JPS60100664A - 水素貯蔵用材料 - Google Patents
水素貯蔵用材料Info
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- JPS60100664A JPS60100664A JP58208507A JP20850783A JPS60100664A JP S60100664 A JPS60100664 A JP S60100664A JP 58208507 A JP58208507 A JP 58208507A JP 20850783 A JP20850783 A JP 20850783A JP S60100664 A JPS60100664 A JP S60100664A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/14—Metallic material, boron or silicon
- C23C14/16—Metallic material, boron or silicon on metallic substrates or on substrates of boron or silicon
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、クリーンで無尽蔵なエネルギーである水素を
安全に、効率的に貯蔵あるいは輸送しうる水素貯蔵用材
料に関し、とくに多数回繰り返しても、はとんど水素貯
蔵特性が劣化することがなく、そのため長寿命で、経済
的な水素貯蔵用材料を提供するものである。
安全に、効率的に貯蔵あるいは輸送しうる水素貯蔵用材
料に関し、とくに多数回繰り返しても、はとんど水素貯
蔵特性が劣化することがなく、そのため長寿命で、経済
的な水素貯蔵用材料を提供するものである。
従来例の構成とその問題点
金属単体もしくは合金には、水素圧力の増減あるいは熱
の授受によって可逆的に水素を吸蔵・放出するものがあ
る。これらの物質は一般に結晶質からなるため、水素の
吸蔵・放出を繰り返すと、ついには殆んど数μｍ以下の
粉末となる。第１図ａに示したように、数μｍ以下に微
粉化した結晶質水素貯蔵用材料粉末１を水素３の貯蔵用
圧力容器２に収納した場合は、水素吸蔵・放出に関係す
る各粒子間の空隙が減少し、微粉化した物質が次第に固
結化して水素の吸蔵や取り出しが困難になる。
の授受によって可逆的に水素を吸蔵・放出するものがあ
る。これらの物質は一般に結晶質からなるため、水素の
吸蔵・放出を繰り返すと、ついには殆んど数μｍ以下の
粉末となる。第１図ａに示したように、数μｍ以下に微
粉化した結晶質水素貯蔵用材料粉末１を水素３の貯蔵用
圧力容器２に収納した場合は、水素吸蔵・放出に関係す
る各粒子間の空隙が減少し、微粉化した物質が次第に固
結化して水素の吸蔵や取り出しが困難になる。
そこで、この問題点を解決するため、従来は第１図すに
示したように、粉粒状水素貯蔵材中に多孔性隔壁や多孔
性管からなる部材４を介在させていた。しかし、この場
合でも、局部的に充填状態に粗密ができ、特に、水素吸
蔵・放出サイクルを多く繰９返し使用した場合には水素
貯蔵能の劣化を、あ−ｆシ改善できなかった。
示したように、粉粒状水素貯蔵材中に多孔性隔壁や多孔
性管からなる部材４を介在させていた。しかし、この場
合でも、局部的に充填状態に粗密ができ、特に、水素吸
蔵・放出サイクルを多く繰９返し使用した場合には水素
貯蔵能の劣化を、あ−ｆシ改善できなかった。
これらの結果を鑑み、本発明者らは先に、特公昭６８−
１４３６１号公報に記した提案を行なりた。即ち、水素
化前の水素貯蔵用材料の表面を、水素を吸蔵・放出しな
い物質で被覆するものである。事実、この提案は材料の
固結化を防止する効果は大きいものの、水素吸蔵・放出
の反応速度および吸蔵時に導入する水素ガス中の不純物
ガスによる悪影響という問題点は未解決であった。
１４３６１号公報に記した提案を行なりた。即ち、水素
化前の水素貯蔵用材料の表面を、水素を吸蔵・放出しな
い物質で被覆するものである。事実、この提案は材料の
固結化を防止する効果は大きいものの、水素吸蔵・放出
の反応速度および吸蔵時に導入する水素ガス中の不純物
ガスによる悪影響という問題点は未解決であった。
発明の目的
本発明は微粉化による水素貯蔵用材料の粗密化や固結化
を極力防止し、かつ導入水素ガス中の不純物ガスによる
上記粉末の汚染を防止することによって、長寿命化を達
成するとともに、水素吸蔵・放出の反応速度を改善し、
容器中への合金の充填密度の向上、粉末の流出防止用の
フィルタの不要化および材料が空気に触れた場合でも発
火の危険性を軽減することなどを目的とする。
を極力防止し、かつ導入水素ガス中の不純物ガスによる
上記粉末の汚染を防止することによって、長寿命化を達
成するとともに、水素吸蔵・放出の反応速度を改善し、
容器中への合金の充填密度の向上、粉末の流出防止用の
フィルタの不要化および材料が空気に触れた場合でも発
火の危険性を軽減することなどを目的とする。
発明の構成
本発明は、水素を多量に吸蔵・放出する結晶質金属材料
の表面に、水素を容易に吸蔵または透過しうる非晶質金
属材料の薄膜を被覆するものである。
の表面に、水素を容易に吸蔵または透過しうる非晶質金
属材料の薄膜を被覆するものである。
実施例の説明
非晶質薄膜材として、Ｐｄ−Ａｑ合金を、水素吸蔵・放
出用金属材料としては、常温で何ら活性化処理なしに、
急速に、大量の水素ガスを吸蔵し、放出する特性を有す
るＴｉＭｎ１−６合金を選んだ。本合金は、非常に微粉
化しやすく、また空気中では発火性を有するほど活性で
あシ、水素ガス中の不純物の影響も受けやすく、そのた
め、従来の水素貯蔵方式では水素貯蔵材としての寿命が
、必ずしも長くはなかった。
出用金属材料としては、常温で何ら活性化処理なしに、
急速に、大量の水素ガスを吸蔵し、放出する特性を有す
るＴｉＭｎ１−６合金を選んだ。本合金は、非常に微粉
化しやすく、また空気中では発火性を有するほど活性で
あシ、水素ガス中の不純物の影響も受けやすく、そのた
め、従来の水素貯蔵方式では水素貯蔵材としての寿命が
、必ずしも長くはなかった。
まず最初にＴ Ｉ Ｍ ｎ １．ｓ合金をアルゴンアー
ク溶解で形成し、出来た合金塊を約２０ｍｍ角に粉砕し
た。この粒塊を、スパッター蒸着装置の基板位置に設置
し、ターゲツト材としてのＰｄ−Ａｑ合金を、２ Ｘ
１０−２ｔｏｒｒのアルゴン雰囲気中で、約１時間スパ
ッターダウン方式でスパツタリングしだ。その後、数回
基板上のＴ Ｉ Ｍ ｎ １．ｓ合金粒塊を回転させ、
第２図体） 、 （ｂ）に示したように、粒子５，５′
の表面ｆ Ｐｄ−Ａｇ ６．６’で被覆した。なお、第
２図において、（ａ）は結晶質材が板状、（１））は不
定形のものである。また同時に膜厚、および非晶質性を
調べるため、ガラス基板上にもスパッタ蒸着しておいた
。測定結果によると、膜厚は約５０００八で、完全な非
晶質性を有していた。薄膜形成法に蒸着法を用いた理由
は、最も効率よく、良質の非晶質膜を形成しうるからで
ある。
ク溶解で形成し、出来た合金塊を約２０ｍｍ角に粉砕し
た。この粒塊を、スパッター蒸着装置の基板位置に設置
し、ターゲツト材としてのＰｄ−Ａｑ合金を、２ Ｘ
１０−２ｔｏｒｒのアルゴン雰囲気中で、約１時間スパ
ッターダウン方式でスパツタリングしだ。その後、数回
基板上のＴ Ｉ Ｍ ｎ １．ｓ合金粒塊を回転させ、
第２図体） 、 （ｂ）に示したように、粒子５，５′
の表面ｆ Ｐｄ−Ａｇ ６．６’で被覆した。なお、第
２図において、（ａ）は結晶質材が板状、（１））は不
定形のものである。また同時に膜厚、および非晶質性を
調べるため、ガラス基板上にもスパッタ蒸着しておいた
。測定結果によると、膜厚は約５０００八で、完全な非
晶質性を有していた。薄膜形成法に蒸着法を用いた理由
は、最も効率よく、良質の非晶質膜を形成しうるからで
ある。
このようにして形成した非晶質金属材料薄膜で被覆され
た結晶質合金塊を水素貯蔵用材料として、第３図に示し
たような圧力容器に充填した。図において容器１２中に
は、非晶質金属材料薄膜８で被覆された水素貯蔵用材料
粒子９が収納されている。なお１ｏは粒子９間の空隙で
あシ、１１は水素ガスを示す。この薄膜８は水素を容易
に吸蔵または透過しうる性質を有する。
た結晶質合金塊を水素貯蔵用材料として、第３図に示し
たような圧力容器に充填した。図において容器１２中に
は、非晶質金属材料薄膜８で被覆された水素貯蔵用材料
粒子９が収納されている。なお１ｏは粒子９間の空隙で
あシ、１１は水素ガスを示す。この薄膜８は水素を容易
に吸蔵または透過しうる性質を有する。
結晶質水素貯蔵合金塊としてＴ Ｉ Ｍ ｎ １．５を
用い常温で、水素圧３０気圧で吸蔵し、大気圧に開放し
て放出するという同一の操作を前記第１図（ａ）。
用い常温で、水素圧３０気圧で吸蔵し、大気圧に開放し
て放出するという同一の操作を前記第１図（ａ）。
（ｂ）および第３図に示した３種類の方式で繰り返し行
ない、水素貯蔵量の劣化過程を測定した。その結果を第
４図に示す。図中、Ａ、Ｂ、Ｃは各々、第１図の（ａ）
、多孔性の隔壁を設けない従来の方式。
ない、水素貯蔵量の劣化過程を測定した。その結果を第
４図に示す。図中、Ａ、Ｂ、Ｃは各々、第１図の（ａ）
、多孔性の隔壁を設けない従来の方式。
同Φ）多孔性の隔壁を設けた従来の方式、第３図に示す
本発明の水素貯蔵用材料を用いた方式である。
本発明の水素貯蔵用材料を用いた方式である。
第４図に示したように、本発明の表面に非晶質薄膜を形
成したものは５０ｏＯサイクル後でも、はとんど劣化が
なかった。一方、従来のものＢは約６０％に、また従来
のものＡは約２０％に劣化した。
成したものは５０ｏＯサイクル後でも、はとんど劣化が
なかった。一方、従来のものＢは約６０％に、また従来
のものＡは約２０％に劣化した。
このように本発明が長寿命化を達成出来た主な理由は、
■ 各粒塊内部の結晶合金は、水素化の繰り返しによっ
て微粉化するものの、表面に形成された非晶質膜は水素
を吸蔵（または透過）しても粉末化しないため、圧力容
器内で、水素貯蔵用材料が固結化することがない、■
水素ガス中の不純物はすべて、非晶質薄膜のフィルター
作用によって除かれるため、内部の活性な水素吸蔵材に
悪影響を及ぼさない、■ 非晶質薄膜の間をすり抜けて
微粉化合金が水素ガスと共に流出することはない、こと
などである。さらに本発明はたとえ水素貯蔵粒塊が空気
に触れることがあっても、活性な内部の合金粒末には、
直接空気が触れないから、発火することもなく、非常に
安全である。丑だ、従来例のような多孔性隔壁を必要と
しないため、圧力容器内に占める水素貯蔵材の密度が高
く、容積的にも高効率である。
■ 各粒塊内部の結晶合金は、水素化の繰り返しによっ
て微粉化するものの、表面に形成された非晶質膜は水素
を吸蔵（または透過）しても粉末化しないため、圧力容
器内で、水素貯蔵用材料が固結化することがない、■
水素ガス中の不純物はすべて、非晶質薄膜のフィルター
作用によって除かれるため、内部の活性な水素吸蔵材に
悪影響を及ぼさない、■ 非晶質薄膜の間をすり抜けて
微粉化合金が水素ガスと共に流出することはない、こと
などである。さらに本発明はたとえ水素貯蔵粒塊が空気
に触れることがあっても、活性な内部の合金粒末には、
直接空気が触れないから、発火することもなく、非常に
安全である。丑だ、従来例のような多孔性隔壁を必要と
しないため、圧力容器内に占める水素貯蔵材の密度が高
く、容積的にも高効率である。
発明の効果
以上のように本発明の水素貯蔵用材料においては、長寿
命化をはかれ、かつ、発火するような危険もなく、さら
に水素貯蔵容器の容積を有効利用できる。
命化をはかれ、かつ、発火するような危険もなく、さら
に水素貯蔵容器の容積を有効利用できる。
第１図（−） 、 （１））は従来の水素貯蔵容器の異
なる実施例の略断面構成図、第２図（ａ）、中）は本発
明の水素貯蔵用材料の２種類の実施例の形状を示した縦
断面概略図、第３図は本発明の一実施例の水素貯蔵材料
を用いた水素貯蔵容器の構成図、第４図は水素貯蔵量の
劣化特性図である。 １！５．５’、９・・・・・・結晶質水素貯蔵用材料、
６．６’。 ８・・・・・・非晶質薄膜、１１・・・・・・水素ガス
、１２・・・・・・圧力容器。 第１図 第 （ｂ）６５’ ３ 図 ρＬ− θ ７ｋ 素乾砥攻・較出サイクル絞
なる実施例の略断面構成図、第２図（ａ）、中）は本発
明の水素貯蔵用材料の２種類の実施例の形状を示した縦
断面概略図、第３図は本発明の一実施例の水素貯蔵材料
を用いた水素貯蔵容器の構成図、第４図は水素貯蔵量の
劣化特性図である。 １！５．５’、９・・・・・・結晶質水素貯蔵用材料、
６．６’。 ８・・・・・・非晶質薄膜、１１・・・・・・水素ガス
、１２・・・・・・圧力容器。 第１図 第 （ｂ）６５’ ３ 図 ρＬ− θ ７ｋ 素乾砥攻・較出サイクル絞
Claims (2)
- （１）水素を吸蔵・放出する結晶質金属材料の表面を、
水素を容易に吸蔵または透過しうる非晶質金属材料薄膜
で被覆したことを特徴とする水素貯蔵用材料。 - （２）結晶質金属材料がＴ ｉ−Ｍｎ系合金であること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の水素貯蔵用材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208507A JPS60100664A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 水素貯蔵用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208507A JPS60100664A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 水素貯蔵用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60100664A true JPS60100664A (ja) | 1985-06-04 |
| JPH0346543B2 JPH0346543B2 (ja) | 1991-07-16 |
Family
ID=16557298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58208507A Granted JPS60100664A (ja) | 1983-11-07 | 1983-11-07 | 水素貯蔵用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60100664A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6227301A (ja) * | 1985-07-26 | 1987-02-05 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 水素吸蔵合金 |
| JPS63175343A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
| JPS6486448A (en) * | 1987-08-20 | 1989-03-31 | Sanyo Electric Co | Hydrogen absorption electrode |
| JPH01129960A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-23 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵合金薄膜の製造方法 |
| US5536586A (en) * | 1993-02-22 | 1996-07-16 | Mazda Motor Corporation | Composite hydrogen storage alloy material |
| WO2008102779A1 (ja) * | 2007-02-22 | 2008-08-28 | The Japan Steel Works, Ltd. | 圧力容器の製造方法 |
| JP2009161424A (ja) * | 2007-12-11 | 2009-07-23 | Nissan Motor Co Ltd | 水素貯蔵材料、水素貯蔵材料の製造方法、水素供給システム、燃料電池、内燃機関及び車両 |
| JP2020502368A (ja) * | 2016-12-22 | 2020-01-23 | ポスコＰｏｓｃｏ | 多層構造のめっき鋼板及びその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN210776062U (zh) * | 2019-11-21 | 2020-06-16 | 东莞市联顺眼镜有限公司 | 一种眼镜架 |
-
1983
- 1983-11-07 JP JP58208507A patent/JPS60100664A/ja active Granted
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0687415B2 (ja) * | 1987-01-16 | 1994-11-02 | 三洋電機株式会社 | 水素吸蔵電極 |
| JPS63175343A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-19 | Sanyo Electric Co Ltd | 水素吸蔵電極 |
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