結晶子の大きさ
が規定された水素吸蔵合金は、水素の拡散するパスを増
大され、その距離が短くなるので、水素の吸蔵・脱離特
性が改善される。前記結晶子の大きさを規定したのは、
次のような理由によるものである。すなわち、前記Dが
0.8nm未満である場合には、水素の吸蔵量が減少す
る恐れがある。一方、前記Dが50nmを越える場合に
は水素拡散のパスが阻害される。
In the hydrogen storage alloy, it is preferable that the relationship of 0.8 nm ≦ D ≦ 50 nm is satisfied, where D is the crystallite size. In the hydrogen storage alloy having such a defined crystallite size, the path through which hydrogen diffuses is increased and the distance is shortened, so that the hydrogen storage / desorption characteristics are improved. The size of the crystallite is defined by
The reason is as follows. That is, when the D is less than 0.8 nm, the amount of hydrogen stored may be reduced. On the other hand, when D exceeds 50 nm, the hydrogen diffusion path is hindered.

【0110】前記水素吸蔵合金は、表面にIVA族、V 族
A、VIA族、VII A族、VIIIA族、IB族、IIB族、II
I B族、IVB族から選ばれる少なくとも1種の元素、そ
れらで構成される合金または金属酸化物がモル比で等モ
ルまで含有されていることが好ましい。
On the surface of the hydrogen storage alloy, IVA, V, A, VIA, VIIA, VIIIA, IB, IIB, II
It is preferable that at least one element selected from Group IB and Group IVB, an alloy or a metal oxide composed of them be contained up to an equimolar ratio.

【0111】本発明に係わる別の水素吸蔵合金の表面改
質方法は、水素吸蔵合金単独、もしくは水素吸蔵合金に
IVA族、V族A、VIA族、VII A族、VIIIA族、IB
族、IIB族、III B族、IVB族から選ばれる少なくとも
1種の元素、それらで構成される合金または金属酸化物
をモル比で等モルまで混合した混合物を、真空、不活性
ガスもしくは水素の雰囲気下でメカニカルな処理を施す
ことを特徴とするものである。
Another method for modifying the surface of a hydrogen storage alloy according to the present invention is to use a hydrogen storage alloy alone or a hydrogen storage alloy.
Group IVA, Group V A, Group VIA, Group VIIA, Group VIIIA, IB
Of a mixture of at least one element selected from Group IIIB, IIIB, IIIB, and IVB, an alloy composed of them, or a metal oxide in equimolar proportions, in a vacuum, an inert gas, or hydrogen. It is characterized by performing mechanical treatment in an atmosphere.

【0112】前記元素、合金または金属酸化物は、前記
水素吸蔵合金に強制的に付加させることにより水素化の
触媒種として作用する。この触媒種としては、特に水素
との反応に対して高い触媒活性を有する元素または合金
または金属酸化物が好ましい。すなわち、水素との反応
熱が正(吸熱型)であるか、または電池への応用を考慮
すると、負極(水素電極)反応における交換電流密度i
0 が大きいものが好ましい。このような元素としては、
IVA族、V族A、VIA族、VII A族、VIIIA族、および
IB族の元素、例えばV,Nb,Ta,Cr,Mo,
W,Mn,Fe,Ru,Co,Rh,lr,Pd,N
i,Pt,Cu,Ag,Au等が好ましい。
The element, alloy or metal oxide acts as a catalytic species for hydrogenation by forcibly adding to the hydrogen storage alloy. As the catalyst species, elements or alloys or metal oxides having a high catalytic activity for the reaction with hydrogen are preferable. That is, the heat of reaction with hydrogen is positive (endothermic type), or considering the application to a battery, the exchange current density i in the negative electrode (hydrogen electrode) reaction is i.
It is preferable that 0 is large. Such elements include:
Group IVA, Group V A, Group VIA, Group VIIA, Group VIIIA, and Group IB elements, such as V, Nb, Ta, Cr, Mo,
W, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, lr, Pd, N
i, Pt, Cu, Ag, Au and the like are preferable.

【0113】また、IVA族、V族A、VIA族、VII A
族、VIIIA族、IB族、IIB族、IIIB族、IVB族から
選ばれる少なくとも1種の元素で構成される合金のう
ち、元素間の相乗効果によってその元素単体よりも水素
電極反応における触媒活性の高い合金を形成するものが
好ましい。例えば、Ni−Ti系合金、Ni−Zr系合
金、Co−Mo系合金、Ru−V系合金、Pt−W系合
金、Pd−W系合金、Pt−Pd系合金、V−Co系合
金、V−Ni系合金、V−Fe系合金、Mo−Co系合
金、Mo−Ni系合金、W−Ni系合金、W−Co系合
金などが挙げられる。これらの合金中でも、特にMoC
3 、WCo3 、MoNi3 、WNi3 などは触媒活性
が高く水素吸蔵合金の吸蔵特性を向上させるのに適して
いる。
Further, group IVA, group V A, group VIA, group VII A
Among alloys composed of at least one element selected from Group I, Group VIIIA, Group IB, Group IIB, Group IIIB and Group IVB, due to the synergistic effect between the elements, the catalytic activity in the hydrogen electrode reaction is higher than that of the element alone. Those that form high alloys are preferred. For example, Ni-Ti alloy, Ni-Zr alloy, Co-Mo alloy, Ru-V alloy, Pt-W alloy, Pd-W alloy, Pt-Pd alloy, V-Co alloy, Examples thereof include V-Ni alloys, V-Fe alloys, Mo-Co alloys, Mo-Ni alloys, W-Ni alloys, and W-Co alloys. Among these alloys, especially MoC
O 3 , WCo 3 , MoNi 3 , WNi 3 and the like have high catalytic activity and are suitable for improving the storage characteristics of the hydrogen storage alloy.

【0114】さらに、前記元素で構成される金属酸化物
の中では、特に交換電流密度i0 が大きい、例えばFe
O、RuO2 、CoO、Co2 3 、Co3 4 、Rh
2、lrO2 、NiO等が好ましい。
Further, among the metal oxides composed of the above elements, the exchange current density i 0 is particularly large, such as Fe.
O, RuO 2 , CoO, Co 2 O 3 , Co 3 O 4 , Rh
O 2 , lrO 2 , NiO and the like are preferable.

【0115】前記メカニカルな処理手段としては、例え
ば遊星ボールミル、スクリュー式ボールミル、回転式ボ
ールミル、アトライタのようなボールが収納された容器
内に水素吸蔵合金単独、もしくは水素吸蔵合金と前述し
た元素、それらで構成される合金または金属酸化物との
混合物を入れ、前記水素吸蔵合金単独、もしくは混合物
を容器とボール、またはボールとボールとの衝突により
機械的に衝撃を与える方式が採用される。
As the mechanical processing means, for example, a planetary ball mill, a screw type ball mill, a rotary type ball mill, a hydrogen storage alloy alone or a hydrogen storage alloy and the above-mentioned elements in a container containing balls such as an attritor A method is adopted in which a mixture of an alloy or a metal oxide composed of the above is charged, and the hydrogen storage alloy alone or a mixture is mechanically impacted by collision between the container and the ball or the ball and the ball.

【0116】前記容器を密閉する場合には、アルゴンな
どの不活性ガス雰囲気で満たしたドライボックスのよう
な装置内で行うか、または容器に排気弁を設けて容器内
を排気する。場合によっては水素ガスを導入して処理を
行ってもよい。このような装置は、密閉容器内で衝突を
起こさせるため、容器の合わせ目にも衝撃が及んで密閉
性の低下の一因となる。したがって、密閉性を確保する
ためには、容器を二重蓋にしたり、あるいは装置自体を
不活性雰囲気で満たすか、または真空にした部屋に入れ
てしまう、などの工夫をすることが好ましい。また、不
活性雰囲気にする場合には不活性ガスの純度も制御され
ていることが好ましい。例えば、前記不活性ガスは酸素
濃度100ppm以下、水分濃度50ppm以下に抑え
ることが好ましい。原料として用いる水素吸蔵合金粉末
や金属粉末等も不活性ガス雰囲気中で扱い、酸化を避け
ることが望ましい。
The container is sealed in an apparatus such as a dry box filled with an atmosphere of an inert gas such as argon, or the container is provided with an exhaust valve to exhaust the inside of the container. In some cases, hydrogen gas may be introduced for the treatment. Since such a device causes a collision in a closed container, the joint of the container is also impacted, which is one of the causes of deterioration of the hermeticity. Therefore, in order to ensure the airtightness, it is preferable to devise a container such as a double lid, or to fill the device itself with an inert atmosphere or put it in a vacuumed room. In addition, when an inert atmosphere is used, it is preferable that the purity of the inert gas is also controlled. For example, it is preferable that the inert gas is suppressed to have an oxygen concentration of 100 ppm or less and a water concentration of 50 ppm or less. It is desirable to handle the hydrogen storage alloy powder or metal powder used as a raw material in an inert gas atmosphere to avoid oxidation.

【0117】遊星ボールミル等によるメカニカルな処理
は、1〜1000時間の範囲で行うことが好ましい。処
理時間を1時間未満にすると、水素吸蔵合金の吸蔵特性
が十分に変化せず、一方1000時間を越えると酸化が
徐々に進行する他、製造コストも高くなる。
Mechanical treatment with a planetary ball mill or the like is preferably carried out for 1 to 1000 hours. When the treatment time is less than 1 hour, the storage characteristics of the hydrogen storage alloy do not change sufficiently, while when it exceeds 1000 hours, the oxidation gradually progresses and the manufacturing cost increases.

【0118】前記メカニカルな処理により得られた改質
水素吸蔵合金粉末は、粒径が0.1〜50μmであるこ
とが好ましい。また、必要に応じて熱処理を行ってもよ
い。この処理温度は、水素吸蔵合金の組成物によって左
右されるが、約100〜500℃程度の温度範囲が行う
ことが好ましい。さらに場合によっては、処理により混
合した元素種が合金と凝集体を形成していることがあ
り、その凝集効果によっても吸蔵特性を改善することが
可能である。その際、凝集の比は10重量%以上にする
ことが好ましい。
The modified hydrogen storage alloy powder obtained by the mechanical treatment preferably has a particle size of 0.1 to 50 μm. Moreover, you may heat-process as needed. The treatment temperature depends on the composition of the hydrogen storage alloy, but is preferably in the temperature range of about 100 to 500 ° C. Further, in some cases, the element species mixed by the treatment may form an aggregate with the alloy, and the aggregating effect can also improve the occlusion characteristics. At that time, the aggregation ratio is preferably 10% by weight or more.

【0119】以上説明した本発明に係わる水素吸蔵合金
の表面改質方法によれば、水素吸蔵合金単独、もしくは
水素吸蔵合金にIVA族、V族A、VIA族、VII A族、VI
IIA族、IB族、IIB族、III B族、IVB族から選ばれ
る少なくとも1種の元素、それらで構成される合金また
は金属酸化物をモル比で等モル混合した混合物を、真
空、不活性ガスもしくは水素の雰囲気下でメカニカルな
処理を施すことによって、水素吸蔵合金の初期活性およ
び吸蔵特性を著しく向上させることができる。
According to the method for modifying the surface of a hydrogen storage alloy according to the present invention described above, the hydrogen storage alloy alone or in the hydrogen storage alloy may be a group IVA, a group A, a group VIA, a group VIIA, or a group VIA.
A mixture obtained by mixing at least one element selected from the IIA group, the IB group, the IIB group, the IIIB group, and the IVB group, and an alloy or a metal oxide composed of them in an equimolar ratio under vacuum and an inert gas. Alternatively, by performing mechanical treatment in a hydrogen atmosphere, the initial activity and storage characteristics of the hydrogen storage alloy can be significantly improved.

【0120】水素吸蔵合金の水素吸蔵特性を改善する方
法としては、1)コーティングによる改質、2)トポケ
ミカルな改質、3)メカノケミカルな改質、4)カプセ
ル化による改質、5)放射線照射の併用、等が挙げられ
る。本発明の水素吸蔵合金の表面改質方法は、前記これ
らの方法のうち、3)の改質に着目し、水素吸蔵合金に
メカニカルな処理を行って水素吸蔵合金の初期活性およ
び吸蔵特性を著しく向上させたものである。
As a method for improving the hydrogen storage characteristics of the hydrogen storage alloy, 1) coating modification, 2) topochemical modification, 3) mechanochemical modification, 4) encapsulation modification, and 5) radiation. Combination use of irradiation and the like can be mentioned. The surface modification method of the hydrogen storage alloy of the present invention focuses on the modification of 3) among these methods, and mechanically treats the hydrogen storage alloy to remarkably improve the initial activity and storage characteristics of the hydrogen storage alloy. It is an improvement.

【0121】本発明によるメカニカルな改質は、粒子の
基本的な構造を変化させるのみでなく、表面構造の変化
などにより粒子物性を変化させる。つまり、水素吸蔵合
金の内部エネルギーを変化させることが可能である。さ
らに微細な粒子の生成に伴って新鮮な表面を発生させ、
その表面エネルギーを増大させることも可能である。
The mechanical modification according to the present invention not only changes the basic structure of the particles, but also changes the physical properties of the particles by changing the surface structure. That is, it is possible to change the internal energy of the hydrogen storage alloy. Generates a fresh surface with the generation of finer particles,
It is also possible to increase its surface energy.

【0122】また、本発明によるメカニカルな改質は水
素吸蔵合金の表面およびその構造を変化させ、そこに生
じたストレスによって構造破壊を引き起こし、加えて原
子や分子の位置のずれと規則性の低下によりポテンシャ
ルエネルギーを増大させる。このような作用により、触
媒活性の向上や触媒反応における選択性を改善させるこ
とも可能である。
Further, the mechanical reforming according to the present invention changes the surface of the hydrogen storage alloy and its structure, and the stress generated there causes structural destruction. In addition, the displacement of atoms and molecules and the deterioration of regularity are caused. To increase the potential energy. By such an action, it is possible to improve the catalytic activity and the selectivity in the catalytic reaction.

【0123】一方、改質により生じる現象の一つとして
水素吸蔵合金中での格子欠陥も挙げられる。格子欠陥に
は、理想的な結晶において熱力学的に許容される格子欠
陥以外に改質工程中に加えられた機械的エネルギーによ
って粒子中に生じた可塑的変形、局所的に発生した熱に
よる粒子内の温度差や相転移や相転移の発生などによっ
て生じた残留応力なども含めて考えられる。これらの影
響によっても水素吸蔵合金の水素の吸蔵特性を改善する
ことも可能である。
On the other hand, one of the phenomena caused by the reforming is a lattice defect in the hydrogen storage alloy. Lattice defects include, in addition to the lattice defects that are thermodynamically allowed in an ideal crystal, plastic deformation caused in the particles by mechanical energy applied during the modification process, and particles generated by locally generated heat. It is considered that the residual stress caused by the temperature difference in the interior, the phase transition and the occurrence of the phase transition are included. These effects can also improve the hydrogen storage characteristics of the hydrogen storage alloy.

【0124】水素吸蔵合金にメカニカルな改質を施した
後、その試料のCuKαを線源としたX線回折ピークを
測定すると、そのプロファイルの広がりが認められる。
一般にプロファイルの広がりは(a)結晶子の大きさが
変化する、(b)不均一歪が生じる、ことに起因する。
After mechanically modifying the hydrogen storage alloy, when the X-ray diffraction peak of the sample using CuKα as a radiation source was measured, the broadening of the profile was observed.
Generally, the broadening of the profile is caused by (a) a change in crystallite size and (b) non-uniform strain.

【0125】前記(a)では、結晶子の大きさDはSc
herrerの式を用いて以下のように示すことができ
る。
In (a) above, the crystallite size D is Sc
It can be shown using the Herr's formula as follows.

【0126】 D=(0.9・λ)/(Δ(2θ)cosθ) (6) D:結晶子の大きさ、Δ(2θ):見かけの半価幅 λ:測定X線波長、θ:回折線のブラッグ角 同様にしてStokes&Wilsonの式を用いると
結晶子の大きさεは以下のように表される。
D = (0.9 · λ) / (Δ (2θ) cosθ) (6) D: size of crystallite, Δ (2θ): apparent half width λ: measured X-ray wavelength, θ: Bragg angle of diffraction line Similarly, using the Stokes & Wilson equation, the crystallite size ε is expressed as follows.

【0127】 ε=λ/(βi cosθ) (7) ε:結晶子の大きさ βi :積分幅 λ:測定X線波長 θ:回折線のブラッグ角 メカニカルな処理を施した水素吸蔵合金において、X線
回折ピークがブロードになる。これは、前記二つの式か
ら、メカニカルな処理を施すと結晶子が小さくなること
によると考えられる。
Ε = λ / (β i cos θ) (7) ε: Crystallite size β i : Integral width λ: Measurement X-ray wavelength θ: Bragg angle of diffraction line In a hydrogen storage alloy that has been mechanically treated , X-ray diffraction peak becomes broad. It is considered that this is because, from the above two equations, the crystallite becomes smaller when mechanical treatment is applied.

【0128】また、X線回折ピークがブロードになる要
因は前記(b)の結晶子の歪みによる影響も十分に考慮
しなければならない。ここに現れる格子歪みとしては面
間隔の変化や変動が考えられる。Stokes&Wil
sonの式より、結晶子の不均一歪みηとそれに基づく
回折線の積分幅β′i との間には以下の関係がある。
Further, the influence of the distortion of the crystallite in the above (b) must be sufficiently taken into consideration as the factor that the X-ray diffraction peak becomes broad. The lattice strain that appears here may be a change or variation in the interplanar spacing. Stokes & Wil
According to the Son's formula, the following relationship exists between the nonuniform strain η of the crystallite and the integral width β ′ i of the diffraction line based on it.

【0129】 β′i =2ηtanθ (8) また、結晶子の大きさと不均一歪みの両方によるプロフ
ァイルの広がりはHallの式を用いると以下の式で表
すことができる。
Β ′ i = 2ηtan θ (8) Further, the spread of the profile due to both the size of the crystallite and the nonuniform strain can be expressed by the following equation using the Hall equation.

【0130】 β=βi +β′i (9) したがって、メカニカルな処理を施した水素吸蔵合金に
おけるプロファイルの広がりは、結晶子の大きさの変化
と不均一歪みの生成との双方の寄与によるものである。
そしてこの二つの因子により合金の吸蔵特性を改善させ
ることができる。すなわち、メカニカルな処理により水
素吸蔵合金の結晶子を小さくすると、水素が拡散するパ
スを増大させるとともに、その距離が短くなる。このた
め、水素吸蔵合金の水素の吸収・脱離特性を改善するこ
とができる。このような結晶子の大きさDは、前述した
ように0.8nm≦D≦50nmであることが好まし
い。また、メカニカルな処理を行うとその衝突エネルギ
ーは、水素吸蔵合金粒子の面間隔を変化させるほどにな
り、水素吸蔵合金中での格子不整が生じる。つまり、水
素吸蔵合金に歪みを与えることができるので、結晶格子
内のエネルギーを変化させて、水素の吸収・脱離を容易
にすることが可能となる。
Β = β i + β ′ i (9) Therefore, the spread of the profile in the mechanically treated hydrogen storage alloy is due to the contribution of both the change of the crystallite size and the generation of the nonuniform strain. Is.
These two factors can improve the occlusion characteristics of the alloy. That is, when the crystallites of the hydrogen storage alloy are reduced by mechanical treatment, the path through which hydrogen is diffused is increased and the distance is shortened. Therefore, the hydrogen absorption / desorption characteristics of the hydrogen storage alloy can be improved. The crystallite size D is preferably 0.8 nm ≦ D ≦ 50 nm as described above. Further, when the mechanical treatment is performed, the collision energy becomes so large as to change the interplanar spacing of the hydrogen-absorbing alloy particles, resulting in lattice mismatch in the hydrogen-absorbing alloy. That is, since the hydrogen storage alloy can be strained, it is possible to change the energy in the crystal lattice and facilitate the absorption and desorption of hydrogen.

【0131】さらに、前記メカニカル処理が施された水
素吸蔵合金は、前述した式(6)の見かけの半価幅Δ
(2θ)で表わすプロファイルの広がりが0.3°≦Δ
(2θ)≦10°になる。
Further, the hydrogen-absorbing alloy subjected to the mechanical treatment has an apparent half width Δ of the above-mentioned formula (6).
The spread of the profile represented by (2θ) is 0.3 ° ≦ Δ
(2θ) ≦ 10 °.

【0132】一方、水素の吸蔵時における水素吸蔵合金
の活性は表面での触媒層の生成のし易さと、触媒の性能
に関連していると考えられる。これらの点から、前述の
作用により水素吸蔵合金の水素吸蔵特性を改善すること
は可能である。本発明は、さらに水素の吸蔵特性を向上
させるために水素吸蔵合金にIVA族、V 族A、VIA族、
VII A族、VIIIA族、IB族、IIB族、III B族、IVB
族から選ばれる少なくとも1種の元素、それらで構成さ
れる合金または金属酸化物をモル比で当モル混合し、こ
の混合物を真空、不活性ガスもしくは水素の雰囲気下で
メカニカルな処理を施すによって水素化における触媒種
の付与を行う。メカニカルな処理では、吸蔵時において
水素化触媒となる触媒種を合金表面もしくはその近傍に
強制的に付加させることができ、初期活性を向上させる
ことが可能である。したがって、このような表面改質方
法によれば、水素吸蔵合金の初期活性および吸蔵特性を
著しく向上させることができる。
On the other hand, the activity of the hydrogen storage alloy during hydrogen storage is considered to be related to the ease of forming the catalyst layer on the surface and the performance of the catalyst. From these points, it is possible to improve the hydrogen storage characteristics of the hydrogen storage alloy by the above-mentioned action. In order to further improve hydrogen storage characteristics, the present invention provides a hydrogen storage alloy with a Group IVA, Group V A, Group VIA,
Group VIIA, Group VIIIA, Group IB, Group IIB, Group IIIB, IVB
At least one element selected from the group consisting of at least one element, an alloy composed of them, or a metal oxide is equimolarly mixed in a molar ratio, and this mixture is subjected to mechanical treatment in a vacuum, an inert gas or an atmosphere of hydrogen to produce hydrogen. The addition of a catalyst species in the conversion is performed. The mechanical treatment can forcibly add a catalyst species that serves as a hydrogenation catalyst to the alloy surface or in the vicinity thereof during storage, so that the initial activity can be improved. Therefore, according to such a surface modification method, the initial activity and storage characteristics of the hydrogen storage alloy can be significantly improved.

【0133】例えば、Mg2 Ni系水素吸蔵合金にNi
を所定の割合で混合し、アルゴンのような不活性ガス雰
囲気でメカニカルな処理を施した場合には、吸蔵時に水
素の解離触媒として働くニッケルが表面層が付加され
る。その結果、水素吸蔵合金の吸蔵特性を改善すること
が可能となる。また合金の結晶粒径が減少し、結晶粒界
の比率が増大するとともに、結晶内に不均一歪みが生じ
ることにより、水素を容易に吸蔵することが可能とな
る。
For example, the Mg 2 Ni-based hydrogen storage alloy may be added to Ni.
Is mixed at a predetermined ratio and mechanically treated in an inert gas atmosphere such as argon, nickel acting as a hydrogen dissociation catalyst during storage is added to the surface layer. As a result, the storage characteristics of the hydrogen storage alloy can be improved. Further, the crystal grain size of the alloy decreases, the ratio of crystal grain boundaries increases, and non-uniform strain occurs in the crystal, so that hydrogen can be easily absorbed.

【0134】以下、本発明に係わるアルカリ二次電池の
うちの円筒形ニッケル水素二次電池の例を図3を参照し
て説明する。
An example of a cylindrical nickel-hydrogen secondary battery among the alkaline secondary batteries according to the present invention will be described below with reference to FIG.

【0135】図3に示すように有底円筒状の容器1内に
は、正極2とセパレータ3と負極4とを積層してスパイ
ラル状に捲回することにより作製された電極群5が収納
されている。前記負極4は、前記電極群5の最外周に配
置されて前記容器1と電気的に接触している。アルカリ
電解液は、前記容器1内に収容されている。中央に孔6
を有する円形の第1の封口板7は、前記容器1の上部開
口部に配置されている。リング状の絶縁性ガスケット8
は、前記封口板7の周縁と前記容器1の上部開口部内面
の間に配置され、前記上部開口部を内側に縮径するカシ
メ加工により前記容器1に前記封口板7を前記ガスケッ
ト8を介して気密に固定している。正極リード9は、一
端が前記正極2に接続、他端が前記封口板7の下面に接
続されている。帽子形状をなす正極端子10は、前記封
口板7上に前記孔6を覆うように取り付けられている。
ゴム製の安全弁11は、前記封口板7と前記正極端子1
0で囲まれた空間内に前記孔6を塞ぐように配置されて
いる。中央に穴を有する絶縁材料からなる円形の押え板
12は、前記正極端子10上に前記正極端子10の突起
部がその押え板12の前記穴から突出されるように配置
されている。外装チューブ13は、前記押え板12の周
縁、前記容器1の側面及び前記容器1の底部周縁を被覆
している。
As shown in FIG. 3, an electrode group 5 made by stacking a positive electrode 2, a separator 3 and a negative electrode 4 and spirally winding them is housed in a cylindrical container 1 having a bottom. ing. The negative electrode 4 is disposed on the outermost periphery of the electrode group 5 and is in electrical contact with the container 1. The alkaline electrolyte is contained in the container 1. Hole 6 in the center
A circular first sealing plate 7 having a is disposed in the upper opening of the container 1. Ring-shaped insulating gasket 8
Is disposed between the periphery of the sealing plate 7 and the inner surface of the upper opening of the container 1, and the sealing plate 7 is attached to the container 1 via the gasket 8 by caulking to reduce the diameter of the upper opening inward. It is fixed airtightly. The positive electrode lead 9 has one end connected to the positive electrode 2 and the other end connected to the lower surface of the sealing plate 7. The hat-shaped positive electrode terminal 10 is mounted on the sealing plate 7 so as to cover the hole 6.
The rubber safety valve 11 includes the sealing plate 7 and the positive electrode terminal 1.
It is arranged so as to close the hole 6 in a space surrounded by 0. The circular holding plate 12 made of an insulating material having a hole in the center is arranged on the positive electrode terminal 10 such that the protruding portion of the positive electrode terminal 10 projects from the hole of the holding plate 12. The outer tube 13 covers the peripheral edge of the pressing plate 12, the side surface of the container 1, and the peripheral edge of the bottom of the container 1.

【0136】次に、前記正極2、負極4、セパレータ3
および電解液について説明する。
Next, the positive electrode 2, the negative electrode 4, the separator 3
The electrolytic solution will be described.

【0137】1)正極2 この正極2は、例えば、活物質である水酸化ニッケル粉
末に導電材料を添加し、高分子結着剤および水と共に混
練してペーストを調製し、前記ペーストを導電性基板に
充填し、乾燥した後、成形することにより作製される。
1) Positive Electrode 2 For this positive electrode 2, for example, a conductive material is added to nickel hydroxide powder as an active material, and the mixture is kneaded with a polymer binder and water to prepare a paste. It is prepared by filling a substrate, drying and molding.

【0138】前記導電材料としては、例えばコバルト酸
化物、コバルト水酸化物、金属コバルト、金属ニッケ
ル、炭素等を挙げることができる。
Examples of the conductive material include cobalt oxide, cobalt hydroxide, metallic cobalt, metallic nickel and carbon.

【0139】前記高分子結着剤としては、例えばカルボ
キシメチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリ
ル酸ナトリウム、ポリテトラフルオロエチレンを挙げる
ことができる。
Examples of the polymer binder include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, sodium polyacrylate and polytetrafluoroethylene.

【0140】前記導電性基板としては、例えばニッケ
ル、ステンレスまたはニッケルメッキが施された金属か
ら形成された網状、スポンジ状、繊維状、もしくはフェ
ルト状の金属多孔体を挙げることができる。
The conductive substrate may be, for example, a net-like, sponge-like, fibrous or felt-like metal porous body formed of nickel, stainless steel or a metal plated with nickel.

【0141】2−1)負極4 この負極4は、水素吸蔵合金の粉末に導電材を添加し、
高分子結着剤および水と共に混練してペーストを調製
し、前記ペーストを導電性基板に充填し、乾燥した後、
成形することにより作製される。
2-1) Negative Electrode 4 In this negative electrode 4, a conductive material is added to the hydrogen storage alloy powder,
A paste is prepared by kneading with a polymer binder and water, filling the conductive substrate with the paste, and drying,
It is produced by molding.

【0142】前記水素吸蔵合金は、前述した一般式(I)
または一般式(II)で表される合金を含むものが用いられ
る。
The hydrogen storage alloy has the above-mentioned general formula (I).
Alternatively, a material containing an alloy represented by the general formula (II) is used.

【0143】また、前記水素吸蔵合金はCuKαを線源
としたX線回折ピークにおいて、三強線のうち少なくと
も一つのピークでの半価幅Δ(2θ)が0.3°≦Δ
(2θ)≦10°であるものが用いられる。前記水素吸
蔵合金は、その結晶子の大きさをDとしたとき、0.8
nm≦D≦50nmの関係を満たすことが好ましい。
In the X-ray diffraction peak with CuKα as the radiation source, the half-value width Δ (2θ) of at least one of the three strong lines is 0.3 ° ≦ Δ.
Those having (2θ) ≦ 10 ° are used. The hydrogen storage alloy has a crystallite size of 0.8,
It is preferable that the relationship of nm ≦ D ≦ 50 nm is satisfied.

【0144】前記高分子結着剤としては、前記正極2で
用いたのと同様なものを挙げることができる。
As the polymer binder, the same ones as those used for the positive electrode 2 can be mentioned.

【0145】前記導電材としては、例えば、カーボンブ
ラック等を挙げることができる。
Examples of the conductive material include carbon black and the like.

【0146】前記導電性基板としては、例えば、パンチ
ドメタル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケ
ルネットなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体
や、スポンジ状金属基板などの三次元基板を挙げること
ができる。
The conductive substrate is, for example, a two-dimensional substrate such as punched metal, expanded metal, perforated rigid plate or nickel net, or a three-dimensional substrate such as a felt-like metal porous body or a sponge-like metal substrate. Can be mentioned.

【0147】前述した一般式(I) 、(II)で表される合金
を含む水素吸蔵合金を負極材料として含有された負極
は、その合金中のマグネシウム等の含有比率が最適化さ
れているため、反応性が向上され、かつ耐劣化性すなわ
ち水素吸蔵合金の水素吸蔵・放出ないしは充放電サイク
ル時の安定性を高めることができる。また、このような
負極を備えることによって、大容量で充放電特性の優れ
たアルカリ蓄電池を実現することができる。
Since the negative electrode containing the hydrogen storage alloy containing the alloys represented by the general formulas (I) and (II) as the negative electrode material has the optimized content ratio of magnesium or the like in the alloy. The reactivity can be improved, and the deterioration resistance, that is, the hydrogen storage / release of the hydrogen storage alloy or the stability during the charge / discharge cycle can be improved. Further, by providing such a negative electrode, it is possible to realize an alkaline storage battery having a large capacity and excellent charge / discharge characteristics.

【0148】2−2)負極4 この負極は、マグネシウムを含む水素吸蔵合金を含有す
る負極であって、6〜8規定の水酸化アルカリ水溶液中
に浸漬した際に(a) 常温の水酸化アルカリ水溶液中への
マグネシウムイオンの溶出速度が0.5mg/kg合金
/hr以下か、60℃の水酸化アルカリ水溶液中へのマ
グネシウムイオンの溶出速度が4mg/kg合金/hr
以下か、いずれかであり、かつ(b) 常温の水酸化アルカ
リ水溶液中への合金成分元素の溶出速度が1.5mg/
kg合金/hr以下か、60℃の水酸化アルカリ水溶液
中への合金成分元素の溶出速度が20mg/kg合金/
hr以下か、いずれかであるものである。
2-2) Negative Electrode 4 This negative electrode is a negative electrode containing a hydrogen storage alloy containing magnesium, and (a) when it is immersed in an aqueous 6-8N alkali hydroxide solution. The elution rate of magnesium ions into the aqueous solution is 0.5 mg / kg alloy / hr or less, or the elution rate of magnesium ions into the alkali hydroxide aqueous solution at 60 ° C. is 4 mg / kg alloy / hr.
Or any of the following, and (b) the elution rate of the alloying element in the aqueous alkali hydroxide solution at room temperature is 1.5 mg /
kg alloy / hr or less, or the elution rate of alloying element in an alkali hydroxide aqueous solution at 60 ° C. is 20 mg / kg alloy /
It is either less than or equal to hr or either.

【0149】本発明者らは、マグネシウムを含有する水
素吸蔵合金の劣化速度を評価する手段を確立し、これに
基づいて電極反応に対して十分な可逆性と安定性を示す
前記水素吸蔵合金を含む負極を見い出した。
The present inventors have established a means for evaluating the deterioration rate of a hydrogen storage alloy containing magnesium, and based on this, a hydrogen storage alloy showing sufficient reversibility and stability for electrode reactions has been developed. The negative electrode containing was found.

【0150】水素吸蔵合金の水酸化アルカリ水溶液中で
のイオンの溶出速度、すなわち腐食速度はいわば合金の
静的な安定性を表すパラメータであって、一般にはこの
特性のみで動的なサイクル安定性を推定することはでき
ない。これは水素吸蔵合金のサイクル安定性には、異元
素添加や異物質との接触あるいは表面処理などによる化
学的・物理的変質で規定される合金自体の静的特性の他
に水素吸蔵・放出過程で合金の結晶格子間を通過する水
素が格子に加える歪みの影響などの動的特性の寄与が大
きいためと考えられる。
The elution rate of ions of a hydrogen storage alloy in an aqueous solution of alkali hydroxide, that is, the corrosion rate is, so to speak, a parameter indicating the static stability of the alloy. Generally, this characteristic alone is the dynamic cycle stability. Cannot be estimated. This is because the cycle stability of hydrogen storage alloys depends on the static characteristics of the alloy itself, which are defined by chemical and physical alterations due to the addition of different elements, contact with different substances, surface treatment, etc. It is considered that this is because the contribution of dynamic characteristics such as the effect of strain applied to the lattice by hydrogen passing through the crystal lattice of the alloy is large.

【0151】そこで、マグネシウム含有水素吸蔵合金に
ついて種々の組成や各種処理を施した水素吸蔵合金を用
い、いくつかの方法で負極(水素電極)を作製して特性
を評価した結果、少なくとも可逆性が高い水素吸蔵合金
については以下の条件を満たすものが十分な安定性を示
すことがわかった。
Therefore, using hydrogen storage alloys having various compositions and various treatments with respect to magnesium-containing hydrogen storage alloys, a negative electrode (hydrogen electrode) was produced by several methods, and the characteristics were evaluated. As a result, at least reversibility was confirmed. It has been found that a high hydrogen storage alloy that satisfies the following conditions exhibits sufficient stability.

【0152】すなわち、負極としての条件としては、マ
グネシウムのみに着目した場合には、6〜8規定の水酸
化アルカリ水溶液中に浸漬した際に(a) 常温の水酸化ア
ルカリ水溶液中へのマグネシウムイオンの溶出速度が
0.5mg/kg合金/hrか、60℃の水酸化アルカ
リ水溶液中へのマグネシウムイオンの溶出速度が4mg
/kg合金/hrか、いずれかであり、かつ合金中に含
有される全元素に着目した場合には(b) 常温の水酸化ア
ルカリ水溶液中への合金成分元素の溶出速度が1.5m
g/kg合金/hrか、60℃の水酸化アルカリ水溶液
中への合金成分元素の溶出速度が20mg/kg合金/
hrか、いずれかであること、として規定される。
That is, as the condition for the negative electrode, when focusing only on magnesium, when immersed in an aqueous solution of 6-8 normal alkali hydroxide, (a) magnesium ions in the normal alkali hydroxide solution at room temperature are used. Dissolution rate of 0.5mg / kg alloy / hr, or dissolution rate of magnesium ion into alkaline hydroxide aqueous solution at 60 ° C is 4mg
/ Kg alloy / hr, and when paying attention to all the elements contained in the alloy, (b) the elution rate of the alloy component elements into the alkaline hydroxide aqueous solution at room temperature is 1.5 m.
g / kg alloy / hr, or the elution rate of alloying elements in an alkali hydroxide aqueous solution at 60 ° C. is 20 mg / kg alloy /
hr or either of them.

【0153】ここで、60℃における溶解速度を採用し
た理由としては、実用に供し得る合金では常温でのイオ
ン溶出速度が0.5mg/kg合金/時間のオーダーと
非常に小さいために、溶出反応速度を高めて、測定時間
ないし精度を改善することを目的としたものである。
Here, the reason why the dissolution rate at 60 ° C. is adopted is that the ion elution rate at room temperature is very low, on the order of 0.5 mg / kg alloy / hour, in the alloy which can be put to practical use, and therefore the dissolution reaction The purpose is to increase speed and improve measurement time or accuracy.

【0154】したがって、他の温度であっても実質的に
同程度の溶解速度を表す規定値を設けて評価することも
可能である。ただし、雰囲気温度が変化すると副反応の
起こる可能性もあり、また合金組成、処理等の種類によ
って個別の変化も生じる可能性があるため60℃を超え
た高温で測定することは好ましくない。
Therefore, it is possible to perform evaluation by providing a prescribed value that shows substantially the same dissolution rate even at other temperatures. However, when the atmospheric temperature changes, side reactions may occur, and individual changes may occur depending on the type of alloy composition, treatment, etc. Therefore, it is not preferable to measure at a high temperature above 60 ° C.

【0155】また、前記負極の最も容易な手法としては
水素吸蔵合金自体を単独で6〜10規定度の水酸化アル
カリ水溶液中に浸漬した際の電解液中へのマグネシウム
イオンの溶出速度が常温で0.5mg/kg合金/時間
以下、60℃で4mg/kg合金/時間以下であり、か
つ合金成分元素の溶出速度総和が常温で1.5mg/k
g合金/時間以下、60℃で20mg/kg合金/時間
以下であるような水素吸蔵合金を用いる方法を採用する
こともできる。
As the easiest method for the negative electrode, when the hydrogen storage alloy itself is immersed alone in an aqueous solution of an alkali hydroxide having a normality of 6 to 10, the elution rate of magnesium ions into the electrolytic solution is room temperature. 0.5 mg / kg alloy / hour or less, 4 mg / kg alloy / hour or less at 60 ° C., and total elution rate of alloy component elements is 1.5 mg / k at room temperature
It is also possible to employ a method using a hydrogen storage alloy having a g alloy / hour or less and a 60 mg / kg alloy / hour or less of 20 mg / kg alloy / hour.

【0156】3)セパレータ3 このセパレータ3は、例えばポリプロピレン不織布、ナ
イロン不織布、ポリプロピレン繊維とナイロン繊維を混
繊した不織布のような高分子不織布からなる。特に、表
面が親水化処理されたポリプロピレン不織布はセパレー
タとして好適である。
3) Separator 3 The separator 3 is made of a polymer non-woven fabric such as polypropylene non-woven fabric, nylon non-woven fabric, or non-woven fabric in which polypropylene fiber and nylon fiber are mixed. In particular, a polypropylene nonwoven fabric whose surface is hydrophilized is suitable as a separator.

【0157】4)アルカリ電解液 このアルカリ電解液としては、例えば、水酸化ナトリウ
ム(NaOH)の水溶液、水酸化リチウム(LiOH)
の水溶液、水酸化カリウム(KOH)の水溶液、NaO
HとLiOHの混合液、KOHとLiOHの混合液、K
OHとLiOHとNaOHの混合液等を用いることがで
きる。
4) Alkaline Electrolyte Solution Examples of the alkaline electrolyte solution include an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) and lithium hydroxide (LiOH).
Aqueous solution of potassium hydroxide (KOH), NaO
H and LiOH mixture, KOH and LiOH mixture, K
A mixed solution of OH, LiOH, and NaOH can be used.

【0158】本発明に係わる別のアルカリ蓄電池は、容
器内に収納されたマグネシウムを含む水素吸蔵合金を含
有する負極と、前記容器内に収納され、前記負極にセパ
レータを挟んで配置された正極と、前記容器内に収容さ
れたアルカリ電解液とを具備したアルカリ蓄電池であっ
て、前記容器内に前記アルカリ電解液を注入して前記容
器を密閉した後、30日間以上経過した時点での前記ア
ルカリ電解液中のマグネシウムイオン濃度が2.2mg
/リットル以下であることを特徴とするものである。
Another alkaline storage battery according to the present invention comprises a negative electrode containing a hydrogen storage alloy containing magnesium, which is housed in a container, and a positive electrode which is housed in the container and is sandwiched between the negative electrodes and a separator. An alkaline storage battery comprising an alkaline electrolyte contained in the container, wherein the alkali electrolyte is injected into the container to seal the container and then the alkali at a time of 30 days or more has elapsed. Magnesium ion concentration in the electrolyte is 2.2 mg
/ Liter or less.

【0159】ここで、アルカリ蓄電池として考慮した場
合に限って電解液中のイオン濃度で規定する理由を以下
に説明する。
Here, the reason why the ion concentration in the electrolytic solution is defined only when it is considered as an alkaline storage battery will be described below.

【0160】一般にアルカリ電池内の電解液は極めて限
定された量になっているため少量のイオン溶出によって
液中イオン濃度が上昇しやすく、かつイオンの溶出速度
は電解液中の溶出イオン濃度の増大と共に減少して行く
ため、比較的短時間で液中のイオン濃度上昇速度が無視
できるほど小さくなること、さらに劣化速度が遅い負極
(水素電極)においては前述した本発明に係わる負極で
説明したように初期からイオンの溶出速度が小さいた
め、注液後30日程度経過した蓄電池中の電解液のイオ
ン濃度は実質上一定になっているものと考えて差し支え
ない。したがって、蓄電池内部の電解液についてはイオ
ンの溶出速度の他にイオン濃度もパラメータとみなし得
る。
Generally, since the amount of the electrolytic solution in the alkaline battery is extremely limited, the ion concentration in the liquid tends to increase due to the elution of a small amount of ions, and the elution rate of the ions increases with the concentration of the eluted ions in the electrolytic solution. As the negative electrode (hydrogen electrode) has a slower deterioration rate, the ion concentration increase rate in the liquid becomes so small that it can be ignored in a relatively short time. Since the ion elution rate is low from the beginning, it can be considered that the ion concentration of the electrolytic solution in the storage battery is substantially constant after about 30 days from the injection. Therefore, with respect to the electrolytic solution inside the storage battery, the ion concentration as well as the ion elution rate can be regarded as a parameter.

【0161】以上説明した本発明に係わる別のアルカリ
蓄電池によれば、マグネシウムを含有する水素吸蔵合金
の劣化速度を評価する手段を確立することによって、電
極反応に対して十分な可逆性と安定性を示す水素吸蔵合
金を含む負極を備える。したがって、従来のアルカリ蓄
電池(ニッケル・カドミウム電池やLaNi5 系水素吸
蔵合金を用いたニッケル水素蓄電池など)に代わる大容
量電池のアルカリ蓄電池を提供することが可能になる。
According to another alkaline storage battery of the present invention described above, by establishing means for evaluating the deterioration rate of a hydrogen storage alloy containing magnesium, sufficient reversibility and stability for electrode reaction can be obtained. And a negative electrode containing a hydrogen storage alloy. Therefore, it becomes possible to provide an alkaline storage battery having a large capacity, which replaces the conventional alkaline storage battery (such as a nickel-cadmium battery or a nickel-hydrogen storage battery using a LaNi 5 type hydrogen storage alloy).

【0162】なお、アルカリ蓄電池における電解液中の
溶出マグネシウムイオン量を制限することはデンドライ
ト生成による内部短絡の防止にも有効であると考える。
It is considered that limiting the amount of magnesium ions eluted in the electrolytic solution in the alkaline storage battery is also effective in preventing internal short circuit due to dendrite formation.

【0163】以下、好ましい実施例を詳細に説明する。The preferred embodiment will be described in detail below.

【0164】(実施例1〜5および比較例1〜6)Mg
およびNiを大気圧、アルゴン雰囲気の高周波誘導炉で
溶解、調製してMg2 Niy で表され、yが下記表2に
示す値を有する11種の水素吸蔵合金を作製した。
(Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 6) Mg
And Ni were melted and prepared in a high-frequency induction furnace in an argon atmosphere at atmospheric pressure to prepare 11 kinds of hydrogen storage alloys represented by Mg 2 Ni y and y having the values shown in Table 2 below.

【0165】得られた11種の水素吸蔵合金を粒径45
〜75μmに揃え、これら合金の一定量を60℃、8N
の水酸化カリウム水溶液に5時間浸漬した後、この溶液
中に溶出しているマグネシウムイオン濃度を測定した。
この測定から溶出マグネシウム濃度の相対値および合金
のMgモル当たりの溶出マグネシウムイオン濃度を求め
た。なお、溶出マグネシウム濃度の相対値は純マグネシ
ウムからの溶出濃度を100とすることにより算出し
た。これらの結果を下記表2に併記する。また、溶出量
を合金中に含有されるマグネシウムの比率で割って規格
化したデータを図4に示す。
The obtained 11 kinds of hydrogen storage alloys were made to have a particle size of 45.
Approximately 75 μm, and a certain amount of these alloys at 60 ° C, 8N
After being immersed in the aqueous potassium hydroxide solution for 5 hours, the concentration of magnesium ions eluted in this solution was measured.
From this measurement, the relative value of the dissolved magnesium concentration and the dissolved magnesium ion concentration per Mg mol of the alloy were obtained. The relative value of the eluted magnesium concentration was calculated by setting the eluted concentration from pure magnesium to 100. The results are also shown in Table 2 below. Further, FIG. 4 shows data obtained by dividing the elution amount by the ratio of magnesium contained in the alloy and normalizing the data.

【0166】また、前記各水素吸蔵合金を75μm以下
の粒径に粉砕したものを耐圧容器にそれぞれ入れ、30
0℃、10気圧の条件で水素ガスを導入した後、24時
間経過後の圧力減少から合金中に吸蔵される水素量を算
出した。この結果を下記表2に併記する。
Further, each of the above hydrogen storage alloys was pulverized to a particle size of 75 μm or less and placed in a pressure resistant container.
After introducing hydrogen gas under conditions of 0 ° C. and 10 atm, the amount of hydrogen stored in the alloy was calculated from the pressure decrease after 24 hours. The results are also shown in Table 2 below.

【0167】[0167]

【表2】 [Table 2]

【0168】前記表2から明らかなようにMg2 Niy
で表される水素吸蔵合金において、溶出Mgイオン量は
Ni量であるyが小さい時は純Mgに比べて小さい値を
示すが、yの値が1.5を越えると溶出Mgイオン量が
急激に増大することがわかる。特に、yが1.5以下で
1を越える水素吸蔵合金において、溶出Mgイオン量が
低下することがわかる。また、Mg2 Niy で表される
水素吸蔵合金において、水素吸蔵量はNi量であるyの
値が1前後の範囲ではあまり大きな変動がないが、yの
値が1.5を越えると水素吸蔵特性が急激に低下するこ
とがわかる。これらの結果から、Mg2 Niy のyの値
が1<y≦1.5の範囲にある本発明の水素吸蔵合金は
優れた化学的安定性および水素吸蔵特性を有することが
わかる。
As is clear from Table 2, Mg 2 Ni y
In the hydrogen storage alloy represented by, the amount of eluted Mg ions is smaller than that of pure Mg when the Ni amount y is small, but when the y value exceeds 1.5, the eluted Mg ion amount is rapidly increased. It can be seen that it increases to. In particular, it can be seen that the amount of eluted Mg ions decreases in a hydrogen storage alloy in which y is 1.5 or less and exceeds 1. Further, in the hydrogen storage alloy represented by Mg 2 Ni y , the hydrogen storage amount does not change so much when the value of y, which is the amount of Ni, is around 1, but when the value of y exceeds 1.5, It can be seen that the storage characteristics sharply deteriorate. From these results, it is understood that the hydrogen storage alloy of the present invention in which the y value of Mg 2 Ni y is in the range of 1 <y ≦ 1.5 has excellent chemical stability and hydrogen storage characteristics.

【0169】(実施例6および比較例7)MgおよびN
iを大気圧、アルゴン雰囲気の高周波誘導炉で溶解、調
製してMg2 Ni1.15(実施例6)およびMg2 Ni
0.84(比較例7)で表される2種の水素吸蔵合金塊を得
た。
(Example 6 and Comparative Example 7) Mg and N
i was melted and prepared in a high frequency induction furnace at atmospheric pressure in an argon atmosphere to prepare Mg 2 Ni 1.15 (Example 6) and Mg 2 Ni.
Two kinds of hydrogen storage alloy ingots represented by 0.84 (Comparative Example 7) were obtained.

【0170】前記各水素吸蔵合金塊をダイヤモンドカッ
タを用いて切出し、下記表3に示す寸法の5種の帯状合
金片をそれぞれ作製した。なお、前記帯状合金片はその
表面の傷、凹凸が破断促進箇所として作用することか
ら、破断の促進を防ぐ目的で合金片表面を0.3μmの
ダイヤモンドペーストで研磨した後に次の応力測定に供
した。このような各帯状合金片の最大応力を測定した。
すなわち、図5に示すように帯状合金片21を20mm
間隔で平行に並べた2本の支持バー22上に渡し、前記
支持バー22間の中央に位置する前記帯状合金片21部
分を圧子23で押して前記帯状合金片21の折り曲げに
要した力を求め、この力から最大応力を算出した。
Each of the hydrogen-absorbing alloy ingots was cut out using a diamond cutter to prepare five kinds of strip-shaped alloy pieces having the dimensions shown in Table 3 below. Since the scratches and irregularities on the surface of the strip-shaped alloy piece act as rupture promoting portions, the alloy piece surface is polished with a diamond paste of 0.3 μm for the purpose of preventing the promotion of rupture and then subjected to the next stress measurement. did. The maximum stress of each strip-shaped alloy piece was measured.
That is, as shown in FIG.
It is passed over two support bars 22 arranged in parallel at intervals, and the portion of the strip-shaped alloy piece 21 located in the center between the support bars 22 is pushed by an indenter 23 to obtain the force required to bend the strip-shaped alloy piece 21. The maximum stress was calculated from this force.

【0171】最大応力の算出は、次式に従った。すなわ
ち、帯状合金片の幅をW(mm)、厚さをT(mm)、
支持バーの間隔を20mm、折り曲げに要した力をf/
Nとすると、最大応力σは、下記数1に示す式で表され
る。
The maximum stress was calculated according to the following equation. That is, the width of the strip-shaped alloy piece is W (mm), the thickness is T (mm),
The distance between the support bars is 20 mm, and the force required for bending is f /
If N, then the maximum stress σ is expressed by the formula shown below.

【0172】[0172]

【数1】 [Equation 1]

【0173】このような方法により求めた各帯状合金片
(試料)の最大応力を下記表3に併記する。
The maximum stress of each strip-shaped alloy piece (sample) obtained by such a method is also shown in Table 3 below.

【0174】[0174]

【表3】 [Table 3]

【0175】前記表3から明らかなように実施例6のM
2 Ni1.15の水素吸蔵合金からなる帯状合金片は、比
較例7のMg2 Ni0.84の水素吸蔵合金からなる帯状合
金片に比べて低い応力を有し、粉砕・加工性に優れてい
ることがわかる。
As is clear from Table 3 above, M of Example 6
The strip-shaped alloy piece composed of the hydrogen storage alloy of g 2 Ni 1.15 has a lower stress than that of the strip-shaped alloy piece composed of the hydrogen storage alloy of Mg 2 Ni 0.84 of Comparative Example 7, and is excellent in pulverization and workability. I understand.

【0176】なお、前述した実施例6の水素吸蔵合金の
断面部のSEM(走査型電子顕微鏡)写真では、大部分
がMg2 Ni相、その他Niのみからなる相を有し、か
つ前記Mg2 Ni相の粒界に僅かな量のMg含有量の高
い相が存在することが確認された。このような組織は、
EPMA(X線マイクロアナライザ)によっても確認さ
れた。実施例6の水素吸蔵合金において、Mg含有量の
高い相は全体の8〜9%で、Mg2 Ni相およびNiの
みからなる相は90%以上であった。前述した比較例7
の水素吸蔵合金の同様なSEM写真おいては、大部分が
Mg2 Ni相、その他Niのみからなる相を有し、かつ
前記Mg2 Ni相の粒界にかなりの量のMg含有量の高
い相が存在することが確認された。比較例7の水素吸蔵
合金において、Mg含有量の高い相は全体の20%以上
を占めていた。
Incidentally, in the SEM (scanning electron microscope) photograph of the cross-section of the hydrogen storage alloy of Example 6 described above, most of it had a Mg 2 Ni phase, and other phases composed of only Ni, and the Mg 2 It was confirmed that a small amount of a high Mg content phase was present at the grain boundary of the Ni phase. Such an organization
It was also confirmed by EPMA (X-ray microanalyzer). In the hydrogen storage alloy of Example 6, the high Mg content phase was 8 to 9% of the whole, and the Mg 2 Ni phase and the phase consisting of Ni were 90% or more. Comparative Example 7 described above
In a similar SEM photograph of the hydrogen storage alloy of No. 2 , most of them have a Mg 2 Ni phase and other phases consisting of only Ni, and a considerable amount of Mg content is high in the grain boundary of the Mg 2 Ni phase. It was confirmed that phases were present. In the hydrogen storage alloy of Comparative Example 7, the high Mg content phase occupied 20% or more of the whole.

【0177】これらの実施例6および比較例7の結果か
ら、合金内組織断面の組成分布が断面の面積比で比較し
て90%以上の均質性(Mg2 Ni相)を示す合金は化
学的安定性および機械的な加工性の点で好適であること
がわかる。
From the results of these Example 6 and Comparative Example 7, alloys showing a homogeneity (Mg 2 Ni phase) in which the composition distribution of the cross section of the structure in the alloy is 90% or more compared with the area ratio of the cross section are chemical. It can be seen that it is preferable in terms of stability and mechanical workability.

【0178】(実施例7〜14および比較例8〜10)
Mg2-x M2x M1y の組成において、Mg2-x M2x
とM1の成分およびx、yの値が下記表4に示す11種
の水素吸蔵合金塊を得た。
(Examples 7 to 14 and Comparative Examples 8 to 10)
In the composition of Mg 2-x M2 x M1 y , Mg 2-x M2 x
And 11 kinds of hydrogen storage alloy ingots having the components of M1 and x and y values shown in Table 4 below were obtained.

【0179】これら水素吸蔵合金塊から実施例6の試料
2と同様な寸法の帯状合金片をそれぞれ作製し、同様な
図5に示す試験装置と前記式から最大応力を求めた。そ
の結果を表4に併記する。
Strip-shaped alloy pieces having dimensions similar to those of the sample 2 of Example 6 were prepared from these hydrogen storage alloy ingots, and the maximum stress was determined from the same test apparatus shown in FIG. 5 and the above equation. The results are also shown in Table 4.

【0180】[0180]

【表4】 [Table 4]

【0181】前記表4から明らかなようにMg2-x M2
x M1y の組成において、yの値が1を越える実施例7
〜14の水素吸蔵合金は最大応力が30×106 Nm-2
程度である、これに対し、前記組成においてyの値が1
以下の比較例8〜10の水素吸蔵合金は最大応力が50
×106 Nm-2程度と実施例7〜14の水素吸蔵合金に
比べて数10%以上大きな力が必要であることがわか
る。
As is clear from Table 4, Mg 2-x M2
Example 7 in which the value of y exceeds 1 in the composition of x M1 y
~ 14 hydrogen storage alloys have a maximum stress of 30 × 10 6 Nm -2
The value of y is 1 in the above composition.
The maximum stress of the hydrogen storage alloys of Comparative Examples 8 to 10 below is 50.
It can be seen that a force of about 10 6 Nm −2 , which is several tens of percent higher than that of the hydrogen storage alloys of Examples 7 to 14, is required.

【0182】(実施例15)所定量のMgおよびNiか
らなる溶湯から徐冷法によりMg2 Niy で表される水
素吸蔵合金を調製した。つづいて、この合金をアルゴン
雰囲気の石英管中に封入し、500℃で約1か月かけて
ゆっくりアニールすることによりyが1.01であるM
2 Ni1.01の水素吸蔵合金を得た。
Example 15 A hydrogen storage alloy represented by Mg 2 Ni y was prepared from a molten metal containing predetermined amounts of Mg and Ni by a slow cooling method. Subsequently, this alloy was sealed in a quartz tube in an argon atmosphere, and slowly annealed at 500 ° C. for about one month, so that y was 1.01.
A hydrogen storage alloy of g 2 Ni 1.01 was obtained.

【0183】得られた水素吸蔵合金をアルカリ水溶液に
浸漬して溶出マグネシウムイオン量を測定した。その結
果、相対溶出マグネシウムイオン量は9、合金中のマグ
ネシウム含有率66.4%で割った値は0.14と優れ
た化学的安定性を示した。
The obtained hydrogen storage alloy was immersed in an alkaline aqueous solution, and the amount of eluted magnesium ions was measured. As a result, the amount of relative eluted magnesium ions was 9, and the value obtained by dividing the magnesium content in the alloy by 66.4% was 0.14, indicating excellent chemical stability.

【0184】図6は、実施例16以降の水素吸蔵合金の
評価に用いられる温度スキャンニング式水素吸蔵放出特
性評価装置を示す概略図である。水素ボンベ31は、配
管32を通して試料容器33に連結されている。前記配
管32は、途中で分岐され、その分岐配管34の端部は
真空ポンプ35に連結されている。圧力計36は、前記
分岐配管34からさらに分岐された配管部分取付けられ
ている。前記水素ボンベ31と前記試料容器33の間の
配管32部分には、前記ボンベ31側から第1、第2の
バルブ371 、372 が介装されている。蓄圧容器38
は、前記第1、第2のバルブ371 、372 間の前記配
管32部分に連結されている。前記真空ポンプ35と前
記圧力計36の間の前記分岐配管34部分には、第3バ
ルブ373 が介装されている。ヒータ39は、前記試料
容器33に付設されている。熱電対40は、前記試料容
器33内に挿入されている。コンピュータ41により制
御される温度コントローラ42は、前記熱電対40およ
び前記ヒータ39に接続され、前記熱電対40からの検
出温度に基づいて前記ヒータ39の温度調節を行うよう
になっている。前記コンピュータ41で制御されるレコ
ーダ43は、前記圧力計36および前記温度コントロー
ラ42に接続されている。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a temperature scanning type hydrogen storage / release characteristic evaluation apparatus used for evaluation of hydrogen storage alloys of Example 16 and thereafter. The hydrogen cylinder 31 is connected to the sample container 33 through a pipe 32. The pipe 32 is branched on the way, and the end of the branch pipe 34 is connected to a vacuum pump 35. The pressure gauge 36 is attached to a pipe portion further branched from the branch pipe 34. First and second valves 37 1 and 37 2 are provided in the pipe 32 portion between the hydrogen cylinder 31 and the sample container 33 from the cylinder 31 side. Accumulator container 38
Is connected to the portion of the pipe 32 between the first and second valves 37 1 and 37 2 . A third valve 37 3 is interposed in the branch pipe 34 portion between the vacuum pump 35 and the pressure gauge 36. The heater 39 is attached to the sample container 33. The thermocouple 40 is inserted in the sample container 33. The temperature controller 42 controlled by the computer 41 is connected to the thermocouple 40 and the heater 39, and adjusts the temperature of the heater 39 based on the detected temperature from the thermocouple 40. A recorder 43 controlled by the computer 41 is connected to the pressure gauge 36 and the temperature controller 42.

【0185】(実施例16、17および比較例11)M
2-x M2x M1y においてM1=Ni、M2=Al、
x=0.1、y=105であるMg1.9 Al0.1 Ni
1.05(実施例16)、同一般式おいてM1=Ni、M2
=Al、x=0.1、y=1であるMg1.9 Al0.1
i(比較例11)、M1=Ni、M2=Mn、x=0.
11、y=1.05であるMg1.9 Mn0.1 Ni
1.05(実施例17)およびMg2 Ni(比較例3)の水
素吸蔵合金を用意した。
(Examples 16 and 17 and Comparative Example 11) M
g 2-x M2 x M1 y , M1 = Ni, M2 = Al,
Mg 1.9 Al 0.1 Ni with x = 0.1 and y = 105
1.05 (Example 16), M1 = Ni, M2 in the same general formula
= Al, x = 0.1, y = 1 Mg 1.9 Al 0.1 N
i (Comparative Example 11), M1 = Ni, M2 = Mn, x = 0.
11, Mg 1.9 Mn 0.1 Ni with y = 1.05
A hydrogen storage alloy of 1.05 (Example 17) and Mg 2 Ni (Comparative Example 3) was prepared.

【0186】次いで、前記各水素吸蔵合金を前述した図
6の試料容器33内に収納した。第1バルブ371 を閉
じ、第2、第3のバルブ372 、373 を開き、真空ポ
ンプ35を作動して前記配管32および分岐配管34、
蓄圧容器38および試料容器33内の空気を排気した。
前記第2、第3のバルブ372 、373 を閉じた後、第
1バルブ371 を開いて水素ボンベ31から水素を供給
して前記配管32および分岐配管34、蓄圧容器38お
よび試料容器33内を水素置換した。つづいて、第1バ
ルブ371 を閉じ、この時点で圧力計36が示す系内の
圧力から導入した水素量を算出した。ひきつづき、第2
バルブ372 を開き、水素を前記試料容器3内に供給
し、温度を熱電対40でモニターした。その後、前記試
料容器33内の温度が一定の速度で昇温するようにコン
ピュータ41および温度コントローラ42で制御し、そ
の制御信号を受けたヒータ39を用いて温度をスキャン
させた。この時の前記容器33内の圧力変化を圧力計3
6により検出してそれをレコーダ43で記録した。この
ような試料容器33の温度上昇による圧力変化(水素吸
蔵合金の水素吸蔵に伴う圧力減少)を図7に示す。
Next, each of the hydrogen storage alloys was stored in the sample container 33 shown in FIG. Closing the first valve 37 1, second and third opening the valve 37 2, 37 3, the pipe by operating the vacuum pump 35 32, and the branch pipe 34,
The air in the accumulator container 38 and the sample container 33 was exhausted.
The second, third after closing the valve 37 2, 37 3, the pipe 32 and branch pipe 34 to supply hydrogen from the first hydrogen cylinder 31 by opening the valve 37 1, accumulating container 38 and sample container 33 The inside was replaced with hydrogen. Subsequently, the first valve 37 1 was closed, and the amount of hydrogen introduced at this point was calculated from the pressure in the system indicated by the pressure gauge 36. Continued, second
The valve 37 2 was opened, hydrogen was supplied into the sample container 3, and the temperature was monitored by the thermocouple 40. After that, the temperature inside the sample container 33 was controlled by the computer 41 and the temperature controller 42 so as to increase at a constant rate, and the temperature was scanned using the heater 39 which received the control signal. The pressure change in the container 33 at this time is measured by the pressure gauge 3
6 and recorded it on the recorder 43. FIG. 7 shows the pressure change due to the temperature rise of the sample container 33 (the pressure decrease due to the hydrogen storage of the hydrogen storage alloy).

【0187】図7からMg1.9 Al0.1 Ni1.05の水素
吸蔵合金(実施例16)は、Mg1. 9 Al0.1 Niの水
素吸蔵合金(比較例11)に比べて低温で水素を吸蔵で
きることがわかる。また、Mg1.9 Mn0.1 Ni1.05
水素吸蔵合金(実施例17)はMg2 Niの水素吸蔵合
金(比較例3)に比べて低温で水素を吸蔵できることが
わかる。特に、M2がAlである実施例16の水素吸蔵
合金は、M2がMnである実施例17の同合金に比べて
さらに吸蔵温度の低温化が図れることがわかる。また、
実施例16、17の水素吸蔵合金はMg2 Niの水素吸
蔵合金(比較例3)と同等の水素吸蔵量を有することが
わかる。したがって、MgをM2(AlまたはMn)で
置換することにより高い水素吸蔵量を維持しつつ、吸蔵
温度の低温化が達成できることがわかる。
[0187] Mg 1.9 Al 0.1 Ni 1.05 of hydrogen storage alloy from 7 (Example 16), it can be seen that absorb hydrogen at low temperature as compared with the Mg 1. 9 Al 0.1 Ni hydrogen-absorbing alloy (Comparative Example 11) . Further, it can be seen that the hydrogen storage alloy of Mg 1.9 Mn 0.1 Ni 1.05 (Example 17) can store hydrogen at a lower temperature than the hydrogen storage alloy of Mg 2 Ni (Comparative Example 3). In particular, it can be seen that the hydrogen storage alloy of Example 16 in which M2 is Al can further lower the storage temperature as compared with the same alloy of Example 17 in which M2 is Mn. Also,
It can be seen that the hydrogen storage alloys of Examples 16 and 17 have the same hydrogen storage capacity as the hydrogen storage alloy of Mg 2 Ni (Comparative Example 3). Therefore, it is understood that by replacing Mg with M2 (Al or Mn), it is possible to achieve a lower storage temperature while maintaining a high hydrogen storage amount.

【0188】さらに、Mg1.9 Al0.1 Ni1.05、Mg
1.9 Mn0.1 Ni1.05の水素吸蔵合金(実施例16、1
7)およびMg1.9 Al0.1 Ni、Mg2 Niの水素吸
蔵合金(比較例11、3)について、吸蔵水素濃度と温
度との関係を調べ、H/M=0.1(水素吸蔵合金の原
子数に対する吸蔵された原子数の比が0.1であること
を意味する)まで吸蔵するに要する温度を調べた。ま
た、実施例16、17および比較例11、3の水素吸蔵
合金の溶出マグネシウム濃度の相対値および合金のMg
モル当たりの溶出マグネシウムイオン濃度を前述した実
施例1と同様な方法により測定した。なお、溶出マグネ
シウム濃度の相対値は純マグネシウムからの溶出濃度を
100とすることにより算出した。これらの結果を、下
記表5に示す。
Furthermore, Mg 1.9 Al 0.1 Ni 1.05 , Mg
Hydrogen storage alloy of 1.9 Mn 0.1 Ni 1.05 (Examples 16, 1
7) and Mg 1.9 Al 0.1 Ni, Mg 2 Ni hydrogen storage alloys (Comparative Examples 11 and 3), the relationship between the stored hydrogen concentration and temperature was investigated, and H / M = 0.1 (the number of hydrogen storage alloy atoms). (Meaning that the ratio of the number of occluded atoms to 0.1 is 0.1) was investigated. Further, the relative values of the eluted magnesium concentration of the hydrogen storage alloys of Examples 16 and 17 and Comparative Examples 11 and 3 and Mg of the alloys
The dissolved magnesium ion concentration per mol was measured by the same method as in Example 1 described above. The relative value of the eluted magnesium concentration was calculated by setting the eluted concentration from pure magnesium to 100. The results are shown in Table 5 below.

【0189】[0189]

【表5】 [Table 5]

【0190】前記表5から明らかなようにMgをM2
(AlまたはMn)で置換すると共に、M1のyの値を
1を越える組成の水素吸蔵合金は、吸蔵温度の低温化が
達成でき、しかも化学的安定性を向上できることがわか
る。
As is clear from Table 5, Mg is added to M2.
It can be seen that the hydrogen storage alloy having a composition in which the value of y of M1 exceeds 1 while substituting with (Al or Mn) can achieve a lower storage temperature and further improve chemical stability.

【0191】(実施例18)Mg2-x M2x M1y にお
いてM1=Ni、Co、M2=Al、x=0.1、y=
1.10であるMg1.9 Al0.1 Ni0.55Co0.55を前
述した図6に示す温度スキャンニング式水素吸蔵放出特
性評価装置を用いて実施例16と同様な方法により試料
容器の温度上昇による圧力変化(水素吸蔵合金の水素吸
蔵に伴う圧力減少)を測定した。その結果、図8に示す
特性図を得た。なお、図8には前述したMg2 Niの水
素吸蔵合金(比較例3)の結果を併記した。
[0191] (Example 18) Mg 2-x M2 x M1 y in M1 = Ni, Co, M2 = Al, x = 0.1, y =
Using Mg 1.9 Al 0.1 Ni 0.55 Co 0.55 of 1.10, the temperature scanning type hydrogen absorption / desorption characteristics evaluation apparatus shown in FIG. The pressure decrease due to hydrogen storage of the hydrogen storage alloy) was measured. As a result, the characteristic diagram shown in FIG. 8 was obtained. Note that FIG. 8 also shows the results of the hydrogen storage alloy of Mg 2 Ni described above (Comparative Example 3).

【0192】図8から明らかなようにM1がNi、Co
である水素吸蔵合金は高い水素吸蔵量を維持しつつ、吸
蔵温度の低温化が達成できることがわかる。
As is clear from FIG. 8, M1 is Ni or Co.
It can be seen that the hydrogen storage alloy, which is, can achieve a lower storage temperature while maintaining a high hydrogen storage amount.

【0193】また、実施例18の水素吸蔵合金の溶出マ
グネシウム濃度の相対値および合金のMgモル当たりの
溶出マグネシウムイオン濃度を前述した実施例1と同様
な方法により測定した。なお、溶出マグネシウム濃度の
相対値は純マグネシウムからの溶出濃度を100とする
ことにより算出した。その結果、溶出マグネシウムイオ
ン濃度の相対値は8、合金のMgモル当たりの溶出マグ
ネシウムイオン濃度は0.13であった。
Further, the relative value of the eluted magnesium concentration of the hydrogen storage alloy of Example 18 and the eluted magnesium ion concentration per Mg mol of the alloy were measured by the same method as in Example 1 described above. The relative value of the eluted magnesium concentration was calculated by setting the eluted concentration from pure magnesium to 100. As a result, the relative value of the eluted magnesium ion concentration was 8, and the eluted magnesium ion concentration per mol of Mg of the alloy was 0.13.

【0194】(実施例19、20および比較例12)M
2-x M2x M1y においてM=Zr、M1=Fe、M2
=V、x=0.1、y=1.05であるZr1.9 0.1
Fe1.05(実施例19)、同一般式おいてM=Zr、M
1=Fe、M2=Cr、x=0.1、y=10.5であ
るZr1.9 Cr0.1 Fe1.05(実施例20)およびZr
2 Fe(比較例12)の水素吸蔵合金をを前述した図6
に示す温度スキャンニング式水素吸蔵放出特性評価装置
を用いて実施例16と同様な方法により試料容器の温度
上昇による圧力変化(水素吸蔵合金の水素吸蔵に伴う圧
力減少)を測定し、H/M=0.1(水素吸蔵合金の原
子数に対する吸蔵された原子数の比が0.1であること
を意味する)まで吸蔵するに要する温度を求めた。その
結果を、下記表6に示す。
(Examples 19 and 20 and Comparative Example 12) M
In 2-x M2 x M1 y , M = Zr, M1 = Fe, M2
= V, x = 0.1, y = 1.05, Zr 1.9 V 0.1
Fe 1.05 (Example 19), M = Zr, M in the general formula
Zr 1.9 Cr 0.1 Fe 1.05 (Example 20) and Zr with 1 = Fe, M2 = Cr, x = 0.1, y = 10.5
FIG. 6 showing the hydrogen storage alloy of 2 Fe (Comparative Example 12).
Using the temperature scanning type hydrogen storage / release characteristic evaluation apparatus shown in FIG. 5, the pressure change due to the temperature rise of the sample container (pressure decrease due to hydrogen storage of hydrogen storage alloy) was measured by the same method as in Example 16, and H / M = 0.1 (meaning that the ratio of the number of stored atoms to the number of hydrogen storage alloy atoms is 0.1) was determined. The results are shown in Table 6 below.

【0195】[0195]

【表6】 [Table 6]

【0196】前記表6から明らかなようにMがZrで、
ZrをM2(V、Cr)で置換すると共に、M1のyの
値を1を越える組成の水素吸蔵合金(実施例19、2
0)は、吸蔵温度の低温化が達成できることがわかる。
As is clear from Table 6, M is Zr,
A hydrogen storage alloy having a composition in which Zr is replaced by M2 (V, Cr) and the y value of M1 exceeds 1 (Examples 19 and 2)
In 0), it can be seen that the storage temperature can be lowered.

【0197】(実施例21〜26および比較例13、1
4)まず、Mg、Ni、Ag、Cd、Ca、Pd、A
l、In、Co、Tiを大気圧、アルゴン雰囲気の高周
波誘導炉で溶解、調製してMg2-x M2x M1y で表さ
れる下記表7に示す9種の水素吸蔵合金を作製した。
(Examples 21 to 26 and Comparative Examples 13 and 1)
4) First, Mg, Ni, Ag, Cd, Ca, Pd, A
l, In, Co, and Ti were melted and prepared in a high-frequency induction furnace under an atmospheric pressure and an argon atmosphere to prepare nine types of hydrogen storage alloys represented by Mg 2-x M2 x M1 y shown in Table 7 below.

【0198】次いで、試料とする前記各水素吸蔵合金を
前述した図6の試料容器23内に収納した。第1バルブ
371 を閉じ、第2,第3のバルブ372 ,373 を開
き、真空ポンプ35を作動して前記配管32および分岐
配管34、蓄圧容器38および試料容器33内の空気を
排気した。前記第2,第3のバルブ372 ,373 を閉
じた後、第1バルブ371 を開いて水素ボンベ31から
水素を供給して前記配管32および分岐配管34および
蓄圧容器38内を水素置換した。つづいて、第1配管3
1 を閉じ、第2バルブ372 を開いて、水素を前記試
料容器33に供給し、レコーダー39に記録されている
圧力および温度を確認する。
Next, each of the hydrogen storage alloys to be used as a sample was housed in the sample container 23 shown in FIG. Closing the first valve 37 1, No. 2, opens the third valve 37 2, 37 3, and operating the vacuum pump 35 exhausts the air in the pipe 32 and the branch pipe 34, the pressure accumulator 38 and the sample container 33 did. After the second and third valves 37 2 and 37 3 are closed, the first valve 37 1 is opened to supply hydrogen from the hydrogen cylinder 31 to replace the pipe 32, the branch pipe 34, and the pressure accumulator 38 with hydrogen. did. Next, the first pipe 3
7 1 is closed, the second valve 37 2 is opened, hydrogen is supplied to the sample container 33, and the pressure and temperature recorded in the recorder 39 are confirmed.

【0199】本実施例21〜26では、前記圧力(初
圧)が約10気圧になるように蓄圧容器等を置換する差
異の水素ボンベ1の圧力を設定しており、また、測定開
始温度は室温(約25℃)とした。
In Examples 21 to 26, the pressure of the hydrogen cylinder 1 which is different from that of the pressure accumulating vessel is set so that the pressure (initial pressure) becomes about 10 atm, and the measurement start temperature is Room temperature (about 25 ° C.) was used.

【0200】その後、前記試料容器33内の温度が毎分
0.5℃の速度で昇温するようにコンピュータ41およ
び温度コントローラ42で制御し、その制御信号を受け
たヒーター39を用いて温度をスキャンさせた。この時
の前記試料容器33内の温度変化および圧力変化を熱電
対40および圧力計36により検出してそれをレコーダ
43で記録した。
Thereafter, the temperature inside the sample container 33 is controlled by the computer 41 and the temperature controller 42 so as to increase at a rate of 0.5 ° C./min, and the temperature is controlled by using the heater 39 which receives the control signal. I had it scanned. The temperature change and the pressure change in the sample container 33 at this time were detected by the thermocouple 40 and the pressure gauge 36 and recorded by the recorder 43.

【0201】以上の操作によって温度上昇と共に変化す
る試料容器33内の圧力をモニターし、その圧力低下か
らM/H=0.1、すなわち合金の金属原子1モル当た
りの吸蔵水素の原子数が0.1に達した時点の温度を求
め、水素吸蔵合金が水素吸蔵反応を行い得る最低温度の
目安とした。また、実施例21〜26および比較例3、
13、14の水素吸蔵合金の溶出マグネシウム濃度の相
対値および合金のMgモル当たりの溶出マグネシウムイ
オン濃度を前述した実施例1と同様な方法により測定し
た。なお、溶出マグネシウム濃度の相対値は純マグネシ
ウムからの溶出濃度を100とすることにより算出し
た。これらの結果を、下記表7に併記する。
The pressure inside the sample container 33, which changes with temperature rise, is monitored by the above operation, and from the pressure drop, M / H = 0.1, that is, the number of stored hydrogen atoms per mole of metal atom of the alloy is 0. The temperature at the time when the temperature reached 1 was determined and used as a standard for the minimum temperature at which the hydrogen storage alloy can perform the hydrogen storage reaction. In addition, Examples 21 to 26 and Comparative Example 3,
The relative values of the eluted magnesium concentrations of the hydrogen storage alloys 13 and 14 and the eluted magnesium ion concentration per Mg mol of the alloy were measured by the same method as in Example 1 described above. The relative value of the eluted magnesium concentration was calculated by setting the eluted concentration from pure magnesium to 100. The results are also shown in Table 7 below.

【0202】[0202]

【表7】 [Table 7]

【0203】前記表7から明らかなように実施例21〜
26の水素吸蔵合金は比較例3、13、14の水素吸蔵
合金に比べて水素吸蔵温度を低温化でき、しかも化学的
安定性を向上できることがわかる。
As is clear from Table 7, Examples 21 to 21
It can be seen that the hydrogen storage alloy of No. 26 can lower the hydrogen storage temperature and can further improve the chemical stability as compared with the hydrogen storage alloys of Comparative Examples 3, 13, and 14.

【0204】(実施例27)回転子の入った丸底フラス
コにアルゴンガス導入管、滴下漏斗およびアリーン冷却
管を取り付け、前記丸底フラスコにMg2 Ni水素吸蔵
合金を入れ、真空ポンプで減圧して、ヒートガンで加熱
乾燥した後、アルゴン置換した。つづいて、前記丸底フ
ラスコにアルゴンを流しながらTHFを入れ、十分に撹
拌しながら滴下漏斗から1−ブロモ−3−エタンをゆっ
くりと滴下して前記水素吸蔵合金と1−ブロモ−3−エ
タンとの反応を開始させた。滴下終了後、撹拌を止め、
水素吸蔵合金を沈澱させて濾過した表面改質された水素
吸蔵合金を得た。
(Example 27) An argon gas introduction tube, a dropping funnel and an Arene cooling tube were attached to a round bottom flask containing a rotor, Mg 2 Ni hydrogen storage alloy was put into the round bottom flask, and the pressure was reduced by a vacuum pump. After heating and drying with a heat gun, the atmosphere was replaced with argon. Subsequently, THF was added to the round-bottomed flask while flowing argon, and 1-bromo-3-ethane was slowly added dropwise from a dropping funnel with sufficient stirring to obtain the hydrogen storage alloy and 1-bromo-3-ethane. The reaction was started. After the dropping, stop stirring,
A surface-modified hydrogen storage alloy was obtained by precipitating and filtering the hydrogen storage alloy.

【0205】得られた表面改質された水素吸蔵合金およ
び表面改質前の水素吸蔵合金の水素吸蔵特性を前述した
図6に示す水素吸蔵放出特性評価装置を用いて行った。
測定は、反応容器に一定量の水素を導入した時の反応容
器内での圧力変化をモニターすることにより行った。
The hydrogen storage characteristics of the obtained surface-modified hydrogen storage alloy and the hydrogen storage alloy before surface modification were measured using the hydrogen storage / release characteristics evaluation device shown in FIG.
The measurement was performed by monitoring the pressure change in the reaction container when a certain amount of hydrogen was introduced into the reaction container.

【0206】まず、前記各水素吸蔵合金を図6の試料容
器33内に収納した。第1バルブ371 を閉じ、第2,
第3のバルブ372 ,373 を開き、真空ポンプ35を
作動して前記配管32、分岐配管34、蓄圧容器38お
よび試料容器33内の空気を十分に排気した。第2,第
3のバルブ372 ,373 を閉じた後、第1バルブ37
1 を開いて水素ボンベ31から水素を供給して前記配管
32、分岐配管34および蓄圧容器38内を水素置換し
た。その後、第1バルブ371 を閉じ、その時点で圧力
計36が示す系内の圧力から導入した水素量を算出し
た。つづいて、第2バルブ372 を開き、水素を前記試
料容器33内に供給し、温度を熱電対40でモニターす
る。その際、前記試料容器33内の温度が一定となるよ
うにヒータ39をコンピュータ41および温度コントロ
ーラ42で制御した。このときの前記容器23内の圧力
変化を圧力計36により検出してそれをレコーダ43で
記録した。
First, the hydrogen storage alloys were housed in the sample container 33 shown in FIG. The first valve 37 1 is closed,
The third valves 37 2 and 37 3 were opened, and the vacuum pump 35 was operated to sufficiently exhaust the air in the pipe 32, the branch pipe 34, the pressure accumulating container 38 and the sample container 33. After closing the second and third valves 37 2 and 37 3 , the first valve 37
1 was opened and hydrogen was supplied from the hydrogen cylinder 31 to replace the inside of the pipe 32, the branch pipe 34 and the pressure accumulator 38 with hydrogen. Then, the first valve 37 1 was closed, and the amount of hydrogen introduced was calculated from the pressure in the system indicated by the pressure gauge 36 at that time. Subsequently, the second valve 37 2 is opened, hydrogen is supplied into the sample container 33, and the temperature is monitored by the thermocouple 40. At that time, the heater 39 was controlled by the computer 41 and the temperature controller 42 so that the temperature in the sample container 33 was kept constant. The pressure change in the container 23 at this time was detected by the pressure gauge 36 and recorded by the recorder 43.

【0207】表面改質前後でのMg2 Ni水素吸蔵合金
における25℃での水素吸蔵による圧力変化(水素吸蔵
合金の水素吸蔵に伴う圧力減少)を図9に示す。
FIG. 9 shows changes in pressure due to hydrogen storage at 25 ° C. in the Mg 2 Ni hydrogen storage alloy before and after surface modification (pressure decrease due to hydrogen storage of the hydrogen storage alloy).

【0208】図9から明らかなように一定の水素圧を印
加すると、表面改質前のMg2 Ni水素吸蔵合金では圧
力変化は全く生じず、一定の圧力を維持している。一
方、表面改質を行ったMg2 Ni水素吸蔵合金では系内
の圧力が急激に変化し、水素を多量に吸蔵していること
が確認できる。これはまた従来の吸蔵に要する温度より
も約200℃以上低くなっている。つまり、Mg2 Ni
水素吸蔵合金は比較的高温(200〜300℃程度)の
条件でないと吸蔵・放出反応が起こらない(あるいは極
めて遅い)。これに対し、本実施例27の表面改質処理
がなされた水素吸蔵合金は室温付近で水素を吸蔵させる
ことが可能となった。
As is clear from FIG. 9, when a constant hydrogen pressure is applied, no pressure change occurs in the Mg 2 Ni hydrogen storage alloy before surface modification, and the constant pressure is maintained. On the other hand, it can be confirmed that in the surface-modified Mg 2 Ni hydrogen storage alloy, the pressure in the system changes abruptly and a large amount of hydrogen is stored. This is also about 200 ° C lower than the temperature required for conventional storage. That is, Mg 2 Ni
Hydrogen storage alloys do not undergo storage / release reactions (or are extremely slow) unless they are processed at relatively high temperatures (about 200 to 300 ° C.). In contrast, the surface-modified hydrogen storage alloy of Example 27 was able to store hydrogen near room temperature.

【0209】(実施例28〜59)下記表8〜表10に
示す組成の水素吸蔵合金を実施例27と同様な方法によ
り表面改質を行い、表面改質前後の各水素吸蔵合金にお
ける25℃の吸蔵特性を前述した図6に示す水素吸蔵放
出特性評価装置を用いて評価した。これらの結果を下記
表8〜表10に併記する。なお、表8〜表10中のXは
水素吸蔵合金中に吸蔵された水素の数MHX を表してい
る。
(Examples 28 to 59) The hydrogen storage alloys having the compositions shown in Tables 8 to 10 below were subjected to surface modification in the same manner as in Example 27, and the hydrogen storage alloys before and after the surface modification were carried out at 25 ° C. Was evaluated using the hydrogen storage / release characteristics evaluation device shown in FIG. The results are also shown in Tables 8 to 10 below. It should be noted that X in Tables 8 to 10 represents the number MH X of hydrogen stored in the hydrogen storage alloy.

【0210】[0210]

【表8】 [Table 8]

【0211】[0211]

【表9】 [Table 9]

【0212】[0212]

【表10】 [Table 10]

【0213】前記表8〜表10から明らかなように水素
吸蔵合金を表面改質することによって表面の活性化が図
られて水素の吸蔵特性が向上することがわかる。
As is clear from Tables 8 to 10, it can be seen that the surface modification of the hydrogen storage alloy activates the surface to improve the hydrogen storage characteristics.

【0214】(実施例60)Mg2 Ni水素吸蔵合金を
ステンレス鋼製の二重蓋付き容器にステンレス鋼製のボ
ールと共に入れ、酸素濃度1ppm以下、水分濃度0.
5ppm以下に制御されたアルゴン雰囲気で満たし、O
リングで前記容器を密閉した後、回転数200rpmに
てボールミル(メカニカル処理)を100時間行った。
(Example 60) An Mg 2 Ni hydrogen storage alloy was placed in a stainless steel container with a double lid together with stainless steel balls, and the oxygen concentration was 1 ppm or less and the water concentration was 0.
Fill with an argon atmosphere controlled to 5 ppm or less, and
After sealing the container with a ring, a ball mill (mechanical treatment) was performed at a rotation speed of 200 rpm for 100 hours.

【0215】前記メカニカル処理された水素吸蔵合金お
よび処理前の水素吸蔵合金の水素吸蔵特性を前述した図
6に示す水素吸蔵放出特性評価装置を用いて行った。測
定は、反応容器に一定量の水素を導入した時の反応容器
内での圧力変化をモニターすることにより行った。
The hydrogen storage characteristics of the mechanically treated hydrogen storage alloy and the untreated hydrogen storage alloy were measured using the hydrogen storage / release characteristic evaluation apparatus shown in FIG. The measurement was performed by monitoring the pressure change in the reaction container when a certain amount of hydrogen was introduced into the reaction container.

【0216】まず、前記各水素吸蔵合金を前述した図6
の試料容器33内に収納した。第1バルブ371 を閉
じ、第2,第3のバルブ372 ,373 を開き、真空ポ
ンプ35を作動して前記配管32、分岐配管34、蓄圧
容器38および試料容器33内の空気を十分に排気し
た。第2,第3のバルブ372 ,373 を閉じた後、第
1バルブ371 を開いて水素ボンベ31から水素を供給
して前記配管32、分岐配管34および蓄圧容器38内
を水素置換した。その後、第1バルブ371 を閉じ、そ
の時点で圧力計36が示す系内の圧力から導入した水素
量を算出した。つづいて、第2バルブ372 を開き、水
素を前記試料容器33内に供給し、温度を熱電対40で
モニターする。その際、前記試料容器33内の温度が一
定となるようにヒータ39をコンピュータ41および温
度コントローラ42で制御した。このときの前記容器3
3内の圧力変化を圧力計36により検出してそれをレコ
ーダ43で記録した。
First, the hydrogen storage alloys shown in FIG.
The sample container 33 was stored. Closing the first valve 37 1, to open the second, third valve 37 2, 37 3, the pipe 32 by operating the vacuum pump 35, the branch pipe 34, the air in the accumulator vessel 38 and sample vessel 33 sufficient Exhausted to. After closing the second and third valves 37 2 and 37 3 , the first valve 37 1 was opened to supply hydrogen from the hydrogen cylinder 31 to replace the inside of the pipe 32, the branch pipe 34 and the pressure accumulator 38 with hydrogen. . Then, the first valve 37 1 was closed, and the amount of hydrogen introduced was calculated from the pressure in the system indicated by the pressure gauge 36 at that time. Subsequently, the second valve 37 2 is opened, hydrogen is supplied into the sample container 33, and the temperature is monitored by the thermocouple 40. At that time, the heater 39 was controlled by the computer 41 and the temperature controller 42 so that the temperature in the sample container 33 was kept constant. The container 3 at this time
The pressure change in 3 was detected by the pressure gauge 36 and recorded by the recorder 43.

【0217】前記メカニカルな処理前後の水素吸蔵合金
粉末における25℃での水素吸蔵特性の評価結果を下記
表11に示す。
Table 11 shows the evaluation results of the hydrogen storage characteristics at 25 ° C. of the hydrogen storage alloy powder before and after the mechanical treatment.

【0218】(実施例61)Mg2 Ni水素吸蔵合金
0.5モルと触媒種であるNi粉末0.5モルとを混合
し、この混合体をステンレス鋼製の二重蓋付き容器にス
テンレス鋼製のボールと共に入れ、酸素濃度1ppm以
下、水分濃度0.5ppm以下に制御されたアルゴン雰
囲気で満たし、Oリングで前記容器を密閉した後、回転
数200rpmにてボールミル(メカニカル処理)を1
00時間行った。
(Example 61) 0.5 mol of Mg 2 Ni hydrogen storage alloy and 0.5 mol of Ni powder as a catalyst seed were mixed, and this mixture was placed in a stainless steel container with a double lid and made of stainless steel. It is put together with a ball, filled with an argon atmosphere controlled to have an oxygen concentration of 1 ppm or less and a water concentration of 0.5 ppm or less, and the container is sealed with an O-ring, and then a ball mill (mechanical treatment) is run at 200 rpm for 1 minute.
I went for 00 hours.

【0219】前記メカニカル処理された水素吸蔵合金お
よび処理前のMg2 Ni水素吸蔵合金の水素吸蔵特性を
前述した図6に示す水素吸蔵放出特性評価装置を用いて
実施例60と同様な方法により評価した。25℃での水
素吸蔵特性の評価結果を下記表11に併記する。
The hydrogen storage characteristics of the mechanically treated hydrogen storage alloy and the untreated Mg 2 Ni hydrogen storage alloy were evaluated by the same method as in Example 60 using the hydrogen storage / release characteristic evaluation apparatus shown in FIG. did. The evaluation results of hydrogen storage characteristics at 25 ° C. are also shown in Table 11 below.

【0220】(実施例62〜92)下記表11〜表13
に示す組成の水素吸蔵合金を実施例60と同様な方法に
よりメカニカル処理を施し、メカニカル処理前後の各水
素吸蔵合金における25℃の吸蔵特性を前述した図6に
示す水素吸蔵放出特性評価装置を用いて評価した。これ
らの結果を下記表11〜表13に併記する。なお、表1
1〜表13中のXは水素吸蔵合金中に吸蔵された水素の
数MHX を表している。
(Examples 62 to 92) Tables 11 to 13 below.
The hydrogen storage alloy having the composition shown in FIG. 6 was mechanically treated in the same manner as in Example 60, and the hydrogen storage / desorption characteristic evaluation device shown in FIG. 6 was used to measure the storage characteristics of each hydrogen storage alloy before and after mechanical treatment at 25 ° C. Evaluated. The results are also shown in Tables 11 to 13 below. In addition, Table 1
X in 1 to Table 13 represents the number MH X of hydrogen stored in the hydrogen storage alloy.

【0221】[0221]

【表11】 [Table 11]

【0222】[0222]

【表12】 [Table 12]

【0223】[0223]

【表13】 [Table 13]

【0224】前記表11〜表13から明らかなように水
素吸蔵合金をメカニカル処理を施すことによって、表面
の活性化が図られて水素の吸蔵特性が向上することがわ
かる。
As can be seen from Tables 11 to 13, it is understood that the mechanical treatment of the hydrogen storage alloy activates the surface and improves the hydrogen storage characteristics.

【0225】(実施例93)前記実施例61により得ら
れた水素吸蔵合金粉末と電解銅粉を重量比が1:1の割
合で混合し、この混合体1gを錠剤成型器(内径10m
mφ)で圧力20トンで3分間加圧することによりペレ
ットを作製した。このペレットをニッケルの金網で挟み
込み、周辺部をスポット溶接して圧接し、さらにニッケ
ルのリード線をスポット溶接することにより水素吸蔵合
金電極(負極)を作製した。
(Example 93) The hydrogen-absorbing alloy powder obtained in Example 61 and electrolytic copper powder were mixed in a weight ratio of 1: 1 and 1 g of this mixture was tableted (inner diameter: 10 m).
Pellets were produced by pressurizing with mφ) at a pressure of 20 tons for 3 minutes. The pellet was sandwiched by a nickel wire mesh, the peripheral portion was spot-welded and pressure-welded, and a nickel lead wire was spot-welded to produce a hydrogen storage alloy electrode (negative electrode).

【0226】(比較例15)メカニカル処理が施されて
いないMg2 Ni水素吸蔵合金粉末を用いた以外、実施
例93と同様な方法により水素吸蔵合金電極(負極)を
作製した。
(Comparative Example 15) A hydrogen storage alloy electrode (negative electrode) was prepared in the same manner as in Example 93, except that the Mg 2 Ni hydrogen storage alloy powder that had not been mechanically treated was used.

【0227】実施例93および比較例15の負極を対極
である焼結式ニッケル電極とともに8規定の水酸化カリ
ウム水溶液にそれぞれ浸漬し、25℃の温度下にて充放
電サイクル試験を行った。充放電条件は、水素吸蔵合金
1g当たり100mAの電流で10時間充電した後、1
0分間休止し、水素吸蔵合金1g当たり20mAの電流
で酸化水銀電極に対して−0.5Vになるまで放電を行
うサイクルを繰り返した。その結果を図10に示す。な
お、図10中のAはメカニカル処理を施さないMg2
i水素吸蔵合金を含む負極を用いた比較例15の充放電
特性線、Bはメカニカル処理された水素吸蔵合金を含む
負極を用いた実施例93の充放電特性線である。
The negative electrodes of Example 93 and Comparative Example 15 were each immersed in an aqueous 8N potassium hydroxide solution together with a counter electrode of a sintered nickel electrode, and a charge / discharge cycle test was conducted at a temperature of 25 ° C. Charge / discharge conditions are as follows: 1 hour after charging with a current of 100 mA / g of hydrogen storage alloy for 10 hours.
A cycle of resting for 0 minute and discharging at a current of 20 mA per gram of hydrogen storage alloy to −0.5 V with respect to the mercury oxide electrode was repeated. The result is shown in FIG. Incidentally, A in FIG. 10 is Mg 2 N without mechanical treatment.
i is the charge / discharge characteristic line of Comparative Example 15 using the negative electrode containing the hydrogen storage alloy, and B is the charge / discharge characteristic line of Example 93 using the negative electrode containing the mechanically treated hydrogen storage alloy.

【0228】図10から明らかなように比較例15(特
性線A)では、常温では充放電することができず、放電
容量はほとんど示さない。これに対し、前記実施例93
(特性線B)は1サイクル目から放電容量が750mA
h/gを示しており、メカニカル処理によって放電容量
を著しく増大させることが可能である。したがって、メ
カニカル処理は水素吸蔵合金を含む負極を備えた蓄電池
の放電特性を著しく改善させることができる極めて有効
な方法である。
As is apparent from FIG. 10, in Comparative Example 15 (characteristic line A), charging / discharging cannot be performed at room temperature, and almost no discharge capacity is shown. On the other hand, in Example 93,
(Characteristic line B) shows discharge capacity of 750 mA from the first cycle
h / g is shown, and the discharge capacity can be remarkably increased by the mechanical treatment. Therefore, the mechanical treatment is a very effective method that can significantly improve the discharge characteristics of the storage battery provided with the negative electrode containing the hydrogen storage alloy.

【0229】(実施例94〜97および比較例15)M
2 Ni水素吸蔵合金をステンレス鋼製の二重蓋付き容
器にステンレス鋼製のボールと共に入れ、酸素濃度1p
pm以下、水分濃度0.5ppm以下に制御されたアル
ゴン雰囲気で満たし、Oリングで前記容器を密閉した
後、回転数200rpmにてボールミル(メカニカル処
理)を2時間、50時間、200時間および800時間
それぞれ行って4種の表面改質水素吸蔵合金粉末を得
た。
(Examples 94 to 97 and Comparative Example 15) M
g 2 Ni hydrogen storage alloy was placed in a stainless steel container with a double lid together with stainless steel balls, and the oxygen concentration was 1 p
After filling with an argon atmosphere controlled to pm or less and a water concentration of 0.5 ppm or less and sealing the container with an O-ring, a ball mill (mechanical treatment) at a rotation speed of 200 rpm for 2 hours, 50 hours, 200 hours and 800 hours. Each was performed to obtain four kinds of surface-modified hydrogen storage alloy powder.

【0230】得られた各表面改質水素吸蔵合金粉末およ
びメカニカル処理を施さないMg2Ni水素吸蔵合金粉
末(比較例15)を用いて実施例93と同様な方法によ
り水素吸蔵合金電極(負極)を作製した。これら負極を
対極である焼結式ニッケル電極とともに8規定の水酸化
カリウム水溶液にそれぞれ浸漬し、25℃の温度下にて
実施例93と同様な条件で充放電サイクル試験を行い、
最大放電容量を測定した。その結果を下記表14に示
す。なお、下記表14には使用する水素吸蔵合金粉末の
平均粒径を併記する。
By using each of the obtained surface-modified hydrogen storage alloy powders and Mg 2 Ni hydrogen storage alloy powders without mechanical treatment (Comparative Example 15), a hydrogen storage alloy electrode (negative electrode) was prepared in the same manner as in Example 93. Was produced. Each of these negative electrodes was immersed in an aqueous 8N potassium hydroxide solution together with a counter electrode of a sintered nickel electrode, and a charge / discharge cycle test was performed under the same conditions as in Example 93 at a temperature of 25 ° C.
The maximum discharge capacity was measured. The results are shown in Table 14 below. The average particle size of the hydrogen storage alloy powder used is also shown in Table 14 below.

【0231】[0231]

【表14】 [Table 14]

【0232】表14から明らかなようにメカニカル処理
時間を増大させるにしたがって、水素吸蔵合金粉末の平
均粒径は小さくなり、放電容量を増大させることができ
ることがわかる。
As is clear from Table 14, as the mechanical treatment time is increased, the average particle size of the hydrogen storage alloy powder becomes smaller and the discharge capacity can be increased.

【0233】(実施例98〜101および比較例15)
Mg2 Ni水素吸蔵合金をステンレス鋼製の二重蓋付き
容器にステンレス鋼製のボールと共に入れ、酸素濃度1
ppm以下、水分濃度0.5ppm以下に制御されたア
ルゴン雰囲気で満たし、Oリングで前記容器を密閉した
後、回転数200rpmにてボールミル(メカニカル処
理)を3時間、40時間、300時間および650時間
それぞれ行って4種の表面改質水素吸蔵合金粉末を得
た。
(Examples 98 to 101 and Comparative Example 15)
The Mg 2 Ni hydrogen storage alloy was placed in a stainless steel container with a double lid together with stainless steel balls, and the oxygen concentration was set to 1
After filling with an argon atmosphere controlled to be ppm or less and a water concentration of 0.5 ppm or less, and sealing the container with an O-ring, a ball mill (mechanical treatment) was performed at a rotation speed of 200 rpm for 3 hours, 40 hours, 300 hours, and 650 hours. Each was performed to obtain four kinds of surface-modified hydrogen storage alloy powder.

【0234】得られた各表面改質水素吸蔵合金粉末およ
びメカニカル処理を施さないMg2Ni水素吸蔵合金粉
末(比較例15)を用いて実施例93と同様な方法によ
り水素吸蔵合金電極(負極)を作製した。これら負極を
対極である焼結式ニッケル電極とともに8規定の水酸化
カリウム水溶液にそれぞれ浸漬し、25℃の温度下にて
実施例93と同様な条件で充放電サイクル試験を行い、
最大放電容量を測定した。その結果を下記表15に示
す。なお、下記表15には使用する水素吸蔵合金粉末の
Δ(2θ2 )[CuKαを線源としたX線回折ピークに
おいて、三強線のうち少なくとも一つのピークでの半価
幅]を併記する。
A hydrogen storage alloy electrode (negative electrode) was prepared in the same manner as in Example 93, using the obtained surface-modified hydrogen storage alloy powder and the Mg 2 Ni hydrogen storage alloy powder that was not mechanically treated (Comparative Example 15). Was produced. Each of these negative electrodes was immersed in an aqueous 8N potassium hydroxide solution together with a counter electrode of a sintered nickel electrode, and a charge / discharge cycle test was performed under the same conditions as in Example 93 at a temperature of 25 ° C.
The maximum discharge capacity was measured. The results are shown in Table 15 below. In addition, in Table 15 below, Δ (2θ 2 ) of the hydrogen-absorbing alloy powder used [half-width of at least one of the three strong lines in the X-ray diffraction peak using CuKα as a radiation source] is also shown. .

【0235】[0235]

【表15】 [Table 15]

【0236】前記表15から明らかなようにメカニカル
処理時間を増大させるにしたがって、水素吸蔵合金粉末
の結晶子が小さくなると共に水素吸蔵合金内に不均一歪
みが生成するので、Δ(2θ2 )の値が増大し、放電容
量を増大させることができることがわかる。
As is clear from Table 15, as the mechanical treatment time is increased, the crystallites of the hydrogen storage alloy powder become smaller and the non-uniform strain is generated in the hydrogen storage alloy. Therefore, Δ (2θ 2 ) It can be seen that the value increases and the discharge capacity can be increased.

【0237】(実施例102〜106および比較例1
5)Mg2 Ni水素吸蔵合金をステンレス鋼製の二重蓋
付き容器にステンレス鋼製のボールと共に入れ、酸素濃
度1ppm以下、水分濃度0.5ppm以下に制御され
たアルゴン雰囲気で満たし、Oリングで前記容器を密閉
した後、回転数200rpmにてボールミル(メカニカ
ル処理)を0.5時間、2.5時間、15時間、250
時間および700時間それぞれ行って5種の表面改質水
素吸蔵合金粉末を得た。
(Examples 102 to 106 and Comparative Example 1)
5) The Mg 2 Ni hydrogen storage alloy was put into a stainless steel container with a double lid together with stainless steel balls, filled with an argon atmosphere controlled to have an oxygen concentration of 1 ppm or less and a water concentration of 0.5 ppm or less, and the O-ring was used for the container. After sealing, the ball mill (mechanical treatment) was rotated at 200 rpm for 0.5 hours, 2.5 hours, 15 hours, 250
Time and 700 hours respectively to obtain 5 kinds of surface modified hydrogen storage alloy powder.

【0238】得られた各表面改質水素吸蔵合金粉末およ
びメカニカル処理を施さないMg2Ni水素吸蔵合金粉
末(比較例15)を用いて実施例93と同様な方法によ
り水素吸蔵合金電極(負極)を作製した。これら負極を
対極である焼結式ニッケル電極とともに8規定の水酸化
カリウム水溶液にそれぞれ浸漬し、25℃の温度下にて
実施例93と同様な条件で充放電サイクル試験を行い、
最大放電容量を測定した。その結果を下記表16に示
す。なお、下記表16には使用する水素吸蔵合金粉末の
結晶子の大きさを併記する。
By using each of the obtained surface-modified hydrogen storage alloy powder and the Mg 2 Ni hydrogen storage alloy powder not subjected to mechanical treatment (Comparative Example 15), a hydrogen storage alloy electrode (negative electrode) was prepared in the same manner as in Example 93. Was produced. Each of these negative electrodes was immersed in an aqueous 8N potassium hydroxide solution together with a counter electrode of a sintered nickel electrode, and a charge / discharge cycle test was performed under the same conditions as in Example 93 at a temperature of 25 ° C.
The maximum discharge capacity was measured. The results are shown in Table 16 below. The size of the crystallite of the hydrogen storage alloy powder used is also shown in Table 16 below.

【0239】[0239]

【表16】 [Table 16]

【0240】前記表16から明らかなようにメカニカル
処理時間を増大させるにしたがって、水素吸蔵合金粉末
の結晶子が小さくなり、それによってもその放電容量が
増大することがわかる。
As is clear from Table 16, as the mechanical treatment time is increased, the crystallites of the hydrogen storage alloy powder become smaller, which also increases the discharge capacity.

【0241】(実施例107〜113)Mg2 Ni水素
吸蔵合金をステンレス鋼製の二重蓋付き容器にステンレ
ス鋼製のボールと共に入れ、真空、不活性ガス(アルゴ
ン、窒素、ヘリウム)、水素、酸素または空気の計7種
の雰囲気で満たした。それぞれの雰囲気下において、O
リングで前記容器を密閉した後、回転数200rpmに
てボールミル(メカニカル処理)を100時間それぞれ
行って7種の表面改質水素吸蔵合金粉末を得た。
(Examples 107 to 113) The Mg 2 Ni hydrogen storage alloy was placed in a container made of stainless steel with a double lid together with balls made of stainless steel, and vacuum, inert gas (argon, nitrogen, helium), hydrogen, oxygen or It was filled with a total of seven atmospheres of air. O in each atmosphere
After sealing the container with a ring, a ball mill (mechanical treatment) was performed at a rotation speed of 200 rpm for 100 hours to obtain seven kinds of surface-modified hydrogen storage alloy powder.

【0242】得られた各表面改質水素吸蔵合金粉末を用
いて実施例93と同様な方法により水素吸蔵合金電極
(負極)を作製した。これら負極を対極である焼結式ニ
ッケル電極とともに8規定の水酸化カリウム水溶液にそ
れぞれ浸漬し、25℃の温度下にて実施例93と同様な
条件で充放電サイクル試験を行い、最大放電容量を測定
した。その結果を下記表17に示す。
Using each of the surface-modified hydrogen storage alloy powders thus obtained, a hydrogen storage alloy electrode (negative electrode) was produced in the same manner as in Example 93. Each of these negative electrodes was immersed in an aqueous 8N potassium hydroxide solution together with a counter electrode, a sintered nickel electrode, and subjected to a charge / discharge cycle test under the same conditions as in Example 93 at a temperature of 25 ° C. to determine the maximum discharge capacity. It was measured. The results are shown in Table 17 below.

【0243】[0243]

【表17】 [Table 17]

【0244】前記表17から明らかなようにメカニカル
処理は、真空、不活性ガスもしくは水素の雰囲気下で行
うことが好ましく、これらの雰囲気下のメカニカル処理
によって放電容量を著しく増大できることがわかる。
As is clear from Table 17, it is preferable that the mechanical treatment is carried out in an atmosphere of vacuum, inert gas or hydrogen, and it can be seen that the discharge capacity can be remarkably increased by the mechanical treatment in these atmospheres.

【0245】(実施例114〜160および比較例1
5)下記表18〜表20に示すように水素吸蔵合金を様
々な条件でメカニカル処理を行って表面改質し、これら
水素吸蔵合金を含む負極を前記実施例93と同様な方法
により作製し、さらにこれら負極を対極である焼結式ニ
ッケル電極とともに8規定の水酸化カリウム水溶液にそ
れぞれ浸漬し、25℃の温度下にて実施例93と同様な
条件で充放電サイクル試験を行い、最大放電容量を測定
した。その結果を下記表18〜表20に示す。
(Examples 114 to 160 and Comparative Example 1)
5) As shown in Tables 18 to 20 below, the hydrogen storage alloys were subjected to mechanical treatment under various conditions for surface modification, and a negative electrode containing these hydrogen storage alloys was prepared by the same method as in Example 93 above. Furthermore, each of these negative electrodes was immersed in an aqueous 8N potassium hydroxide solution together with a counter electrode of a sintered nickel electrode, and a charge / discharge cycle test was performed under the same conditions as in Example 93 at a temperature of 25 ° C. to determine the maximum discharge capacity. Was measured. The results are shown in Tables 18 to 20 below.

【0246】[0246]

【表18】 [Table 18]

【0247】[0247]

【表19】 [Table 19]

【0248】[0248]

【表20】 [Table 20]

【0249】前記表18〜表20から明らかなように水
素吸蔵合金にメカニカルな処理を施すことにより放電容
量を増大させることが可能となり、充放電特性が著しく
向上することがわかる。
As can be seen from Tables 18 to 20, it is possible to increase the discharge capacity by subjecting the hydrogen storage alloy to a mechanical treatment, and the charge / discharge characteristics are remarkably improved.

【0250】(実施例161〜166および比較例16
〜18)Mg1.9 Al0.1 Ni1.05の組成の水素吸蔵合
金に炭素粉末、ポリテトラフルオロエチレンを種々の量
で混合した後、ロールによりシート状とし、これらをニ
ッケル金網に圧着することにより9種の水素電極(負
極)を作製した。これらの水素電極は、ポリテトラフル
オロエチレンの添加量などの組成比や圧着シートに加工
する際の圧力等により撥水性が変化するが、合わせて前
記水素吸蔵合金のイオンの溶出速度も変化する。
(Examples 161-166 and Comparative Example 16)
-18) After mixing carbon powder and polytetrafluoroethylene in various amounts with a hydrogen storage alloy having a composition of Mg 1.9 Al 0.1 Ni 1.05, a sheet is formed by a roll, and these are pressed into a nickel wire mesh to form 9 kinds of materials. A hydrogen electrode (negative electrode) was produced. The water repellency of these hydrogen electrodes changes depending on the composition ratio such as the addition amount of polytetrafluoroethylene and the pressure when processing the pressure-bonded sheet, but the ion elution rate of the hydrogen storage alloy also changes.

【0251】得られた各水素電極を8規定度の水酸化カ
リウム水溶液中に浸漬し、常温で充放電を行った。充電
条件は100mA/g合金の電流で10時間、放電条件
は20mA/g合金の電流で水銀酸化水銀電極基準で−
0.5Vまでとした。この方法で充放電を繰り返した際
の20サイクル目と3サイクル目の容量の比と、イオン
溶出速度との関係を下記表21に示す。なお、イオンの
溶出速度は水酸化アルカリ水溶液中に水素電極を5時間
浸漬し、溶出成分量を誘導結合型プラズマ分光により定
量して求めた。水酸化アルカリ水溶液の量は水素電極中
の合金1gあたり約100mlとした。
Each of the obtained hydrogen electrodes was immersed in a potassium hydroxide aqueous solution having a normality of 8 and charged and discharged at room temperature. The charging condition was a current of 100 mA / g alloy for 10 hours, and the discharging condition was a current of 20 mA / g alloy based on mercury-mercury oxide electrode standard.
Up to 0.5V. Table 21 below shows the relationship between the ratio of the capacity at the 20th cycle and the capacity at the 3rd cycle and the ion elution rate when charging and discharging were repeated by this method. The ion elution rate was determined by immersing the hydrogen electrode in an alkali hydroxide aqueous solution for 5 hours and quantifying the amount of the elution component by inductively coupled plasma spectroscopy. The amount of the alkali hydroxide aqueous solution was about 100 ml per 1 g of the alloy in the hydrogen electrode.

【0252】[0252]

【表21】 [Table 21]

【0253】(実施例167〜175)下記表22に示
す組成の水素吸蔵合金に炭素粉末、ポリテトラフルオロ
エチレンを種々の量で混合した後、ロールによりシート
状とし、これらをニッケル金網に圧着することにより9
種の水素電極(負極)を作製した。
(Examples 167 to 175) Carbon powder and polytetrafluoroethylene were mixed in various amounts with a hydrogen storage alloy having the composition shown in Table 22 below, and the mixture was formed into a sheet with a roll, and these were pressed onto a nickel wire mesh. By 9
A seed hydrogen electrode (negative electrode) was prepared.

【0254】得られた各水素電極を8規定度の水酸化カ
リウム水溶液中に浸漬し、常温で実施例161と同様な
条件で充放電を行い、充放電を繰り返した際の20サイ
クル目と3サイクル目の容量の比と、実施例161と同
様な方法で求めたイオン溶出速度との関係を下記表22
に示す。
Each of the obtained hydrogen electrodes was immersed in an aqueous potassium hydroxide solution of 8 normality, charged and discharged at room temperature under the same conditions as in Example 161, and the 20th cycle and 3rd cycle when the charging and discharging were repeated. Table 22 below shows the relationship between the capacity ratio at the cycle and the ion elution rate obtained by the same method as in Example 161.
Shown in

【0255】[0255]

【表22】 [Table 22]

【0256】前記表21および表22から明らかなよう
に(a) 常温の水酸化アルカリ水溶液中へのマグネシウム
イオンの溶出速度が0.5mg/kg合金/hr以下
か、60℃の水酸化アルカリ水溶液中へのマグネシウム
イオンの溶出速度が4mg/kg合金/hr以下か、い
ずれかであり、かつ(b) 常温の水酸化アルカリ水溶液中
への合金成分元素の溶出速度が1.5mg/kg合金/
hr以下か、60℃の水酸化アルカリ水溶液中への合金
成分元素の溶出速度が20mg/kg合金/hr以下
か、いずれかである水素吸蔵合金を含む水素電極(実施
例161〜175)を備えた模擬セルは、前記条件から
外れる水素吸蔵合金を含む水素電極(比較例16〜1
8)を備えた模擬セルに比べて高い容量を有することが
わかる。
As is clear from Tables 21 and 22, (a) the elution rate of magnesium ions into an aqueous alkali hydroxide solution at room temperature is 0.5 mg / kg alloy / hr or less, or an aqueous alkali hydroxide solution at 60 ° C. The elution rate of magnesium ion into the alloy is 4 mg / kg alloy / hr or less, and (b) the elution rate of alloying element into the aqueous alkali hydroxide solution at room temperature is 1.5 mg / kg alloy /
Equipped with a hydrogen electrode (Examples 161 to 175) containing a hydrogen storage alloy having an elution rate of an alloy component element in an aqueous solution of alkali hydroxide of 60 ° C. of 20 mg / kg alloy / hr or less. The simulated cell is a hydrogen electrode containing a hydrogen storage alloy that deviates from the above conditions (Comparative Examples 16 to 1).
It can be seen that it has a higher capacity than the simulated cell with 8).

【0257】(実施例176〜184および比較例1
9)実施例161、167、168、169、172、
173、174および比較例18で用いた水素電極(負
極)をペースト式ニッケル極(正極)にナイロン不織布
を介してそれぞれ重ねた後、円筒状に捲回して8種の電
極群を作製した。これら電極群をAAサイズの電池容器
へ挿入し、8規定の水酸化カリウムを注入した後、安全
弁付きの封口板により封口することにより前述した図3
に示す5種のAA型のニッケル水素蓄電池を組み立て
た。
(Examples 176 to 184 and Comparative Example 1)
9) Examples 161, 167, 168, 169, 172,
The hydrogen electrodes (negative electrodes) used in 173, 174 and Comparative Example 18 were overlaid on a paste type nickel electrode (positive electrode) via a nylon non-woven fabric, and then wound into a cylindrical shape to prepare eight types of electrode groups. By inserting these electrode groups into an AA size battery container, injecting 8 N potassium hydroxide, and then sealing with a sealing plate equipped with a safety valve, as shown in FIG.
5 types of AA type nickel-metal hydride storage batteries shown in FIG.

【0258】得られた各蓄電池を充電条件50mA/g
合金の電流で10時間、放電条件20mA/g合金の電
流で電池電圧0.9Vまで、の条件の下に充放電を繰り
返し、3サイクル目および20サイクル目の放電容量を
比較した。また、電池製造後30日目に分解し、電解液
中のMgイオン量の分析を誘導結合型プラズマ分光によ
り行った。これらの結果を下記表23に示す。
The obtained storage batteries were charged under a charging condition of 50 mA / g.
Charging and discharging were repeated under the conditions of the alloy current for 10 hours and the discharge condition of 20 mA / g alloy current up to the battery voltage of 0.9 V, and the discharge capacities at the third cycle and the 20th cycle were compared. Further, the battery was decomposed 30 days after its production, and the amount of Mg ions in the electrolytic solution was analyzed by inductively coupled plasma spectroscopy. The results are shown in Table 23 below.

【0259】[0259]

【表23】 [Table 23]

【0260】前記表23から明らかなようにアルカリ電
解液を注入して前記容器を密閉した後、30日間以上経
過した時点での前記アルカリ電解液中のマグネシウムイ
オン濃度が2.2mg/リットル以下である実施例17
5〜181の蓄電池は前記条件から外れる比較例19の
蓄電池に比べて高い容量を有することがわかる。
As is clear from Table 23, the magnesium ion concentration in the alkaline electrolyte after the injection of the alkaline electrolyte and sealing the container for 30 days or more was 2.2 mg / liter or less. Example 17
It can be seen that the storage batteries of Nos. 5 to 181 have a higher capacity than the storage battery of Comparative Example 19 which deviates from the above conditions.

【0261】[0261]

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係わる水素
吸蔵合金は、軽量・大容量で廉価であるという本来の特
徴のほかに、低温吸蔵特性や化学的安定性が優れるた
め、これまで他の合金系を用いてきた各種応用分野(水
素の貯蔵・輸送、熱の貯蔵・輸送、熱−機械エネルギー
変換、水素の分離・精製、水素同位体の分離、水素を活
物質とする電池、合成化学における触媒、温度センサな
ど)がより拡大され、さらに水素吸蔵合金利用の新しい
分野の開拓を図ることができる等顕著な効果を奏する。
As described above in detail, the hydrogen storage alloy according to the present invention is excellent in low-temperature storage characteristics and chemical stability in addition to the original characteristics of being lightweight, large capacity, and low price. Various application fields that have used other alloy systems (hydrogen storage / transport, heat storage / transport, heat-mechanical energy conversion, hydrogen separation / purification, hydrogen isotope separation, batteries using hydrogen as an active material, The catalysts, temperature sensors, etc. in synthetic chemistry are further expanded, and further remarkable effects can be achieved, such as the development of new fields for utilizing hydrogen storage alloys.

【0262】また、本発明に係わる水素吸蔵合金および
その表面改質法は、活性化が容易で、水素の吸蔵特性を
向上させることができる。このような水素吸蔵合金を負
極および同負極を備えたアルカリ蓄電池は、大容量化が
達成される。
Further, the hydrogen storage alloy and the surface modification method thereof according to the present invention can be easily activated and the hydrogen storage characteristics can be improved. A large capacity is achieved in an alkaline storage battery including such a hydrogen storage alloy as a negative electrode and the negative electrode.

【0263】さらに本発明に係わる電池用負極およびア
ルカリ蓄電池は、従来困難とされていたマグネシウム含
有水素吸蔵合金の充放電反応への応用を可能とすること
によって、充放電反応を長期にわたって安定化すること
が可能で、かつ高い容量を有する等顕著な効果を奏す
る。
Further, the battery negative electrode and the alkaline storage battery according to the present invention stabilize the charge / discharge reaction for a long period of time by enabling the application of the magnesium-containing hydrogen storage alloy, which has been conventionally difficult, to the charge / discharge reaction. It is possible to obtain a remarkable effect such as having a high capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】Mg−Ni系合金の状態図。FIG. 1 is a state diagram of a Mg—Ni alloy.

【図2】La−Ni系合金の状態図。FIG. 2 is a state diagram of a La—Ni based alloy.

【図3】本発明に係わる円筒形アルカリ蓄電池を示す部
分切欠斜視図。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing a cylindrical alkaline storage battery according to the present invention.

【図4】Mg2 Niy のyと溶出マグネシウム量との関
係を示す特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between y of Mg 2 Ni y and the amount of eluted magnesium.

【図5】帯状合金片の最大応力の測定を説明するための
図。
FIG. 5 is a diagram for explaining measurement of maximum stress of strip-shaped alloy pieces.

【図6】本発明の実施例に用いられる温度スキャンニン
グ式水素吸蔵放出特性評価装置を示す概略図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a temperature scanning type hydrogen storage / release characteristic evaluation device used in an example of the present invention.

【図7】実施例16、17および比較例3、11の水素
吸蔵合金の温度上昇に伴う圧力変化(水素吸蔵合金の水
素吸蔵に伴う圧力減少)を示す特性図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a pressure change (temperature decrease due to hydrogen storage of the hydrogen storage alloys) with temperature rise of the hydrogen storage alloys of Examples 16 and 17 and Comparative Examples 3 and 11.

【図8】実施例18および比較例3の水素吸蔵合金の温
度上昇に伴う圧力変化(水素吸蔵合金の水素吸蔵に伴う
圧力減少)を示す特性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a pressure change (temperature decrease due to hydrogen storage of the hydrogen storage alloy) with a temperature rise of the hydrogen storage alloys of Example 18 and Comparative Example 3.

【図9】表面改質前および表面改質後のMg2 Ni水素
吸蔵合金における25℃での水素吸蔵時の圧力変化を示
す特性図。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing pressure changes during hydrogen storage at 25 ° C. in a Mg 2 Ni hydrogen storage alloy before and after surface modification.

【図10】実施例94および比較例15における負極を
備えた模擬セルのサイクル数と放電容量との関係を示す
特性図。
10 is a characteristic diagram showing the relationship between the number of cycles and the discharge capacity of the simulated cell provided with the negative electrode in Example 94 and Comparative Example 15. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容器、2…正極、4…負極、5…電極群、7…封口
板、31…水素ボンベ、33…試料容器、35…真空ポ
ンプ、36…圧力計、39…ヒータ、41…コンピュー
タ、42…温度コントローラ。
1 ... Container, 2 ... Positive electrode, 4 ... Negative electrode, 5 ... Electrode group, 7 ... Seal plate, 31 ... Hydrogen cylinder, 33 ... Sample container, 35 ... Vacuum pump, 36 ... Pressure gauge, 39 ... Heater, 41 ... Computer, 42 ... Temperature controller.

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I) で表される合金を含むこ
とを特徴とする水素吸蔵合金。 Mg2 M1y …(I) ただし、M1は、Mg、水素と発熱的に反応し得る元
素、AlおよびB以外の元素であって、水素と発熱的に
反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、y
は1<y≦1.5として規定される。
1. A hydrogen storage alloy comprising an alloy represented by the following general formula (I): Mg 2 M 1 y (I) However, M 1 is at least one element selected from Mg, an element capable of reacting exothermically with hydrogen, an element other than Al and B, and not reacting exothermically with hydrogen. , Y
Is defined as 1 <y ≦ 1.5.
【請求項2】 下記一般式(II)で表される合金を含むこ
とを特徴とする水素吸蔵合金。 Mg2-x M2x M1y …(II) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xは0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として
規定される。
2. A hydrogen storage alloy comprising an alloy represented by the following general formula (II). Mg 2-x M2 x M1 y (II) where M2 is an element that can react exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and which does not react exothermically with hydrogen, and x is 0 <x ≦ 1.0. , Y is defined as 1 <y ≦ 2.5.
【請求項3】 下記一般式(III) で表される合金を含む
ことを特徴とする水素吸蔵合金。 M2-x M2x M1y …(III) ただし、Mは、Be、Ca、Sr、Ba、Y、Ra、L
a、Ce、Pr、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D
y、Ho、Er、Tm、Tb、Lu、Ti、Zr、H
f、Pd、Ptから選ばれる少なくとも1つの元素、M
2は水素と発熱的に反応し得る元素、AlおよびBから
選ばれるM以外の少なくとも1つの元素、M1はMおよ
びM2以外の元素であって、水素と発熱的に反応しない
元素から選ばれる少なくとも1つの元素、xおよびyは
それぞれ0.01<x≦1.0、0.5<y≦1.5と
して規定される。
3. A hydrogen storage alloy comprising an alloy represented by the following general formula (III): M 2-x M2 x M1 y (III) where M is Be, Ca, Sr, Ba, Y, Ra, L
a, Ce, Pr, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, D
y, Ho, Er, Tm, Tb, Lu, Ti, Zr, H
at least one element selected from f, Pd, and Pt, M
2 is an element capable of reacting exothermically with hydrogen, at least one element other than M selected from Al and B, M1 is an element other than M and M2, and is at least selected from an element which does not react exothermically with hydrogen One element, x and y, is defined as 0.01 <x ≦ 1.0 and 0.5 <y ≦ 1.5, respectively.
【請求項4】 水素吸蔵合金をR−X化合物(ただしR
はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール
基またはその置換体、Xはハロゲン元素を示す)により
処理することを特徴とする水素吸蔵合金の表面改質方
法。
4. A hydrogen storage alloy is used as an RX compound (provided that R
Is an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group or a substitution product thereof, and X is a halogen element).
【請求項5】 CuKαを線源としたX線回折により得
られたピークにおいて、三強線のピークのうち、少なく
とも一つのピークでの半価幅Δ(2θ)が0.3°≦Δ
(2θ)≦10°であることを特徴とする水素吸蔵合
金。
5. A half-value width Δ (2θ) of at least one of the peaks of the three strong lines in a peak obtained by X-ray diffraction using CuKα as a radiation source is 0.3 ° ≦ Δ.
(2θ) ≦ 10 °, a hydrogen storage alloy.
【請求項6】 マグネシウムを10%以上含む合金で、
CuKαを線源としたX線回折ピークにおいて、20°
付近におけるピークでの見かけの半価幅Δ(2θ1 )が
0.3°≦Δ(2θ1 )≦10°であるか、または40
°付近のピークでの見かけの半価幅Δ(2θ2 )が0.
3°≦Δ(2θ2 )≦10°であることを特徴とする水
素吸蔵合金。
6. An alloy containing 10% or more of magnesium,
20 ° at the X-ray diffraction peak with CuKα as the radiation source
The apparent half width Δ (2θ 1 ) at the peak in the vicinity is 0.3 ° ≦ Δ (2θ 1 ) ≦ 10 °, or 40
The apparent full width at half maximum Δ (2θ 2 ) at the peak near 0 ° is 0.
A hydrogen storage alloy, wherein 3 ° ≦ Δ (2θ 2 ) ≦ 10 °.
【請求項7】 水素吸蔵合金を真空、不活性ガスもしく
は水素の雰囲気下でメカニカルな処理を施すことを特徴
とする水素吸蔵合金の表面改質方法。
7. A method for surface modification of a hydrogen storage alloy, which comprises subjecting the hydrogen storage alloy to mechanical treatment in a vacuum, an atmosphere of an inert gas or hydrogen.
【請求項8】 下記一般式(I) で表される水素吸蔵合金
を含む電池用負極。 Mg2 M1y …(I) ただし、M1は、Mg、水素と発熱的に反応し得る元
素、AlおよびB以外の元素であって、水素と発熱的に
反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、y
は1<y≦1.5として規定される。
8. A negative electrode for a battery containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (I). Mg 2 M 1 y (I) However, M 1 is at least one element selected from Mg, an element capable of reacting exothermically with hydrogen, an element other than Al and B, and not reacting exothermically with hydrogen. , Y
Is defined as 1 <y ≦ 1.5.
【請求項9】 下記一般式(I) で表される水素吸蔵合金
を含む負極を備えたことを特徴とするアルカリ二次電
池。 Mg2 M1y …(I) ただし、M1は、Mg、水素と発熱的に反応し得る元
素、AlおよびB以外の元素であって、水素と発熱的に
反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの元素、y
は1<y≦1.5として規定される。
9. An alkaline secondary battery comprising a negative electrode containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (I). Mg 2 M 1 y (I) However, M 1 is at least one element selected from Mg, an element capable of reacting exothermically with hydrogen, an element other than Al and B, and not reacting exothermically with hydrogen. , Y
Is defined as 1 <y ≦ 1.5.
【請求項10】 下記一般式(II)で表される水素吸蔵合
金を含む電池用負極。 Mg2-x M2x M1y …(II) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xは0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として
規定される。
10. A negative electrode for a battery containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (II). Mg 2-x M2 x M1 y (II) where M2 is an element that can react exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and which does not react exothermically with hydrogen, and x is 0 <x ≦ 1.0. , Y is defined as 1 <y ≦ 2.5.
【請求項11】 下記一般式(II)で表される水素吸蔵合
金を含む負極を備えたことを特徴とするアルカリ二次電
池。 Mg2-x M2x M1y …(II) ただし、M2は、水素と発熱的に反応し得る元素、Al
およびBから選ばれるMg以外の少なくとも1つの元
素、M1はMgおよびM2以外の元素であって、水素と
発熱的に反応しない元素から選ばれる少なくとも1つの
元素、xは0<x≦1.0、yは1<y≦2.5として
規定される。
11. An alkaline secondary battery comprising a negative electrode containing a hydrogen storage alloy represented by the following general formula (II). Mg 2-x M2 x M1 y (II) where M2 is an element that can react exothermically with hydrogen, Al
And at least one element other than Mg selected from B, M1 is at least one element selected from the elements other than Mg and M2 and which does not react exothermically with hydrogen, and x is 0 <x ≦ 1.0. , Y is defined as 1 <y ≦ 2.5.
【請求項12】 CuKαを線源としたX線回折により
得られたピークにおいて、三強線のピークのうち、少な
くとも一つのピークでの半価幅Δ(2θ)が0.3°≦
Δ(2θ)≦10°である水素吸蔵合金を含むことを特
徴とする電池用負極。
12. A peak obtained by X-ray diffraction using CuKα as a radiation source has a half-value width Δ (2θ) of 0.3 ° ≦ at least one of the three strong line peaks.
A negative electrode for a battery, comprising a hydrogen storage alloy having Δ (2θ) ≦ 10 °.
【請求項13】 CuKαを線源としたX線回折により
得られたピークにおいて、三強線のピークのうち、少な
くとも一つのピークでの半価幅Δ(2θ)が0.3°≦
Δ(2θ)≦10°である水素吸蔵合金を含む負極を備
えたことを特徴とするアルカリ二次電池。
13. Among the peaks obtained by X-ray diffraction using CuKα as a radiation source, at least one of the peaks of the three strong lines has a half value width Δ (2θ) of 0.3 ° ≦.
An alkaline secondary battery comprising a negative electrode containing a hydrogen storage alloy with Δ (2θ) ≦ 10 °.
【請求項14】 マグネシウムを含む水素吸蔵合金を含
有する負極であって、6〜8規定の水酸化アルカリ水溶
液中に浸漬した際に(a) 常温の水酸化アルカリ水溶液中
へのマグネシウムイオンの溶出速度が0.5mg/kg
合金/hr以下か、60℃の水酸化アルカリ水溶液中へ
のマグネシウムイオンの溶出速度が4mg/kg合金/
hr以下か、いずれかであり、かつ(b) 常温の水酸化ア
ルカリ水溶液中への合金成分元素の溶出速度が1.5m
g/kg合金/hr以下か、60℃の水酸化アルカリ水
溶液中への合金成分元素の溶出速度が20mg/kg合
金/hr以下か、いずれかであることを特徴とする電池
用負極。
14. A negative electrode containing a hydrogen storage alloy containing magnesium, which is (a) when immersed in an aqueous solution of an alkali hydroxide having a normality of 6 to 8: (a) elution of magnesium ions into the aqueous solution of alkali hydroxide at room temperature. Speed is 0.5 mg / kg
Alloy / hr or less, or the elution rate of magnesium ions into an alkali hydroxide aqueous solution at 60 ° C is 4 mg / kg alloy /
Either less than or equal to hr, and (b) the elution rate of the alloying elements in the aqueous alkali hydroxide solution at room temperature is 1.5 m.
A negative electrode for a battery, characterized in that the elution rate of alloying component elements into an aqueous solution of alkali hydroxide at 60 ° C. is 20 mg / kg alloy / hr or less.
【請求項15】 容器内に収納されたマグネシウムを含
む水素吸蔵合金を含有する負極と、前記容器内に収納さ
れ、前記負極にセパレータを挟んで配置された正極と、
前記容器内に収容されたアルカリ電解液とを具備したア
ルカリ二次電池であって、 前記容器内に前記アルカリ電解液を注入して前記容器を
密閉した後、30日間以上経過した時点での前記アルカ
リ電解液中のマグネシウムイオン濃度が2.2mg/リ
ットル以下であることを特徴とするアルカリ二次電池。
15. A negative electrode containing a hydrogen storage alloy containing magnesium, which is housed in a container, and a positive electrode, which is housed in the container and has a separator sandwiched between the negative electrodes.
An alkaline secondary battery comprising an alkaline electrolyte contained in the container, wherein the alkaline electrolyte is injected into the container and the container is sealed, and then at a time point of 30 days or more has elapsed. An alkaline secondary battery having a magnesium ion concentration of 2.2 mg / liter or less in an alkaline electrolyte.
JP7172104A 1994-07-22 1995-07-07 Hydrogen storage alloy, surface modifying method for hydrogen storage alloy, battery cathode, and alkali secondary battery Pending JPH08311596A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7172104A JPH08311596A (en) 1994-07-22 1995-07-07 Hydrogen storage alloy, surface modifying method for hydrogen storage alloy, battery cathode, and alkali secondary battery

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17090394 1994-07-22
JP6-170903 1994-07-22
JP19851394 1994-08-23
JP6-198513 1994-08-23
JP7-83453 1995-03-16
JP8345395 1995-03-16
JP7172104A JPH08311596A (en) 1994-07-22 1995-07-07 Hydrogen storage alloy, surface modifying method for hydrogen storage alloy, battery cathode, and alkali secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08311596A true JPH08311596A (en) 1996-11-26

Family

ID=27466829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7172104A Pending JPH08311596A (en) 1994-07-22 1995-07-07 Hydrogen storage alloy, surface modifying method for hydrogen storage alloy, battery cathode, and alkali secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08311596A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH108179A (en) * 1996-06-21 1998-01-13 Sanyo Electric Co Ltd Hydrogen storage alloy
WO1999024355A1 (en) * 1997-11-07 1999-05-20 Mcgill University Hydrogen storage composition
WO2001000891A1 (en) * 1999-06-24 2001-01-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hydrogen storage alloy powder and method for producing the same
JP2001348639A (en) * 2000-06-07 2001-12-18 Dowa Mining Co Ltd Hydrogen occlusion alloy and hydrogen occluding- discharging system using the same alloy
JP2009511753A (en) * 2005-10-18 2009-03-19 エフィエーウーペー−ファクルダージ デ エンジェニャリア ダ ウニベルシダージ ド ポルト CuMg2-yLix alloy for hydrogen storage
CN104630598A (en) * 2015-03-03 2015-05-20 中国工程物理研究院材料研究所 Method for quickly selecting hydrogen isotope separating material
CN105680010A (en) * 2016-01-18 2016-06-15 吉林大学 Method and application for improving discharge capacity and high rate discharge performance of hydrogen storage alloy through Co3O4 in-site compounding

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH108179A (en) * 1996-06-21 1998-01-13 Sanyo Electric Co Ltd Hydrogen storage alloy
WO1999024355A1 (en) * 1997-11-07 1999-05-20 Mcgill University Hydrogen storage composition
US6342198B1 (en) 1997-11-07 2002-01-29 Mcgill University Hydrogen storage composition
WO2001000891A1 (en) * 1999-06-24 2001-01-04 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hydrogen storage alloy powder and method for producing the same
US6689193B1 (en) 1999-06-24 2004-02-10 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hydrogen storage alloy powder and method for producing the same
JP2001348639A (en) * 2000-06-07 2001-12-18 Dowa Mining Co Ltd Hydrogen occlusion alloy and hydrogen occluding- discharging system using the same alloy
JP2009511753A (en) * 2005-10-18 2009-03-19 エフィエーウーペー−ファクルダージ デ エンジェニャリア ダ ウニベルシダージ ド ポルト CuMg2-yLix alloy for hydrogen storage
CN104630598A (en) * 2015-03-03 2015-05-20 中国工程物理研究院材料研究所 Method for quickly selecting hydrogen isotope separating material
CN104630598B (en) * 2015-03-03 2016-05-18 中国工程物理研究院材料研究所 A kind of fast selecting goes out the method for hydrogen isotope separation material
CN105680010A (en) * 2016-01-18 2016-06-15 吉林大学 Method and application for improving discharge capacity and high rate discharge performance of hydrogen storage alloy through Co3O4 in-site compounding

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5962165A (en) Hydrogen-absorbing alloy, method of surface modification of the alloy, negative electrode for battery and alkaline secondary battery
US6130006A (en) Hydrogen-absorbing alloy
JPH11323469A (en) Hydrogen storage alloy and secondary battery
Ye et al. Effect of Ni content on the structure, thermodynamic and electrochemical properties of the non-stoichiometric hydrogen storage alloys
US6682609B1 (en) Hydrogen absorbing alloy, method of surface modification of the alloy, negative electrode for battery and alkaline secondary battery
JP5892141B2 (en) Hydrogen storage alloy and secondary battery
JP4965760B2 (en) Hydrogen storage alloy and nickel-hydrogen secondary battery using the same
EP2381514A1 (en) Hydrogen-absorbing alloy and nickel-hydrogen storage battery
JPH08311596A (en) Hydrogen storage alloy, surface modifying method for hydrogen storage alloy, battery cathode, and alkali secondary battery
KR100241813B1 (en) Hydrogen-absorbing alloy, method of surface modification of the alloy, negative electrode for battery and alkaline secondary battery
CN113166853B (en) Hydrogen storage material, negative electrode and nickel-hydrogen secondary battery
US6066415A (en) Hydrogen absorbing electrode and metal oxide-hydrogen secondary battery
JP4659936B2 (en) Hydrogen storage alloy, method for producing the same, secondary battery using the same, and electric vehicle
US5753054A (en) Hydrogen storage alloy and electrode therefrom
KR100262302B1 (en) Hydrogen-Absorbin Alloy, Negative Electrode for attery and Alkali Secondary Battery
JPH10321223A (en) Hydrogen storage electrode and metal oxide-hydrogen secondary battery
Xu et al. Microstructure and electrochemical properties of cobalt-substituted A2B7-type La–Y–Ni-based hydrogen storage alloys
EP1113513A2 (en) Hydrogen occluding alloy for battery cathode
JP3756610B2 (en) Hydrogen storage alloy and alkaline secondary battery
JP3822306B2 (en) Hydrogen storage alloy, battery negative electrode and alkaline secondary battery
JP4183292B2 (en) Secondary battery
US5468309A (en) Hydrogen storage alloy electrodes
JPH10102171A (en) Hydrogen storage alloy and secondary battery
Lee et al. Study on the electrode characteristics of hypostoichiometric Zr‐Ti‐V‐Mn‐Ni hydrogen storage alloys
Jurczyk et al. An overview of hydrogen storage system in Ni-MH batteries

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040713

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20041207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050207

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20050323

A912 Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20050415