專利名稱：儲(chǔ)氫合金的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種儲(chǔ)氫合金(Hydrogen storage alloy)，并且特別地，本發(fā)明關(guān)于具有高達(dá)7的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例(Hydrogen-to-metal ratio)，并且具有輕微的遲滯現(xiàn)象(Hysteresis)的儲(chǔ)氫合金。
背景技術(shù)：
在能儲(chǔ)存氫并且釋放氫的儲(chǔ)氫合金發(fā)現(xiàn)之后，針對(duì)儲(chǔ)氫合金的應(yīng)用已有大量的研究持續(xù)進(jìn)行。
早期發(fā)展的LaNi5合金，其優(yōu)點(diǎn)在于儲(chǔ)存大量的氫，請(qǐng)參考日本專利申請(qǐng)案公開號(hào)51-13934。然而，鑭(La)元素相當(dāng)昂貴，并且當(dāng)重復(fù)儲(chǔ)氫/放氫循環(huán)時(shí)極易破裂成細(xì)小的合金塊，在接觸到堿性或酸性溶液時(shí)極易腐蝕。
為了克服上述問題，混合稀土金屬(Misch metal，以下以縮寫“Mm”簡稱)的使用遂被提出，其中部分鑭元素由鈰(Ce)、鐠(Pr)、釹(Nd)或其它稀土金屬(Rare earth metal)所取代?；蛘撸琇aNi5儲(chǔ)氫合金被提出采用，其中部分鎳(Ni)元素由例如鈷(Co)、鋁(Al)、錳(Mn)或其它類似的元素所取代。相關(guān)前案請(qǐng)參考日本專利申請(qǐng)案公開號(hào)53-4918、54-64014、60-250558、61-91862以及61-233969。
通過對(duì)儲(chǔ)氫合金先前技術(shù)的了解，即可看出當(dāng)下仍須一種高儲(chǔ)氫容量的儲(chǔ)氫合金成分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供一種儲(chǔ)氫合金，并且特別地，根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)氫合金具有高達(dá)7的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例，并且具有輕微的遲滯現(xiàn)象。
為了達(dá)到上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例的儲(chǔ)氫合金，其是一ABW型態(tài)合金，并且表示成化學(xué)式為Lm(NixAlyMoz)，其中4.7≤W≤5.3，Lm是一富鑭混合稀土金屬(La-rich misch metal)并且包含鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)以及釹(Nd)，Ni為鎳，Al為鋁，Mo為鉬，w＝x+y+z，x、y以及z分別為一摩爾數(shù)。
于一具體實(shí)施例中，x落于從4.3至5.0的一范圍內(nèi)，y落于從0至0.5的一范圍內(nèi)，并且z落于從0至0.5的一范圍內(nèi)。
于一具體實(shí)施例中，當(dāng)鑭占Lm的70至90wt.％(重量百分比)的量，鈰占Lm的5至25wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的15wt.％或小于Lm的15wt.％的量時(shí)，該儲(chǔ)氫合金的一平臺(tái)放氫壓力于室溫下小于或等于5大氣壓。
于另一具體實(shí)施例中，當(dāng)鑭占Lm的50至70wt.％的量，鈰占Lm的25至45wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的10wt.％或小于Lm的10wt.％的量時(shí)，該儲(chǔ)氫合金的一平臺(tái)放氫壓力于室溫下小于或等于10大氣壓。
根據(jù)本發(fā)明提供的儲(chǔ)氫合金，該儲(chǔ)氫合金具有高達(dá)7的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例(H/M)?！癏/M”即意味著儲(chǔ)氫容量，也就是說，H/M等于7即代表儲(chǔ)氫合金每單位晶格(Lattice unit)可儲(chǔ)存7個(gè)氫原子。并且，該儲(chǔ)氫合金具有輕微的遲滯現(xiàn)象，以利充填該儲(chǔ)氫合金的儲(chǔ)氫裝置能平穩(wěn)地執(zhí)行吸氫/放氫的化學(xué)反應(yīng)(可逆反應(yīng))。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及所附附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金經(jīng)吸氫/放氫測(cè)試程序所得PCT特性曲線圖。
圖2是本發(fā)明的實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金經(jīng)吸氫/放氫測(cè)試程序所得PCT特性曲線圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金經(jīng)吸氫/放氫測(cè)試程序所得PCT特性曲線圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金經(jīng)吸氫/放氫測(cè)試程序所得PCT特性曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種儲(chǔ)氫合金，并且特別地，該儲(chǔ)氫合金具有一輕微的遲滯現(xiàn)象，并且具有高達(dá)7的一最大儲(chǔ)氫量與金屬比例(H/M)。
根據(jù)本發(fā)明的一較佳具體實(shí)施例的儲(chǔ)氫合金，其是一ABW型態(tài)合金，并且表示成化學(xué)式如下Lm(NixAlyMoz)，并且其中4.7≤W≤5.3，Lm是一富鑭混合稀土金屬(La-rich misch metal)并且包含鑭(La)、鈰(Ce)、鐠(Pr)以及釹(Nd)，w＝x+y+z，x、y以及z分別為一摩爾數(shù)。
于一具體實(shí)施例中，x落于從4.3至5.0的一范圍內(nèi)，y落于從0至0.5的一范圍內(nèi)，并且z落于從0至0.5的一范圍內(nèi)。
于一具體實(shí)施例中，當(dāng)鑭占Lm的70至90wt.％(重量百分比)的量，鈰占Lm的5至25wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的15wt.％或小于Lm的15wt.％的量時(shí)，該儲(chǔ)氫合金的一平臺(tái)放氫壓力(Plateau desorption pressure)于室溫下條約大于1大氣壓。也就是說，采用上述儲(chǔ)氫合金的設(shè)備，其適用壓力像在小于或等于5大氣壓的情形。
于另一具體實(shí)施例中，當(dāng)鑭占Lm的50至70wt.％的量，鈰占Lm的25至45wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的10wt.％或小于Lm的10wt.％的量時(shí)，該儲(chǔ)氫合金的一平臺(tái)放氫壓力于室溫下約大于5大氣壓。也就是說，采用上述儲(chǔ)氫合金的設(shè)備，其適用壓力在小于或等于10大氣壓的情形。
以下將詳述關(guān)于本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施案例，以充分解說本發(fā)明的特征、精神、優(yōu)點(diǎn)以及應(yīng)用上的簡便性。
實(shí)施案例一實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金，其是一AB4.90型態(tài)合金，并且表示成化學(xué)式如下Lm(Ni4.7Mo0.2)，并且其中鑭占Lm的70至90wt.％的量，鈰占Lm的5至25wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的15wt.％或小于Lm的15wt.％的量。
請(qǐng)參閱圖1，該圖是實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金經(jīng)過吸氫、放氫測(cè)試程序，所得壓力-成分-恒溫(Pressure-composition-isotherm，PCT)特性曲線。上述測(cè)試環(huán)境處于25℃的恒溫下。
如圖1所示，關(guān)于實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線，明顯地，無論是吸氫曲線或是放氫曲線，皆呈現(xiàn)平臺(tái)區(qū)域(Plateau region)。實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金的平臺(tái)放氫壓力約等于3.5大氣壓。需注意的是，與先前技術(shù)不同之處，實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例(H/M)等于7。此外，實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金平臺(tái)吸氫壓力約等于15大氣壓，足以證實(shí)實(shí)施案例一的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線其遲滯現(xiàn)象輕微。圖1所顯示的遲滯現(xiàn)象，尚屬正?，F(xiàn)象。
實(shí)施案例二實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金，其是一AB5.10型態(tài)合金，并且表示成化學(xué)式如下Lm(Ni4.7Al0.2Mo0.2)，并且其中鑭占Lm的70至90wt.％的量，鈰占Lm的5至25wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的15wt.％或小于Lm的15wt.％的量。
請(qǐng)參閱圖2，該圖實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金經(jīng)過吸氫、放氫測(cè)試程序，所得PCT特性曲線。上述測(cè)試環(huán)境處于25℃的恒溫下。
如圖2所示，關(guān)于實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線，明顯地，無論是吸氫曲線或是放氫曲線，皆呈現(xiàn)平臺(tái)區(qū)域。其中，實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金的平臺(tái)放氫壓力約等于2.5大氣壓。需注意的是，與先前技術(shù)不同之處，實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例(H/M)等于7。此外，實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金平臺(tái)吸氫壓力約等于7大氣壓，足以證實(shí)實(shí)施案例二的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線其遲滯現(xiàn)象更加輕微。圖2顯示的遲滯現(xiàn)象，與圖1所顯示的遲滯現(xiàn)象相較下，有更顯著的改善。
實(shí)施案例三實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金，其是一AB4.90型態(tài)合金，并且表示成化學(xué)式如下Lm(Ni4.7Mo0.2)，并且其中鑭占Lm的50至70wt.％的量，鈰占Lm的25至45wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的10wt.％或小于Lm的10wt.％的量。
請(qǐng)參閱圖3，該圖是實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金經(jīng)過吸氫、放氫測(cè)試程序，所得PCT特性曲線。上述測(cè)試環(huán)境處于25℃的恒溫下。
如圖3所示，關(guān)于實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線，明顯地，無論是吸氫曲線或是放氫曲線，皆呈現(xiàn)平臺(tái)區(qū)域。其中，實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金的平臺(tái)放氫壓力約等于7.5大氣壓。需注意的是，與先前技術(shù)不同之處，實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例(H/M)等于7。此外，實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金平臺(tái)吸氫壓力約等于30大氣壓，足以證實(shí)實(shí)施案例三的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線其遲滯現(xiàn)象輕微。圖3所顯示的遲滯現(xiàn)象，尚屬正?，F(xiàn)象。
實(shí)施案例四實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金，其是一AB5.1型態(tài)合金，并且表示成化學(xué)式如下Lm(Ni4.7Al0.2Mo0.2)，并且其中鑭占Lm的50至70wt.％的量，鈰占Lm的25至45wt.％的量，并且鐠加上釹占Lm的10wt.％或小于Lm的10wt.％的量。
請(qǐng)參閱圖4，該圖實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金經(jīng)過吸氫、放氫測(cè)試程序，所得PCT特性曲線。上述測(cè)試環(huán)境處于25℃的恒溫下。
如圖4所示，關(guān)于實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線，明顯地，無論是吸氫曲線或是放氫曲線，皆呈現(xiàn)平臺(tái)區(qū)域。其中，實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金的平臺(tái)放氫壓力約等于7大氣壓。需注意的是，與先前技術(shù)不同之處，實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例(H/M)等于7。此外，實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金平臺(tái)吸氫壓力約等于20大氣壓，足以證實(shí)實(shí)施案例四的儲(chǔ)氫合金的PCT特性曲線其遲滯現(xiàn)象更加輕微。圖4顯示的遲滯現(xiàn)象，與圖3所顯示的遲滯現(xiàn)象相較下，有更顯著的改善。
通過以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭示的較佳具體實(shí)施例來對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利的保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種儲(chǔ)氫合金，該儲(chǔ)氫合金具有一輕微的遲滯現(xiàn)象，該儲(chǔ)氫合金并且具有高達(dá)7的一最大儲(chǔ)氫量與金屬比例，其特征在于，該儲(chǔ)氫合金為一ABW型態(tài)合金并且表示成化學(xué)式如下Lm(NixAlyMoz)，并且其中4.7≤W≤5.3，Lm是一富鑭混合稀土金屬，并且包含鑭、鈰、鐠以及釹，Ni為鎳，Al為鋁，Mo為鉬，w＝x+y+z，x、y以及z分別為一摩爾數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)氫合金，其特征在于，x落于從4.3至5.0的一范圍內(nèi)，y落于從0至0.5的一范圍內(nèi)，并且z落于從0至0.5的一范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)氫合金，其特征在于，當(dāng)鑭占Lm的70至90重量％的量，鈰占Lm的5至25重量％的量，并且鐠加上釹占Lm的15重量％或小于Lm的15重量％的量時(shí)，該儲(chǔ)氫合金的一平臺(tái)放氫壓力于室溫下小于或等于5大氣壓。
4.如權(quán)利要求2所述的儲(chǔ)氫合金，其特征在于，當(dāng)鑭占Lm的50至70重量％的量，鈰占Lm的25至45重量％的量，并且鐠加上釹占Lm的10重量％或小于Lm的10重量％的量時(shí)，該儲(chǔ)氫合金的一平臺(tái)放氫壓力于室溫下小于或等于10大氣壓。
全文摘要
本發(fā)明提供一種儲(chǔ)氫合金。并且特別地，根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)氫合金具有高達(dá)7的最大儲(chǔ)氫量與金屬比例，并且具有輕微的遲滯現(xiàn)象。根據(jù)本發(fā)明的儲(chǔ)氫合金為一AB
文檔編號(hào)C22C19/03GK1847425SQ20051006299
公開日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2005年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月4日
發(fā)明者施志剛 申請(qǐng)人:施志剛