水素吸蔵材料及びその製造方法
【課題】 希少元素の含有量が少なく、軽量であり、かつ、多量の水素を相対的に低温で吸蔵／放出することが可能な水素吸蔵材料及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】 組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）で表される水素吸蔵材料。また、Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が、組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する複合工程と、該複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する熱処理工程とを備えた水素吸蔵材料の製造方法。
【解決手段】 組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）で表される水素吸蔵材料。また、Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が、組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する複合工程と、該複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する熱処理工程とを備えた水素吸蔵材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可逆的な水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出による地球の温暖化等の環境問題や、石油資源の枯渇等のエネルギー問題から、クリーンな代替エネルギーとして水素エネルギーが注目されている。水素エネルギーの実用化に向けて、水素を安全に貯蔵、輸送する技術の開発が重要となる。水素の貯蔵方法にはいくつかの候補があるが、中でも可逆的に水素を貯蔵・放出することのできる水素化物／水素吸蔵材料を用いる方法は、最も安全に水素を貯蔵・輸送する手段と考えられており、燃料電池車に搭載する水素吸蔵媒体として期待されている。
【０００３】
水素吸蔵材料としては、活性炭、フラーレン、ナノチューブ等の炭素材料や、ＬａＮｉ５、ＴｉＦｅ等の水素吸蔵合金が知られている。これらの内、水素吸蔵合金は、炭素材料に比べて単位体積当たりの水素密度が高いので、水素を貯蔵・輸送するための水素吸蔵材料として有望視されている。
しかしながら、ＬａＮｉ５、ＴｉＦｅ等の水素吸蔵合金は、Ｌａ、Ｎｉ、Ｔｉ等の希少金属を含んでいるため、その資源確保が困難であり、コストも高いという問題がある。
また、ＬａＮｉ５等の希土類系合金のように、初めから容易に水素を吸蔵するものもあるが、水素吸蔵合金は、一般に、合金表面に吸着しているガスや酸化被膜のため、初期の水素吸蔵能力は低い。そのため、このような合金においては、清浄な合金表面を露出させるための前処理（初期活性化）が必要となる。特に、ＴｉＦｅは、初期活性化が難しく、相対的に多量の水素を吸蔵・放出させるためには、高温・高圧下での水素の吸蔵と吸蔵された水素の放出とを複数回繰り返す処理（活性化処理）が必要となる。
さらに、従来の水素吸蔵合金は、合金自体の重量が大きいために、単位重量当たりの水素密度が小さい、すなわち、大量の水素を貯蔵するために極めて重い吸蔵材料を必要とするという問題がある。
【０００４】
そこでこの問題を解決するために、軽元素を含む種々の水素吸蔵材料の開発が試みられている。例えば、特許文献１及び非特許文献１には、六方晶系Ｃ１２型結晶構造を有するＣａ(Ｓｉ２−ｘＢｘ)ｙ（０＜ｘ≦０．５、０．８≦ｙ≦１．２）、及び、Ｃｒ５Ｂ３型結晶構造を有するＣａ５Ｓｉ３が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、組成式(Ｃａ１−ｘＡｘ)(Ｓｉ１−ｙＢｙ)（Ａは、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、希土類元素、３〜６族元素、Ｎｉ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種、Ｂは、７〜１７族元素、希土類元素、Ｈｆ、Ｂｅから選ばれる少なくとも１種、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１）で表される水素吸蔵材料が開示されている。
さらに、非特許文献２には、ＬｉＨとＳｉの混合物を遊星ボールミルで機械的に粉砕することにより得られる混合物が開示されている。同文献には、２．５ＬｉＨ＋Ｓｉ混合物及びこれから脱水素することにより得られるＬｉｘＳｉ合金は、４７６℃において、約５ｗｔ％の水素を吸蔵／放出する点が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−８１８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６０８９号公報
【非特許文献１】J.Solid State Chem., 2001, 159, p.149-162
【非特許文献２】J.J.Vajo et al., J.Phys.Chem.B, 2004, 108, 13977-13983
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
Ｃａ及びＳｉは、資源が豊富であるので、これらを構成元素とする水素吸蔵材料は、低コストである。しかしながら、Ｃａ(Ｓｉ２−ｘＢｘ)ｙ、及び、Ｃａ５Ｓｉ３は、いずれも、室温付近での水素の吸蔵は困難である。また、水素を吸蔵・放出させるためには、高温、高圧下での活性化処理が必要となる。
また、ＬｉＨ＋Ｓｉ混合物及びこれから脱水素することにより得られるＬｉｘＳｉ合金は、Ｌｉ量（ｘ）を最適化することによって、相対的に多量の水素を吸蔵／放出することができるが、動作温度が４００℃以上と非常に高い。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、希少元素の含有量が少なく、軽量であり、かつ、多量の水素を相対的に低温で吸蔵／放出することが可能な水素吸蔵材料及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、いわゆる「活性化処理」が不要な水素吸蔵材料及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る水素吸蔵材料は、
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
で表されるものからなる。
また、本発明に係る水素吸蔵材料の製造方法は、Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が、
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する複合工程と、該複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する熱処理工程とを備えていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉを含む水素吸蔵材料において、これらの元素比を最適化すると、２００℃〜２３０℃において、相対的に多量の水素を吸蔵／放出する。これは、
（１） 水素と反応しやすい親水素性元素であるＣａやＬｉと、水素と反応し難い疎水素性元素であるＳｉとを合金化することにより、これらが熱的に不安定となり、より低温での水素の吸蔵・放出が可能となること、及び、
（２） Ｃａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相の割合が高くなるほど、より低温で水素吸蔵／放出反応が進行すること、
によると考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
なお、本発明において、「水素吸蔵材料」とは、水素ガスを吸蔵する能力を有するものをいう。「水素吸蔵材料」という時は、水素を完全に放出した材料だけでなく、最大吸蔵量に満たない水素を吸蔵している材料も含まれる。
また、本発明において、「水素化物複合体」とは、２種以上の金属水素化物を含む複合体であって、水素ガスを放出する能力を有するものをいう。
【００１２】
本発明に係る水素吸蔵材料は、（１）式に示す組成式で表されるものからなる。
(Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ ・・・（１）
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
（１）式において、ｘが０．２５未満であると、水素吸蔵量が低下する。一方、ｘが０．４０を超えると、水素の吸蔵／放出が容易なＣａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相（以下、これを単に「Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相」という。）の含有量が少なくなる。Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量をある一定量以上とし、水素の吸蔵／放出を容易化するためには、ｘは、さらに好ましくは、０．３０以上０．３６以下である。
また、（１）式において、ｚが０．３８未満である場合、及び、ｚが０．５８を超える場合は、いずれも、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相の含有量が少なくなる。Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量をある一定量以上とするためには、ｚは、さらに好ましくは、０．４５以上０．５５以下である。
【００１３】
Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉ系には、種々の化合物相がある。これらの化合物相の中でも、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相は、優れた水素吸蔵／放出特性を示す。優れた水素吸蔵／放出特性を得るためには、水素吸蔵材料は、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相を主相とするものが好ましい。
ここで、「Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相を主相とする」とは、水素吸蔵材料全体に占めるＣａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合が５０ｍｏｌ％以上であることを言う。高い水素吸蔵／放出特性を得るためには、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合は、高いほど良い。後述する方法を用いると、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合が８０ｍｏｌ％以上である水素吸蔵材料が得られる。
【００１４】
次に、本発明に係る水素吸蔵材料の製造方法について説明する。本発明に係る水素吸蔵材料の製造方法は、複合工程と、熱処理工程とを備えている。複合工程は、Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が（１）式に示す組成式となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する工程である。
【００１５】
まず、出発原料であるＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉを所定の比率で配合する。出発原料の形態は、特に限定されるものではないが、通常は、粉末を用いる。
また、出発原料として粉末を用いる場合、その粒径は、特に限定されるものではない。一般に、出発原料として粒径の細かい粉末を用いるほど、複合化させる際の負荷を軽減することができる。一方、必要以上に細かい粉末を出発原料として用いると、粉末表面が酸化等により被毒されるおそれがある。従って、粉末の粒径は、作業性、コスト、被毒の有無等を考慮して、最適な粒径を選択するのが好ましい。
【００１６】
次に、所定の比率で配合された出発原料を機械的混合プロセスで複合化する。機械的混合プロセスにより出発原料を処理すると、ＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉが所定の比率で配合された水素化物複合体が得られる。
この場合、水素化物複合体は、ＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉが均一、かつ、微細に分散しているのが好ましい。構成物質が均一かつ微細に分散しているほど、後述する熱処理工程において、合金化が容易化する。また、水素の吸蔵／放出反応は、元素の拡散を伴うので、各構成物質が均一かつ微細に分散しているほど、可逆的な水素の吸蔵／放出を容易に行うことができる。構成物質が均一かつ微細に分散している水素化物複合体は、機械的混合プロセスの処理条件を最適化することにより得られる。
【００１７】
ここで、「機械的混合プロセス」とは、出発原料に機械的応力を与え、粉砕しながら均一に混合するプロセスをいう。このような機械的混合プロセスとしては、具体的には、遊星ボールミル、回転ミル、振動ミル等の粉砕機で原料粉末を混合粉砕する方法、乳鉢で原料粉末を混合粉砕する方法などがある。
機械的混合プロセスは、出発原料の酸化を防ぐために、非酸化雰囲気下（例えば、アルゴン雰囲気下、水素雰囲気下など）で行うのが好ましい。
また、機械的混合プロセスの処理時間は、出発原料の均一かつ微細な混合物が得られるように、処理方法、出発原料の種類、形態等に応じて、最適な処理時間を選択する。一般に、処理時間が長くなるほど、出発原料が微細に粉砕され、粉砕された粉末が均一に混合した複合体が得られる。但し、必要以上の処理は、効果に差がなく、実益がない。例えば、遊星ボールミルを用いて混合粉砕する場合において、出発原料として粉末を用いる時には、処理時間は、１〜十数時間が好ましい。
【００１８】
熱処理工程は、複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する工程である。水素化物複合体を所定の条件下で熱処理すると、水素化物複合体から水素が放出されると同時に、Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉが合金化し、（１）式に示す組成を有する水素吸蔵材料が得られる。
【００１９】
熱処理条件は、特に限定されるものではなく、水素化物複合体の組成や、水素吸蔵材料に要求される特性等に応じて、最適な条件を選択する。
一般に、加熱温度が高くなるほど、脱水素が容易化する。また、加熱温度が高くなるほど、元素の拡散が容易化するので、合金化が促進され、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量が多い水素吸蔵材料が得られる。但し、加熱温度が高くなりすぎると、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相以外の化合物相の割合が増加するので好ましくない。
加熱時間は、加熱温度に応じて、最適な時間を選択する。一般に、加熱温度が高くなるほど、短時間で脱水素及び合金化を完了させることができる。また、加熱時の雰囲気は、非酸化雰囲気下（例えば、アルゴン雰囲気下）が好ましい。
【００２０】
このようにして得られた水素吸蔵材料と水素ガスとを所定の条件下で反応させると、水素が吸蔵され、最終的には水素化物複合体に戻る。最適な水素との反応条件は、水素吸蔵材料の組成によって異なるが、通常は、水素ガスの圧力：０．１〜５０ＭＰａ程度、温度：１００〜８００℃（３７３〜１０７３Ｋ）程度である。
例えば、（１）式で表される水素吸蔵材料を、水素ガスの圧力：９ＭＰａ、温度：２３０〜２５０℃（５０３〜５２３Ｋ）の条件下で水素と反応させると、２．５〜２．９ｗｔ％の水素ガスを吸蔵することができる。また、このようにして得られた水素化物複合体を、温度：２５０℃（５２３Ｋ）、水素ガスの圧力：１ＭＰａの条件下で加熱すると、吸蔵した水素ガスの全量を放出することができる。
【００２１】
次に、本発明に係る水素吸蔵材料及びその製造方法の作用について説明する。
本発明に係る水素吸蔵材料（及び水素化物複合体）は、５００Ｋ程度の低温において、相対的に多量（３ｗｔ％程度）の水素を放出／吸蔵することができる。このような優れた水素放出／吸蔵特性を示す理由の詳細については、明らかではないが、以下のような理由によると考えられる。
【００２２】
すなわち、ＣａやＬｉは、水素と反応しやすい親水素性元素である。そのため、ＣａやＬｉと結合している水素を放出させるためには、相対的に大きなエネルギーを必要とする。一方、Ｓｉは、水素と反応し難い疎水素性元素である。そのため、Ｃａ、Ｌｉに対してＳｉを合金化させると、水素化物が熱的に不安定となり、相対的に低温において水素の可逆的な吸蔵・放出が可能となると考えられる。
【００２３】
また、Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉ系の金属間化合物の中でも、Ｃａ２ＬｉＳｉ３は、他の化合物に比べて、水素吸蔵量が多く、しかも、水素吸蔵・放出反応が比較的容易である。次の（２）式に、Ｃａ２ＬｉＳｉ３の水素吸蔵・放出反応の反応式を示す。
Ｃａ２ＬｉＳｉ３＋５／２Ｈ２ ⇔ ２ＣａＨ２＋ＬｉＨ＋３Ｓｉ ・・・（２）
（水素吸蔵・放出量 ２．９ｗｔ％）
そのため、水素吸蔵材料に含まれるＣａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合が高くなるほど、相対的に低温における水素の吸蔵・放出が容易化し、水素吸蔵量も増大すると考えられる。
【００２４】
Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相は、所定の比率で配合されたＣａ、Ｌｉ及びＳｉの混合物を溶解・鋳造することによっても生成する。しかしながら、溶解・鋳造法では、単相のＣａ２ＬｉＳｉ３を得るのは難しい。これに対し、水素化物を出発原料に用いて、これらを機械的混合プロセスにより複合化し、水素を放出させると、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量が高い均質な材料を容易に作製することができる。
【００２５】
本発明に係る水素吸蔵材料は、Ｃａ、Ｓｉを主要構成元素としているので、軽量かつ安価である。また、Ｃａ、Ｓｉに対して、さらにＬｉが添加されているため、より軽量となり、単位重量当たりの水素密度が向上する。さらに、本発明に係る水素吸蔵材料は、活性化が容易であり、基本的には、高温・高圧下での水素の吸蔵と吸蔵された水素の放出とを複数回繰り返す活性化処理を必要としない。
そのため、これを例えば、燃料電池システム用の水素貯蔵物質に応用すれば、燃料電池システムのエネルギー効率を飛躍的に向上させることができる。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉ３元系合金（ＣａＬｉＳｉ２、Ｃａ２ＬｉＳｉ３、及び、Ｃａ１．６５Ｌｉ１．８５Ｓｉ４）の水素化反応の生成熱ΔＨの計算を行った。計算には、密度汎関数法を用いた。なお、交換相関エネルギーには、局所密度近似に密度勾配の補正を施したものを使用した。表１に、生成熱ΔＨ及び水素吸蔵量の計算結果を示す。なお、表１には、比較のためにＣａＳｉの実験結果も併せて示した。
表１より、Ｃａ２ＬｉＳｉ３は、生成熱ΔＨの絶対値が最も小さく、かつ、水素吸蔵量が最も大きいことがわかる。生成熱ΔＨの絶対値が小さいことは、より低温において水素の吸蔵・放出反応が生ずる可能性があることを示している。
【００２７】
【表１】
【００２８】
（実施例２）
ＣａＨ２粉末（純度９５％）、ＬｉＨ粉末（純度９５％）、Ｓｉ粉末（純度９９．９９９％）をＡｒガスで満たされたグローブボックス内で秤量した。次いで、秤量された混合粉末０．８ｇを鋼鉄製ボールと一緒にミリング容器に入れ、アルゴン雰囲気下で１０時間ミリング処理した。得られた粉末を冷間プレスし、さらに加熱炉を用いてＡｒ雰囲気下で熱処理し、Ｃａ０．６７Ｌｉ０．３３Ｓｉ組成を有する合金を得た。
【００２９】
得られた合金をグローブボックス内で粉砕後、水素吸蔵・放出特性の評価を行った。Ｃａ０．６７Ｌｉ０．３３Ｓｉ合金の場合、活性化処理することなく、水素圧力：９ＭＰａ、温度：２３０℃の条件下で水素と反応させたところ、２．９ｗｔ％の水素を吸蔵した。また、水素を吸蔵した後の材料を２５０℃に加熱すると、吸蔵した水素の全量を放出した。さらに、水素吸蔵・放出過程を１０サイクル繰り返した後の水素吸蔵量を測定したところ、１サイクル目の水素量と同等の値であった。
【００３０】
また、得られた合金及び水素吸蔵後の合金について、粉末Ｘ線回折測定を行った。その結果、粉末Ｘ線回折プロファイルから、
（１） 水素吸蔵前の合金は、ほぼＣａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の単相であること、
（２） 水素を吸蔵させると、ＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉに分解すること、並びに、
（３） 水素を放出させると、再度、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相に戻ること、
を確認した。
【００３１】
（実施例３）
ＣａＨ２粉末（純度９５％）、ＬｉＨ粉末（純度９５％）、Ｓｉ粉末（純度９９．９９９％）をＡｒガスで満たされたグローブボックス内で秤量した。次いで、秤量された混合粉末２．０ｇを鋼鉄製ボールと一緒にミリング容器に入れ、アルゴン雰囲気下で５時間ミリング処理した。得られた粉末を冷間プレスし、さらに加熱炉を用いてＡｒ雰囲気下で熱処理し、Ｃａ０．７５Ｌｉ０．２５Ｓｉ組成を有する合金を得た。
【００３２】
得られた合金をグローブボックス内で粉砕後、水素吸蔵・放出特性の評価を行った。Ｃａ０．７５Ｌｉ０．２５Ｓｉ合金の場合、活性化処理することなく、水素圧力：９ＭＰａ、温度：２３０℃の条件下で水素と反応させたところ、２．５ｗｔ％の水素を吸蔵した。また、水素を吸蔵した後の材料を２５０℃に加熱すると、吸蔵した水素の全量を放出した。さらに、水素吸蔵・放出過程を１０サイクル繰り返した後の水素吸蔵量を測定したところ、１サイクル目の水素量と同等の値であった。
【００３３】
（実施例４）
ＣａＨ２粉末（純度９５％）、ＬｉＨ粉末（純度９５％）、Ｓｉ粉末（純度９９．９９９％）をＡｒガスで満たされたグローブボックス内で秤量した。次いで、秤量された混合粉末１．０ｇを鋼鉄製ボールと一緒にミリング容器に入れ、アルゴン雰囲気下で２時間ミリング処理した。得られた粉末を冷間プレスし、さらに加熱炉を用いてＡｒ雰囲気下で熱処理し、Ｃａ０．６Ｌｉ０．４Ｓｉ組成を有する合金を得た。
【００３４】
得られた合金をグローブボックス内で粉砕後、水素吸蔵・放出特性の評価を行った。Ｃａ０．６Ｌｉ０．４Ｓｉ合金の場合、活性化処理することなく、水素圧力：９ＭＰａ、温度：２３０℃の条件下で水素と反応させたところ、２．８ｗｔ％の水素を吸蔵した。また、水素を吸蔵した後の材料を２５０℃に加熱すると、吸蔵した水素の全量を放出した。さらに、水素吸蔵・放出過程を１０サイクル繰り返した後の水素吸蔵量を測定したところ、１サイクル目の水素量と同等の値であった。
【００３５】
図１に、(Ｃａ１−ｘＬｉｘ)Ｓｉ合金のＬｉ量ｘと、水素吸蔵量との関係を示す。図１より、Ｌｉ量ｘを０．２５以上とすると、水素吸蔵量が２．５ｗｔ％以上である水素吸蔵材料が得られることがわかる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る水素吸蔵材料及びその製造方法は、燃料電池システム用の水素貯蔵手段、超高純度水素製造装置、ケミカル式ヒートポンプ、アクチュエータ、金属−水素蓄電池用の水素貯蔵体等に用いられる水素吸蔵材料及びその製造方法として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（Ｃａ１−ｘＬｉｘ）Ｓｉ合金のＬｉ量と水素吸蔵量との関係を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可逆的な水素の吸蔵・放出が可能な水素吸蔵材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、二酸化炭素の排出による地球の温暖化等の環境問題や、石油資源の枯渇等のエネルギー問題から、クリーンな代替エネルギーとして水素エネルギーが注目されている。水素エネルギーの実用化に向けて、水素を安全に貯蔵、輸送する技術の開発が重要となる。水素の貯蔵方法にはいくつかの候補があるが、中でも可逆的に水素を貯蔵・放出することのできる水素化物／水素吸蔵材料を用いる方法は、最も安全に水素を貯蔵・輸送する手段と考えられており、燃料電池車に搭載する水素吸蔵媒体として期待されている。
【０００３】
水素吸蔵材料としては、活性炭、フラーレン、ナノチューブ等の炭素材料や、ＬａＮｉ５、ＴｉＦｅ等の水素吸蔵合金が知られている。これらの内、水素吸蔵合金は、炭素材料に比べて単位体積当たりの水素密度が高いので、水素を貯蔵・輸送するための水素吸蔵材料として有望視されている。
しかしながら、ＬａＮｉ５、ＴｉＦｅ等の水素吸蔵合金は、Ｌａ、Ｎｉ、Ｔｉ等の希少金属を含んでいるため、その資源確保が困難であり、コストも高いという問題がある。
また、ＬａＮｉ５等の希土類系合金のように、初めから容易に水素を吸蔵するものもあるが、水素吸蔵合金は、一般に、合金表面に吸着しているガスや酸化被膜のため、初期の水素吸蔵能力は低い。そのため、このような合金においては、清浄な合金表面を露出させるための前処理（初期活性化）が必要となる。特に、ＴｉＦｅは、初期活性化が難しく、相対的に多量の水素を吸蔵・放出させるためには、高温・高圧下での水素の吸蔵と吸蔵された水素の放出とを複数回繰り返す処理（活性化処理）が必要となる。
さらに、従来の水素吸蔵合金は、合金自体の重量が大きいために、単位重量当たりの水素密度が小さい、すなわち、大量の水素を貯蔵するために極めて重い吸蔵材料を必要とするという問題がある。
【０００４】
そこでこの問題を解決するために、軽元素を含む種々の水素吸蔵材料の開発が試みられている。例えば、特許文献１及び非特許文献１には、六方晶系Ｃ１２型結晶構造を有するＣａ(Ｓｉ２−ｘＢｘ)ｙ（０＜ｘ≦０．５、０．８≦ｙ≦１．２）、及び、Ｃｒ５Ｂ３型結晶構造を有するＣａ５Ｓｉ３が開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、組成式(Ｃａ１−ｘＡｘ)(Ｓｉ１−ｙＢｙ)（Ａは、アルカリ金属元素、アルカリ土類金属元素、希土類元素、３〜６族元素、Ｎｉ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ａｇから選ばれる少なくとも１種、Ｂは、７〜１７族元素、希土類元素、Ｈｆ、Ｂｅから選ばれる少なくとも１種、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１）で表される水素吸蔵材料が開示されている。
さらに、非特許文献２には、ＬｉＨとＳｉの混合物を遊星ボールミルで機械的に粉砕することにより得られる混合物が開示されている。同文献には、２．５ＬｉＨ＋Ｓｉ混合物及びこれから脱水素することにより得られるＬｉｘＳｉ合金は、４７６℃において、約５ｗｔ％の水素を吸蔵／放出する点が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−８１８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１７６０８９号公報
【非特許文献１】J.Solid State Chem., 2001, 159, p.149-162
【非特許文献２】J.J.Vajo et al., J.Phys.Chem.B, 2004, 108, 13977-13983
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
Ｃａ及びＳｉは、資源が豊富であるので、これらを構成元素とする水素吸蔵材料は、低コストである。しかしながら、Ｃａ(Ｓｉ２−ｘＢｘ)ｙ、及び、Ｃａ５Ｓｉ３は、いずれも、室温付近での水素の吸蔵は困難である。また、水素を吸蔵・放出させるためには、高温、高圧下での活性化処理が必要となる。
また、ＬｉＨ＋Ｓｉ混合物及びこれから脱水素することにより得られるＬｉｘＳｉ合金は、Ｌｉ量（ｘ）を最適化することによって、相対的に多量の水素を吸蔵／放出することができるが、動作温度が４００℃以上と非常に高い。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、希少元素の含有量が少なく、軽量であり、かつ、多量の水素を相対的に低温で吸蔵／放出することが可能な水素吸蔵材料及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、いわゆる「活性化処理」が不要な水素吸蔵材料及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明に係る水素吸蔵材料は、
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
で表されるものからなる。
また、本発明に係る水素吸蔵材料の製造方法は、Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が、
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する複合工程と、該複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する熱処理工程とを備えていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉを含む水素吸蔵材料において、これらの元素比を最適化すると、２００℃〜２３０℃において、相対的に多量の水素を吸蔵／放出する。これは、
（１） 水素と反応しやすい親水素性元素であるＣａやＬｉと、水素と反応し難い疎水素性元素であるＳｉとを合金化することにより、これらが熱的に不安定となり、より低温での水素の吸蔵・放出が可能となること、及び、
（２） Ｃａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相の割合が高くなるほど、より低温で水素吸蔵／放出反応が進行すること、
によると考えられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
なお、本発明において、「水素吸蔵材料」とは、水素ガスを吸蔵する能力を有するものをいう。「水素吸蔵材料」という時は、水素を完全に放出した材料だけでなく、最大吸蔵量に満たない水素を吸蔵している材料も含まれる。
また、本発明において、「水素化物複合体」とは、２種以上の金属水素化物を含む複合体であって、水素ガスを放出する能力を有するものをいう。
【００１２】
本発明に係る水素吸蔵材料は、（１）式に示す組成式で表されるものからなる。
(Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ ・・・（１）
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
（１）式において、ｘが０．２５未満であると、水素吸蔵量が低下する。一方、ｘが０．４０を超えると、水素の吸蔵／放出が容易なＣａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相（以下、これを単に「Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相」という。）の含有量が少なくなる。Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量をある一定量以上とし、水素の吸蔵／放出を容易化するためには、ｘは、さらに好ましくは、０．３０以上０．３６以下である。
また、（１）式において、ｚが０．３８未満である場合、及び、ｚが０．５８を超える場合は、いずれも、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相の含有量が少なくなる。Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量をある一定量以上とするためには、ｚは、さらに好ましくは、０．４５以上０．５５以下である。
【００１３】
Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉ系には、種々の化合物相がある。これらの化合物相の中でも、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相は、優れた水素吸蔵／放出特性を示す。優れた水素吸蔵／放出特性を得るためには、水素吸蔵材料は、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相を主相とするものが好ましい。
ここで、「Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相を主相とする」とは、水素吸蔵材料全体に占めるＣａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合が５０ｍｏｌ％以上であることを言う。高い水素吸蔵／放出特性を得るためには、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合は、高いほど良い。後述する方法を用いると、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合が８０ｍｏｌ％以上である水素吸蔵材料が得られる。
【００１４】
次に、本発明に係る水素吸蔵材料の製造方法について説明する。本発明に係る水素吸蔵材料の製造方法は、複合工程と、熱処理工程とを備えている。複合工程は、Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が（１）式に示す組成式となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する工程である。
【００１５】
まず、出発原料であるＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉを所定の比率で配合する。出発原料の形態は、特に限定されるものではないが、通常は、粉末を用いる。
また、出発原料として粉末を用いる場合、その粒径は、特に限定されるものではない。一般に、出発原料として粒径の細かい粉末を用いるほど、複合化させる際の負荷を軽減することができる。一方、必要以上に細かい粉末を出発原料として用いると、粉末表面が酸化等により被毒されるおそれがある。従って、粉末の粒径は、作業性、コスト、被毒の有無等を考慮して、最適な粒径を選択するのが好ましい。
【００１６】
次に、所定の比率で配合された出発原料を機械的混合プロセスで複合化する。機械的混合プロセスにより出発原料を処理すると、ＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉが所定の比率で配合された水素化物複合体が得られる。
この場合、水素化物複合体は、ＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉが均一、かつ、微細に分散しているのが好ましい。構成物質が均一かつ微細に分散しているほど、後述する熱処理工程において、合金化が容易化する。また、水素の吸蔵／放出反応は、元素の拡散を伴うので、各構成物質が均一かつ微細に分散しているほど、可逆的な水素の吸蔵／放出を容易に行うことができる。構成物質が均一かつ微細に分散している水素化物複合体は、機械的混合プロセスの処理条件を最適化することにより得られる。
【００１７】
ここで、「機械的混合プロセス」とは、出発原料に機械的応力を与え、粉砕しながら均一に混合するプロセスをいう。このような機械的混合プロセスとしては、具体的には、遊星ボールミル、回転ミル、振動ミル等の粉砕機で原料粉末を混合粉砕する方法、乳鉢で原料粉末を混合粉砕する方法などがある。
機械的混合プロセスは、出発原料の酸化を防ぐために、非酸化雰囲気下（例えば、アルゴン雰囲気下、水素雰囲気下など）で行うのが好ましい。
また、機械的混合プロセスの処理時間は、出発原料の均一かつ微細な混合物が得られるように、処理方法、出発原料の種類、形態等に応じて、最適な処理時間を選択する。一般に、処理時間が長くなるほど、出発原料が微細に粉砕され、粉砕された粉末が均一に混合した複合体が得られる。但し、必要以上の処理は、効果に差がなく、実益がない。例えば、遊星ボールミルを用いて混合粉砕する場合において、出発原料として粉末を用いる時には、処理時間は、１〜十数時間が好ましい。
【００１８】
熱処理工程は、複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する工程である。水素化物複合体を所定の条件下で熱処理すると、水素化物複合体から水素が放出されると同時に、Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉが合金化し、（１）式に示す組成を有する水素吸蔵材料が得られる。
【００１９】
熱処理条件は、特に限定されるものではなく、水素化物複合体の組成や、水素吸蔵材料に要求される特性等に応じて、最適な条件を選択する。
一般に、加熱温度が高くなるほど、脱水素が容易化する。また、加熱温度が高くなるほど、元素の拡散が容易化するので、合金化が促進され、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量が多い水素吸蔵材料が得られる。但し、加熱温度が高くなりすぎると、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相以外の化合物相の割合が増加するので好ましくない。
加熱時間は、加熱温度に応じて、最適な時間を選択する。一般に、加熱温度が高くなるほど、短時間で脱水素及び合金化を完了させることができる。また、加熱時の雰囲気は、非酸化雰囲気下（例えば、アルゴン雰囲気下）が好ましい。
【００２０】
このようにして得られた水素吸蔵材料と水素ガスとを所定の条件下で反応させると、水素が吸蔵され、最終的には水素化物複合体に戻る。最適な水素との反応条件は、水素吸蔵材料の組成によって異なるが、通常は、水素ガスの圧力：０．１〜５０ＭＰａ程度、温度：１００〜８００℃（３７３〜１０７３Ｋ）程度である。
例えば、（１）式で表される水素吸蔵材料を、水素ガスの圧力：９ＭＰａ、温度：２３０〜２５０℃（５０３〜５２３Ｋ）の条件下で水素と反応させると、２．５〜２．９ｗｔ％の水素ガスを吸蔵することができる。また、このようにして得られた水素化物複合体を、温度：２５０℃（５２３Ｋ）、水素ガスの圧力：１ＭＰａの条件下で加熱すると、吸蔵した水素ガスの全量を放出することができる。
【００２１】
次に、本発明に係る水素吸蔵材料及びその製造方法の作用について説明する。
本発明に係る水素吸蔵材料（及び水素化物複合体）は、５００Ｋ程度の低温において、相対的に多量（３ｗｔ％程度）の水素を放出／吸蔵することができる。このような優れた水素放出／吸蔵特性を示す理由の詳細については、明らかではないが、以下のような理由によると考えられる。
【００２２】
すなわち、ＣａやＬｉは、水素と反応しやすい親水素性元素である。そのため、ＣａやＬｉと結合している水素を放出させるためには、相対的に大きなエネルギーを必要とする。一方、Ｓｉは、水素と反応し難い疎水素性元素である。そのため、Ｃａ、Ｌｉに対してＳｉを合金化させると、水素化物が熱的に不安定となり、相対的に低温において水素の可逆的な吸蔵・放出が可能となると考えられる。
【００２３】
また、Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉ系の金属間化合物の中でも、Ｃａ２ＬｉＳｉ３は、他の化合物に比べて、水素吸蔵量が多く、しかも、水素吸蔵・放出反応が比較的容易である。次の（２）式に、Ｃａ２ＬｉＳｉ３の水素吸蔵・放出反応の反応式を示す。
Ｃａ２ＬｉＳｉ３＋５／２Ｈ２ ⇔ ２ＣａＨ２＋ＬｉＨ＋３Ｓｉ ・・・（２）
（水素吸蔵・放出量 ２．９ｗｔ％）
そのため、水素吸蔵材料に含まれるＣａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の割合が高くなるほど、相対的に低温における水素の吸蔵・放出が容易化し、水素吸蔵量も増大すると考えられる。
【００２４】
Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相は、所定の比率で配合されたＣａ、Ｌｉ及びＳｉの混合物を溶解・鋳造することによっても生成する。しかしながら、溶解・鋳造法では、単相のＣａ２ＬｉＳｉ３を得るのは難しい。これに対し、水素化物を出発原料に用いて、これらを機械的混合プロセスにより複合化し、水素を放出させると、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の含有量が高い均質な材料を容易に作製することができる。
【００２５】
本発明に係る水素吸蔵材料は、Ｃａ、Ｓｉを主要構成元素としているので、軽量かつ安価である。また、Ｃａ、Ｓｉに対して、さらにＬｉが添加されているため、より軽量となり、単位重量当たりの水素密度が向上する。さらに、本発明に係る水素吸蔵材料は、活性化が容易であり、基本的には、高温・高圧下での水素の吸蔵と吸蔵された水素の放出とを複数回繰り返す活性化処理を必要としない。
そのため、これを例えば、燃料電池システム用の水素貯蔵物質に応用すれば、燃料電池システムのエネルギー効率を飛躍的に向上させることができる。
【実施例】
【００２６】
（実施例１）
Ｃａ−Ｌｉ−Ｓｉ３元系合金（ＣａＬｉＳｉ２、Ｃａ２ＬｉＳｉ３、及び、Ｃａ１．６５Ｌｉ１．８５Ｓｉ４）の水素化反応の生成熱ΔＨの計算を行った。計算には、密度汎関数法を用いた。なお、交換相関エネルギーには、局所密度近似に密度勾配の補正を施したものを使用した。表１に、生成熱ΔＨ及び水素吸蔵量の計算結果を示す。なお、表１には、比較のためにＣａＳｉの実験結果も併せて示した。
表１より、Ｃａ２ＬｉＳｉ３は、生成熱ΔＨの絶対値が最も小さく、かつ、水素吸蔵量が最も大きいことがわかる。生成熱ΔＨの絶対値が小さいことは、より低温において水素の吸蔵・放出反応が生ずる可能性があることを示している。
【００２７】
【表１】
【００２８】
（実施例２）
ＣａＨ２粉末（純度９５％）、ＬｉＨ粉末（純度９５％）、Ｓｉ粉末（純度９９．９９９％）をＡｒガスで満たされたグローブボックス内で秤量した。次いで、秤量された混合粉末０．８ｇを鋼鉄製ボールと一緒にミリング容器に入れ、アルゴン雰囲気下で１０時間ミリング処理した。得られた粉末を冷間プレスし、さらに加熱炉を用いてＡｒ雰囲気下で熱処理し、Ｃａ０．６７Ｌｉ０．３３Ｓｉ組成を有する合金を得た。
【００２９】
得られた合金をグローブボックス内で粉砕後、水素吸蔵・放出特性の評価を行った。Ｃａ０．６７Ｌｉ０．３３Ｓｉ合金の場合、活性化処理することなく、水素圧力：９ＭＰａ、温度：２３０℃の条件下で水素と反応させたところ、２．９ｗｔ％の水素を吸蔵した。また、水素を吸蔵した後の材料を２５０℃に加熱すると、吸蔵した水素の全量を放出した。さらに、水素吸蔵・放出過程を１０サイクル繰り返した後の水素吸蔵量を測定したところ、１サイクル目の水素量と同等の値であった。
【００３０】
また、得られた合金及び水素吸蔵後の合金について、粉末Ｘ線回折測定を行った。その結果、粉末Ｘ線回折プロファイルから、
（１） 水素吸蔵前の合金は、ほぼＣａ２ＬｉＳｉ３型化合物相の単相であること、
（２） 水素を吸蔵させると、ＣａＨ２、ＬｉＨ及びＳｉに分解すること、並びに、
（３） 水素を放出させると、再度、Ｃａ２ＬｉＳｉ３型化合物相に戻ること、
を確認した。
【００３１】
（実施例３）
ＣａＨ２粉末（純度９５％）、ＬｉＨ粉末（純度９５％）、Ｓｉ粉末（純度９９．９９９％）をＡｒガスで満たされたグローブボックス内で秤量した。次いで、秤量された混合粉末２．０ｇを鋼鉄製ボールと一緒にミリング容器に入れ、アルゴン雰囲気下で５時間ミリング処理した。得られた粉末を冷間プレスし、さらに加熱炉を用いてＡｒ雰囲気下で熱処理し、Ｃａ０．７５Ｌｉ０．２５Ｓｉ組成を有する合金を得た。
【００３２】
得られた合金をグローブボックス内で粉砕後、水素吸蔵・放出特性の評価を行った。Ｃａ０．７５Ｌｉ０．２５Ｓｉ合金の場合、活性化処理することなく、水素圧力：９ＭＰａ、温度：２３０℃の条件下で水素と反応させたところ、２．５ｗｔ％の水素を吸蔵した。また、水素を吸蔵した後の材料を２５０℃に加熱すると、吸蔵した水素の全量を放出した。さらに、水素吸蔵・放出過程を１０サイクル繰り返した後の水素吸蔵量を測定したところ、１サイクル目の水素量と同等の値であった。
【００３３】
（実施例４）
ＣａＨ２粉末（純度９５％）、ＬｉＨ粉末（純度９５％）、Ｓｉ粉末（純度９９．９９９％）をＡｒガスで満たされたグローブボックス内で秤量した。次いで、秤量された混合粉末１．０ｇを鋼鉄製ボールと一緒にミリング容器に入れ、アルゴン雰囲気下で２時間ミリング処理した。得られた粉末を冷間プレスし、さらに加熱炉を用いてＡｒ雰囲気下で熱処理し、Ｃａ０．６Ｌｉ０．４Ｓｉ組成を有する合金を得た。
【００３４】
得られた合金をグローブボックス内で粉砕後、水素吸蔵・放出特性の評価を行った。Ｃａ０．６Ｌｉ０．４Ｓｉ合金の場合、活性化処理することなく、水素圧力：９ＭＰａ、温度：２３０℃の条件下で水素と反応させたところ、２．８ｗｔ％の水素を吸蔵した。また、水素を吸蔵した後の材料を２５０℃に加熱すると、吸蔵した水素の全量を放出した。さらに、水素吸蔵・放出過程を１０サイクル繰り返した後の水素吸蔵量を測定したところ、１サイクル目の水素量と同等の値であった。
【００３５】
図１に、(Ｃａ１−ｘＬｉｘ)Ｓｉ合金のＬｉ量ｘと、水素吸蔵量との関係を示す。図１より、Ｌｉ量ｘを０．２５以上とすると、水素吸蔵量が２．５ｗｔ％以上である水素吸蔵材料が得られることがわかる。
【００３６】
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明に係る水素吸蔵材料及びその製造方法は、燃料電池システム用の水素貯蔵手段、超高純度水素製造装置、ケミカル式ヒートポンプ、アクチュエータ、金属−水素蓄電池用の水素貯蔵体等に用いられる水素吸蔵材料及びその製造方法として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（Ｃａ１−ｘＬｉｘ）Ｓｉ合金のＬｉ量と水素吸蔵量との関係を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
で表される水素吸蔵材料。
【請求項２】
Ｃａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相を主相とする請求項１に記載の水素吸蔵材料。
【請求項３】
Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が、
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する複合工程と、
該複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する熱処理工程とを備えた水素吸蔵材料の製造方法。
【請求項１】
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
で表される水素吸蔵材料。
【請求項２】
Ｃａ２ＬｉＳｉ３型結晶構造を有する化合物相を主相とする請求項１に記載の水素吸蔵材料。
【請求項３】
Ｃａ、Ｌｉ及びＳｉの比が、
組成式： (Ｃａ１−ｘＬｉｘ)１−ｚＳｉｚ
（但し、０．２５≦ｘ≦０．４、０．３８≦ｚ≦０．５８）
となるように、ＣａＨ２と、ＬｉＨと、Ｓｉとを配合し、配合物を機械的混合プロセスで複合化する複合工程と、
該複合工程で得られた水素化物複合体を熱処理する熱処理工程とを備えた水素吸蔵材料の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００６−２５６８８８（Ｐ２００６−２５６８８８Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−７４７４０（Ｐ２００５−７４７４０）
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１６日（２００５．３．１６）
【出願人】（０００００３６０９）株式会社豊田中央研究所 (4,200)
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]