(57)【要約】【課題】  高い水素吸蔵能を有する水素吸蔵材料、水素貯蔵タンク、水素貯蔵システム、燃料電池車両及び水素吸蔵能の製造方法を提供する。【解決手段】  水素吸蔵材料であって、下記の一般式（I）【化１】2006021161.tif 000008（式中、Ｒ１及びＲ２は同一又は異なる任意の置換基を、Ｘは酸素原子又はヒドロキシル基を表す。）で示される化合物が水素解離触媒として担体に担持されている。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水素吸蔵材料であって、下記の一般式（I）
【化１】
2006021161.tif 000006
（式中、Ｒ１及びＲ２は同一又は異なる任意の置換基を、Ｘは酸素原子又はヒドロキシル基を表す。）で示される化合物が水素解離触媒として担体に担持されていることを特徴とする水素吸蔵材料。
【請求項２】
前記一般式（I）において、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して二重結合、芳香環、又は非芳香族性の環を形成していること特徴とする請求項１に記載の水素吸蔵材料。
【請求項３】
前記化合物は、下記の一般式（II）
【化２】
2006021161.tif 000007
（式中、Ｒ３及びＲ４は同一又は異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基又はアシル基を、Ｘは酸素原子又はヒドロキシル基を、ｎは１〜３の整数を表す。）で示されるイミド化合物であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された水素吸蔵材料。
【請求項４】
前記一般式（II）において、Ｒ３及びＲ４は互いに結合して二重結合、芳香環、又は非芳香族性の環を形成していること特徴とする請求項３に記載の水素吸蔵材料。
【請求項５】
前記一般式（II）で表されるイミド化合物は、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシマレイン酸イミド、Ｎ−ヒドロキシヘキサヒドロフタル酸イミド、Ｎ，Ｎ′−ジヒドロキシシクロヘキサンテトラカルボン酸イミド、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシテトラブロモフタル酸イミド、Ｎ−ヒドロキシテトラクロロフタル酸イミド、Ｎ−ヒドロキシヘット酸イミド、Ｎ−ヒドロキシハイミック酸イミド、Ｎ−ヒドキシトリメリット酸イミド、Ｎ，Ｎ′−ジヒドロキシピロメリット酸イミド及びＮ，Ｎ′−ジヒドロキシナフタレンテトラカルボン酸イミドからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載された水素吸蔵材料。
【請求項６】
さらに、前記化合物の水素解離を促進させる助触媒を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載された水素吸蔵材料。
【請求項７】
前記助触媒は、ランタノイド元素、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる金属元素、又はこれらの金属元素を含む酸化物、有機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、錯体、ヘテロポリ酸及びヘテロポリ酸塩からなる群から選択さる少なくとも一種であることを特徴とする請求項６に記載の水素吸蔵材料。
【請求項８】
前記担体は、炭素系多孔質材料であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載された水素吸蔵材料。
【請求項９】
前記炭素系多孔質材料は、モレキュラーシーブカーボン、黒鉛層間化合物、カーボンナノチューブからなる群から選択される少なくとも一種であることを特徴とする請求項８に記載の水素吸蔵材料。
【請求項１０】
炭素系多孔質材料に、水素解離触媒と、前記水素解離触媒の水素解離を促進させる助触媒とを担持させることを特徴とする水素吸蔵材料の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載された水素吸蔵材料のうち少なくともいずれか一つを内部に備えることを特徴とする水素貯蔵タンク。
【請求項１２】
請求項１１に記載の水素貯蔵タンクを水素貯蔵装置として備えることを特徴とする水素貯蔵システム。
【請求項１３】
請求項１２に記載の水素貯蔵システムが搭載されていることを特徴とする燃料電池車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水素吸蔵材料、水素貯蔵タンク、水素貯蔵システム、燃料電池車両及び水素吸蔵材料の製造方法に関し、特に有機化合物系水素解離触媒を担持している水素吸蔵材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、深刻化する地球環境問題を解決するために、クリーンなエネルギー源として水素が着目されており、水素製造、貯蔵、利用技術の開発が活発に進められている。中でも、水素吸蔵材料を用いた水素貯蔵システムの現状においては、水素吸蔵合金が最も実用化に近いレベルにあると考えられている。
【０００３】
しかし、水素吸蔵材料として最も良く知られているＬａＮｉ５系水素吸蔵合金の水素吸蔵能は１．４[ｗｔ％]である。また、最近注目されているバナジウム系水素吸蔵合金でも２．４[ｗｔ％]（いずれも常温、水素圧力１[ＭＰａ]下において）であり、水素吸蔵材料の水素吸蔵能は未だ実用のレベルに達していないと考えられている。特に、水素吸蔵合金の場合には、コストが高いレアメタルを用いる必要があり、また、精製度の高い金属を用いる必要があることから、コストを上昇させる更なる原因となっている。このため、自動車のように大量に水素貯蔵システムの重量、体積、コストが厳しい用途に対しては、水素吸蔵合金を用いた水素貯蔵システムは一般化されていない。
【０００４】
一方、炭素を基材とするいわゆる炭素系材料は、高い貯蔵能力、軽量、豊富な資源量から水素吸蔵材料として注目されている。炭素系材料としては、グラファイト、活性炭、カーボンナノチューブ等が知られているが、炭素表面と水素分子との相互作用は基本的に分子間力のみであり、これらの炭素系材料をそのまま用いただけでは、これまで十分な貯蔵量を達成することができなかった。しかし、大量に用いることを前提に考えると、炭素系材料は将来的にコストが安くなる材料として着目すべき材料である。
【０００５】
ここで、炭素系材料の水素の水素吸着量が上がらない原因の一つには、水素の解離を促進させる水素活性が低いことが考えられる。そこで、水素の解離を促進させる金属系触媒を担持した炭素系水素吸蔵材料が提案されている（特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１６５７０１号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、金属系触媒は常温では充分な水素活性が得られない。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、第１の発明である水素吸蔵材料は、下記の一般式（I）
【化１】
2006021161.tif 000002
【０００８】
（式中、Ｒ１及びＲ２は同一又は異なる任意の置換基を、Ｘは酸素原子又はヒドロキシル基を表す。）で示される化合物が水素解離触媒として担体に担持されていることを要旨とする。
【０００９】
また、第２の発明である水素吸蔵材料の製造方法は、炭素系多孔質材料に、水素解離触媒と、水素解離触媒の水素解離を促進させる助触媒とを担持させることを要旨とする。
【００１０】
更に、第３の発明である水素貯蔵タンクは、上記第１の発明に係る水素吸蔵材料のうち少なくともいずれか一つを内部に備えることを要旨とする。
【００１１】
また、第４の発明である水素貯蔵システムは、上記第３の発明に係る水素貯蔵タンクを水素貯蔵装置として備えることを要旨とする。
【００１２】
そして、第５の発明である燃料電池車両は、上記第４の発明に係る水素貯蔵システムが搭載されていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明によれば、常温において金属系触媒以上の高い水素活性を有する水素吸蔵材料を得ることが可能となる。
【００１４】
第２の発明によれば、常温において高い水素活性を有する水素吸蔵材料を製造することが可能となる。
【００１５】
第３の発明によれば、超高圧を付与せずに、水素吸蔵能の高い水素貯蔵タンクを実現することが可能となる。
【００１６】
第４の発明によれば、水素貯蔵装置を小型化かつ軽量化することが可能となり、車両設置時には設置のための省スペース化、車両重量軽減が可能となる。また、高圧対策のための特殊部品や検知器などを用いる必要のない水素貯蔵システムを実現することができる。
【００１７】
第５の発明によれば、水素貯蔵システムの体積を低下させることができるため、車室内空間をより広く活用でき、レイアウトの自由度が向上する。また、車両重量が低減されて省燃費化が図れ、航続距離の長距離化が図れる等の効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係る水素吸蔵材料、水素貯蔵タンク、水素貯蔵システム、及び燃料電池車両の詳細を実施の形態に基づいて説明する。
【００１９】
（水素吸蔵材料）
本発明に係る水素吸蔵材料の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る水素吸蔵材料は、下記の一般式（I）
【化２】
2006021161.tif 000003
【００２０】
（式中、Ｒ１及びＲ２は同一又は異なる任意の置換基を、Ｘは酸素原子又はヒドロキシル基を表す。）で示される化合物が水素解離触媒として担体に担持されていることを特徴とする。
【００２１】
上記化合物において、Ｎ−ヒドロキシル基（＝ＮＯＨ）におけるＯ−Ｈ間の結合エネルギーは、Ｒ１及びＲ２の置換基の性質にも影響されるが、３０〜６０[ｋＪ／ｍｏｌ]程度である。この結合エネルギーは、共有結合として存在しうる範囲では最も弱い部類に入る。この弱い結合のため、上記化合物は水素存在下で図１に示すような平衡状態となる。この平衡状態の場合には、Ｎ−オキシルラジカル（＝ＮＯ・）と水素分子との間で水素原子の交換がおこなわれており、水素原子が解離しやすい状態となっている。また、この平衡状態は常温で起こるため、上記化合物は金属系触媒に比べて常温における水素活性が良好である。
【００２２】
また、上記一般式（I）において、Ｒ１及びＲ２は互いに結合して二重結合、芳香環、又は非芳香族性の環を形成していても良く、この水素吸蔵材料は、下記の一般式（II）
【化３】
2006021161.tif 000004
【００２３】
（式中、Ｒ３及びＲ４は同一又は異なり、それぞれ水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基又はアシル基を、Ｘは酸素原子又はヒドロキシル基を、ｎは１〜３の整数を表す。）で示されるイミド化合物であることが好ましい。この場合には、化合物が化学的安定性、触媒活性の点で良好だからである。なお、上記一般式（II）において、Ｒ３及びＲ４は互いに結合して二重結合、芳香環、又は非芳香族性の環を形成していることが材料の安定性、耐熱性の点より好ましい。
【００２４】
また、触媒の水素活性、耐久性等の化学的安定性、コストの面より、上記一般式（II）で表されるイミド化合物が、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、Ｎ−ヒドロキシマレイン酸イミド、Ｎ−ヒドロキシヘキサヒドロフタル酸イミド、Ｎ，Ｎ′−ジヒドロキシシクロヘキサンテトラカルボン酸イミド、Ｎ−ヒドロキシフタルイミド、Ｎ−ヒドロキシテトラブロモフタル酸イミド、Ｎ−ヒドロキシテトラクロロフタル酸イミド、Ｎ−ヒドロキシヘット酸イミド、Ｎ−ヒドロキシハイミック酸イミド、Ｎ−ヒドキシトリメリット酸イミド、Ｎ，Ｎ′−ジヒドロキシピロメリット酸イミド及びＮ，Ｎ′−ジヒドロキシナフタレンテトラカルボン酸イミドからなる群から選択される少なくとも一種であることがより好ましい。
【００２５】
さらに、上記化合物の水素解離を促進させる助触媒を有することが好ましい。この助触媒としては、ランタノイド元素、Ｖ（バナジウム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｆｅ（鉄）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｐｔ（白金）から選ばれる金属元素、又はこれらの金属元素を含む酸化物、有機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、錯体、ヘテロポリ酸及びヘテロポリ酸塩からなる群から選択さる少なくとも一種であることが好ましく、二種以上を混合して使用しても良い。
【００２６】
上記化合物は、絶縁性であるため電子移動の効率が悪い。しかし、水素解離を促進させる助触媒を上記化合物と一緒に担体に担持させることにより、担体上では助触媒が水素活性サイトとして機能し、電子の授受を可能にする。このため、水素吸蔵材料に水素活性サイトが付与されるため、上記化合物の電子移動の効率が向上し、水素の解離速度が向上する。このように、助触媒を有することにより、常温において高い水素活性を有する水素吸蔵材料が得られる。
【００２７】
なお、使用可能な担体としては、一般的に多孔質材料を用いられるが、電子移動が可能な材料を用いた方が水素解離が良好なことから、導電性の炭素系多孔質材料を使用することが好ましい。特に、小さな水素分子吸着には、炭素系多孔質材料中の細孔が制御されたナノストラクチャーカーボンを用いることが好ましい。このナノストラクチャーカーボンとしては、モレキュラーシーブカーボン、黒鉛層間化合物、カーボンナノチューブ等を用いることが好ましい。ここで、カーボンナノチューブとして、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブのどちらを用いても構わない。
【００２８】
このように、本発明に係る水素吸蔵材料では、化合物が水素解離触媒として担体に担持されていることによって、常温において金属系触媒以上の高い水素活性を有する水素吸蔵材料を得ることが可能となる。したがって、水素吸蔵能をも向上させることが可能となる。
【００２９】
（水素吸蔵材料の製造方法）
次に、本発明に係る水素吸蔵材料の製造方法の実施の形態について説明する。この水素吸蔵材料の製造方法は、炭素系多孔質材料に、水素解離触媒と、水素解離触媒の水素解離を促進させる助触媒とを担持させることを特徴とする。
【００３０】
この炭素系多孔質材料に水素解離触媒と助触媒とを担持させる工程は、炭素系多孔質材料、水素解離触媒及び助触媒を、例えばアセトン等の溶媒を加えて常温で攪拌することにより、炭素系多孔質材料に水素解離触媒と助触媒とを吸着させることが可能となる。なお、得られた混合物から溶媒を除去した後に、加温により助触媒を炭素系多孔質材料上に析出させることが水素吸蔵材料を作製する上では好ましい。
【００３１】
なお、炭素系多孔質材料としては、電子移動が可能な材料を用いた方が水素解離が良好なことから、導電性の炭素系多孔質材料を使用することが好ましく、特に小さな水素分子吸着には、細孔が制御されたナノストラクチャーカーボンを用いることが好ましい。このナノストラクチャーカーボンとしては、モレキュラーシーブカーボン、黒鉛層間化合物、カーボンナノチューブ等を用いることが好ましい。ここで、カーボンナノチューブとして、単層カーボンナノチューブ又は多層カーボンナノチューブのどちらを用いても構わない。
【００３２】
また、水素解離触媒は、上記したイミド化合物を使用することが好ましい。更に、助触媒は、水素解離触媒の水素解離を促進させると共に電子の授受が可能なものが好ましく、ランタノイド元素、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔから選ばれる金属元素、又はこれらの金属元素を含む酸化物、有機酸塩、無機酸塩、ハロゲン化物、錯体、ヘテロポリ酸及びヘテロポリ酸塩からなる群から選択さる少なくとも一種を使用することが好ましく、二種以上を混合して使用しても良い。
【００３３】
このように、本発明の実施の形態における水素吸蔵材料の製造方法によれば、炭素系多孔質材料に、水素解離触媒と、水素解離触媒の水素解離を促進させる助触媒が担持された水素吸蔵材料が得られ、常温において金属系触媒以上の高い水素活性を有する水素吸蔵材料を得ることが可能となる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例１〜実施例８及び比較例１、２により本発明に係る水素吸蔵材料を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。これらの実施例は、本発明に係る水素吸蔵材料の有効性を調べたものであり、異なる原料にて調整した水素吸蔵材料の例を示したものである。
【００３５】
＜試料の調製＞
（実施例１）
担体として武田薬品工業株式会社製モレキュラーシーブカーボン（ＭＳＣ；モルシーボン５Ａ（登録商標））、水素解離触媒としてＮ−ヒドロキシフタルイミド（ＮＨＰＩ）、助触媒としてニッケル（Ｎｉ）を用いた。ＭＳＣ１００[重量部]、ＮＨＰＩ１[重量部]、及びＮｉＣｌ２０．５[重量部]に、充分な量のアセトンを加えて常温で１[時間]攪拌し、ＭＳＣにＮＨＰＩ及び塩化ニッケル（ＮｉＣｌ２）を吸着させた。次に、得られた混合物をろ過で回収した後、約８０[℃]で真空加熱乾燥することにより完全にアセトンを除去した。そして、水素をフローさせながら、得られた混合物を昇温速度２[℃／ｍｉｎ]以下で１５０[℃]まで昇温させてＮｉＣｌ２を還元し、Ｎｉ微粒子をＭＳＣ上に析出させて目的の水素吸蔵材料を得た。
【００３６】
（実施例２）
担体としてＭＳＣ、水素解離触媒としてＮＨＰＩ、助触媒としてコバルト（Ｃｏ）を用いた。ＭＳＣ１００[重量部]、ＮＨＰＩ１[重量部]、及び塩化コバルト（ＣｏＣｌ２）０．５[重量部]を実施例１と同様に処理し、目的の水素吸蔵材料を得た。
【００３７】
（実施例３）
担体としてＭＳＣ、水素解離触媒としてＮＨＰＩ、助触媒として鉄（Ｆｅ）を用いた。ＭＳＣ１００[重量部]、ＮＨＰＩ１[重量部]、及び塩化鉄（ＦｅＣｌ３）０．５[重量部]を実施例１と同様に処理し、目的の水素吸蔵材料を得た。
【００３８】
（実施例４）
担体としてＭＳＣ、水素解離触媒としてＮＨＰＩ、助触媒として白金（Ｐｔ）を用いた。ＭＳＣ１００[重量部]、ＮＨＰＩ１[重量部]、及び塩化白金（ＰｔＣｌ２）０．５[重量部]を実施例１と同様に処理し、目的の水素吸蔵材料を得た。
【００３９】
（実施例５）
担体として天然グラファイト（ＮＧ）、水素解離触媒としてＮＨＰＩ、助触媒としてＮｉを用いた。ＮＧ１００[重量部]、ＮＨＰＩ１[重量部]、及びＮｉＣｌ２０．５[重量部]に充分な量のアセトンを加えて常温で１[時間]攪拌し、ＮＧにＮＨＰＩ及びＮｉＣｌ２を吸着させた。次に、得られた混合物をろ過で回収した後、約８０[℃]で真空加熱乾燥することにより完全にアセトンを除去した。そして、水素をフローさせながら、得られた混合物を昇温速度２[℃／ｍｉｎ]以下で１５０[℃]まで昇温させてＮｉＣｌ２を還元し、Ｎｉ微粒子をＮＧ上に析出させて目的の水素吸蔵材料を得た。
【００４０】
（実施例６）
担体としてＣＮＩ社製の単層カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、水素解離触媒としてＮＨＰＩ、助触媒としてＮｉを用いた。ＣＮＴ１００[重量部]、ＮＨＰＩ１[重量部]、及びＮｉＣｌ２０．５[重量部]に充分な量のアセトンを加えて常温で１[時間]攪拌し、ＣＮＴにＮＨＰＩ及びＮｉＣｌ２を吸着させた。次に、得られた混合物をろ過で回収した後、約８０[℃]で真空加熱乾燥することにより完全にアセトンを除去した。そして、水素をフローさせながら、得られた混合物を昇温速度２[℃／ｍｉｎ]以下で１５０[℃]まで昇温させてＮｉＣｌ２を還元し、Ｎｉ微粒子をＣＮＴ上に析出させて目的の水素吸蔵材料を得た。
【００４１】
（実施例７）
担体としてＭＳＣ、水素解離触媒としてＮ−ヒドロキシ−４−ニトロフタル酸イミド（ＮＯ２−ＮＨＰＩ）、助触媒としてＮｉを用いた。ＭＳＣ１００[重量部]、ＮＯ２−ＮＨＰＩ１[重量部]、及びＮｉＣｌ２０．５[重量部]に充分な量のアセトンを加えて常温で１[時間]攪拌し、ＭＳＣにＮＯ２−ＮＨＰＩ、ＮｉＣｌ２を吸着させた。次に、得られた混合物をろ過で回収した後、約８０[℃]で真空加熱乾燥することにより完全にアセトンを除去した。そして、水素をフローさせながら、得られた混合物を昇温速度２[℃／ｍｉｎ]以下で１５０[℃]まで昇温させてＮｉＣｌ２を還元し、Ｎｉ微粒子をＭＳＣ上に析出させて目的の水素吸蔵材料を得た。
【００４２】
（実施例８）
担体としてＭＳＣを、水素解離触媒としてＮ−ヒドロキシマレイン酸イミド（ＮＨＭＩ）、助触媒としてＮｉを用いた。ＭＳＣ１００[重量部]、ＮＨＭＩ１[重量部]、及びＮｉＣｌ２０．５[重量部]に充分な量のアセトンを加えて常温で１[時間]攪拌し、ＭＳＣにＮＨＭＩ及びＮｉＣｌ２を吸着させた。次に、得られた混合物をろ過で回収した後、約８０[℃]で真空加熱乾燥することにより完全にアセトンを除去した。そして、水素をフローさせながら、得られた混合物を昇温速度２[℃／ｍｉｎ]以下で１００[℃]まで昇温させてＮｉＣｌ２を還元し、Ｎｉ微粒子をＭＳＣ上に析出させて目的の水素吸蔵材料を得た。
【００４３】
（比較例１）
ＭＳＣをそのまま用いたものを比較例１とした。
【００４４】
（比較例２）
実施例１でＮｉＣｌ２を加えない場合を比較例２とした。なお、ＮｉＣｌ２を加えていないため、ＮｉＣｌ２の還元操作は省略した。すなわち、原材料として、ＭＳＣ１００[重量部]、及びＮＨＰＩ１[重量部]に充分な量のアセトンを加えて常温で１[時間]攪拌し、ＭＳＣにＮＨＰＩを吸着させた。次に、得られた混合物をろ過で回収した後、約８０[℃]で真空加熱乾燥することにより完全にアセトンを除去し、目的の水素吸蔵材料を得た。
【００４５】
＜水素吸着性能の測定法＞
水素吸蔵放出測定試験は、ＪＩＳ  Ｈ  ７２０１に従った。なお、水素が吸蔵されていない原点を正確に得るため、２００[℃]で３[時間]真空引きすることにより、残留しているガスを放出させてから測定を行なった。測定温度は２５[℃]、測定圧力は１０[ＭＰａ]とした。
【００４６】
実施例１〜実施例８、及び比較例１、２の試料構成、還元温度、及び水素吸蔵量を下表１に示す。なお、ＭＳＣはモレキュラーシーブカーボンを、ＮＧは天然グラファイトを、ＣＮＴは単層カーボンナノチューブを表す。
【表１】
2006021161.tif 000005
【００４７】
イミド系触媒を担持した材料（実施例１〜実施例８及び比較例２）は、何れも１[ｗｔ％]以上の水素吸蔵能を示し、水素解離による効果を確認することができた。また、助触媒と併用した場合（実施例１〜実施例８）には、何れも１．５[ｗｔ％]以上の水素吸蔵能を示し、電子移動がより一層の水素解離を促進し、吸蔵能を向上させていると考えられた。
【００４８】
以上の結果より、炭素系多孔質材料に、水素解離触媒と、水素解離触媒の水素解離を促進させる助触媒とを担持させることにより、常温において高い水素活性を有する水素吸蔵材料を実現することが可能となる。
【００４９】
（水素貯蔵タンク及び水素貯蔵システム）
図２は、本発明に係る車載用の高圧の水素貯蔵タンクの実施の形態を示している。この水素貯蔵タンク１０は、上記した実施例１〜実施例８に示された範囲にある水素吸蔵材料１１を微粉末状のままタンクバルブ部１３を設けた耐圧容器１２の内部に充填した構成である。このようにタンクに水素吸蔵材料を充填することにより、一般の高圧タンクと同様に水素の吸蔵放出が可能となる。この水素貯蔵タンク１０は、車両に搭載して水素貯蔵システムに組み込んで用いることができる。
【００５０】
水素貯蔵タンク１０は、具体的には、図２に示すように、耐圧容器１２と、この耐圧容器１２内に封入された水素吸蔵材料１１とからなる。耐圧容器１２には、フィルタ１４が取り付けられたタンクバルブ部１３が設けられており、タンクバルブ部１３より耐圧容器１２内へ水素が吸蔵放出される。タンクバルブ部１３には、水素供給口１６と水素放出口１７とが接続されており、接続部には圧力調整装置１５が設けられて水素を吸蔵放出する際の圧力が調整される。なお、フィルタ１４は、耐圧容器１２内に封入された水素吸蔵材料１１が微粉末で軽量であるため、耐圧容器１２外部に放出されないために取り付けられている。
【００５１】
耐圧容器１２は、本実施の形態では略直方体構造であり、内部に水素貯蔵空間が形成されたステンレス製の容器である。なお、耐圧容器１２は、単純な閉空間を有する直方体以外に様々な構造を適用でき、内部にリブや柱を設けたものであってもよい。また、耐圧容器１２の素材もアルミ、ステンレス、カーボン構造材料等、水素の吸蔵放出に耐えうる強度と化学的安定性を有する素材の中から選び出すことが可能である。また、水素供給口１６と水素放出口１７は、両者の機能を兼ね備えた水素供給放出口であってもよい。また、水素吸着時に発熱、水素脱着時に吸熱を伴うことから、必要に応じて耐圧容器１２外部に温度調整装置１８を取り付けることができる。この温度調整装置１８により、水素の吸脱着の速度・効率を向上させることが可能となる。水素貯蔵タンク１０をこのような構成にすることで、水素貯蔵タンク１０を小型化かつ軽量化することが可能となり、車両設置時には、設置のための省スペース化、車両重量軽減が可能となる。
【００５２】
また、現在、水素を貯蔵する耐圧容器１２は３５[ＭＰａ]、７０[ＭＰａ]等、超高圧での使用が前提となっているが、本発明の水素吸蔵材料１１を耐圧容器１２内部に貯蔵することで、このような高圧を付与しなくても水素貯蔵タンク１０として機能させることができる。
【００５３】
更に、本発明に係る水素貯蔵タンク１０を水素貯蔵装置として備えるシステムを構成することで、高圧対策のための特殊部品や検知器等を用いない水素貯蔵システムとすることができる。
【００５４】
（燃料電池車両）
図３は、本発明による水素貯蔵タンク１０を用いた水素貯蔵システムを用いた燃料電池車両２０の実施の形態を示しており、図２に示すような水素貯蔵タンク１０を燃料電池車両２０のトランクルーム内部に設置搭載したものである。このとき、車両に設置搭載する水素貯蔵タンク１０は一つ又は二つ以上の複数に分割してあっても良く、複数の水素貯蔵タンクの形状はそれぞれ異なったものであっても良い。また、エンジンルームまたはシート下のフロア部等の車室内部の他に、ルーフ上部等の車室外に水素貯蔵タンク１０を設置することも可能である。
【００５５】
このような燃料電池車両２０は、燃料供給部の体積や重量を小さくでき、水素貯蔵システムの体積を低下させると共に、車両重量が低減されて省燃費化を図ることができる。このため、車室内空間をより広く活用できてレイアウトの自由度が向上し、航続距離の長距離化が図れる等の効果が得られる。なお、燃料電池２１から排出される熱を利用して、水素貯蔵タンク１０の温度調節を行うことも可能である。
【００５６】
以上、本実施の形態の形態について説明したが、上記の実施の形態の開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】一般式（I）で示される化合物のうちＸがヒドロキシル基の場合における化合物の水素存在下での平衡状態を表す図である。
【図２】本発明に係る水素貯蔵タンクの実施の形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る燃料電池車両の実施の形態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  水素貯蔵タンク
１１  水素吸蔵材料
１２  耐圧容器
１３  タンクバルブ部
１４  フィルタ
１５  圧力調整装置
１６  水素供給口
１７  水素放出口
１８  温度調整装置
２０  燃料電池車両
２１  燃料電池
【図１】
2006021161.tif 000009
【図２】
2006021161.tif 000010
【図３】
2006021161.tif 000011