KR20140034871A - 수소 저장을 위한 니켈 합금 및 이로부터의 에너지 생성 - Google Patents

수소 저장을 위한 니켈 합금 및 이로부터의 에너지 생성 Download PDF

Info

Publication number
KR20140034871A
KR20140034871A KR1020137034780A KR20137034780A KR20140034871A KR 20140034871 A KR20140034871 A KR 20140034871A KR 1020137034780 A KR1020137034780 A KR 1020137034780A KR 20137034780 A KR20137034780 A KR 20137034780A KR 20140034871 A KR20140034871 A KR 20140034871A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nickel alloy
hydrogen
nickel
aluminum
oxide
Prior art date
Application number
KR1020137034780A
Other languages
English (en)
Inventor
한 에이치. 니
Original Assignee
타켓 테크놀로지 인터내셔날, 엘티디.
한 에이치. 니
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 타켓 테크놀로지 인터내셔날, 엘티디., 한 에이치. 니 filed Critical 타켓 테크놀로지 인터내셔날, 엘티디.
Publication of KR20140034871A publication Critical patent/KR20140034871A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
    • B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C01B3/0031—Intermetallic compounds; Metal alloys; Treatment thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/0433—Nickel- or cobalt-based alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
    • C22C19/05—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel with chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21B—FUSION REACTORS
    • G21B3/00—Low temperature nuclear fusion reactors, e.g. alleged cold fusion reactors
    • G21B3/002—Fusion by absorption in a matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • 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
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10—Nuclear fusion reactors
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

열 에너지 생성 장치는, 가압된 수소의 부피를 함유하는 반응기 용기; 수소-저장 니켈 합금 구조체를 가로질러 인가된 전위를 가지고 약 100 ℃ 이상으로 가열되도록 구성된, 반응기 용기 내 수소-저장 니켈 합금 구조체; 및 니켈 합금 구조체 내에서 생성된 열 에너지가 열교환 매질로 전달 가능하도록 열교환 매질을 니켈 합금 구조체를 지나가게 운반하도록 구성된 열교환 도관을 포함한다. 수소-저장 니켈 합금 구조체는 산화물과 혼합된 니켈 합금 골격 촉매를 포함한다. 인가된 전위, 및 공급된 열로부터 수소의 기체 압력 및 온도의 증가는 니켈 합금 구조체 내에서 수소 핵과 니켈 핵 사이의 반응을 일으키고 그리하여 열 에너지는 니켈 합금 구조체로부터 포논의 방출에 의하여 생성된다.

Description

수소 저장을 위한 니켈 합금 및 이로부터의 에너지 생성{NICKEL ALLOYS FOR HYDROGEN STORAGE AND THE GENERATION OF ENERGY THEREFROM}
관련 출원에 대한 상호-참조
본 출원은 35 U.S.C. §119(e)에 따라 2011년 6월 1일자로 출원된 미국 가출원 번호 제61/519,889호의 우선권의 이익을 주장하며, 상기 가출원의 전체 내용은 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
정부의 지원으로 이루어진 연구 또는 개발
해당 없음
본 발명은 수소의 저장, 수소화, 탈수소화, 및 수소화 반응 공정을 수반하는 방법에서 촉매로 작용할 수 있는 니켈 합금에 관한 것이다. 본 발명은 추가로 이들 합금의 제조 방법 및 이로부터의 열 에너지 생성에 관한 것이다.
낮은 에너지 핵반응을 달성하기 위한 시도와 관련하여, 수소, 특히 중수소 동위원소 (D2)를 저장하기 위하여 특정 금속, 예컨대 팔라듐 (Pd)을 사용하는 것이 공지되어 있다. 지금까지, 이러한 시도들은 실용화될 수 있는 충분한 반복 가능성 또는 예측 가능성을 달성하는 데에 실패하여 왔다. 더구나, 비교적 희귀하고 고가인 금속 팔라듐에 대한 요구는 이러한 방법의 상업적 규모의 사용을 더욱 제한할 것인데, 이는 특히 이러한 방법들이 내연 기관용 촉매 전환장치에 사용하기 위한 팔라듐에 대한 매우 높은 수요와 겨룰 필요가 있기 때문이다. 증가된 농도의 중수소를 가지는 수소에의 의존성은 추가로 비용을 상승시킨다. 따라서, 자연적으로 발생한 동위원소 분포를 가지는 수소와 더불어 더 낮은 비용의 금속 또는 금속 합금을 사용하여 반복 가능하고 예측 가능한 낮은 에너지 핵반응을 달성하는 것이 바람직할 것이며, 그로 인해, 상업적 규모로의 실용성을 더욱 보장한다.
수소 저장을 위한 연구의 대상이 되고 있는 합금의 한 카테고리는 니켈 (Ni) 합금이다. 구체적으로, 다수의 니켈 합금이 전기화학적 방법에 의해 전기 에너지의 생성을 위한 수소 저장을 할 수 있는 것으로 알려져있다. 이러한 합금은, 예를 들어, 전기 배터리, 특히 니켈 금속 히드리드 (NiMH) 유형에 사용된다. 그러나, 지금까지, 사용된 Ni 합금은 낮은 에너지 핵반응을 달성하도록 수소 반응 공정을 충분하게 촉매하지 않는다.
따라서, 비교적 "낮은" 온도 (예를 들어, 약 1,000 ℃ 이하)에서 니켈과 수소 핵 사이에서 낮은 에너지 핵반응을 달성하게 하는 방식으로 수소를 저장할 수 있는 니켈 합금을 제공하는 것이 바람직하다. 니켈 합금 내의 수소 저장을 통해서 이러한 "낮은 온도" 핵반응의 방식으로 열 에너지를 생산하는 방법 및 장치를 제공하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 첫번째 측면은 낮은 에너지 핵반응의 촉매 작용을 증가시키도록 수소를 저장하는 니켈 합금 구조체에 관한 것이다. 본 발명의 두번째 측면은 이러한 구조체의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 세번째 측면은 이러한 니켈 합금 구조체에 용해되고 저장된 수소에 관련된 낮은 온도 핵반응으로부터의 열 에너지 생산을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명의 첫번째 측면의 특정 실시양태에 따르면, 니켈 합금은 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트의 하나 이상과 합쳐진 니켈을 포함한다. 또한, 니켈 합금은 탄소, 규소, 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 비-금속성 원소를 포함할 수 있다. 니켈 합금은 임의로 전이 금속의 산화물, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 토금속의 산화물, 및 주기율표의 III-A, IV-A, V-A, 및 VI-A 족 원소의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물과 추가로 합쳐질 수 있다.
본 발명의 두번째 측면에 따르면, 수소-저장 니켈 합금 구조체의 제조 방법은 (a) 대략 35 중량% 내지 50 중량%의 니켈을 포함하고, 나머지가 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 합금화 금속, 및 바람직하게는 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 전구체 합금을 용융하는 단계; (b) 용융된 전구체 합금을 실온으로 켄칭하는 단계; (c) 켄칭한 합금을 분쇄하여 합금 분말을 만드는 단계; (d) 합금 분말을 바람직한 입자 크기로 스크리닝하는 단계; (e) 스크리닝된 합금 분말을 에칭하여 니켈과 합금된 금속 또는 금속들의 임의의 여분의 양을 제거함으로써 니켈 합금 골격 촉매 분말을 만드는 단계; (f) 니켈 합금 골격 촉매 분말을 세척하는 단계; (g) 니켈 합금 골격 촉매 분말을 건조하는 단계; (h) 분말 산화물을 니켈 합금 골격 촉매 분말에 혼합하여 니켈 합금/산화물 분말을 형성하는 단계; 및 (i) 니켈 합금/산화물 분말을 수소 저장 니켈 합금 구조체로 만드는 단계를 포함한다.
본 발명의 세번째 측면에 따르면, 열 에너지 생성 장치는 가압된 수소의 부피를 포함하도록 구성된 반응기 용기; 반응기 용기에 포함되고 수소-저장 니켈 합금 구조체를 가로질러 인가된 전위를 가지도록 구성되며 추가로 약 100 ℃ 이상의 온도로 가열되도록 구성된 수소 저장 니켈 합금 구조체; 및 니켈 합금 구조체 내에서 생성된 열 에너지가 열교환 매질로 전달 가능하도록 열교환 매질을 니켈 합금 구조체를 지나가게 운반하도록 구성된 열교환 도관을 포함한다. 또한 세번째 측면에 따르면, 열 에너지 제공 방법은 (a) 반응기 용기에 수소 저장 니켈 합금 구조체를 제공하는 단계; (b) 수소로 반응기 용기를 채우는 단계; 및 (c) 수소 및 니켈 합금 구조체를 약 100 ℃ 이상의 온도로 가열시키는 동안, 니켈 합금 구조체를 가로질러 전위를 인가하는 단계를 포함하며; 여기서 인가된 전위, 및 공급된 열로부터 수소의 기체 압력 및 온도의 상승이 니켈 합금 구조체 내의 수소 핵과 니켈 핵 사이의 핵반응을 생성하고, 핵반응이 니켈 합금 구조체로부터 포논(phonon)의 방출에서 열 에너지를 생성한다.
도 1은 본 발명의 측면에 따른 수소 저장 니켈 합금 구조체의 제조 방법에서의 단계들을 보여주는 순서도이고; 및
도 2는 본 발명의 측면에 따른 열 에너지 생성 장치의 반-도식도이다.
1. 수소 저장 니켈 합금
본 발명에 따르면, 니켈 합금은 수소의 동위원소에 의해 채워지는 낮은 에너지 핵반응의 촉매 작용을 증가시킨다고 서술된다. 특정한 동위원소가 명시되지 않는 한, 보편적으로 (그리고 본 발명에 걸쳐서 사용되었듯이) 단어 "수소" 및 기호 H2는 일반적인 비율로 동위원소를 가지는 자연적으로 발생한 수소를 의미할 것이지만, 이러한 동위원소들-수소 (H2), 중수소 (D2), 및 삼중수소 (T2)-은 단독으로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시양태에서, 하기에 서술된 수소 저장 구조체는 바람직하게는 약 35 중량% 내지 50 중량%의 니켈을 포함하는 전구체 합금으로 시작하는 방법으로 제조될 수 있다. 합금의 나머지는 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된, 바람직하게 알루미늄인 하나 이상의 합금화 금속일 수 있다. 탄소, 규소, 및 붕소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 비-금속 물질은 유리하게는 소량 (통틀어 약 10 중량% 이하)으로 첨가될 수 있다. 합금화 금속은 임의로 그의 원소 형태 대신에, 또는 더하여, 그의 산화물 형태로 존재할 수 있다. 하기에서 더욱 상세하게 서술되는 바와 같이, 제조 과정에서 "골격 촉매" 합금이 제조되고, 이로부터 니켈 수소 저장 구조체가 제조된다. 표 1은 본 발명의 실시양태에 따른 골격 촉매 합금에 대한 일부 예시적인 제형을 나타낸다.
Figure pct00001
다양한 산화물이 유리하게는 상기 언급된 합금에 첨가될 수 있다. 예를 들어, 다음의 원소 중 하나 이상의 산화물이 첨가될 수 있다: 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 칼슘, 스트론튬, 및 바륨. 일부 실시양태에서, 다음 중 하나 이상의 산화물이 첨가될 수 있다: 하나 이상의 전이 금속 (원자 번호 21-30, 39-48, 및 57-80)의 산화물, 및 주기율표의 III-A, IV-A, V-A, 및 VI-A 족 중의 하나 이상의 원소의 산화물. 10 중량% 이하의 Y2O3와 혼합된 CaCrO3, BaTiO3, SrVO3, 및 ZrO2와 같은 하나 이상의 혼합 산화물 또한 일부 실시양태에서 사용될 수 있다. 다음은 상기 언급된 산화물의 현재 바람직한 예이다: 칼슘, 바륨, 아연, 주석, 인듐, 규소, 스트론튬, 티타늄, 구리, 및 크로뮴의 산화물; Fe3O4, 및 Al2O3. 합금/산화물 혼합물 중의 산화물은 혼합물의 약 5 중량% 내지 80 중량%, 및 바람직하게는 약 20 중량% 내지 60 중량%까지 구성할 수 있다.
2. 수소 저장 니켈 합금 구조체의 제조 방법
하기에 서술된 에너지 생성 장치에서의 사용을 위하여, 상기 서술된 니켈 합금은, 분말 형태로, 분말 산화물과 혼합되어 수소 저장 니켈 합금 구조체로 만들어진다. 니켈 합금 분말은 예를 들어, 합금 용융물이 불활성 기체의 분사에 의하여 분말로 취입되는 가스 분사법과 같은 다양한 방법으로 만들어질 수 있다. 본 발명의 목적을 위하여, 골격 촉매를 만드는 데 보편적으로 사용되는 방법의 유형의 변형인 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 유형의 예시적 방법(10)이 도 1의 순서도에 도시되었다.
먼저, 단계(12)에서, 전구체 합금은, 바람직하게는 진공 유도 노(furnace) 또는 기능적 등가물에서 용융된다. 전구체 합금은 상기 언급된 합금 중 임의의 것일 수도 있지만, 바람직하게는 약 50 중량% 니켈과 나머지는 순수 알루미늄, 또는 규소, 탄소 및 붕소 중 하나 이상과 혼합된 알루미늄 중 하나이다. 다음 논의의 목적을 위해, 50 % Ni과 50 % Al의 예시적인 전구체 합금이 사용된다고 가정할 것이다.
그 다음에, 용융된 합금 또는 "용융물"은 실온으로 빠른 켄칭이 되고 (단계(14)), 이어서 분말로 분쇄된다 (단계(16)). 그 다음에, 분말은 원하는 입자 크기로 스크리닝된다 (단계(18)). 바람직하게는, 스크리닝된 분말의 입자 크기는 약 20 nm 내지 약 50 마이크로미터의 범위이다.
다음에, 단계(20)에서, 스크리닝된 분말은, 약 70 ℃ 내지 약 110 ℃에서 원소 알루미늄의 대부분을 제거하기에 충분한 시간 동안, 약 15 중량% 내지 25 중량% (바람직하게는 20 중량%)의 농축된 NaOH 또는 KOH을 포함하는 에천트로 에칭된다. 남는 것은 약 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄과 함금된 다공성 니켈의 미립자로 이루어지는 니켈 합금 분말과, 표면에 일부 산화 알루미늄이 존재하는 입자이다. 이러한 상태에서, 니켈 합금 분말은 니켈 골격 촉매 또는 미국 뉴욕주 뉴욕의 더블유. 알. 그레이스 & 코포레이션 주식회사-코네티컷 (W. R. Grace & Co. Corporation-Connecticut, of New York, NY, USA)에 의해 상품명 레이니(RANEY)® 니켈로 판매되는 제품과 유사한 스폰지 금속 촉매이다. 상기 언급된 바와 같이, 규소, 탄소, 및 붕소 중의 하나 이상이 전구체 합금에 포함되는 경우에, 니켈 합금 분말은 전구체 합금에 있었던 이들 원소의 어느 것이라도 일부를 포함할 것이다. 이 때, 분말은 "니켈 합금 골격 촉매 분말"이라고 지칭될 수 있다.
니켈 합금 골격 촉매 분말은 탈이온, 탈기된 물로 세척 및 세정되며(단계(22)), 슬러리로 물 속에 저장될 수 있다. 수소-저장 니켈 합금 구조체를 제작하는 것이 바람직한 경우, 슬러리는 탈산소 기체 환경 (예를 들어, 질소 또는 아르곤)에서 분말 형태로 건조되고, 이는 상기 서술된 하나 이상의 산화물과 혼합되어 (단계(26)) 니켈 합금/산화물 분말을 형성한다.
최종적으로, 니켈 합금 수소 저장 구조체가 형성된다 (단계(28)). 이 구조체는 가압하거나 니켈 합금/산화물 분말을 임의의 바람직한 형상으로 만드는 다른 방법에 의해 형성될 수 있다. 예를 들어, 형상은 실린더형 슬러그, 막대, 또는 판의 형상일 수 있다. 생성된 구조체에는 납 와이어 (바람직하게는 니켈)가 제공될 수 있거나, 또는 직접적으로 와이어 형태로 연신 또는 가압될 수 있어, 이로 인해 납 와이어에 대한 요구를 피할 수 있다. 다르게는, 구조체는 금속 와이어 (바람직하게는 니켈 와이어)의 일부에 얇은 코팅으로 니켈 합금/산화물 분말을 가압하고, 납으로 코팅된 부분의 양 끝에 코팅되지 않은 부분을 남겨 형성될 수 있다. 또 다르게는 니켈 합금/산화물 분말은 하나 이상의 얇은 금속 호일 시트(바람직하게는 니켈)에 냉각 가압되고, 이로 인해 분말은 호일에 얇은 코팅을 형성한다. 또 다르게는 예컨대, 분말로 만들어진 판의 냉각 압연에 의하여 분말을 직접적으로 하나 이상의 얇은 시트의 형상으로 만든다. 여기에서 서술된 형상은 단지 예시적인 것이며 배타적이지 않다.
니켈 합금/산화물 분말이 와이어 형상으로 냉각-연신 또는 시트 형상으로 냉각-압연되는 경우에, 90 % 이상의 감소 비가 바람직하다. 냉각 연신 또는 냉각 압연 다음에는 진공에서 상승된 온도, 바람직하게는 약 600 ℃ 내지 900 ℃ 범위에서 어닐링(annealing)이다. 이는 바람직한 {100} 배향을 가지는 거의 전부의 치밀 구조체를 만들 것이다.
수소 저장 구조체를 만드는 또 다른 방법은, 예를 들어, 스퍼터링(sputtering), 이온 도금, 및 열 증발과 같은 증착 공정을 사용하여 니켈 기재 상에 코팅으로 니켈 합금/산화물 분말을 제조하는 것이다. 바람직하게는, 기재는 {100} 면이 기재 표면에 평행하도록 배향되고 이로 인해 코팅은 동일한 바람직한 배향을 가질 것이다.
니켈 합금의 가공된 형태는 또한 분말 야금 기술에 의하여 만들어질 수 있는데, 여기서는 다양한 금속 및 (임의의) 산화물 성분의 분말이 함께 혼합된다. 혼합된 분말은 냉각-가압 또는 냉각 등방향 가압 및 소결, 또는 열간 등방향 가압 하게 되어 슬러그 또는 펠렛을 형성한다. 생성된 슬러그 또는 펠렛은 예를 들어, 열간 단조 또는 열간 압연과 같은 다양한 금속-성형 과정을 거칠 수 있다. 바람직하게는, 가공된 슬러그 또는 펠렛은 이어서 진공에서 어닐링되고, 다음에 실온으로 켄칭된다. 이러한 분말 야금 기술에서, 니켈 합금은 먼저 예를 들어, 기체 분사법과 같은 적합한 분말 야금 공정에 의해 분말화된다. 기체 분사법에서, 니켈 합금은, 용융된 액체 상태에서, 작은-직경 노즐을 통해서 흐르게 되고 그 다음에 질소 또는 아르곤의 가압된 분사를 받게 되어 작은 방울을 형성하고, 이는 고체 입자로 냉각된다. 생성된 니켈 합금 분말은 그 다음에 높은 에너지 밀과 같은 메커니즘에서 상기 언급된 임의의 산화물과 혼합될 수 있다. 이러한 밀은 보편적으로 물의 존재하에서, 분쇄 매체로서 이산화 규소 또는 산화 알루미늄의 볼을 사용한다.
3. 열 에너지의 생성
도 2는 상기 서술된 유형의 니켈 합금 수소 저장 구조체를 사용하여 열 에너지가 생성되는 반응기(40)를 도시한다. 반응기는 반응기 용기(42)를 포함하고, 이는 가압된 수소를 포함할 수 있는 적합한 금속 또는 세라믹 물질로 만들어질 수 있다. 용기(42)는 기밀(gas-tight)이고 상승된 온도를 견딜 수 있다. 니켈 합금 수소 저장 구조체(44)는 용기(42) 내에 포함되어, 도전성 와이어(46) (바람직하게는 니켈)에 의해 저장 구조체(44)를 가로질러 적합한 전위를 인가하는 전압원(48)에 접속된다. 보이듯이, 수소 저장 구조체(44)는 일반적으로 실린더형 슬러그의 형태이지만, 상기 서술된 임의의 형상일 수 있다. 전압원(48)은 DC (보이듯이) 또는 AC 일 수 있다. 후자의 경우에, 주파수는 표준 50 내지 60 Hz, 또는 0.001 Hz 만큼 낮거나, 1 MHz 만큼 높을 수 있다. 기밀 절연 시일(seal)(50)이 용기(42)의 벽면에서 저장 구조체(44)를 전압원(48)에 연결하는 와이어(46) 중 하나가 관통하는 각 지점에서 제공된다.
용기(42)는 진공 펌프 (보이지 않음)와 같은 수단에 의해 배기되고, 이를 통해 가압된 수소 기체가 가압된 수소 기체 공급원(53)으로부터 용기(42)의 내부로 유입되는 수소 유입구(52)를 포함한다. 수소는 바람직하게는 천연 동위원소 분포를 가지고 약 99.95 % 이상의 순도이다. 용기(42)는 실온에서 바람직하게는 약 1 내지 10 bar 사이, 및 더 바람직하게는 약 5 내지 10 bar 사이의 압력으로 수소로 채워진다.
수소 저장 구조체(44)는 적합한 가열 수단(55)에 의하여 약 100 ℃ 내지 약 1000 ℃ 사이, 바람직하게는 약 250 ℃ 내지 약 500 ℃ 사이의 온도로 가열된다. 가열 수단(55)은 예를 들어, 전기 저항성 엘레먼트 (예를 들어, 니크롬 선의 가열 코일), 초음파 가열 메카니즘, 자기장 유도 엘레먼트, 또는 임의의 다른 적합한 가열 메커니즘일 수 있다. 반응기 용기(42)에 열의 공급으로, 반응기 용기(42) 내의 수소의 기체 압력은 약 10 내지 1000 bar, 바람직하게는 약 10 내지 300 bar 사이, 및 더욱 바람직하게는 약 10 내지 100 bar 사이의 범위가 되어야 한다.
상기 서술된 조건 하에서, 니켈 합금 수소 저장 구조체(44)는 포논의 형태로 열 에너지를 발생시키는 정도로 수소 및 니켈 핵의 반응을 유도하기에 충분하게 상승된 온도 및 압력에서 분자 수소의 높은 농도를 흡수하여, 용기(42)의 온도를 상승시키기 위해 필요한 것에 더하여 열을 방출한다.
상기 기술된 반응에서 포논의 방출은 반응기 용기(42) 내에 제공된 열교환기에서 과열된 공기 또는 스팀을 생성하는데에 사용될 수 있는 "과량의" 열 에너지를 생성한다. 따라서, 예를 들어, 공기 열교환기는 용기(42) 내에 공기 열교환 튜브(54)를 포함할 수 있고, 여기서 공기 열교환 튜브(54)는 공기 유입구(56)로부터 실온 공기를 수용하고 공기 방출구(58)를 통해서 가열된 공기를 방출한다. 가열된 공기는 예를 들어, 공간을 가열하기 위하여, 또는 충분히 뜨거운 경우에는, 물 가열기 (보이지 않음)를 가열하여 상업용 또는 가정용 온수를 제공하는데 사용될 수 있다. 마찬가지로, 물 열교환기는 용기(42) 내에 물 열교환 튜브(60)를 포함할 수 있고, 여기서 물 열교환 튜브(60)는 물 유입구(62)로부터 실온 물을 수용하고 스팀 방출구(64)를 통해서 스팀을 방출한다. 스팀은 공간을 가열하는데 사용될 수 있다. 만일 물 열교환기가 상승된 압력을 받게 함으로써 스팀이 과열되면 (예를 들어, 약 250 ℃를 초과하는 온도로), 당업계에 잘 알려져 있듯이, 스팀 방출구(64)로부터 방출되는 과열된 스팀은 스팀 터빈 (보이지 않음)으로 보내져서 전기 발생기 (보이지 않음)를 작동할 수 있다.
4. 실시예 1
전구체 니켈-알루미늄 합금을 0.03 중량%의 탄소 (최대), 40 중량%의 알루미늄, 10 중량%의 규소, 3 중량% 내지 4 중량%의 몰리브데넘, 나머지는 니켈의 조성으로 만든다. 합금을 황 또는 인에 의한 오염 가능성을 최소화하는 과정, 예를 들어, 진공 유도 용융 또는 일렉트로 슬래그 재용융(electroslag re-melting)에 의해 용융한다. 합금 용융물을 진공에서, 또는 불활성 기체 (예를 들어, 아르곤) 또는 질소에서 초 당 약 100 ℃ 이상의 냉각 속도로 실온으로 켄칭한다. 켄칭된 합금을 통상의 방법에 의해 분말로 파쇄 또는 분쇄하고 합금 분말을 10 마이크로미터 이하 입자 크기로 스크리닝한다. 통상적인 수단으로 기계적 교반이 이루어지는 동안, 스크리닝된 분말 입자를 약 2 시간 동안 약 104 ℃ 내지 약 108 ℃에서 20 중량%의 NaOH로 침출한다. 침출한 후에 NaOH를 기울여 따라내고, 침출된 분말 입자를 중성에 가까운 pH 값을 얻을 때까지 탈이온 및 탈기된 물로 반복해서 세척한다.
이제는 "니켈 합금 골격 촉매"인, 생성된 니켈 합금 분말은 약 40 내지 50 ㎡/gm의 표면적을 가지는 입자를 가진다. 정상적으로 혼합하고 탈기된 물에 저장하여 슬러리를 형성한다. 슬러리를 탈산소 환경에서 건조하여 분말을 형성하고, 이를 질소 또는 불활성 기체 (예를 들어, 아르곤)로 채워진 블렌더에서 25 중량%의 약 100 nm의 평균 입자 크기를 가지는 Fe3O4 (마그네타이트) 입자와 혼합한다. 생성된 니켈 합금/산화물 분말을 일반적으로 약 3 내지 4 mm의 직경 및 약 6 내지 8 mm의 길이의 실린더 형상을 가지는 수소-저장 니켈 합금 구조체로 냉각 가압한다. 이렇게 형성된 구조체를 한 쌍의 약 1 mm 직경의 니켈 납 와이어에 연결하고, 이어서, 상기 서술되었듯이, 316L 스테인레스 스틸 또는 미국, 인디애나주, 코코모의 헤인즈 인터내셔날, 인크.(Haynes International, Inc., of Kokomo, Indiana, USA)에 의해 상표 하스텔로이(Hastelloy)® C-276 하에서 판매되는 전매 Ni-Mo-Cr-Fe 합금으로 만들어진 반응기 용기 내에 설치한다.
용기의 내부 챔버를 수소 기체로 채운다. 용기의 챔버를 (상기 서술되었듯이) 외부 열원에 의해 약 400 ℃로 가열하고, 수소의 압력을 약 100 bar로 높이고, 와이어된 슬러그를 가로질러 약 1 V의 DC 전위를 인가한다. 이들 조건 하에서, 포논 형태의 열 에너지가 슬러그 내의 니켈의 핵과 슬러그에 의해 흡수된 수소 분자 핵의 반응에 의해 생성된다. 열 에너지는 이런 방법에 의해서, (a) 수소-저장 니켈 합금 구조체를 가로질러 전위를 인가함으로서 생성된 전류에 의한 상기 구조체의 저항성 가열, 및 (b) 외부 열원에 의해서 반응기 용기에 공급된 열에 의해서 생성되는 것보다 더 높은 속도로 생성된다.
5. 실시예 2
제2 실시예는, 전구체 합금이 40 중량%의 알루미늄, 10 중량%의 규소, 10 중량%의 코발트, 3 중량% 내지 4 중량%의 몰리브데넘, 나머지는 니켈인 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다.

Claims (46)

  1. (a) 니켈 합금 골격 촉매 분말을 제공하는 단계;
    (b) 니켈 합금 골격 촉매 분말을 분말 산화물과 혼합하여 니켈 합금/산화물 분말을 만드는 단계; 및
    (c) 니켈 합금/산화물 분말을 수소 저장 니켈 합금 구조체로 만드는 단계
    를 포함하는, 수소-저장 니켈 합금 구조체의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 대략 35 중량% 내지 50 중량%의 니켈을 포함하고, 나머지가 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 전구체 합금으로부터 만들어진 것인 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 분말 산화물이 마그네타이트를 포함하는 것인 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 약 80 중량% 이상의 니켈을 포함하는 것인 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 약 15 중량% 이하, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질 약 10 중량% 이하를 더 포함하는 것인 제조 방법.
  6. 제2항에 있어서, 전구체 합금이, 대략 40 중량%의 알루미늄, 10 중량%의 규소, 3 중량% 내지 4 중량%의 몰리브데넘, 및 나머지는 니켈을 포함하는 것인 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 전구체 합금이 최대 0.03 중량%의 탄소를 더 포함하는 것인 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 약 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄 원소를 포함하고, 표면에 산화 알루미늄이 존재하는 입자를 포함하는 것인 제조 방법.
  9. 제2항에 있어서, 전구체 합금이 대략 40 중량%의 알루미늄, 10 중량%의 규소, 10 중량%의 코발트, 3 중량% 내지 4 중량%의 몰리브데넘, 및 나머지는 니켈을 포함하는 것인 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 약 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄 원소를 포함하고, 표면에 산화 알루미늄이 존재하는 입자를 포함하는 것인 제조 방법.
  11. 가압된 수소 기체 공급원으로부터 가압된 수소 기체를 수용하도록 구성된 기체 유입구를 가지는 기밀 반응기 용기;
    니켈 합금 골격 촉매 분말과 분말 산화물의 혼합물을 포함하는, 반응기 용기 내에 포함된 수소-저장 니켈 합금 구조체;
    수소-저장 니켈 합금 구조체를 가로질러 전압을 인가하기 위하여 상기 구조체에 전기적으로 연결된 전압 공급원; 및
    반응기 용기에 열을 가하도록 상기 용기에 작동 가능하게 연결된 가열 장치
    를 포함하는, 열 에너지 생성 장치.
  12. (삭제)
  13. 제11항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 대략 35 중량% 내지 50 중량%의 니켈을 포함하고, 나머지가 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 전구체 합금으로부터 만들어진 것인 열 에너지 생성 장치.
  14. 제11항에 있어서, 분말 산화물이 마그네타이트를 포함하는 것인 열 에너지 생성 장치.
  15. 제11항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 약 80 중량% 이상의 니켈을 포함하는 것인 열 에너지 생성 장치.
  16. 제15항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 약 15 중량% 이하, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질 약 10 중량% 이하를 더 포함하는 것인 열 에너지 생성 장치.
  17. 제16항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 약 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄 원소를 포함하고, 표면에 산화 알루미늄이 존재하는 입자를 포함하는 것인 열 에너지 생성 장치.
  18. (삭제)
  19. (a) 니켈 합금 골격 촉매 분말 및 분말 산화물의 혼합물을 포함하는 수소-저장 니켈 합금 구조체를 포함하는 반응기 용기를 제공하는 단계;
    (b) 수소로 반응기 용기를 채우는 단계;
    (c) 반응기 용기를 100 ℃ 이상의 온도로 가열함으로서 반응기 용기 내의 수소의 압력을 증가시키는 단계; 및
    (d) 반응기 용기를 가열시키면서, 반응기 용기 내 수소의 증가된 압력에서, 수소-저장 니켈 합금 구조체 내의 수소 핵과 니켈 핵 사이의 핵반응을 생성하는 방식으로 수소-저장 니켈 합금 구조체에 의해 수소의 흡수를 야기하기에 충분한 전위를 수소-저장 니켈 합금 구조체를 가로질러 인가하고, 열 에너지가 수소-저장 니켈 합금 구조체로부터 방출된 포논 형태의 핵반응에 의해 생성되는 단계
    를 포함하는, 열 에너지 생성 방법.
  20. (삭제)
  21. (삭제)
  22. 제19항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 대략 35 중량% 내지 50 중량%의 니켈을 포함하고, 나머지가 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 전구체 합금으로부터 만들어진 것인 열 에너지 생성 방법.
  23. 제19항에 있어서, 분말 산화물이 마그네타이트를 포함하는 것인 열 에너지 생성 방법.
  24. 제19항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 약 80 중량% 이상의 니켈을 포함하는 것인 열 에너지 생성 방법.
  25. 제24항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 약 15 중량% 이하, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질 약 10 중량% 이하를 더 포함하는 것인 열 에너지 생성 방법.
  26. 제25항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매 분말이 약 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄 원소를 포함하고, 표면에 산화 알루미늄이 존재하는 입자를 포함하는 것인 열 에너지 생성 방법.
  27. 제19항에 있어서, 온도가 대략 400 ℃인 열 에너지 생성 방법.
  28. 제19항에 있어서, 전위가 DC 전압 공급원에 의하여 인가되는 열 에너지 생성 방법.
  29. 제28항에 있어서, 전위가 대략 1 V인 열 에너지 생성 방법.
  30. 제19항에 있어서, 반응기 용기 내의 수소의 압력이 열의 공급에 의해서 약 100 bar로 상승된 열 에너지 생성 방법.
  31. 제30항에 있어서, 온도가 대략 400 ℃이고, 인가된 전위가 대략 1 V DC인 열 에너지 생성 방법.
  32. 니켈 합금 골격 촉매; 및
    산화물
    을 포함하는, 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  33. 제32항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매가 대략 35 중량% 내지 50 중량%의 니켈을 포함하고, 나머지가 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 전구체 합금으로부터 만들어진 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  34. 제32항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매가 약 80 중량% 이상의 니켈을 포함하는 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  35. 제34항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매가 알루미늄, 리튬, 아연, 몰리브데넘, 망가니즈, 티타늄, 철, 크로뮴, 및 코발트로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 금속 약 15 중량% 이하, 및 붕소, 탄소 및 규소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질 약 10 중량% 이하를 더 포함하는 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  36. 제33항에 있어서, 전구체 합금이 대략 40 중량%의 알루미늄, 10 중량%의 규소, 3 중량% 내지 4 중량%의 몰리브데넘, 및 나머지는 니켈을 포함하는 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  37. 제36항에 있어서, 전구체 합금이 최대 0.03 중량%의 탄소를 더 포함하는 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  38. 제36항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매가 약 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄 원소를 포함하고, 표면에 산화 알루미늄이 존재하는 입자를 포함하는 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  39. 제33항에 있어서, 전구체 합금이 대략 40 중량%의 알루미늄, 10 중량%의 규소, 10 중량%의 코발트, 3 중량% 내지 4 중량%의 몰리브데넘, 및 나머지는 니켈을 포함하는 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  40. 제39항에 있어서, 니켈 합금 골격 촉매가 약 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미늄 원소를 포함하고, 표면에 산화 알루미늄이 존재하는 입자를 포함하는 분말인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  41. 제32항에 있어서, 산화물이 하나 이상의 스트론튬, 바륨, 및 칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소의 산화물인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  42. 제32항에 있어서, 산화물이 하나 이상의 인듐, 규소, 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소의 산화물인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  43. 제32항에 있어서, 산화물이 하나 이상의 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 및 베릴륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소의 산화물인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  44. 제32항에 있어서, 산화물이 원자 번호 21-30, 39-48, 및 57-80의 원소, 및 주기율표의 III-A, IV-A, V-A, 및 VI-A 족의 원소 중의 하나 이상으로 이루어진 군으로부터 선택된 원소의 산화물인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  45. 제32항에 있어서, 산화물이 10 중량% 이하의 Y2O3와 혼합된 하나 이상의 CaCrO3, BaTiO3, SrVO3, 및 ZrO2로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
  46. 제32항에 있어서, 산화물이 아연의 산화물, 주석의 산화물, 티타늄의 산화물, 구리의 산화물, 크로뮴의 산화물, 및 Fe3O4 중 하나 이상으로 이루어진 군으로부터 선택된 것인 수소-저장 니켈 합금 구조체.
KR1020137034780A 2011-06-01 2012-05-30 수소 저장을 위한 니켈 합금 및 이로부터의 에너지 생성 KR20140034871A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161519889P 2011-06-01 2011-06-01
US61/519,889 2011-06-01
PCT/US2012/040017 WO2012166808A2 (en) 2011-06-01 2012-05-30 Nickel alloys for hydrogen storage and the generation of energy therefrom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140034871A true KR20140034871A (ko) 2014-03-20

Family

ID=47260284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137034780A KR20140034871A (ko) 2011-06-01 2012-05-30 수소 저장을 위한 니켈 합금 및 이로부터의 에너지 생성

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140126680A1 (ko)
EP (1) EP2714952A4 (ko)
JP (1) JP2014520207A (ko)
KR (1) KR20140034871A (ko)
CN (1) CN103797142B (ko)
CA (1) CA2836897A1 (ko)
TW (1) TWI548752B (ko)
WO (1) WO2012166808A2 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104028273B (zh) * 2014-06-24 2016-02-17 中国计量学院 一种硼氢化物水解制氢用镍基催化剂的制备方法
CN104534684B (zh) * 2014-12-12 2017-01-25 长春理工大学 利用氢气和镍金属产生盈余热能的设备及其热产生方法
EP3070050A1 (de) * 2015-03-16 2016-09-21 Airbus DS GmbH Materialanordnung für einen fusionsreaktor und verfahren zur herstellung derselben
CN107188123B (zh) * 2017-01-06 2019-03-08 中国计量大学 一种硅/碱金属制氢材料的制备方法
CN107188124B (zh) * 2017-01-06 2019-01-25 中国计量大学 一种硅基制氢材料的制备方法
CN112867776B (zh) * 2018-10-15 2022-04-26 日产自动车株式会社 发热材料、使用了所述发热材料的发热系统和供热方法
CN110625110B (zh) * 2019-07-25 2021-07-30 安徽金亿新材料股份有限公司 一种渗铜导管材料及其制备方法和应用
CN113390012B (zh) * 2021-06-10 2022-09-23 中国工程物理研究院核物理与化学研究所 一种氘氚混合气的供应设备及方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL190750C (nl) * 1984-06-21 1994-08-01 Unilever Nv Nikkelaluminaat katalysator, de bereiding daarvan en het hydrogeneren van onverzadigde organische verbindingen daarmee.
US6024935A (en) * 1996-01-26 2000-02-15 Blacklight Power, Inc. Lower-energy hydrogen methods and structures
EP0851515A3 (en) * 1996-12-27 2004-10-27 Canon Kabushiki Kaisha Powdery material, electrode member, method for manufacturing same and secondary cell
CN1072845C (zh) * 1998-08-19 2001-10-10 冶金工业部钢铁研究总院 镍——金属氢化物蓄电池氢化物负极的制备方法
US6461766B1 (en) * 1998-08-27 2002-10-08 Ovonic Battery Company, Inc. Hydrogen storage powder and process for preparing the same
US6841512B1 (en) * 1999-04-12 2005-01-11 Ovonic Battery Company, Inc. Finely divided metal catalyst and method for making same
US6309758B1 (en) * 1999-05-06 2001-10-30 W. R. Grace & Co.-Conn. Promoted porous catalyst
US6492056B1 (en) * 2000-03-13 2002-12-10 Energy Conversion Devices, Inc. Catalytic hydrogen storage composite material and fuel cell employing same
JP2004527661A (ja) * 2001-05-30 2004-09-09 エネルゲティックス テクノロジーズ， エル．エル．シー． パルス電解層
JP4316323B2 (ja) * 2002-10-04 2009-08-19 独立行政法人石油天然ガス・金属鉱物資源機構 炭化水素リフォーミング用触媒及びその製造方法
US6830725B2 (en) * 2003-04-01 2004-12-14 Texaco Ovonic Battery Systems, Llc Hydrogen storage alloys having a high porosity surface layer
JP4063151B2 (ja) * 2003-06-11 2008-03-19 住友金属鉱山株式会社 多孔質の球状ニッケル粉末とその製造方法
IT1392217B1 (it) * 2008-11-24 2012-02-22 Ghidini Metodo per produrre energia e generatore che attua tale metodo
EP2606959B1 (en) * 2011-01-31 2017-06-07 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Use of an oxygen absorber and method for storing the same
JP2013014813A (ja) * 2011-07-06 2013-01-24 Murata Mfg Co Ltd 多孔質金属粒子及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20140126680A1 (en) 2014-05-08
CN103797142B (zh) 2017-09-29
WO2012166808A4 (en) 2013-05-16
JP2014520207A (ja) 2014-08-21
WO2012166808A2 (en) 2012-12-06
WO2012166808A3 (en) 2013-03-21
TW201303035A (zh) 2013-01-16
EP2714952A4 (en) 2015-09-02
CA2836897A1 (en) 2012-12-06
CN103797142A (zh) 2014-05-14
TWI548752B (zh) 2016-09-11
EP2714952A2 (en) 2014-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140034871A (ko) 수소 저장을 위한 니켈 합금 및 이로부터의 에너지 생성
CN105039857B (zh) 一种氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢及制备方法
CN107557609B (zh) 一种单相纳米氧化铝颗粒弥散强化的铜合金及其制备方法
CN104518204B (zh) 一种稀土-钇-镍系储氢合金及含该储氢合金的二次电池
CN103122420B (zh) 一种制备多孔镍基ods合金的方法
CN104152749B (zh) 添加锆、钛元素的a5b19型稀土‑钇‑镍系储氢合金
CN101250635A (zh) 一种高性能粉末冶金Mo-Ti-Zr钼合金的制备方法
US20010040935A1 (en) Commercial power production by catalytic fusion of deuterium gas
CN101831568A (zh) 粉末冶金法制备耐超高温铱合金的方法
CN104513916B (zh) 添加锆、钛元素的a2b7型稀土‑钇‑镍系储氢合金
CN104513915A (zh) 添加锆、钛元素的ab3型稀土-钇-镍系储氢合金
CN103710570A (zh) 一种Cu-Ni-Al-Ce多孔合金及其制备方法
CN112375952A (zh) 一种金属基复合材料发热体及其制备方法
US3957534A (en) Diaphragm for the separation of hydrogen from hydrogen-containing gaseous mixtures
Pan et al. Hydrogen storage properties of Mg–TiO2 composite powder prepared by arc plasma method
CN111471894A (zh) 掺杂的a5b19型含钐储氢合金、电池及制备方法
CN114192148A (zh) 基于3d打印脱合金工艺的制氢催化剂、制备方法及应用
CN102489700B (zh) Cu-Ni-Al合金粉末及其制备方法
CN107099724B (zh) 纳米三氟化钛催化Mg-RE-Ni-Al-Ti-Co基贮氢合金的制备方法
JP4121711B2 (ja) 水素吸蔵金属含有材料及びその製造方法
TW301008B (ko)
AU2012262237A1 (en) Nickel alloys for hydrogen storage and the generation of energy therefrom
KR102467320B1 (ko) 니켈-알루미늄 금속간 화합물을 포함하는 수소 발생 촉매 및 그 제조 방법
CN116213741A (zh) 一种使用电爆炸法制备高熵合金纳米颗粒的装置及方法
RU2647073C1 (ru) Способ получения порошков тантала

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid