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水素吸蔵材及びその製造方法 新技術説明会

国内特許コード P120008153
整理番号 09141
掲載日 2012年11月1日
出願番号 特願2010-132052
公開番号 特開2011-255314
登録番号 特許第5493127号
出願日 平成22年6月9日(2010.6.9)
公開日 平成23年12月22日(2011.12.22)
登録日 平成26年3月14日(2014.3.14)
発明者
  • 井上 修平
  • 松村 幸彦
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 水素吸蔵材及びその製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】伝熱性に優れる水素吸蔵材及びその製造方法を提供する。
【解決手段】水素吸蔵材は、水素吸蔵合金とカーボンナノチューブとから構成され、カーボンナノチューブが水素吸蔵合金の表面に結合している。水素吸蔵合金とCNTとの接触熱抵抗が小さいこと、及び、CNTの長手方向の一端が水素吸蔵合金に結合しており、CNTは長さ方向に対する伝熱性が優れる特性を有することから、水素吸蔵材は優れた伝熱性を有する。そして、この水素吸蔵材は、加熱雰囲気下に水素吸蔵合金を配置するとともに炭素源ガスを供給し、化学的気相合成法により水素吸蔵合金の表面からカーボンナノチューブを成長させることで得られる。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



現在、エネルギーの大半は化石燃料で賄われている。化石燃料は有限であるため、いずれ枯渇してしまうという問題、また、化石燃料の消費の増加に伴い、地球温暖化の主要原因と考えられる二酸化炭素の排出量の増加という問題に直面している。





こうした中、次世代エネルギーの一つとして、水素エネルギーが注目されている。水素は燃焼する際に二酸化炭素を放出せず、更に、水素はあらゆるエネルギー源から作り出すことが可能であることから、クリーンで持続性の高いエネルギーである。





次世代エネルギーとして水素エネルギーを活用するためには、水素の貯蔵技術が重要である。水素の貯蔵技術に関し、高圧水素、液体水素のほか、媒体による貯蔵(水素吸蔵材)等の研究が進められている。





水素を吸蔵可能な物質として、水素吸蔵合金が知られている。水素吸蔵合金は水素を吸蔵させる際には、発熱反応を伴い水素吸蔵合金の温度を下げる必要がある。一方、水素を放出させる際には、吸熱反応を伴うので水素吸蔵合金の温度を上げる必要がある。





水素吸蔵合金を用いた水素エネルギーの実用化のためには、短時間で水素を吸蔵させること、短時間で水素を放出させることが要求されることから、伝熱性に優れる水素吸蔵材が求められている。





水素吸蔵材として、水素吸蔵合金と、水素吸蔵合金よりも熱伝導率の高いカーボンナノチューブとの混合物が開示されている(特許文献1及び2)。

産業上の利用分野



本発明は、水素吸蔵材及びその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
水素吸蔵合金とカーボンナノチューブとから構成され、
前記カーボンナノチューブの長さ方向の一端が前記水素吸蔵合金の表面に結合し、他端が開放しており、
前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵する際、生じる熱が前記水素吸蔵合金から前記カーボンナノチューブを介して外部に放出され、
前記水素吸蔵合金が水素を放出する際、吸熱する熱が前記カーボンナノチューブを介して前記水素吸蔵合金に伝わることを特徴とする水素吸蔵材。

【請求項2】
前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項に記載の水素吸蔵材。

【請求項3】
前記水素吸蔵合金がチタン-マンガン合金、ランタン-ニッケル合金、ランタン-ニッケル-コバルト合金、及び、ジルコニア-鉄合金から選択される一種以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の水素吸蔵材。

【請求項4】
加熱雰囲気下に水素吸蔵合金を配置するとともに炭素源ガスを供給し、
化学的気相合成法により前記水素吸蔵合金の表面からカーボンナノチューブを成長させ、前記カーボンナノチューブの長さ方向の一端が前記水素吸蔵合金の表面に結合し、他端が開放しており、前記水素吸蔵合金が水素を吸蔵する際、生じる熱が前記水素吸蔵合金から前記カーボンナノチューブを介して外部に放出され、前記水素吸蔵合金が水素を放出する際、吸熱する熱が前記カーボンナノチューブを介して前記水素吸蔵合金に伝わる水素吸蔵材を得る、
ことを特徴とする水素吸蔵材の製造方法。

【請求項5】
表面にカーボンナノチューブ合成触媒を付着させた前記水素吸蔵合金を用いることを特徴とする請求項に記載の水素吸蔵材の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010132052thum.jpg
出願権利状態 登録


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