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複合アルカリ金属水素化物、複合アルカリ金属水素化物の製造方法、複合アルカリ金属アミド化合物の製造方法、水素の製造方法及びアンモニア-水素変換方法

国内特許コード P150012608
整理番号 13084
掲載日 2015年11月26日
出願番号 特願2014-036356
公開番号 特開2015-160770
出願日 平成26年2月27日(2014.2.27)
公開日 平成27年9月7日(2015.9.7)
発明者
  • 小島 由継
  • 市川 貴之
  • 宮岡 裕樹
  • 五舛目 清剛
出願人
  • 国立大学法人広島大学
発明の名称 複合アルカリ金属水素化物、複合アルカリ金属水素化物の製造方法、複合アルカリ金属アミド化合物の製造方法、水素の製造方法及びアンモニア-水素変換方法
発明の概要 【課題】アンモニアとの反応で良好な反応率及び質量水素発生密度を両立可能な複合アルカリ金属水素化物、複合アルカリ金属水素化物の製造方法、複合アルカリ金属アミド化合物の製造方法、水素の製造方法及びアンモニア-水素変換方法を提供する。
【解決手段】複合アルカリ金属水素化物は、二種以上のアルカリ金属水素化物が複合された複合アルカリ金属水素化物であり、二種以上のアルカリ金属水素化物が混合された混合アルカリ金属水素化物と比べ、Cu-Kα波長のX線回折測定における回折ピークの半値幅が1.5倍以上である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


将来的な化石燃料の枯渇によりエネルギーが不足するというリスクの観点から、枯渇するリスクのない再生可能エネルギーが注目されている。また、化石燃料を燃焼させエネルギーとして利用した場合に発生する二酸化酸素による地球温暖化という観点からも、二酸化炭素を排出しない再生可能エネルギーが注目されている。



しかしながら、再生可能エネルギーの問題点として、再生可能エネルギーは地球環境によって生み出されるエネルギーが変動することが指摘されており、再生可能エネルギーのみでは安定したエネルギーを供給することが出来ず、再生可能エネルギーの普及を妨げる一因ともなっている。



そこで、地球環境による再生可能エネルギーの変動を抑制するために、様々な再生可能エネルギーの貯蔵方法が検討されており、中でも、再生可能エネルギーによって水素を発生させ、発生させた水素を、水素を含む化合物に変換して貯蔵し、必要な時にエネルギーとして水素を取り出す手法が注目されている。



例えば、アンモニアは17.8mass%もの水素量を有し、水素貯蔵材量の中では大きな値を示す。アンモニアは室温、1MPa以下で容易に液化でき、液体アンモニアのエネルギー密度は液体水素の1.5~2.2倍であり、高密度に水素エネルギーを輸送することができる。このように、アンモニアは水素キャリアとして優れている一方で、燃料電池等に利用する場合、低温で水素に変換しなければならない。



そして、アルカリ金属水素化物とアンモニアを反応させ、水素を取り出す手法が提案されている(特許文献1、非特許文献1参照)。



また、添加剤を利用し、アンモニアとアルカリ金属水素化物の化学反応を促進させることで、アルカリ金属水素化物とアンモニアの反応率を向上させる方法が開示されている(非特許文献2参照)。

産業上の利用分野


本発明は、複合アルカリ金属水素化物、複合アルカリ金属水素化物の製造方法、複合アルカリ金属アミド化合物の製造方法、水素の製造方法及びアンモニア-水素変換方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
二種以上のアルカリ金属水素化物が複合された複合アルカリ金属水素化物であり、
前記二種以上のアルカリ金属水素化物が混合された混合アルカリ金属水素化物と比べ、Cu-Kα波長のX線回折測定における回折ピークの半値幅が1.5倍以上である、
ことを特徴とする複合アルカリ金属水素化物。

【請求項2】
前記二種以上のアルカリ金属水素化物がLiH、KH及びNaHから選択される二種である、
ことを特徴とする請求項1に記載の複合アルカリ金属水素化物。

【請求項3】
前記二種以上のアルカリ金属水素化物がLiH及びKHである、
ことを特徴とする請求項1に記載の複合アルカリ金属水素化物。

【請求項4】
前記複合アルカリ金属水素化物とアンモニアとの反応により、Cu-Kα波長のX線回折測定における回折角2θ=22.5±1°、32.5±1°及び39.5±1°のそれぞれの範囲にピークが現れる複合アルカリ金属アミド化合物が生成される、
ことを特徴とする請求項3に記載の複合アルカリ金属水素化物。

【請求項5】
二種以上のアルカリ金属水素化物を混合してメカノケミカル処理を行って複合アルカリ金属水素化物を得る、
ことを特徴とする複合アルカリ金属水素化物の製造方法。

【請求項6】
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の複合アルカリ金属水素化物とアンモニアとを反応させて複合アルカリ金属アミド化合物を得る、
ことを特徴とする複合アルカリ金属アミド化合物の製造方法。

【請求項7】
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の複合アルカリ金属水素化物とアンモニアとを反応させて水素を発生させる、
ことを特徴とする水素の製造方法。

【請求項8】
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の複合アルカリ金属水素化物とアンモニアとを反応させ、水素及び複合アルカリ金属アミド化合物を生じさせて水素を取り出す水素発生工程と、
前記複合アルカリ金属アミド化合物と水素とを反応させ、複合アルカリ金属水素化物及びアンモニアに再生させる還元工程と、を備える、
ことを特徴とするアンモニア-水素変換方法。
国際特許分類(IPC)
画像

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JP2014036356thum.jpg
出願権利状態 公開


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