「法律や政策は、単なる決め事である。いつでも変えられる」第３８部 - 1413303944

603：正樹★：2015/03/13(金) 00:16:55: 　
種類[編集]

現在知られている水素吸蔵合金は以下のようなものである。
AB2型チタン、マンガン、ジルコニウム、ニッケルなどの遷移元素の合金をベースとしたもの。結晶はラーベス相と呼ばれる六方晶ベースの構造をもつ。水素密度が高く容量を上げることが可能だが、容量の大きい合金になるほど活性化が困難という欠点がある[7]。AB5型希土類元素、ニオブ、ジルコニウム1に対して触媒効果を持つ遷移元素（ニッケル、コバルト、アルミニウムなど）5を含む合金をベースとしたもの（LaNi5、ReNi5 などが代表）。初期段階からの水素化反応が容易だが、希土類元素やコバルトを含むため高価なのが難点。ただし、精製されていない希土類元素（ミッシュメタル）を使うことで問題を回避するなどの研究が進んでいる[7]。Ti-Fe系比較的空隙の多い体心立方晶の金属間化合物をなすこの系をベースにしたもの[7]。V系バナジウムは水素と効率よく反応することが知られており、これをベースとした比較的空隙の多い体心立方晶の合金が各種研究されている[7]。Mg合金マグネシウムは7.6 wt%もの水素を吸蔵するが、水素化マグネシウムが比較的安定であるために、これを不安定化する触媒元素との合金が各種研究されている[7]。Pd系パラジウムは自分の体積の935倍もの水素を吸蔵するが、高価なのが難点[7]。Ca系合金水素との親和力が強いカルシウムと遷移元素（ニッケルなど）の合金が中心[7]。
利点と欠点[編集]

利点[編集]

水素吸蔵合金中で、水素は結晶構造にならい規則的に配置される。このため、気体と比較して極めて高い水素充填密度を実現することができる。また、水素放出が比較的穏和に行われるため、急激な水素漏れによる事故の発生も防止できる。さらには溶液中で電気化学的水素吸蔵が起こることを利用して、高効率二次電池の電極としても使用できる[8]。

欠点[編集]

V系合金やMg基合金以外は重く、車載などの目的には適さない。また、水素吸蔵放出の過程で反応に伴う熱の出入りがあり、これを積極的に活用した例（ヒートポンプなど）もあるものの、水素吸蔵放出時の伝熱効率の向上が未だ問題点として存在する[8]。さらには、合金に使用される希土類元素や触媒元素が高価、かつ資源量に乏しいこと、リサイクルが容易でない、水素吸蔵放出を繰り返すと脆化して（水素脆化）吸蔵率が低下するなどの問題がある（現在のところトヨタなどは、ハイブリッド方式や燃料電池方式の方が燃料効率が高いと判断しており、水素自動車の開発はほぼ見限っている）。

応用例[編集]
ニッケル・水素蓄電池
水素自動車、燃料電池自動車の燃料タンク
中性子線遮蔽シールド、水やコンクリートを用いることが出来ない部分に主に使用する。金属内の水素分子に中性子を吸収させ遮蔽する。
ヒートポンプ、水素を出し入れする時の吸熱、発熱を利用する。
（水素吸蔵放出でのピストン駆動を利用した）水素アクチュエータ。実用例は要介護患者を移動させる為に体重を持ち上げるキャスター付きの軽量なリフト装置
水素純化、メタノール等の炭化水素系燃料を改質した場合、一酸化炭素や水蒸気が混ざっており、そのままだと触媒の活性が下がるため、水素の純度を上げるため、水素と水蒸気、一酸化炭素の混合ガスから水素だけを透過、分離する。

また、一部の水素吸蔵合金は水素吸蔵時と放出時で光学的特性が変わるため、ガラス上にそれらの合金を蒸着し、水溶液などで水素を供給することにより反射率を変化させる「スイッチャブル・ミラー」なども研究されている。