JPS6313923B2 - - Google Patents
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- JPS6313923B2 JPS6313923B2 JP59027611A JP2761184A JPS6313923B2 JP S6313923 B2 JPS6313923 B2 JP S6313923B2 JP 59027611 A JP59027611 A JP 59027611A JP 2761184 A JP2761184 A JP 2761184A JP S6313923 B2 JPS6313923 B2 JP S6313923B2
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Classifications
-
- 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
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は水素含有量の高い材料として知られて
いる水素貯蔵合金に対して水素の吸蔵・放出を迅
速かつ定常的に行なわせるための活性化法に関す
るものである。
いる水素貯蔵合金に対して水素の吸蔵・放出を迅
速かつ定常的に行なわせるための活性化法に関す
るものである。
＜従来技術＞
近年、高水素含有材料として水素貯蔵合金を利
用することにより、蓄熱システム、ヒートポンプ
システム、熱貯蔵システム等のエネルギー変換・
貯蔵システムを合理的かつ実用的に構成する研究
開発が積極的に堆し進められている。これらの各
システムに用いる水素貯蔵合金は、水素の吸蔵・
放出が安定して迅速に行なわれるものでなければ
ならない。この条件を充分に満足させるために水
素貯蔵合金は一般に前処理として活性化処理が行
なわれる。この場合の活性化とは充分な量の水素
を合金内へ吸蔵させかつ極力低温で吸蔵された水
素を放出させることができ、またこれらが反復し
て継続操作可能なように合金の状態を設定するこ
とを意味し、通常次の様な処理が施される。
用することにより、蓄熱システム、ヒートポンプ
システム、熱貯蔵システム等のエネルギー変換・
貯蔵システムを合理的かつ実用的に構成する研究
開発が積極的に堆し進められている。これらの各
システムに用いる水素貯蔵合金は、水素の吸蔵・
放出が安定して迅速に行なわれるものでなければ
ならない。この条件を充分に満足させるために水
素貯蔵合金は一般に前処理として活性化処理が行
なわれる。この場合の活性化とは充分な量の水素
を合金内へ吸蔵させかつ極力低温で吸蔵された水
素を放出させることができ、またこれらが反復し
て継続操作可能なように合金の状態を設定するこ
とを意味し、通常次の様な処理が施される。
(1) 水素貯蔵合金を耐圧性容器内へ挿入し、加熱
しながら排気して容器内を真空化する。
しながら排気して容器内を真空化する。
(2) 次に室温迄冷却して容器内に高圧の水素を導
入し、水素貯蔵合金に水素を吸蔵させる。
入し、水素貯蔵合金に水素を吸蔵させる。
(3) 続いて、容器内を必要に応じて加熱しながら
再度排気減圧し、水素貯蔵合金に吸蔵された水
素を放出させる。
再度排気減圧し、水素貯蔵合金に吸蔵された水
素を放出させる。
(4) 再度、容器内へ高圧水素を導入し、上記(2)の
操作を繰り返す。
操作を繰り返す。
以上の操作を反復継続して水素貯蔵合金に対す
る水素の吸蔵・放出動作を数回程度行なうことに
より、水素貯蔵合金が活性化され、以後水素を定
常的に吸蔵・放出させることができるようにな
る。この場合、水素貯蔵合金の材質によつて活性
化の条件である加熱温度、導入水素圧は種々異な
るが、一般に活性化が容易であると評されている
LaNi5合金においても加熱温度200℃、水素圧20
気圧程度の高温高圧制御が必要である。従つて上
記活性化処理は多大の処理時間を要しかつ相当に
繁雑な作業となる。
る水素の吸蔵・放出動作を数回程度行なうことに
より、水素貯蔵合金が活性化され、以後水素を定
常的に吸蔵・放出させることができるようにな
る。この場合、水素貯蔵合金の材質によつて活性
化の条件である加熱温度、導入水素圧は種々異な
るが、一般に活性化が容易であると評されている
LaNi5合金においても加熱温度200℃、水素圧20
気圧程度の高温高圧制御が必要である。従つて上
記活性化処理は多大の処理時間を要しかつ相当に
繁雑な作業となる。
上述の高圧水素ガスを用いる活性化法には一般
に添附図面に示すようなガス供給系が用いられ
る。図面に従つて説明すると、温度調節用ヒータ
１が周設された耐圧反応容器２内に水素貯蔵合金
が内設され、反応容器２は排気用及び水素ガス導
入用のパイプを介してマニホールド３に接続され
ている。マニホールド３にはまた高圧水素ボンベ
４に連結されたパイプ、圧力計５、ガスメータ６
及び排気ポンプ７が接続されている。反応容器２
とマニホールド３を連結するパイプには圧力変換
器８が分岐接続され圧力変換器８には記録計９が
直結される。パイプに介設された各パイプ１０を
調節して反応容器２内の排気及び水素ガス導入を
適宜切換調節することにより、上述した水素貯蔵
合金に対する活性化処理が行なわれる。しかしな
がら、このようなガス処理システムは耐圧を考慮
する必要上大規模な装置構成となり、製造ライン
のコストアツプを招く結果となる。
に添附図面に示すようなガス供給系が用いられ
る。図面に従つて説明すると、温度調節用ヒータ
１が周設された耐圧反応容器２内に水素貯蔵合金
が内設され、反応容器２は排気用及び水素ガス導
入用のパイプを介してマニホールド３に接続され
ている。マニホールド３にはまた高圧水素ボンベ
４に連結されたパイプ、圧力計５、ガスメータ６
及び排気ポンプ７が接続されている。反応容器２
とマニホールド３を連結するパイプには圧力変換
器８が分岐接続され圧力変換器８には記録計９が
直結される。パイプに介設された各パイプ１０を
調節して反応容器２内の排気及び水素ガス導入を
適宜切換調節することにより、上述した水素貯蔵
合金に対する活性化処理が行なわれる。しかしな
がら、このようなガス処理システムは耐圧を考慮
する必要上大規模な装置構成となり、製造ライン
のコストアツプを招く結果となる。
以上の如く、従来の活性化法は処理時間が長く
なりかつ製造装置が大型化され、非常に作業性の
悪いものであつた。
なりかつ製造装置が大型化され、非常に作業性の
悪いものであつた。
＜発明の目的＞
本発明は上述の問題点に鑑み、迅速かつ容易に
活性化処理を行なうことのできる化学的液相処理
を利用した新規有用な水素貯蔵合金の活性化法を
提供することを目的とする。
活性化処理を行なうことのできる化学的液相処理
を利用した新規有用な水素貯蔵合金の活性化法を
提供することを目的とする。
＜構成及び効果の説明＞
本発明は上記目的を達成するため、添加物とし
て溶液中に於いて自ら溶解し水素を発生する物質
を予め水素貯蔵合金中に混合した混合物を溶液中
に浸漬し撹拌することによつて、溶液中で発生し
た水素により水素貯蔵合金を水素化し活性化する
ことを特徴として構成されている。溶液中で発生
する水素は発生期の水素と称され、非常に活性に
富み数千気圧の水素ガスに相当する活性があると
されている。また、溶液の清浄作用で水素貯蔵合
金表面が清浄化されるため、溶液中に存在する発
生期の水素による水素化即ち活性化が容易にな
る。
て溶液中に於いて自ら溶解し水素を発生する物質
を予め水素貯蔵合金中に混合した混合物を溶液中
に浸漬し撹拌することによつて、溶液中で発生し
た水素により水素貯蔵合金を水素化し活性化する
ことを特徴として構成されている。溶液中で発生
する水素は発生期の水素と称され、非常に活性に
富み数千気圧の水素ガスに相当する活性があると
されている。また、溶液の清浄作用で水素貯蔵合
金表面が清浄化されるため、溶液中に存在する発
生期の水素による水素化即ち活性化が容易にな
る。
本発明によれば水素貯蔵合金の活性化が迅速か
つ容易に行なわれ、また溶液中の撹拌によつて水
素貯蔵合金を微細化できるという波及的効果も有
する。従つて、従来の活性化のような高耐圧装置
類や大型システム系等を必要とすることなく、安
全かつ簡素化された処理装置で短時間に活性化さ
れた水素貯蔵合金が量産される。
つ容易に行なわれ、また溶液中の撹拌によつて水
素貯蔵合金を微細化できるという波及的効果も有
する。従つて、従来の活性化のような高耐圧装置
類や大型システム系等を必要とすることなく、安
全かつ簡素化された処理装置で短時間に活性化さ
れた水素貯蔵合金が量産される。
＜実施例 １＞
水素含有量の高い水素貯蔵材料として知られて
いるものに、ボラン、シラン等や石炭液化によつ
て得られる水素炭化物あるいは一酸化炭素と水素
とによつて合成されるアルコール等があるが、水
素の含有された材料からの水素放出の容易性に鑑
み、本実施例では金属の水素化物を利用する。水
素貯蔵材料として利用される金属は特開昭57−
91736号にも開示されているが、Ca，Mg，Ti，
Zr，Hf，Ｖ，Nb，Ta，Ｙあるいはランタニド
元素等の水素と結合し易い元素があり、一般には
これらとAl，Cr，Fe，Ni，Co，Cu，Mn，Si等
の水素と結合し難い元素との合金が水素貯蔵合金
として使用に供される。
いるものに、ボラン、シラン等や石炭液化によつ
て得られる水素炭化物あるいは一酸化炭素と水素
とによつて合成されるアルコール等があるが、水
素の含有された材料からの水素放出の容易性に鑑
み、本実施例では金属の水素化物を利用する。水
素貯蔵材料として利用される金属は特開昭57−
91736号にも開示されているが、Ca，Mg，Ti，
Zr，Hf，Ｖ，Nb，Ta，Ｙあるいはランタニド
元素等の水素と結合し易い元素があり、一般には
これらとAl，Cr，Fe，Ni，Co，Cu，Mn，Si等
の水素と結合し難い元素との合金が水素貯蔵合金
として使用に供される。
以下、水素貯蔵合金としてCaNi5合金を例にと
つて説明する。CaNi5をメノウ乳鉢で粉砕し、粒
径50μm以下の粉末とする。この粉末１ｇと市販
のアルミニウム粉末（325メツシユ）１ｇを混合
する。これを40℃に保持された水酸化ナトリウム
30wt％の水溶液中に徐々に投入し、マグネチツ
クスタラーにて撹拌しながら２時間程度持続させ
る。アルミニウムは次の反応式で水素を発生させ
る。
つて説明する。CaNi5をメノウ乳鉢で粉砕し、粒
径50μm以下の粉末とする。この粉末１ｇと市販
のアルミニウム粉末（325メツシユ）１ｇを混合
する。これを40℃に保持された水酸化ナトリウム
30wt％の水溶液中に徐々に投入し、マグネチツ
クスタラーにて撹拌しながら２時間程度持続させ
る。アルミニウムは次の反応式で水素を発生させ
る。
2Al＋2NaOH＋2H2O
→2NaAlO2＋3H2↑
次にデカンテーシヨンにより充分に水洗した
後、エチルアルコールで水分を除去し、減圧乾燥
する。
後、エチルアルコールで水分を除去し、減圧乾燥
する。
以上の工程で得られた粉末をアルゴンガス雰囲
気下で水素との反応容器に充填し、25℃５気圧の
水素ガスを導入したところ、20分間でCaNi5合金
１ｇに対して約100Nmlの水素を吸蔵させること
ができた。
気下で水素との反応容器に充填し、25℃５気圧の
水素ガスを導入したところ、20分間でCaNi5合金
１ｇに対して約100Nmlの水素を吸蔵させること
ができた。
上記の於いて、CaNi5粉末に添加され溶液中に
て水素を発生す物質としてアルミニウム粉末を、
またこの場合の溶液として水酸化ナトリウム溶液
を用いたが、アルミニウム粉末以外にもＫ，Na，
Mg，Fe，Ni，Sn等の水素よりイオン化傾向の
高い金属とKOH，Ca（OH）2，HCl，H2SO4等の
強アルカリまたは強酸溶液の組み合わせでも実施
することができる。更に特殊なケースとして
CaNi5粉末を電極として溶液に通電し、水の電気
分解によつて発生する水素を併用して利用するこ
とも可能である。
て水素を発生す物質としてアルミニウム粉末を、
またこの場合の溶液として水酸化ナトリウム溶液
を用いたが、アルミニウム粉末以外にもＫ，Na，
Mg，Fe，Ni，Sn等の水素よりイオン化傾向の
高い金属とKOH，Ca（OH）2，HCl，H2SO4等の
強アルカリまたは強酸溶液の組み合わせでも実施
することができる。更に特殊なケースとして
CaNi5粉末を電極として溶液に通電し、水の電気
分解によつて発生する水素を併用して利用するこ
とも可能である。
＜実施例 ２＞
アーク溶解炉において溶解されたLaNi5を機械
的に粉砕し、粒径100μm以下の粉末とする。これ
に重量化で１：１となるように未展開のラネーニ
ツケル（NiAl）粉末を混合する。この混合物を
70℃に保持された水酸化カリウム30wt％水溶液
に徐々に入れ撹拌機にて撹拌する。撹拌時間は３
時間とする。この工程でラネーニツケル中のアル
ミニウムは次の反応式で水素を発生させる。
的に粉砕し、粒径100μm以下の粉末とする。これ
に重量化で１：１となるように未展開のラネーニ
ツケル（NiAl）粉末を混合する。この混合物を
70℃に保持された水酸化カリウム30wt％水溶液
に徐々に入れ撹拌機にて撹拌する。撹拌時間は３
時間とする。この工程でラネーニツケル中のアル
ミニウムは次の反応式で水素を発生させる。
2Al＋2KOH＋2H2O
→2KAlO2＋3H2↑
ラネーニツケルのように合金中の一部が溶液に
溶解して水素ガスを発生し、また残余部品の活性
化されたニツケルが水素を一部吸蔵するような場
合、撹拌操作中溶液内が長期にわたつて水素雰囲
気に保持されるので水素貯蔵合金の活性化には非
常に効果がある。
溶解して水素ガスを発生し、また残余部品の活性
化されたニツケルが水素を一部吸蔵するような場
合、撹拌操作中溶液内が長期にわたつて水素雰囲
気に保持されるので水素貯蔵合金の活性化には非
常に効果がある。
撹拌後デカンテーシヨンによつて充分水洗し、
その後エチルアルコールにて洗浄し、更に室温で
減圧乾燥する。
その後エチルアルコールにて洗浄し、更に室温で
減圧乾燥する。
以上の工程で得られたLaNi5とラネーニツケル
混合粉末をアルゴン雰囲気下で水素との反応容器
に充填し、25℃10気圧の水素ガスを導入したとこ
ろ、20分間でLaNi5合金１ｇに対して約110Nml
の水素を吸蔵ねせることができた。尚、比較実験
のためアーク溶解炉で溶解し機械的に100μm以下
に粉砕されたLaNi5合金をそのまま水素との反応
容器に充填し、25℃10気圧の水素ガスを導入して
１時間放置した。その結果、LaNi5合金は全く水
素を吸蔵しなかつた。従つて、本実施例のラネー
ニツケルの作用効果は顕著である。
混合粉末をアルゴン雰囲気下で水素との反応容器
に充填し、25℃10気圧の水素ガスを導入したとこ
ろ、20分間でLaNi5合金１ｇに対して約110Nml
の水素を吸蔵ねせることができた。尚、比較実験
のためアーク溶解炉で溶解し機械的に100μm以下
に粉砕されたLaNi5合金をそのまま水素との反応
容器に充填し、25℃10気圧の水素ガスを導入して
１時間放置した。その結果、LaNi5合金は全く水
素を吸蔵しなかつた。従つて、本実施例のラネー
ニツケルの作用効果は顕著である。
添附図面は従来の高圧水素ガスを用いた活性化
処理装置の構成図である。 １……ヒータ、２……反応容器、４……水素ボ
ンベ、７……排気ポンプ。
処理装置の構成図である。 １……ヒータ、２……反応容器、４……水素ボ
ンベ、７……排気ポンプ。
Claims (1)
- １ 溶液中にて水素を発生する添加物を水素貯蔵
合金中に混合した後、該水素貯蔵合金を前記溶液
中に浸漬し、発生する水素で前記水素貯蔵合金を
水素化することを特徴とする水素貯蔵合金の活性
化法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027611A JPS60171201A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 水素貯蔵合金の活性化法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59027611A JPS60171201A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 水素貯蔵合金の活性化法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60171201A JPS60171201A (ja) | 1985-09-04 |
| JPS6313923B2 true JPS6313923B2 (ja) | 1988-03-28 |
Family
ID=12225724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59027611A Granted JPS60171201A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 水素貯蔵合金の活性化法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60171201A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63129001A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-06-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 水素吸蔵合金の活性化方法 |
| JP5870325B2 (ja) * | 2006-02-14 | 2016-02-24 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 水素貯蔵金属又は合金の初期活性化方法及び水素化方法 |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP59027611A patent/JPS60171201A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60171201A (ja) | 1985-09-04 |
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