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公開番号2024138164
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-07
出願番号2024123391,2022110582
出願日2024-07-30,2017-11-06
発明の名称構造体および水素吸蔵構造体
出願人キヤノンアネルバ株式会社,キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類C01B 3/00 20060101AFI20240927BHJP(無機化学)
要約【課題】水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子の凝集を抑制する。
【解決手段】各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体において、前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも1つを含み、前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる2以上の粒子を含み、前記膜は前記複数の粒子の各々の表面の全体と接している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体であって、
前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、
前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、
前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、
前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含み、
前記膜は前記複数の粒子の各々の表面の全体と接している、ことを特徴とする構造体。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体であって、
前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、
前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、
前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、
前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含み、
前記複数の粒子の各々における前記下地の表面からの距離が１ｎｍ以上かつ１０ｎｍ以下の範囲である、
ことを特徴とする構造体。
【請求項３】
各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体であって、
前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、
前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、
前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、
前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含み、
前記複数の粒子が、４００℃、１０時間の熱処理後も相互に離隔されている、
ことを特徴とする構造体。
【請求項４】
各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体であって、
前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、
前記固定部材がＭｇＯ、ＺｒＯ
２
、Ｙ
２
Ｏ
３
、ＣａＯ、Ａｌ
２
Ｏ
３
、Ｓｉ
３
Ｎ
４
およびＡｌＮの少なくとも１つを含み、
前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、
前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含む、
ことを特徴とする構造体。
【請求項５】
各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された水素吸蔵構造体であって、
前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、
前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、
前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含む、
ことを特徴とする水素吸蔵構造体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造体および水素吸蔵構造体に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
水素を貯蔵する手段として水素吸蔵金属または水素吸蔵合金が使用されうる。特許文献１には、水素吸蔵合金の製造方法が記載されている。この製造方法では、減圧した真空容器内にｒｆアークプラズマを形成し、該プラズマ中でＴｉおよびＣｕ、または、Ｔｉ、ＣｕおよびＳｉの蒸気を反応させてＴｉ－Ｃｕ合金またはＴｉ－Ｃｕ－Ｓｉ合金の微粉末を形成し回収する。特許文献１によれば、該製造方法によって製造される微粉末は、表面積が大きいために、従来の約１０～５０倍の水素吸蔵量が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭６１－２７０３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
水素吸蔵金属および水素吸蔵合金のように水素吸蔵金属元素を含む粒子は、水素を吸蔵するときに発熱しうる。特に、単位体積あたりの粒子の表面積を大きくするために該粒子の寸法を小さくしてゆくと、水素の吸蔵効率が向上するとともに、水素を吸蔵するときの発熱量も増加しうる。発熱量が大きくなると、粒子が凝集しうる。あるいは、粒子に対して外部から熱が加えられた場合においても、粒子が凝集しうる。粒子が凝集すると、水素吸蔵能力が低下しうる。
【０００５】
本発明は、水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子の凝集を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面は、各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体に係り、前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含み、前記膜は前記複数の粒子の各々の表面の全体と接している。
本発明の第２の側面は、各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体に係り、前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含み、前記複数の粒子の各々における前記下地の表面からの距離が１ｎｍ以上かつ１０ｎｍ以下の範囲である。
本発明の第３の側面は、各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体に係り、前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含み、前記複数の粒子が、４００℃、１０時間の熱処理後も相互に離隔されている。
本発明の第４の側面は、各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された構造体に係り、前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、前記固定部材がＭｇＯ、ＺｒＯ
２
、Ｙ
２
Ｏ
３
、ＣａＯ、Ａｌ
２
Ｏ
３
、Ｓｉ
３
Ｎ
４
およびＡｌＮの少なくとも１つを含み、前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含み、前記複数の粒子は、前記下地の前記表面の上に配置され前記下地の前記表面からの距離が互いに異なる２以上の粒子を含む。
本発明の第５の側面は、各々が水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子が相互に離隔されるように固定部材の中に配置された水素吸蔵構造体に係り、前記複数の粒子の各々の表面の全体が前記固定部材によって取り囲まれ、前記固定部材が酸化物および窒化物の少なくとも１つを含み、前記固定部材は、下地と、前記下地の表面の上に配置された膜とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、水素吸蔵金属元素を含む複数の粒子の凝集が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の第１実施形態の構造体の模式的な断面図。
本発明の第１実施形態の構造体の模式的な断面図。
本発明の第１実施形態の構造体の製造方法を説明する図。
本発明の第１実施形態の構造体の製造方法を説明する図。
本発明の第１実施形態の構造体の製造方法を説明する図。
本発明の第１実施形態の構造体の製造方法を説明する図。
実施例に係る構造体の断面のＴＥＭ画像。
実施例に係る構造体の断面のＴＥＭ画像（図４Ａの拡大図）。
熱処理を行った後の構造体の断面のＴＥＭ画像。
熱処理を行った後の構造体の断面のＴＥＭ画像（図５Ａの拡大図）。
図４Ａの構造体のＥＤＸ分析の結果を示す図。
図５Ａの構造体のＥＤＸ分析の結果を示す図。
本発明の第２実施形態の構造体の模式的な断面図。
本発明の第３実施形態の構造体の模式的な断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。
【００１０】
[第１実施形態]
図１、図２には、本発明の第１実施形態の構造体１の模式的な断面図が示されている。ここで、図２は、図１のＡ－Ａ’線に沿った断面の一部の拡大図に相当する。構造体１は、複数の粒子３が相互に離隔されるように固定部材１０の中に配置された構造を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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