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水素貯蔵合金

水素貯蔵合金

電池材料事業部

水素貯蔵合金

水素貯蔵合金とは

水素貯蔵合金は、水素ガスを金属水素化物[固体状態]として圧縮貯蔵(1000分の1以下)でき、10気圧[1MPa]未満の低圧で水素吸放出が可能な合金です(高圧ガス保安法適用外)。
また水素ガスの貯蔵方法のなかでも、最もコンパクトかつ安全性が高い貯蔵方法の一つと言えます。
今後の水素社会において、安全・安心が求められる場所/設置面積に制限がある場所(例えば街区、住宅地、工場など)での水素利活用に最適な材料です。

約1000m3の水素を貯蔵する想定

当社製 水素貯蔵合金の特性

当社はニッケル水素電池負極用の水素貯蔵(吸蔵)合金に関して30年以上の事業実績を有しており、蓄積した技術・ノウハウを使用して、近年は水素貯蔵用の水素貯蔵合金の開発・製造・販売を行っております。

合金系[合金種]に関しては、TiFe系水素貯蔵合金(以下、TiFe系合金と省略)に最も注力しております。
本合金系の特徴として、主原料として安価な鉄を40~50%と多量に含有し、高価なNi,Coを60%以上含有するAB5系水素貯蔵合金(以下、AB5系合金と省略)と比べ、原料コストが大幅に低減可能です。
水素貯蔵量もAB5系合金と比べ、重量ベースで約20%増加可能です(図1)。今後の水素社会において、特に多量に水素を使用する用途に最適と考えております。

図1_TiFe系合金とAB5系合金のPCT比較/一例

また当社製水素貯蔵合金は、ストリップキャスト法という製造方法を採用しており、含有元素・組織の均一性が良好な合金を得ることができます。均一性の効果により、一般的な鋳型鋳造材と比べ、水素吸放出時のプラトー領域 の平坦性が優れております。
具体例として、同一組成(TiFe系合金)のストリップキャスト材、鋳型鋳造材のPCT図を記します(図2)。
ストリップキャスト材のほうが鋳型鋳造材に比べ、水素吸蔵量が多く、プラトー領域の平坦性も優れており、放出末期まで水素を使用できます。つまり0.1~1.0MPaの圧力範囲で利用可能な水素量が大幅に増加するため、より実用的な合金が提供可能です。

図2_ストリップキャスト法と鋳型鋳造法のPCT比較(TiFe系合金/一例)

一方、低温環境用途や高圧(常温_1MPa以上)用途向けには、水素吸放出圧の高いAB5系合金も提供可能です(図3)。
これらの合金は寒冷地や、高い圧力での水素吸放出が必要な用途に最適と考えております。

図3_低温環境(高圧 [常温_1MPa以上])用途向けAB5系合金/一例

その他、ご要望に応じて合金作製のご相談、カスタマイズなども可能です。

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