JPH09256098A - マグネシウム系水素吸蔵合金 - Google Patents
マグネシウム系水素吸蔵合金Info
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- JPH09256098A JPH09256098A JP6866196A JP6866196A JPH09256098A JP H09256098 A JPH09256098 A JP H09256098A JP 6866196 A JP6866196 A JP 6866196A JP 6866196 A JP6866196 A JP 6866196A JP H09256098 A JPH09256098 A JP H09256098A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水素放出圧力の高いマグネシウム系水素吸蔵
合金を提供する。 【解決手段】 以下の組成： Ｍｇ2-x Ａx Ｎｉ1-y Ｂy （但し、Ａは、ホウ素、珪素、アルミニウム及び亜鉛か
らなる群から選択される元素を示し、Ｂは、銅、マンガ
ン及び亜鉛からなる群から選択される元素を示す。この
場合、Ａがアルミニウム及び亜鉛である場合には、Ｂ
は、マンガン及び亜鉛ではない。また、０＜ｘ≦0.４で
あり、かつ０＜ｙ≦0.５である。）で示されることを特
徴とするマグネシウム系水素吸蔵合金。
合金を提供する。 【解決手段】 以下の組成： Ｍｇ2-x Ａx Ｎｉ1-y Ｂy （但し、Ａは、ホウ素、珪素、アルミニウム及び亜鉛か
らなる群から選択される元素を示し、Ｂは、銅、マンガ
ン及び亜鉛からなる群から選択される元素を示す。この
場合、Ａがアルミニウム及び亜鉛である場合には、Ｂ
は、マンガン及び亜鉛ではない。また、０＜ｘ≦0.４で
あり、かつ０＜ｙ≦0.５である。）で示されることを特
徴とするマグネシウム系水素吸蔵合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マグネシウム系水
素吸蔵合金に関し、特に、水素放出圧が高く、そのた
め、水素の吸蔵及び放出温度を低下でき、しかも、水素
吸蔵量の大きいマグネシウム系水素吸蔵合金に関する。
素吸蔵合金に関し、特に、水素放出圧が高く、そのた
め、水素の吸蔵及び放出温度を低下でき、しかも、水素
吸蔵量の大きいマグネシウム系水素吸蔵合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】環境問題や、エネルギー問題を背景に、
最近水素エネルギーが注目され始めている。その中で容
易に水素を貯蔵・輸送できる手段の一つとして水素吸蔵
合金が考えられている。水素吸蔵合金に要求される重要
な特性として、一般的には水素吸蔵量が多いこと、適度
な温度で水素の吸蔵及び放出が可能なことが挙げられ
る。これらの条件をある程度満たす合金としては、例え
ば、LaNi5 系合金やTiMn1. 8 系合金等があり、今迄に開
発された水素自動車等にも用いられてきた。特に、前者
の合金は、Ni-H二次電池で実用化されている。しかしな
がら、これらの合金は、水素吸蔵量が少ないという致命
的な欠点を抱えている。そのため、電池では容量不足を
生じ、また、自動車では航続距離の不足等という問題を
生じる。これら問題を解決する手段として、これらの合
金に比べて水素吸蔵量の多いマグネシウム系水素吸蔵合
金の使用が検討されている。しかしながら、このマグネ
シウム系水素吸蔵合金は、室温付近では殆ど水素を吸蔵
及び放出しないという問題があった。
最近水素エネルギーが注目され始めている。その中で容
易に水素を貯蔵・輸送できる手段の一つとして水素吸蔵
合金が考えられている。水素吸蔵合金に要求される重要
な特性として、一般的には水素吸蔵量が多いこと、適度
な温度で水素の吸蔵及び放出が可能なことが挙げられ
る。これらの条件をある程度満たす合金としては、例え
ば、LaNi5 系合金やTiMn1. 8 系合金等があり、今迄に開
発された水素自動車等にも用いられてきた。特に、前者
の合金は、Ni-H二次電池で実用化されている。しかしな
がら、これらの合金は、水素吸蔵量が少ないという致命
的な欠点を抱えている。そのため、電池では容量不足を
生じ、また、自動車では航続距離の不足等という問題を
生じる。これら問題を解決する手段として、これらの合
金に比べて水素吸蔵量の多いマグネシウム系水素吸蔵合
金の使用が検討されている。しかしながら、このマグネ
シウム系水素吸蔵合金は、室温付近では殆ど水素を吸蔵
及び放出しないという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、水
素放出圧力の高いマグネシウム系水素吸蔵合金を提供す
ることを目的とする。
素放出圧力の高いマグネシウム系水素吸蔵合金を提供す
ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
達成するために鋭意検討した結果、以下の組成を有する
マグネシウム系水素吸蔵合金により、上記課題が確実に
達成できることを見出し、本発明に到達したものであ
る。 Ｍｇ2-x Ａx Ｎｉ1-y Ｂy （但し、Ａは、ホウ素、珪素、アルミニウム及び亜鉛か
らなる群から選択される元素を示し、Ｂは、銅、マンガ
ン及び亜鉛からなる群から選択される元素を示す。この
場合、Ａがアルミニウム及び亜鉛である場合には、Ｂ
は、マンガン及び亜鉛ではない。また、０＜ｘ≦0.４で
あり、かつ０＜ｙ≦0.５である。）
達成するために鋭意検討した結果、以下の組成を有する
マグネシウム系水素吸蔵合金により、上記課題が確実に
達成できることを見出し、本発明に到達したものであ
る。 Ｍｇ2-x Ａx Ｎｉ1-y Ｂy （但し、Ａは、ホウ素、珪素、アルミニウム及び亜鉛か
らなる群から選択される元素を示し、Ｂは、銅、マンガ
ン及び亜鉛からなる群から選択される元素を示す。この
場合、Ａがアルミニウム及び亜鉛である場合には、Ｂ
は、マンガン及び亜鉛ではない。また、０＜ｘ≦0.４で
あり、かつ０＜ｙ≦0.５である。）
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、詳細に説
明する。本発明のマグネシウム系水素吸蔵合金は、上記
式で示される合金である。この合金に使用される成分Ａ
は、ホウ素、珪素、アルミニウム及び亜鉛から選択され
る。これらの元素は、Ｍｇの原子半径よりも小さくかつ
水素化物を形成できる元素であり、Ｍｇの一部と置換す
ることにより、結晶格子の体積（格子体積）を低下さ
せ、後述するニッケルを置換するＢ成分と組合わされ
て、得られるマグネシウム系水素吸蔵合金における水素
放出圧力を従来のマグネシウム系水素吸蔵合金よりも上
昇させることができる。Ａ成分元素としては、特に、ホ
ウ素や、アルミニウムが好ましい。成分Ｂ元素は、銅、
マンガン及び亜鉛から選択される。これらの元素は、上
記Ａ成分と組合わされて、低下した格子体積によって生
じる水素放出圧力を向上する潜在的な能力を顕在化させ
るものと考えられる。但し、Ｂ成分が、マンガン及び亜
鉛である場合には、上記Ａ成分として使用できる元素の
うち、アルミニウム及び亜鉛と組合せても、水素放出圧
を向上させることはできない。Ｂ成分元素としては、特
に、銅が好ましい。
明する。本発明のマグネシウム系水素吸蔵合金は、上記
式で示される合金である。この合金に使用される成分Ａ
は、ホウ素、珪素、アルミニウム及び亜鉛から選択され
る。これらの元素は、Ｍｇの原子半径よりも小さくかつ
水素化物を形成できる元素であり、Ｍｇの一部と置換す
ることにより、結晶格子の体積（格子体積）を低下さ
せ、後述するニッケルを置換するＢ成分と組合わされ
て、得られるマグネシウム系水素吸蔵合金における水素
放出圧力を従来のマグネシウム系水素吸蔵合金よりも上
昇させることができる。Ａ成分元素としては、特に、ホ
ウ素や、アルミニウムが好ましい。成分Ｂ元素は、銅、
マンガン及び亜鉛から選択される。これらの元素は、上
記Ａ成分と組合わされて、低下した格子体積によって生
じる水素放出圧力を向上する潜在的な能力を顕在化させ
るものと考えられる。但し、Ｂ成分が、マンガン及び亜
鉛である場合には、上記Ａ成分として使用できる元素の
うち、アルミニウム及び亜鉛と組合せても、水素放出圧
を向上させることはできない。Ｂ成分元素としては、特
に、銅が好ましい。
【０００６】上記組成式におけるマグネシウムを置換す
るＡ成分の量（ｘ）は、０＜ｘ＜0.４であり、好ましく
は、0.０５≦ｘ≦0.２である。このＡ成分の量がこの範
囲にあれば、得られるマグネシウム系水素吸蔵合金の水
素放出圧を向上させることができる。一方、上記組成式
におけるニッケルを置換するＢ成分の量（ｙ）は、０＜
ｙ≦0.５であり、好ましくは、0.２≦ｘ≦0.５である。
このＢ成分の量がこの範囲にあれば、得られるマグネシ
ウム系水素吸蔵合金の水素放出圧を向上させることがで
きる。本発明のマグネシウム系水素吸蔵合金は、例え
ば、アルゴン等の不活性雰囲気において、得られるマグ
ネシウム系水素吸蔵合金の組成となるように、計算量
で、マグネシウム及びニッケルとともに、Ａ成分元素及
びＢ成分元素をるつぼに投入し、例えば、高周波溶解等
の加熱手段によって加熱溶解させ、次いで、冷却するこ
とによって製造することができる。但し、Ａ成分元素と
してホウ素を使用する場合には、ホウ素の融点が非常に
高いので、例えば、Ni4B3 のようなニッケルとホウ素の
化合物（融点：１０３１℃）を使用するのが好ましい。
また、マグネシウムの蒸気圧は高いので、雰囲気として
の不活性ガス圧は、例えば、0.１Ｍｐａ以上、特に0.２
〜0.４ＭＰａとすることが好ましい。
るＡ成分の量（ｘ）は、０＜ｘ＜0.４であり、好ましく
は、0.０５≦ｘ≦0.２である。このＡ成分の量がこの範
囲にあれば、得られるマグネシウム系水素吸蔵合金の水
素放出圧を向上させることができる。一方、上記組成式
におけるニッケルを置換するＢ成分の量（ｙ）は、０＜
ｙ≦0.５であり、好ましくは、0.２≦ｘ≦0.５である。
このＢ成分の量がこの範囲にあれば、得られるマグネシ
ウム系水素吸蔵合金の水素放出圧を向上させることがで
きる。本発明のマグネシウム系水素吸蔵合金は、例え
ば、アルゴン等の不活性雰囲気において、得られるマグ
ネシウム系水素吸蔵合金の組成となるように、計算量
で、マグネシウム及びニッケルとともに、Ａ成分元素及
びＢ成分元素をるつぼに投入し、例えば、高周波溶解等
の加熱手段によって加熱溶解させ、次いで、冷却するこ
とによって製造することができる。但し、Ａ成分元素と
してホウ素を使用する場合には、ホウ素の融点が非常に
高いので、例えば、Ni4B3 のようなニッケルとホウ素の
化合物（融点：１０３１℃）を使用するのが好ましい。
また、マグネシウムの蒸気圧は高いので、雰囲気として
の不活性ガス圧は、例えば、0.１Ｍｐａ以上、特に0.２
〜0.４ＭＰａとすることが好ましい。
【０００７】なお、得られたマグネシウム系水素吸蔵合
金の組成は、化学分析及びＸ線回折分析等を組合せるこ
とによって容易に測定することができる。特に、亜鉛に
ついては、マグネシウムを置換するＡ成分元素でもあ
り、また、ニッケルを置換するＢ成分元素でもある。亜
鉛を使用してマグネシウム系水素吸蔵合金を製造する場
合には、Ｍｇを置換するのか、Ｎｉを置換するのかは、
実際に得られたマグネシウム系水素吸蔵合金を分析する
ことによって確認することになる。本発明のマグネシウ
ム系水素吸蔵合金の特に好ましいものは、例えば、以下
のマグネシウム系水素吸蔵合金を挙げることができる。 Ｍｇ1.9 Ｂ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.8 Ｂ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.9 Ｓｉ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.8 Ｓｉ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.9 Ａｌ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.8 Ａｌ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2
金の組成は、化学分析及びＸ線回折分析等を組合せるこ
とによって容易に測定することができる。特に、亜鉛に
ついては、マグネシウムを置換するＡ成分元素でもあ
り、また、ニッケルを置換するＢ成分元素でもある。亜
鉛を使用してマグネシウム系水素吸蔵合金を製造する場
合には、Ｍｇを置換するのか、Ｎｉを置換するのかは、
実際に得られたマグネシウム系水素吸蔵合金を分析する
ことによって確認することになる。本発明のマグネシウ
ム系水素吸蔵合金の特に好ましいものは、例えば、以下
のマグネシウム系水素吸蔵合金を挙げることができる。 Ｍｇ1.9 Ｂ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.8 Ｂ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.9 Ｓｉ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.8 Ｓｉ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.9 Ａｌ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 Ｍｇ1.8 Ａｌ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2
【０００８】
【実施例】以下、実施例を参照しながら、本発明を更に
詳細に説明する。例１ この例１は、Ｍｇ2 ＮｉのＭｇの一部を他の元素で置換
した合金の特性を調べたものである。組成式：Ｍｇ1.9
Ａ0.1 Ｎｉ (Ａ＝ホウ素、珪素、亜鉛又はアルミニウ
ム）で示される合金を形成するような量で、マグネシウ
ム、Ａ成分元素（ホウ素を除く）及びニッケルをるつぼ
に投入し、アルゴン雰囲気、0.１Ｍｐａにおいて、高周
波溶解手段によって加熱溶解させ、次いで、室温（２５
℃）まで炉冷することによって、上記組成を有する合金
を製造した。なお、Ａ成分がホウ素である場合には、ホ
ウ素成分として、Ni4B3 を配合することによって、合金
を製造した。なお、上記組成式において、Ａ成分を全く
使用しなかった場合を、Ａ＝Ｍｇとした。得られた合金
の組成及び格子定数は、Ｘ線回折により計算を行った。
また、合金の水素吸蔵特性は、反応温度３００℃、水素
圧力３０Kg/cm2で活性化を行った後、２５０℃における
圧力組成等温線図(Pressure Composition Isotherm、PC
T)を測定することによって計算した。
詳細に説明する。例１ この例１は、Ｍｇ2 ＮｉのＭｇの一部を他の元素で置換
した合金の特性を調べたものである。組成式：Ｍｇ1.9
Ａ0.1 Ｎｉ (Ａ＝ホウ素、珪素、亜鉛又はアルミニウ
ム）で示される合金を形成するような量で、マグネシウ
ム、Ａ成分元素（ホウ素を除く）及びニッケルをるつぼ
に投入し、アルゴン雰囲気、0.１Ｍｐａにおいて、高周
波溶解手段によって加熱溶解させ、次いで、室温（２５
℃）まで炉冷することによって、上記組成を有する合金
を製造した。なお、Ａ成分がホウ素である場合には、ホ
ウ素成分として、Ni4B3 を配合することによって、合金
を製造した。なお、上記組成式において、Ａ成分を全く
使用しなかった場合を、Ａ＝Ｍｇとした。得られた合金
の組成及び格子定数は、Ｘ線回折により計算を行った。
また、合金の水素吸蔵特性は、反応温度３００℃、水素
圧力３０Kg/cm2で活性化を行った後、２５０℃における
圧力組成等温線図(Pressure Composition Isotherm、PC
T)を測定することによって計算した。
【０００９】図１は、Ｍｇの一部を置換するＡ成分元素
の原子半径（横軸）と、Ｘ線回折ピークより計算した格
子体積との関係を示す。図２は、上記組成の合金のPCT
曲線を示す。図１から、Ａ成分元素の原子半径が減少す
るに従って、得られる合金の格子体積も減少することが
分かる。図２から、いずれの合金においても、２５０℃
で放出プラトーを形成し、その時のプラトー放出圧は、
約１Kg/cm2であった。この放出圧は、Ｍｇ2 Ｎｉとほぼ
同一であった。従って、以上の結果より、Ｍｇ1.9 Ａ
0.1 Ｎｉ系合金においては、結晶格子の体積効果は、直
ちに水素放出圧の向上には寄与しないことが判る。 例２ この例２は、Ｍｇ1.9 Ａ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 のＡ成分
元素を、ホウ素、珪素、アルミニウム又は亜鉛とした場
合の合金の特性を調べたものである。この合金の製造
は、例１と同様にして行った。また、得られた合金の組
成、格子体積及び水素吸蔵特性は、例１と同様にして測
定した。なお、ＡがＭｇである場合、即ち、Ｍｇ2 Ｎｉ
0.8 Ｃｕ0.2 の３成分系の合金についても同様にして製
造し、その特性を調べた。図３は、Ａ成分元素の原子半
径と、得られた合金のＸ線回折ピークより計算した格子
体積との関係を示す。Ｍｇ1.9 Ａ0.1 Ｎｉ系合金の場合
と同様に、小さい原子半径を持つＡ成分元素でＭｇを置
換すると、得られる合金の格子体積は減少することが分
かる。図４は、上記組成の合金に関する格子体積と、水
素放出圧との関係を示す。縦軸は、合金のPCT 曲線から
得られたプラトー放出圧の対数値を示し、横軸は、格子
体積を示す。この図４より、格子体積が小さいほど水素
放出圧が高くなることが判る。
の原子半径（横軸）と、Ｘ線回折ピークより計算した格
子体積との関係を示す。図２は、上記組成の合金のPCT
曲線を示す。図１から、Ａ成分元素の原子半径が減少す
るに従って、得られる合金の格子体積も減少することが
分かる。図２から、いずれの合金においても、２５０℃
で放出プラトーを形成し、その時のプラトー放出圧は、
約１Kg/cm2であった。この放出圧は、Ｍｇ2 Ｎｉとほぼ
同一であった。従って、以上の結果より、Ｍｇ1.9 Ａ
0.1 Ｎｉ系合金においては、結晶格子の体積効果は、直
ちに水素放出圧の向上には寄与しないことが判る。 例２ この例２は、Ｍｇ1.9 Ａ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 のＡ成分
元素を、ホウ素、珪素、アルミニウム又は亜鉛とした場
合の合金の特性を調べたものである。この合金の製造
は、例１と同様にして行った。また、得られた合金の組
成、格子体積及び水素吸蔵特性は、例１と同様にして測
定した。なお、ＡがＭｇである場合、即ち、Ｍｇ2 Ｎｉ
0.8 Ｃｕ0.2 の３成分系の合金についても同様にして製
造し、その特性を調べた。図３は、Ａ成分元素の原子半
径と、得られた合金のＸ線回折ピークより計算した格子
体積との関係を示す。Ｍｇ1.9 Ａ0.1 Ｎｉ系合金の場合
と同様に、小さい原子半径を持つＡ成分元素でＭｇを置
換すると、得られる合金の格子体積は減少することが分
かる。図４は、上記組成の合金に関する格子体積と、水
素放出圧との関係を示す。縦軸は、合金のPCT 曲線から
得られたプラトー放出圧の対数値を示し、横軸は、格子
体積を示す。この図４より、格子体積が小さいほど水素
放出圧が高くなることが判る。
【００１０】例３ この例３は、Ｍｇ1.9 Ａｌ0.1 Ｎｉ0.8 Ｂ0.2 の組成式
で示される合金において、式中のＢ成分元素を、マンガ
ン、銅、コバルト又は亜鉛に代えた場合の合金特性を調
べたものである。この合金の製造は、例１と同様にして
行った。また、得られた合金の組成、格子体積及び水素
吸蔵特性は、例１と同様にして測定した。なお、Ｂ成分
元素がＮｉである場合、即ち、Ｍｇ1.9 Ａｌ0.1 Ｎｉの
３成分系の合金についても同様にして製造し、その特性
を調べた。図５は、得られた合金の格子体積と、水素放
出圧との関係を示す。図５において、縦軸は、合金のPC
T 曲線から得られたプラトー放出圧を示し、横軸は、格
子体積を示す。図５より、Ａ成分元素として銅を使用す
る場合には、水素放出圧は、約1.８５Kg/cm2であり、未
置換のＭｇ2 Ｎｉの１付近の値と比べて非常に大きい。
これに対して、Ａ成分元素として、亜鉛及びマンガンを
使用した場合には、水素放出圧の対数値は、１Kg/cm2付
近にあり、Ｍｇ2 Ｎｉの場合と大差はない。しかしなが
ら、この場合は、Ａ成分元素としてアルミニウムを使用
した場合の値であるので、Ａ成分元素をホウ素とした場
合には、Ｍｇ2 Ｎｉの場合よりもかなり大きくなるもの
と考えられる。
で示される合金において、式中のＢ成分元素を、マンガ
ン、銅、コバルト又は亜鉛に代えた場合の合金特性を調
べたものである。この合金の製造は、例１と同様にして
行った。また、得られた合金の組成、格子体積及び水素
吸蔵特性は、例１と同様にして測定した。なお、Ｂ成分
元素がＮｉである場合、即ち、Ｍｇ1.9 Ａｌ0.1 Ｎｉの
３成分系の合金についても同様にして製造し、その特性
を調べた。図５は、得られた合金の格子体積と、水素放
出圧との関係を示す。図５において、縦軸は、合金のPC
T 曲線から得られたプラトー放出圧を示し、横軸は、格
子体積を示す。図５より、Ａ成分元素として銅を使用す
る場合には、水素放出圧は、約1.８５Kg/cm2であり、未
置換のＭｇ2 Ｎｉの１付近の値と比べて非常に大きい。
これに対して、Ａ成分元素として、亜鉛及びマンガンを
使用した場合には、水素放出圧の対数値は、１Kg/cm2付
近にあり、Ｍｇ2 Ｎｉの場合と大差はない。しかしなが
ら、この場合は、Ａ成分元素としてアルミニウムを使用
した場合の値であるので、Ａ成分元素をホウ素とした場
合には、Ｍｇ2 Ｎｉの場合よりもかなり大きくなるもの
と考えられる。
【００１１】例４ 以下の組成を有する合金を製造した。製造方法及び合金
の特性の測定方法は、上記例１の場合と同様にして行っ
た。 １）Ｍｇ1.9 Ｂ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 ２）Ｍｇ1.8 Ｂ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 また、同様にして、参考として、以下の組成を有する合
金を製造した。 ３）Ｍｇ1.9 Ｂ0.1 Ｎｉ ４）Ｍｇ2 Ｎｉ 上記各合金の２５０℃での水素放出圧は、以下の通りで
ある。
の特性の測定方法は、上記例１の場合と同様にして行っ
た。 １）Ｍｇ1.9 Ｂ0.1 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 ２）Ｍｇ1.8 Ｂ0.2 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 また、同様にして、参考として、以下の組成を有する合
金を製造した。 ３）Ｍｇ1.9 Ｂ0.1 Ｎｉ ４）Ｍｇ2 Ｎｉ 上記各合金の２５０℃での水素放出圧は、以下の通りで
ある。
【００１２】
【表１】 表１ 合金番号 水素放出圧（Kg/cm2） １ 1.８５ ２ 1.６ ３ 1.０ ４ 1.０ 以上の結果から、合金１及び２は、合金４よりも水素放
出圧は大きいことが分かる。また、Ｍｇの一部をホウ素
で置換した合金である合金３よりも、合金１及び２は、
水素放出圧において優れていることが分かる。また、合
金１及び２は、図４に示すＭｇ0.8 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 合
金より、水素放出圧において優れていることが分かる。
出圧は大きいことが分かる。また、Ｍｇの一部をホウ素
で置換した合金である合金３よりも、合金１及び２は、
水素放出圧において優れていることが分かる。また、合
金１及び２は、図４に示すＭｇ0.8 Ｎｉ0.8 Ｃｕ0.2 合
金より、水素放出圧において優れていることが分かる。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、Ｍｇ2 Ｎｉ系の水素吸
蔵合金において、Ｍｇを置換するＡ成分元素として特定
の元素を使用し、同時に、Ｎｉを置換するＢ成分元素と
して特定の元素を使用することにより、従来のマグネシ
ウム系水素吸蔵合金に比べて、水素放出圧の高い合金が
得られた。従来、Ｍｇ2 Ｎｉ系の合金では、２５０℃以
上でなければ、１Kg/cm2以上の実用に耐える水素放出圧
を提供することはできなかった。これに対して、本発明
によれば、例えば、２５０℃において1.８Kg/cm2以上の
水素放出圧を発生させることができる。特に、Ｂ成分と
して銅を使用する場合には、水素放出圧は1.８Kg/cm2以
上となる。換言すれば、従来と同様に１Kg/cm2の水素放
出圧を提供するとすれば、２５０℃よりも更に操作温度
を低下させることができる。しかも、本発明のマグネシ
ウム系水素吸蔵合金は、他の水素吸蔵合金に比べて、水
素吸蔵量が大きいので、大変に有用である。例えば、本
発明のマグネシウム系水素吸蔵合金は、Ｎｉ−Ｈ電池
や、ヒートポンプ、更には、自動車用のバッテリー等と
して広く使用することができる。
蔵合金において、Ｍｇを置換するＡ成分元素として特定
の元素を使用し、同時に、Ｎｉを置換するＢ成分元素と
して特定の元素を使用することにより、従来のマグネシ
ウム系水素吸蔵合金に比べて、水素放出圧の高い合金が
得られた。従来、Ｍｇ2 Ｎｉ系の合金では、２５０℃以
上でなければ、１Kg/cm2以上の実用に耐える水素放出圧
を提供することはできなかった。これに対して、本発明
によれば、例えば、２５０℃において1.８Kg/cm2以上の
水素放出圧を発生させることができる。特に、Ｂ成分と
して銅を使用する場合には、水素放出圧は1.８Kg/cm2以
上となる。換言すれば、従来と同様に１Kg/cm2の水素放
出圧を提供するとすれば、２５０℃よりも更に操作温度
を低下させることができる。しかも、本発明のマグネシ
ウム系水素吸蔵合金は、他の水素吸蔵合金に比べて、水
素吸蔵量が大きいので、大変に有用である。例えば、本
発明のマグネシウム系水素吸蔵合金は、Ｎｉ−Ｈ電池
や、ヒートポンプ、更には、自動車用のバッテリー等と
して広く使用することができる。
【図１】置換元素半径と、得られる合金の格子体積との
関係を示す図。
関係を示す図。
【図２】水素吸蔵量と、水素放出圧の対数値との関係を
示す図。
示す図。
【図３】置換元素半径と、得られる合金の格子体積との
関係を示す図。
関係を示す図。
【図４】格子体積と、水素放出圧の対数値との関係を示
す図。
す図。
【図５】格子体積と、水素放出圧の対数値との関係を示
す図。
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【図６】格子体積と、水素放出圧の対数値との関係を示
す図。
す図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 對尾 良則 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 以下の組成： Ｍｇ2-x Ａx Ｎｉ1-y Ｂy （但し、Ａは、ホウ素、珪素、アルミニウム及び亜鉛か
らなる群から選択される元素を示し、Ｂは、銅、マンガ
ン及び亜鉛からなる群から選択される元素を示す。この
場合、Ａがアルミニウム及び亜鉛である場合には、Ｂ
は、マンガン及び亜鉛ではない。また、０＜ｘ≦0.４で
あり、かつ０＜ｙ≦0.５である。）で示されることを特
徴とするマグネシウム系水素吸蔵合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6866196A JP2896433B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | マグネシウム系水素吸蔵合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6866196A JP2896433B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | マグネシウム系水素吸蔵合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09256098A true JPH09256098A (ja) | 1997-09-30 |
| JP2896433B2 JP2896433B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=13380125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6866196A Expired - Lifetime JP2896433B2 (ja) | 1996-03-25 | 1996-03-25 | マグネシウム系水素吸蔵合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2896433B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001348639A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-18 | Dowa Mining Co Ltd | 水素吸蔵合金と当該合金を用いた水素吸蔵・放出システム |
| JP2011514245A (ja) * | 2008-02-12 | 2011-05-06 | イリカ テクノロジーズ リミテッド | ドープされた水素貯蔵材料 |
-
1996
- 1996-03-25 JP JP6866196A patent/JP2896433B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001348639A (ja) * | 2000-06-07 | 2001-12-18 | Dowa Mining Co Ltd | 水素吸蔵合金と当該合金を用いた水素吸蔵・放出システム |
| JP2011514245A (ja) * | 2008-02-12 | 2011-05-06 | イリカ テクノロジーズ リミテッド | ドープされた水素貯蔵材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2896433B2 (ja) | 1999-05-31 |
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