(57)【要約】燃料電池とともに用いられるための貯蔵安定性を有する液体濃縮物である。濃縮物は、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と、１つもしくはそれ以上の極性溶媒成分を有する溶媒と、水酸化物イオンを与える少なくとも１つの化合物とを有する。約２５℃で４週間その濃縮物を貯蔵すると、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約２％以下が分解する。この要約書は、いかなる面においても、本明細書に開示された発明を定義することを意図したものでも、また、本発明の範囲を制限することを意図したものでもない。【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池とともに用いられ、貯蔵安定性を有する液体濃縮物であって、濃縮物が、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と、１つもしくはそれ以上の極性溶媒成分を有する溶媒と、水酸化物イオンを与える少なくとも１つの化合物とを有し、約２５℃で４週間その濃縮物を貯蔵した後で、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約２％以下が分解する、貯蔵安定性を有する液体濃縮物。
【請求項２】
その少なくとも１つの金属水素化物が、液体燃料電池において陽極酸化を受けることと、それ自身の加水分解を促進する状態における水素ガスの発生を伴う分解との少なくともいずれかが可能である請求項１に記載の濃縮物。
【請求項３】
その少なくとも１つの金属水素化物が、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の水素化物、水素化ホウ素、および水素化アルミニウムの少なくとも１つを含む請求項１に記載の濃縮物。
【請求項４】
その少なくとも１つの金属水素化物が、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つを含む請求項１に記載の濃縮物。
【請求項５】
その少なくとも１つの金属水素化物が、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、ＬｉＨ、ＮａＨおよびＫＨの少なくとも１つを含む請求項１に記載の濃縮物。
【請求項６】
その少なくとも１つの金属水素化物が、ＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つを含む請求項１に記載の濃縮物。
【請求項７】
その濃縮物が、少なくとも約７．５モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する請求項２に記載の濃縮物。
【請求項８】
その濃縮物が、少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する請求項６に記載の濃縮物。
【請求項９】
その濃縮物が、少なくとも約３モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物を含む請求項３に記載の濃縮物。
【請求項１０】
水酸化物イオンを与えるその少なくとも１つの化合物が、アルカリおよびアルカリ土類金属の水酸化物、および水酸化アンモニウムの１つもしくはそれ以上を含む請求項４に記載の濃縮物。
【請求項１１】
水酸化物イオンを与えるその少なくとも１つの化合物が、少なくともＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨのうち１つを含む請求項７に記載の濃縮物。
【請求項１２】
水酸化物イオンを与えるその少なくとも１つの化合物が、少なくともＮａＯＨおよびＫＯＨのうち１つを含む請求項１に記載の濃縮物。
【請求項１３】
溶媒が、水、約６個までの炭素原子と約４個までの水酸基とを有する脂肪族アルコール、Ｃ2-4のアルキレングリコール、ジ（Ｃ2-4のアルキレン）グリコール、Ｃ2-4のアルキレングリコールもしくはジ（Ｃ2-4のアルキレン）グリコールのモノ−Ｃ1-4−アルキルエーテル、Ｃ2-4のアルキレングリコールもしくはジ（Ｃ2-4のアルキレン）グリコールのジ−Ｃ1-4−アルキルエーテル、約６個までの炭素原子を有する脂肪族エーテル、約６個までの炭素原子を有する脂肪族ケトン、およびＣ1-3のアルカン酸のＣ1-3のアルキルエーテルのうち少なくとも１つを含む請求項１１に記載の濃縮物。
【請求項１４】
溶媒が、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグリムおよびトリグリムのうち少なくとも１つを含む請求項５に記載の濃縮物。
【請求項１５】
濃縮物が、水を含む請求項６に記載の濃縮物。
【請求項１６】
濃縮物が、ＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つを合計で少なくとも約４モル／リットルと、水と、ＮａＯＨおよびＫＯＨの少なくとも１つとを含む請求項１に記載の濃縮物。
【請求項１７】
濃縮物が、少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する請求項１６に記載の濃縮物。
【請求項１８】
濃縮物が、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、およびＮａＣＮＢＨ3から選択された少なくとも１つの金属水素化物と、水を含む溶媒と、ＮａＯＨおよびＫＯＨの少なくとも一方とを本質的に有し、少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する請求項１に記載の濃縮物。
【請求項１９】
濃縮物が、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットル以下となるように希釈されるとき、燃料電池のための液体燃料と水素の発生源との少なくともいずれか一方として利用可能な、十分な量の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項１８に記載の濃縮物。
【請求項２０】
濃縮物が、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットル以下となるように希釈されるとき、少なくとも約２モル／リットルの濃度の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項１３に記載の濃縮物。
【請求項２１】
濃縮物が、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットル以下となるように希釈されるとき、少なくとも約３モル／リットルの濃度の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項６に記載の濃縮物。
【請求項２２】
濃縮物が、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物の安定性に悪影響を与えるいかなる燃料添加剤をも実質的に含まない請求項２０に記載の濃縮物。
【請求項２３】
濃縮物が、可塑剤、清浄剤、および不凍剤を実質的に含まない請求項２１に記載の濃縮物。
【請求項２４】
濃縮物が、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物のための安定剤を実質的に含まない請求項１に記載の濃縮物。
【請求項２５】
濃縮物が、約２５℃で一年間貯蔵された後で、その少なくとも１つの金属水素化物の約５％以下が分解する請求項２４に記載の濃縮物。
【請求項２６】
濃縮物が、約２５℃で一年間貯蔵された後で、その少なくとも１つの金属水素化物の約３％以下が分解する請求項１９に記載の濃縮物。
【請求項２７】
濃縮物が、約２５℃で一年間貯蔵された後で、その少なくとも１つの金属水素化物の約２％以下が分解する請求項２２に記載の濃縮物。
【請求項２８】
貯蔵安定性を有する濃縮物から、燃料電池における使用のための液体を含む金属水素化物を調整する工程であって、（ａ）少なくとも１つの金属水素化物の化合物と極性溶媒とを含み、少なくとも約７モル／リットルの濃度の水酸化物イオンと、濃縮物が約２５℃で４週間貯蔵されたときのその少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約２％以下の分解物とを有する濃縮物と、（ｂ）濃縮物の少なくとも約１５容量％の量の溶剤とを混合することを含む工程。
【請求項２９】
貯蔵安定性を有する濃縮物から、（ａ）と（ｂ）との混合が、約６モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを与える請求項２８に記載の工程。
【請求項３０】
濃縮物が約２５℃で４週間貯蔵されたときに、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約０．５％以下が分解する請求項２９に記載の工程。
【請求項３１】
濃縮物が、少なくとも約３モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物を有する請求項２９に記載の工程。
【請求項３２】
水酸化物イオンの濃縮物における濃度が、少なくとも約８モル／リットルである請求項３０に記載の工程。
【請求項３３】
その少なくとも１つの金属水素化物の化合物が、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つを含む請求項２９に記載の工程。
【請求項３４】
その少なくとも１つの金属水素化物の化合物が、ＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つを含む請求項２８に記載の工程。
【請求項３５】
濃縮物が、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨの少なくとも１つをさらに有する請求項２８に記載の工程。
【請求項３６】
溶媒が、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグリムおよびトリグリムの少なくとも１つを含む請求項３５に記載の工程。
【請求項３７】
濃縮物が、ＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つと、水と、ＮａＯＨおよびＫＯＨの少なくとも１つとを含む請求項３２に記載の工程。
【請求項３８】
濃縮物が、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように濃縮物を希釈するとき、少なくとも約２モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項３６に記載の工程。
【請求項３９】
貯蔵安定性を有し、燃料電池とともに使用されるための液体を含むパッケージされた金属水素化物を与えるための工程であって、液体が、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と、第１の成分と少なくとも１つの第２の成分とを有する極性溶媒とを含み、液体が、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを有し、その工程が、第１の区画と少なくとも１つの第２の区画とを有する容器を与えることと、その第１の区画を部分的に、もしくは完全に、極性溶媒の第１の成分のみと少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンとを含む液体とは異なる濃縮物で充填すること、および部分的に、もしくは完全に、その少なくとも１つの第２の区画を極性溶媒の少なくとも１つの第２の成分で充填することを含む工程。
【請求項４０】
第１の区画における内容物と、その少なくとも１つの第２の区画における極性溶媒のその少なくとも１つの第２の成分の内容物とを混合することが、約６モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを与える請求項３９に記載の工程。
【請求項４１】
濃縮物が約２５℃で４週間貯蔵されたときに、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約１％以下が分解する請求項４０に記載の工程。
【請求項４２】
濃縮物が、少なくとも約３モル／リットルの濃度の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項４０に記載の工程。
【請求項４３】
その少なくとも１つの金属水素化物の化合物が、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つを含む請求項４１に記載の工程。
【請求項４４】
濃縮物が、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨの少なくとも１つをさらに含む請求項４２に記載の工程。
【請求項４５】
濃縮物が、ＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つと、水と、ＮａＯＨおよびＫＯＨの少なくとも１つとを含む請求項４０に記載の工程。
【請求項４６】
濃縮物が、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように濃縮物を希釈するとき、少なくとも約２モル／リットルの濃度となるその少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項４１に記載の工程。
【請求項４７】
容器が、濃縮部と、極性溶媒の少なくとも１つの第２の成分との容器内での混合を可能にするように設計されている請求項４６に記載の工程。
【請求項４８】
請求項３９に記載の工程により得られる液体を含む、パッケージされた金属水素化物。
【請求項４９】
液体を含む金属水素化物で充填される容器であって、第１の区画と少なくとも１つの第２の区画とを有し、第１の区画は、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と極性溶媒とを含み、少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する濃縮物を含み、その少なくとも１つの第２の区画は、少なくとも１つの第２の区画の溶媒と第１の区画の濃縮物との混合物において、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを結果として生じるのに十分な量の溶媒を含む容器。
【請求項５０】
容器が密閉され、濃縮物と極性溶媒の少なくとも１つの第２の成分とを容器から排出する前に混合することを可能にする請求項４９に記載の容器。
【請求項５１】
容器が、濃縮物と極性溶媒の少なくとも１つの第２の成分とを容器から排出する前に混合することを可能にするための指示と関連付けられている請求項５０に記載の容器。
【請求項５２】
容器が、第１の区画と、少なくとも１つの第２の区画とを定める内部の仕切りを含む請求項４９に記載の容器。
【請求項５３】
第１の区画が、少なくとも部分的に、その少なくとも１つの第２の区画によって囲まれている請求項４９に記載の容器。
【請求項５４】
その少なくとも１つの第２の区画が、少なくとも部分的に、第１の区画によって囲まれている請求項４９に記載の容器。
【請求項５５】
少なくとも１つの第２の区画における溶媒の量が、少なくとも１つの第２の区画における溶媒と第１の区画における濃縮物との混合物において、結果的に約６モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを生じるのに十分な量である請求項５２に記載の容器。
【請求項５６】
濃縮物が、少なくとも約３モル／リットルの濃度の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項５５に記載の容器。
【請求項５７】
その少なくとも１つの金属水素化物の化合物が、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つを含み、濃縮物が、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨの少なくとも１つをさらに含む請求項４９に記載の容器。
【請求項５８】
濃縮物が、ＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つと、水と、ＮａＯＨおよびＫＯＨの少なくとも１つとを含む請求項５５に記載の容器。
【請求項５９】
濃縮物が、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように濃縮物を希釈するとき、少なくとも約２モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項５７に記載の容器。
【請求項６０】
濃縮物が、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように濃縮物を希釈するとき、少なくとも約３モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む請求項５８に記載の容器。
【請求項６１】
液体燃料電池のための再充填装置であって、請求項４９に記載の容器を含む再充填装置。
【請求項６２】
液体燃料電池からの使用された液体を収容することができるように設計されている請求項６１に記載の再充填装置。
【請求項６３】
燃料電池とともに使用されるための液体を含む金属水素化物を与えるためのパッケージされた混合物であって、第１の容器と、少なくとも１つの第２の容器を含み、第１の容器は、少なくとも１つの金属水素化物を含む濃縮物と、極性溶媒と、少なくとも１つの水酸化物イオンを与える化合物とを有し、少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有し、その少なくとも１つの第２の容器は、少なくとも１つの第２の容器の溶媒と第１の容器の濃縮物との混合物において、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを結果として生じるのに十分な量の溶媒を含むパッケージされた混合物。
【請求項６４】
混合物が、第１の容器における濃縮物と第２の容器からの溶媒の少なくとも一部を混合するための指示と関連付けられている請求項６３に記載のパッケージされた混合物。
【請求項６５】
濃縮物が、ＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つと、水と、ＮａＯＨおよびＫＯＨの少なくとも１つとを含む請求項６４に記載のパッケージされた混合物。
【請求項６６】
その少なくとも１つの第２の容器における溶媒が、少なくとも１つの燃料のための添加剤を含む請求項６３に記載のパッケージされた混合物。
【請求項６７】
添加剤が、可塑剤、清浄剤、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物のための安定剤、および不凍剤から選択される請求項６６に記載のパッケージされた混合物。
【請求項６８】
その少なくとも１つの第２の容器における溶媒が、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物のための脂肪族および芳香族アミンの安定剤の少なくとも１つを含む請求項６３に記載のパッケージされた混合物。
【請求項６９】
燃料の貯蔵の間、液体燃料電池のための燃料の分解を減少させる方法であって、請求項１に記載の濃縮物として燃料を貯蔵すること、および燃料電池における燃料の使用の前においてのみ燃料を調整するために濃縮物を希釈することを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池とともに用いられるための貯蔵安定性を有する濃縮物、およびその貯蔵の間において、液体燃料電池のために用いられる燃料の分解を抑制し、もしくは軽減する方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、アノードにおける燃料（例えば、水素分子もしくはメタノール）の電気触媒による酸化と、カソードにおける酸化剤（しばしば酸素分子）の電気触媒による還元とが同時に起こる電気化学的な動力源である。水素およびメタノール等の通常の燃料、特に、携帯用の燃料電池（例えば、携帯用ラップトップ、携帯電話およびそれらに類似のもの等の携帯用の電気電子機器とともに使用されるためのもの）のためのものは、貯蔵および輸送におけるいくつかの問題を引き起こす。
【０００３】
水素化ホウ素（および他の水素化物）ベースの燃料は、それらの非常に高い固有のエネルギー容量のため、特に携帯用の燃料電池と関係がある（例えば、ジャーナル オブ エレクトロケミカル ソサエテイ（J.of Electrochem. Soc.）１５０巻、（３）、Ａ３９８-４０２,２００３参照）。この種類の燃料は、燃料として直接的に、あるいは（アノードにおいて酸化される）水素の発生源として間接的に、例えば、携帯用の陽イオン交換膜（ＰＥＭ）燃料電池（例えば、米国特許公開２００１００４５３６４号公報、米国特許公開２００３０２０７１６０号公報、米国特許公開２００３０２０７１５７号公報、米国特許公開２００３００９９８７６号公報、および米国特許第６，５５４，８７７号明細書、 第６，５６２，４９７号明細書参照）の一部として、使用されても良い。上述の文書の全ての開示は、ここに参考のためにそのまま明白に掲げられている。
【０００４】
燃料電池のアノードにおける水素化ホウ素化合物の主な酸化反応は、以下のように表される。  
ＢＨ４−＋８ＯＨ−＝ＢＯ２−＋６Ｈ２Ｏ＋８ｅ−  
【０００５】
しかしながら、電気触媒による酸化反応の間には、水素の発生を導く副反応もまた生じる。
ＢＨ４−＋４ＯＨ−＝ＢＯ２−＋２Ｈ２Ｏ＋２Ｈ２＋４ｅ−  
【０００６】
さらに、水素化ホウ素燃料の貯蔵の間に、自然発生的な分解反応もまた、通常起こる。
ＢＨ４−＋２Ｈ２Ｏ＝ＢＯ２−＋４Ｈ２
【０００７】
上述の分解反応は、結果として、水素化ホウ素燃料の固有のエネルギー容量の望ましくない減少を生じるだけでなく、特に、燃料貯蔵室の内圧の危険な増加をも引き起こすかもしれない（可燃性の高い）水素ガスの発生による貯蔵および輸送における問題をもまた引き起こす。
【０００８】
水素化ホウ素燃料と他の金属水素化物燃料の分解率に強い影響力を有する要素の一つは、温度である。温度が上昇すると、分解率は指数関数的に増加する。そしてまた、触媒の不純物（ニッケル、鉄、コバルト、マグネシウム、カルシウム等の塩）の存在も、燃料の分解率に著しく影響を与える（増加させる）可能性がある。
【０００９】
水素化ホウ素燃料のアルカリ度を増加させ、そして一般に、燃料電池とともに使用されるための液体を含んだ水素化物のアルカリ度を増加させることは、安価であり、その安定性を増す方法として有効である。しかしながら、燃料のアルカリ度を、貯蔵および輸送の用途で望ましい燃料の安定性を与えるレベルまで増加させることは、燃料の粘度における実用的とはならない増加（例えば燃料をポンプで汲み上げることが困難に、あるいは不可能にすらなる）、燃料における反応物の溶解性の低下、および／または燃料の固有のエネルギー容量の低下を通常、引き起こす。特に、現実的な用途として最適な燃料中の水酸化物の濃度は、通常、約３モル／リットルから約６モル／リットルの範囲にある。貯蔵および輸送の規制に従うことは、一方で、しばしば約８モル／リットルおよびそれ以上の濃度の水酸化物イオンのみによって達成し得る燃料の安定性を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、燃料電池とともに用いられるための、貯蔵安定性を有する液体濃縮物を提供する。濃縮物は、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と、１つもしくはそれ以上の極性溶媒成分を有する溶媒と、水酸化物イオンを与える少なくとも１つの化合物とを有する。約２５℃で４週間その濃縮物を貯蔵した後、少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約２％以下が分解する。
【００１１】
濃縮物の１つの面においては、金属水素化物の化合物は、液体燃料電池において陽極酸化を受けること、および／または、それ自身の加水分解を促進する状態における水素ガスの発生を伴う分解が可能たり得る。好ましくは、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物は、水素化物、水素化ホウ素、および／またはアルカリ金属および／またはアルカリ土類金属の水素化アルミニウムを含む。限定的ではない例としては、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物は、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つ、好ましくは、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、ＬｉＨ、ＮａＨおよびＫＨの少なくとも１つ、例えばＮａＢＨ4および／またはＫＢＨ4を含んでいても良い。
【００１２】
もう１つの面においては、濃縮物は、少なくとも約７．５モル／リットル、例えば少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有し、および／または、濃縮物は、少なくとも約３モル／リットルの濃度の少なくとも１つの水素化金属の化合物を含んでも良い。
【００１３】
さらにもう１つの面においては、その少なくとも１つの水酸化物イオンを供給する化合物は、少なくとも１つのアルカリ、あるいはアルカリ土類金属の水酸化物、および／または、水酸化アンモニウムを含んでも良い。限定的ではない例としては、その少なくとも１つの水酸化物イオンを供給する化合物は、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨのうち少なくとも１つ、好ましくはＮａＯＨおよび／またはＫＯＨを含んでも良い。
【００１４】
なおさらなる１つの面においては、溶媒は、水、約６個までの炭素原子と約４個までの水酸基とを有する脂肪族アルコール、Ｃ2-4のアルキレングリコール、ジ（Ｃ2-4のアルキレン）グリコール、Ｃ2-4のアルキレングリコールもしくはジ（Ｃ2-4のアルキレン）グリコールのモノ−Ｃ1-4−アルキルエーテル、Ｃ2-4のアルキレングリコールもしくはジ（Ｃ2-4のアルキレン）グリコールのジ−Ｃ1-4−アルキルエーテル、約６個までの炭素原子を有する脂肪族エーテル、約６個までの炭素原子を有する脂肪族ケトン、および／またはＣ1-3のアルカン酸のＣ1-3のアルキルエステルを含んでも良い。限定的ではない例としては、溶媒は、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグリム、トリグリムのうち１つもしくはそれ以上を含んでも良い。溶媒は、しばしば少なくとも水を含んでいても良い。
【００１５】
もう１つの面においては、濃縮物は、合計の濃度が少なくとも約４モル／リットルのＮａＢＨ4およびＫＢＨ4の少なくとも１つと、水と、ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨのうち少なくとも１つとを含んでいても良い。
【００１６】
なおさらなる１つの面においては、濃縮物は、本質的にＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、および／またはＮａＣＮＢＨ3、水を含む溶媒、およびＮａＯＨおよび／またはＫＯＨから構成されても良く、そして少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有しても良い。
【００１７】
さらにもう１つの面においては、濃縮物は、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットル以下となるように濃縮物を希釈するとき、燃料電池のための液体燃料および／または水素発生源として利用可能な十分な量の金属水素化物の化合物を含んでいても良い。限定的ではない例としては、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように希釈されたとき、濃縮物は、少なくとも約２モル／リットルの濃度、例えば、少なくとも約３モル／リットルの濃度の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含んでも良い。
【００１８】
もう１つの面においては、濃縮物は、金属水素化物の化合物の安定性に悪い影響を与えるいかなる燃料添加剤をも実質的に含まないことが好ましい。例えば、それは、可塑剤、清浄剤、および不凍剤を実質的に含まず、および／または、それは、金属水素化物の化合物のための安定剤を実質的に含まなくても良い。
【００１９】
もう１つの面においては、約５％以下、好ましくは約３％以下、さらに好ましくは約２％以下の金属水素化物の化合物が、濃縮物を約２５℃で一年間貯蔵した後で分解する。
【００２０】
本発明は、貯蔵安定性を有する濃縮物から、燃料電池における使用のための液体を含む金属水素化物を調整するための工程も提供する。この工程は、濃縮物と、少なくとも濃縮物の約１５容量％の溶剤とを混合することを含む。濃縮物は、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と極性溶媒とを含み、少なくとも約７モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する。さらに、濃縮物が約２５℃で４週間貯蔵されるときに金属水素化物の化合物の約２％以下が分解する。
【００２１】
その工程の１つの面においては、濃縮物と溶媒との混合が、好ましくは、結果的に生じる混合物における約６モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを与えることを可能にする。
【００２２】
その工程のもう１つの面においては、好ましくは、濃縮物が約２５℃で４週間貯蔵されるときに金属水素化物の化合物の約０．５％以下が分解する。
【００２３】
もう１つの面においては、濃縮物における水酸化物イオンの濃度は、少なくとも約７．５モル／リットルたり得て、例えば、少なくとも約８モル／リットルであり、および／または、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物の濃度は、少なくとも約３モル／リットルである。
【００２４】
その工程のさらにもう１つの面においては、金属水素化物の化合物は、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つ、好ましくはＮａＢＨ4および／またはＫＢＨ4を含む。
【００２５】
なおさらなる１つの面においては、濃縮物は、さらにＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、および／またはＮＨ4ＯＨを含んでも良い。
【００２６】
その工程のさらにもう１つの面においては、溶媒は、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグリム、およびトリグリムのうち少なくとも１つを含んでも良い。
【００２７】
もう１つの面においては、濃縮物は、好ましくは、ＮａＢＨ4および／またはＫＢＨ4と、水と、ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨとを含む。
【００２８】
もう１つの面においては、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように濃縮物を希釈すると、好ましくは、結果的に少なくとも約２モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物の化合物を生じる。
【００２９】
本発明は、貯蔵安定性を有し、燃料電池とともに使用されるための液体を含むパッケージされた金属水素化物を与えるための工程も提供する。その液体は、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と、第１の成分と少なくとも１つの第２の成分とを有する極性溶媒とを含み、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを有する。その工程は、第１の区画と少なくとも１つの第２の区画とを有する容器を与えることと、その第１の区画を部分的に、もしくは完全に、（少なくとも）極性溶媒の第１の成分のみと少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンとを含む液体とは異なる濃縮物で充填すること、および部分的に、もしくは完全に、その少なくとも１つの第２の区画を極性溶媒のその少なくとも１つの第２の成分で充填することを含む。
【００３０】
その工程の１つの面においては、第１の区画における内容物と、その少なくとも１つの第２の区画における内容物とを混合することが、好ましくは、結果的に生じる混合物における約６モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを与える。
【００３１】
もう１つの面においては、好ましくは、濃縮物が約２５℃で４週間貯蔵されるときにその少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約１％以下が分解する。
【００３２】
さらにもう１つの面においては、濃縮物は、少なくとも約３モル／リットルの濃度の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む。
【００３３】
その工程のなおさらなる１つの面においては、金属水素化物の化合物は、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つを含んでも良い。
【００３４】
もう１つの面においては、濃縮物は、さらにＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨの少なくとも１つを含んでも良い。
【００３５】
さらにもう１つの面においては、濃縮物は、ＮａＢＨ4および／またはＫＢＨ4と、水と、ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨとを含む。
【００３６】
なおさらなる１つの面においては、濃縮物は、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように濃縮物が希釈されるとき、好ましくは、少なくとも約２モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む。
【００３７】
もう１つの面においては、容器は、濃縮部と、容器内の極性溶媒のその少なくとも１つの第２の成分との１つ（例えば、少なくともいくつか）の混合を可能にするように設計されていても良い。
【００３８】
本発明は、貯蔵安定性を有し、パッケージされた金属水素化物であって、上述の工程により得られる液体を含み、その様々な面を有する金属水素化物も提供する。
【００３９】
本発明は、液体を含む金属水素化物で充填される容器をも提供する。容器は、第１の区画と少なくとも１つの第２の区画とを有する。第１の区画は、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と極性溶媒とを含み、少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する濃縮物を含む。その少なくとも１つの第２の区画は、少なくとも１つの第２の区画における溶媒と第１の区画における濃縮物との混合物において、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを結果として生じるのに十分な量の溶媒を含む。
【００４０】
１つの面においては、容器は、密閉され、濃縮物と極性溶媒の少なくとも１つの第２の成分とを容器から排出する前に混合することを可能にしても良い。容器は、濃縮物と極性溶媒の少なくとも１つの第２の成分とを容器から排出する前に混合することを可能にするための指示と関連付けられていても良い。
【００４１】
もう１つの面においては、容器は、第１の区画と、少なくとも１つの第２の区画とを定める内部の仕切りを含んでも良い。限定的ではない例としては、第１の区画は、少なくとも部分的に、その少なくとも１つの第２の区画によって囲まれていても良く、あるいは、その少なくとも１つの第２の区画は、少なくとも部分的に、第１の区画によって囲まれていても良い。
【００４２】
容器のさらにもう１つの面においては、少なくとも１つの第２の区画における溶媒の量が、少なくとも１つの第２の区画における溶媒と第１の区画における濃縮物との混合物において、結果的に約６モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを生じるのに十分な量であっても良い。
【００４３】
なおさらなる１つの面においては、濃縮物は、少なくとも約３モル／リットルの濃度の少なくとも１つの金属水素化物の化合物を含む。
【００４４】
さらにもう１つの面においては、金属水素化物の化合物は、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つを含んでも良く、および／または、濃縮物は、さらにＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨの少なくとも１つを含んでも良い。限定的ではない例としては、濃縮物は、ＮａＢＨ4および／またはＫＢＨ4と、水と、ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨとを含んでも良い。
【００４５】
本発明の容器のもう１つの面においては、濃縮物は、水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように濃縮物を希釈されると、少なくとも約２モル／リットル、例えば少なくとも約３モル／リットルの濃度の金属水素化物の化合物を含んでも良い。
【００４６】
本発明は、液体燃料電池のための再充填装置も提供する。この装置は、その様々な面を有する本発明の容器を含む。
【００４７】
１つの面においては、装置は、液体燃料電池からの使用された液体を収容することができるように設計されていても良い。
【００４８】
本発明は、燃料電池とともに使用されるための液体を含む金属水素化物を与えるためのパッケージされた混合物も提供する。この混合物は、第１の容器と、少なくとも１つの第２の容器を含む。第１の容器は、少なくとも１つの金属水素化物を含む濃縮物と、極性溶媒と、少なくとも１つの水酸化物イオンを与える化合物とを有し、少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンを有する。その少なくとも１つの第２の容器は、少なくとも１つの第２の容器における溶媒と第１の容器における濃縮物との混合物において、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを結果として生じるのに十分な量の溶媒を含む。
【００４９】
１つの面においては、混合物は、第１の容器における濃縮物と第２の容器からの溶媒の少なくとも一部を混合するための指示とさえ、関連付けられていても良い。混合物のもう１つの面においては、濃縮物は、ＮａＢＨ4および／またはＫＢＨ4と、水と、ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨとを含んでも良い。
【００５０】
混合物のなおさらなる１つの面においては、その少なくとも１つの第２の容器における溶媒は、好ましくは可塑剤、清浄剤、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物（例えば、脂肪族もしくは芳香族アミン）のための安定剤、および／または不凍剤から選択される、その燃料のための添加剤を含んでも良い。
【００５１】
本発明は、燃料の貯蔵の間、液体燃料電池のための燃料の分解を減少させる方法をも提供する。この方法は、その様々な面を有する上述の濃縮物の形態で燃料を貯蔵すること、および燃料電池における燃料の使用の直前のみにおいて燃料を調整するために濃縮物を希釈することを含む。
【００５２】
本発明の貯蔵安定性を有する液体濃縮物は、いくつかの成分を含む。なお、この点において、ここにおける、および添付された請求項におけるこれらの成分の列挙は、濃縮物においてこれらの成分が必ずしもそれ自体で存在しなければならないことを意味するために説明されてはいない。むしろ、この分野における当業者は、これらの成分が、濃縮物の調整における出発物質であっても良く、他の出発物質および／または濃縮物の成分との反応および／または相互作用によって新たな種を形成するために反応されても良いことを理解するであろう。
【００５３】
本発明の濃縮物における使用のための金属水素化物の化合物は、好ましくは、電子を与えるために燃料電池のアノードにおいてそれ自体で酸化されることのできる化合物および／または燃料電池における燃料として、例えば金属水素化物の化合物の加水分解により、同様に使用可能な水素分子の発生源として（少なくとも）使用できる化合物である。「金属水素化物の化合物」という用語は、本明細書および添付された請求項において使用されているように、幅広い意味で使用され、特に、例えば水素化ホウ素、水素化アルミニウムおよびそれらに類似のものなどの水素化物錯イオンを構成する化合物と同様に、例えば、水素化物のＮａＨ、ＫＨなどの「単純な」水素化物を包含する。本発明における使用のための金属水素化物の限定的ではない例は、水素化物、水素化シアン化ホウ素を含む水素化ホウ素、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、およびＣｓなどのアルカリ金属のアルミニウム水素化物と、例えば、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａなどのアルカリ土類金属のアルミニウム水素化物のみならず、例えば、モノ、ジ、トリ、およびテトラアルキルアンモニウムイオンなどの有機陽イオンを含む。対応する特定の例は、ＬｉＢＨ4、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4を含む。水素化ホウ素、特にＮａＢＨ4およびＫＢＨ4は、本発明の用途において好ましい。
【００５４】
本発明の濃縮物のもう一つの成分を構成する溶媒は、１つもしくはそれ以上の極性（プロトン性および／または非プロトン性）溶媒成分を含む。もし、溶媒が純粋な溶媒であれば、例えば、一つの溶媒成分のみである場合、それは極性を有するべきである。もし、溶媒が溶媒混合物であれば、例えば、一つもしくはそれ以上（例えば２つ、３つ、４つもしくはそれ以上）の個々の溶媒を含む場合、その混合物の成分の少なくとも１つは極性を有するべきである。好ましくは、全ての、あるいは少なくとも実質的に全ての溶媒成分が極性を有する。本発明における使用のための溶媒と溶媒混合物は、好ましくは室温において液体であり、好ましくは、金属水素化物の化合物および水酸化物イオン与える化合物の少なくとも一部（そして好ましくは全部）を溶解させるのに十分な量が存在する。適当な溶媒の限定的ではない例は、水、モノおよび多価アルコール（例えばメタノール、エタノール、プロポノール、イソプロパノール、ブタノール、およびグリセロール）およびモノおよびポリアルキレングリコール（例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、およびジプロピレングリコール）、モノおよびポリカルボン酸の脂肪族エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、蟻酸エチルおよびシュウ酸ジエチル）、脂肪族ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、およびジエチルケトン）および（環状）脂肪族エーテル（テトラヒドロフラン、ジオキサン、および、モノおよび多価アルコールとモノおよびポリアルキレングリコールの部分的なもしくは完全なアルキルエステルなど）を含む。好ましい溶媒成分は、少なくとも金属水素化物の化合物がいかなる多量のプロトン性溶媒とも反応しない限り、水である。他の好ましい溶媒成分は、メタノールおよびエタノールなどの、１価のおよび多価の脂肪族および環状脂肪族アルコールを含む。
【００５５】
本発明の濃縮物における使用のための水酸化物イオンを与える化合物は、濃縮物において、例えば解離、分解により、あるいは（本来的には）濃縮物において存在し得る他のいかなる化合物との反応もしくは相互作用により、水酸化物イオンを供給する能力のあるいかなる化合物であっても良い。これらの化合物は、燃料電池の作用、特に、そこで起こる電気化学反応を、いかなる重要な程度においても妨げてはならないことが理解される。通常、水酸化物イオンを与える化合物は、少なくとも１つのアルカリもしくはアルカリ土類金属の水素化物および／または水酸化アンモニウムを含む。適当な化合物の限定的ではない例は、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＲｂＯＨ、ＣｓＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）2、Ｍｇ（ＯＨ）2、Ｂａ（ＯＨ）2、およびＮＨ4ＯＨである。その対応する酸化物、炭酸塩、および重炭酸塩は、水酸化物イオンを与える化合物として利用し得るさらなる化合物の限定的ではない例である。しばしば、ＮａＯＨおよび／またはＫＯＨが採用される。水酸化物イオンを与える化合物の量は、明らかに、濃縮物における望ましい水酸化物イオンの濃度による。
【００５６】
本発明の濃縮物は貯蔵安定性を有し、例えば、約２５℃で４週間、濃縮物を貯蔵した後、約２モル％以下、好ましくは約１％以下、例えば約０．５％以下、約０．２５％以下、あるいは約０．１％以下の金属水素化物の化合物が分解する。さらに、約２５℃で１年間、濃縮物を貯蔵した後、好ましくは約５％以下、例えば約３％以下、例えば約２％以下、約１％以下、もしくは約０．５％以下の金属水素化物の化合物が分解する（モル数を基準に算出）。
【００５７】
望ましい安定性を与える濃縮物における水酸化物イオンの濃度は、とりわけ、特定の金属水素化物、溶媒、およびそれらの量、および金属水素化物の化合物の安定性に悪影響を及ぼし得る燃料添加剤もしくはそれに類似のものの存否、による。一般的に、濃縮物における水酸化物イオンの濃度は、通常、約６モル／リットルよりも高く、しかしながら、通常、約１４モル／リットル以下であり、好ましくは、約１２モル／リットル以下である。通常、濃縮物における水酸化物イオンの濃度は、少なくとも約７モル／リットルであり、好ましくは少なくとも約７．５モル／リットルであり、さらに好ましくは少なくとも約８モル／リットルであり、例えば、少なくとも約８．５モル／リットル、少なくとも約９モル／リットル、もしくは少なくとも約１０モル／リットルである。
【００５８】
本発明の濃縮物における金属水素化物の化合物の望ましい濃度は、濃縮物における水酸化物イオン濃度にいくらか関係する。特に、濃縮物は、燃料電池のための燃料／水素の発生源として希釈された形態で使用されることが意図されているため、濃縮物における水酸化物イオンの濃度が高く、そして希釈された濃縮物（例えば、燃料／水素の発生源）における望ましい水酸化物イオンの濃度が低ければ、濃縮物における金属水素化物の好ましい濃度は高くなる。言い換えると、濃縮物を望ましい水酸化物イオン濃度となるように希釈した後で、結果として生じる液体は、なお、燃料電池のための燃料／水素の発生源として有用であるように、十分な濃度の金属水酸化物を含むべきである。金属水素化物の化合物の有用な濃度は、他の多くの要素と同様に、とりわけ、燃料電池とその容量に依存するため、本発明の濃縮物は、通常、濃縮物を水酸化物イオンの濃度が約６モル／リットルとなるように希釈した後で、少なくとも約０．５モル／リットル、好ましくは約１モル／リットル、もしくは少なくとも約２モル／リットル、例えば、少なくとも約３モル／リットル、少なくとも約４モル／リットル、もしくは少なくとも約５モル／リットルもの金属水酸化物の化合物の濃度を可能にする濃度の金属水酸化物の化合物を含む。一般に、濃縮物における金属水素化物の化合物の（合計の）濃度は、しばしば、約４モル／リットルから約１２モル／リットルまでの範囲にある。
【００５９】
本発明の濃縮物の安定性をさらに増すために、それに含まれる金属水素化物の化合物の安定性に悪影響を及ぼすいかなる物質も実質的に濃縮物に含まれないことが好ましい。例えば、燃料電池のための燃料／水素の発生源において存在する添加剤を有することが好ましく、例えば、１つもしくはそれ以上の可塑剤、清浄剤、および不凍剤を有する。本発明の濃縮物は、好ましくは、そのような添加剤を含まず、もしくは、それらを少ない量（例えば、合計で約０．１重量％よりも少なく、より好ましくは、約０．０１重量％よりも少ない）。濃縮物は、金属水素化物の化合物、溶媒もしくは溶媒成分の各々、および水酸化物イオンを与える化合物以外のいかなる物質をも含まないことが好ましい。もし、他の物質が存在する場合、それらの合計濃度は、好ましくは約５重量％を越えず、そして好ましくは約１重量％を越えない。もし、別途示されていない場合、ここに与えられた重量パーセントの値は、濃縮物の合計重量に基づいている。最終的な燃料／水素の発生源が、濃縮物において好ましくは存在しない（もしくは少なくとも望ましい濃度ではない）いかなる物質をも含むことが好ましい場合、それらは、濃縮物の希釈の直前、もしくは希釈の間に濃縮物に加えられても良い。例えば、これらの望ましい物質の全て、もしくは一部が、濃縮物の希釈のために用いられる液体（溶媒・例えば希釈剤）に加えられても良い。１つもしくはそれ以上の金属水素化物のための安定剤を希釈剤に加えることは、特に有益たり得る。これは、希釈された濃縮物が、長い期間に渡って金属水素化物の化合物を十分に安定させるのに有効なほど高い水酸化物イオンの濃度をもはや有していないからである。適当な安定剤の限定的ではない例は、芳香族および脂肪族アミンを含む。他の添加剤、例えば可塑剤、清浄剤、および不凍剤などの限定的でない例は、例えばグリセロールおよびエチレングリコール（不凍剤）などの多価アルコールを含む。もちろん、多くの事例において、後者の化合物は、希釈剤（極性溶媒）もしくはそれ自身の成分と同様に、存在しても良い。
【００６０】
本発明の濃縮物とともに使用される溶媒は、通常、濃縮物に存在する１つもしくはそれ以上の溶媒成分を、濃縮物における場合と同じ比率もしくは異なる比率（好ましくは同じ比率）で含む。溶媒は、少なくとも１つの異なる溶媒成分を含んでも良く、あるいは、濃縮物において存在しない１つもしくはそれ以上の溶媒成分で完全に構成されていても良い。もちろん、後者の事例においては、希釈剤の１つもしくはそれ以上の溶媒が、１つもしくはそれ以上の溶媒成分、水酸化物イオンを与える化合物、および、特に濃縮物における金属水素化物との相溶性を有することにつき、多大な注意が払われるべきである。特に、希釈剤は、希釈剤が濃縮物と混合されるとき、好ましくは実質的にいかなる沈殿をも生じさせない必要がある。希釈剤は、通常、いかなる金属水素化物の化合物をも含まない。それはまた、通常、水酸化物イオンを与える化合物を含まず、もしくは、含む場合には、濃縮物における水酸化物イオンの濃度よりも十分に低い濃度である。しかしながら、既に述べたように、希釈剤は、燃料における存在が好ましいものの、濃縮物における金属水素化物の化合物の（長期間に渡る）安定性に影響を与え得る添加剤と他の物質を、含んでいても良い。濃縮物との混合のための希釈剤の適当な量は、様々な要素により、とりわけ、濃縮物における水酸化物イオンの濃度と、希釈された濃縮物（例えば、燃料／水素の発生源）における水酸化物イオンの望ましい濃度による。通常、希釈剤の量は、少なくとも濃縮物の約１５容量％であり、しばしば少なくとも約２０容量％であり、例えば、少なくとも約３０容量％であり、少なくとも約４０容量％であり、もしくは少なくとも約５０容量％である。
【００６１】
商用的な目的のための濃縮物と希釈剤との混合を可能にする様々な方法がある。例えば、単一の容器で混合され、あるいは、少なくとも２つの区切られた容器において混合され、１つが濃縮物を含み、他の１つが少なくとも（そして好ましくは正確に）濃縮物を最終的に望ましい濃度にするために必要な量の希釈剤を含む。後者の事例においては、少なくとも２つの容器の内容物が、燃料電池の外側および／または内側で混合されても良く、選択的には、混合装置の手段により混合される。
【００６２】
もしも濃縮物と希釈剤とが単一の容器に与えられる場合、容器には様々な設計がなされ得る。容器は、実質的に濃縮物と希釈剤との間における直接的な液―液接触を実質的に防止できることが必要である。限定的でない例としては、容器は、仕切りを共有する２つの室もしくは区画を含み、もしくは、室もしくは区画は互いに完全に分離されていても良い（例えば、構造要素を共有しない）。これらの区画の排出口は、容器の内側で連結され、および／または容器の開口である１つの共同の排出口に統合されても良い。その代わりに、容器は、濃縮物と希釈剤とが容器の内側にあるままで、区画の内容物を実質的に完全に混合することを可能にしても良い。例えば、濃縮物を含む区画と、希釈剤を含む区画との間の仕切りが、移動可能、および／または取り外し可能（好ましくは容器が閉じられたままで）であっても良い。さらに、これらの区画の間で、弁が設けられても良い。その代わりとして、仕切り（例えば膜）が（例えば、容器を曲げ、あるいは強く押すことにより）引き裂かれて開かれたり、もしくは他の方法により（例えば、穴を開けること、例えば突起と溝によるジップロック（Ziploc） の登録商標「ジッパー」のタイプの摺動ファスナーの使用などにより）、容器内において濃縮物と希釈剤との直接の接触を防ぐためには不適当にされても良い。もちろん、一度、濃縮物が希釈されると（例えば、希釈剤との混合）、それは、好ましくは過度の遅れなしに、容器から排出されるべきである。これは、希釈された濃縮物、特に、それに含まれる金属水素化物の化合物の安定性が、長期間の、もしくは中程度の期間における貯蔵によってもはや安定ではなくなり得るからである。
【００６３】
本発明の濃縮物（およびそのための希釈剤）とともに使用されるための特に好ましい容器（例えば、燃料電池のための再充填カートリッジ）は、発明の名称が「燃料電池のための再充填システムと燃料電池の再充填方法」（発明者：フィンケルシュタイン，ゲンナディ（Gennadi Finkelshtain）、エストリン，マーク（Mark Estrin）、メロン，モティ（Moti Meron）、ハシムショニ，ラミ（Rami Hashimshoni）、 トルゲマン，エリック（Erik Torgeman）；出願番号１０／７５８，０８０）であって、２００４年１月１６日に出願された、ともに出願中の出願に開示されている。この出願の開示は、ここに参考のためにそのまま明白に掲げられている。                          
【発明を実施するための最良の形態】
【００６４】
ここに示される明細は一例であり、本発明のみの実施形態の例示的説明を目的としており、そして、最も利用可能あり、直ちに理解される原理の記述であり、本発明の概念的な様々な面であると信じられることを与えるために示されている。この点において、本発明の基本的な理解のために必要である以上の詳細な本発明の構造上の細部を示す試みはなされておらず、その記載は、本発明のいくつかの形態がどのようにして実際に具体化され得るかをこの分野における当業者に明らかにするものである。
【実施例１】
【００６５】
２２．４ｇのＫＯＨ（フルタロム社（Frutarom Ltd.））が８０ｍｌの脱イオン水に溶解され、室温まで冷やされる。１５．１２ｇのＮａＢＨ4が、結果として生じた溶液に、３０分間撹拌しながら溶解される。そして、最終的な容量が１００ｍｌとなるまで水が加えられる。この溶液は、４ＭのＫＯＨおよび４ＭのＮａＢＨ4を含む。その溶液（１００ｍｌ）はフラスコに入れられ、恒温状態を得るために７０℃で１０分間保たれる。その後、水素の発生が、水に置換された量を定めることにより測定される。水素の発生率は、１．４２ｍｌ／分であると測定される。
【実施例２】
【００６６】
実施例１が、４４．８ｇのＫＯＨと３０．２４ｇのＮａＢＨ4とが用いられることを除いて繰り返され、結果として８ＭのＫＯＨおよび８ＭのＮａＢＨ4を含む溶液が生じる。水素の発生率は、０．０５３ｍｌ／分であると測定される。
【００６７】
並行して、８ＭのＫＯＨおよび８ＭのＮａＢＨ4の溶液の５０ｍｌが、５０ｍｌの脱イオン水と混合される。水素の発生率は、実施例１のそれと同じであると測定される。かくして、ＫＯＨの濃度の２倍への増加は、ＮａＢＨ4の安定性を約２５倍に増加する結果となる。
【実施例３】
【００６８】
１８ｇのＫＯＨ（フルタロム社（Frutarom Ltd.））が６５ｍｌの脱イオン水に溶解され、室温まで冷やされる。１９．５ｇのＫＢＨ4が、結果として生じた溶液に、３０分間撹拌しながら溶解される。そして、最終的な容量が１００ｍｌとなるまで水が加えられる。この溶液は、３．２ＭのＫＯＨおよび３．６ＭのＫＢＨ4を含む。その溶液（１００ｍｌ）はフラスコに入れられ、恒温状態を得るために７０℃で１０分間保たれる。その後、水素の発生が、水に置換された量を定めることにより測定される。水素の発生率は、０．２３ｍｌ／分であると測定される。
【実施例４】
【００６９】
３６ｇのＫＯＨ（フルタロム社（Frutarom Ltd.））が３０ｍｌの脱イオン水に溶解され、室温まで冷やされる。３９ｇのＫＢＨ4が、結果として生じた溶液に、３０分間撹拌しながら溶解される。そして、最終的な容量が１００ｍｌとなるまで水が加えられる。この溶液は、６．４ＭのＫＯＨおよび７．２ＭのＫＢＨ4を含む。その溶液（１００ｍｌ）はフラスコに入れられ、恒温状態を得るために７０℃で１０分間保たれる。その後、水素の発生が、水に置換された量を定めることにより測定される。水素の発生率は、０．０１ｍｌ／分であると測定される。
【００７０】
並行して、６．４ＭのＫＯＨおよび７．２ＭのＫＢＨ4の溶液の５０ｍｌが、５０ｍｌの脱イオン水と混合される。水素の発生率は、実施例３のそれと同じであると測定される。かくして、ＫＯＨの濃度の２倍への増加は、ＫＢＨ4の安定性を約２３倍に増加する結果となる。
【実施例５】
【００７１】
１４．１１ｇのＫＯＨと、６．７２ｇのＮａＯＨ（フルタロム社（Frutarom Ltd.））が６０ｍｌの脱イオン水に溶解され、室温まで冷やされる。１２．７ｇのＮａＢＨ4が、結果として生じた溶液に、３０分間撹拌しながら溶解される。そして、最終的な容量が１００ｍｌとなるまで水が加えられる。この溶液は、２．５ＭのＫＯＨ、１．７ＭのＮａＯＨ、および３．４ＭのＮａＢＨ4を含む。その溶液（１００ｍｌ）はフラスコに入れられ、恒温状態を得るために７０℃で１０分間保たれる。その後、水素の発生が、水に置換された量を定めることにより測定される。水素の発生率は、０．４５ｍｌ／分であると測定される。
【実施例６】
【００７２】
２８．２２ｇのＫＯＨと、１３．４４ｇのＮａＯＨ（フルタロム社（Frutarom Ltd.））が３０ｍｌの脱イオン水に溶解され、室温まで冷やされる。２５．４ｇのＮａＢＨ4が、結果として生じた溶液に、３０分間撹拌しながら溶解される。そして、最終的な容量が１００ｍｌとなるまで水が加えられる。この溶液は、５ＭのＫＯＨ、３．４ＭのＮａＯＨ、および６．８ＭのＮａＢＨ4を含む。その溶液（１００ｍｌ）はフラスコに入れられ、恒温状態を得るために７０℃で１０分間保たれる。その後、水素の発生が、水に置換された量を定めることにより測定される。水素の発生率は、０．０２４ｍｌ／分であると測定される。
【００７３】
並行して、５ＭのＫＯＨ、３．４ＭのＮａＯＨ、および６．８ＭのＮａＢＨ4の溶液の５０ｍｌが、５０ｍｌの脱イオン水と混合される。水素の発生率は、実施例５のそれと同じであると測定される。かくして、ＫＯＨとＮａＯＨの濃度の２倍への増加は、ＮａＢＨ4の安定性を約１９倍に増加する結果となる。
【実施例７】
【００７４】
１８．５ｇのＫＯＨ（フルタロム社（Frutarom Ltd.））が６０ｍｌの脱イオン水に溶解され、室温まで冷やされる。１５ｇのＮａＢＨ4が、結果として生じた溶液に、３０分間撹拌しながら溶解される。そして、最終的な容量が１００ｍｌとなるまで水が加えられる。この溶液は、３．３ＭのＫＯＨ、および４ＭのＮａＢＨ4を含む。その溶液（１００ｍｌ）はフラスコに入れられ、恒温状態を得るために７０℃で１０分間保たれる。その後、水素の発生が、水に置換された量を定めることにより測定される。水素の発生率は、１．０７ｍｌ／分であると測定される。
【実施例８】
【００７５】
１８．５ｇのＫＯＨ（フルタロム社（Frutarom Ltd.））が６０ｍｌの脱イオン水に溶解され、室温まで冷やされる。１５ｇのＮａＢＨ4が、結果として生じた溶液に、３０分間撹拌しながら溶解される。そして、１０ｍｌのグリセロールと水が、最終的な容量が１００ｍｌとなるまで加えられる。この溶液は、３．３ＭのＫＯＨ、および４ＭのＮａＢＨ4を含む。その溶液（１００ｍｌ）はフラスコに入れられ、恒温状態を得るために７０℃で１０分間保たれる。その後、水素の発生が、水に置換された量を定めることにより測定される。水素の発生率は、３．２ｍｌ／分であると測定される。
【００７６】
かくして、グリセロールの添加は、ＮａＢＨ4の熱的安定性を約３倍だけ低下させる結果となる。しかしながら、グリセロールは、混合物の凝固点を低下させるために、燃料の添加剤として使用し、および希釈剤に混合することが望ましい可能性がある。
【００７７】
なお、これまでの実施例は、単に説明の目的のために与えられたのであり、本発明を限定するものとして説明されたのではない。本発明は、典型的な実施例を参照して説明されていたものの、ここで用いられた用語は、記述および説明のための用語であり、限定の用語ではないことが理解される。添付された請求項の範囲内で、現時点で述べられ、および補正されるように、本発明の様々な面における範囲と趣旨から逸脱することなく、変更が可能である。本発明は、ここで特定の手段、材料、実施形態を参照して説明されているが、本発明が、ここに開示されたその特定の事項に限定されることは意図されていない。むしろ、本発明は、例えば添付された請求項の範囲内で、全ての機能的に等価な構成、方法、そして使用に及ぶ。
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月31日(2008.1.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池とともに用いられ、貯蔵安定性を有する液体濃縮物であって、濃縮物が、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と、１つもしくはそれ以上の極性溶媒成分を有する溶媒と、水酸化物イオンを与える少なくとも１つの化合物とを有し、約２５℃で４週間その濃縮物を貯蔵した後で、その少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約２％以下が分解する、貯蔵安定性を有する液体濃縮物。
【請求項２】
その少なくとも１つの金属水素化物が、ＮａＢＨ4、ＫＢＨ4、ＬｉＢＨ4、Ｂｅ（ＢＨ4）2、Ｃａ（ＢＨ4）2、Ｍｇ（ＢＨ4）2、（ＣＨ3）3ＮＨＢＨ3、ＮａＣＮＢＨ3、ＬｉＨ、ＮａＨ、ＫＨ、ＣａＨ2、ＢｅＨ2、ＭｇＨ2、ＮａＡｌＨ4、ＬｉＡｌＨ4、およびＫＡｌＨ4の少なくとも１つを含む請求項１に記載の濃縮物。
【請求項３】
その濃縮物が、少なくとも約３モル／リットルの濃度のその少なくとも１つの金属水素化物を含む請求項１および２のいずれか１つに記載の濃縮物。
【請求項４】
溶媒が、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ジグリムおよびトリグリムのうち少なくとも１つを含む請求項１から３のいずれか１つに記載の濃縮物。
【請求項５】
貯蔵安定性を有する濃縮物から、燃料電池における使用のための液体を含む金属水素化物を調整する工程であって、（ａ）少なくとも１つの金属水素化物の化合物と極性溶媒とを含み、少なくとも約７モル／リットルの濃度の水酸化物イオンと、濃縮物が約２５℃で４週間貯蔵されたときのその少なくとも１つの金属水素化物の化合物の約２％以下の分解物とを有する濃縮物と、（ｂ）濃縮物の少なくとも約１５容量％の量の溶剤とを混合することを含む工程。
【請求項６】
貯蔵安定性を有し、燃料電池とともに使用されるための液体を含むパッケージされた金属水素化物を与えるための工程であって、液体が、少なくとも１つの金属水素化物の化合物と、第１の成分と少なくとも１つの第２の成分とを有する極性溶媒とを含み、液体が、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを有し、その工程が、第１の区画と少なくとも１つの第２の区画とを有する容器を与えることと、その第１の区画を部分的に、もしくは完全に、極性溶媒の第１の成分のみと少なくとも約８モル／リットルの濃度の水酸化物イオンとを含む液体とは異なる濃縮物で充填すること、および部分的に、もしくは完全に、その少なくとも１つの第２の区画を極性溶媒の少なくとも１つの第２の成分で充填することを含む工程。
【請求項７】
請求項６に記載の工程により得られる液体を含み、貯蔵安定性を有するパッケージされた金属水素化物。
【請求項８】
液体を含む金属水素化物で充填される容器であって、第１の区画と少なくとも１つの第２の区画とを有し、第１の区画は、請求項１から４のいずれか１つに記載の濃縮物を含み、その少なくとも１つの第２の区画は、少なくとも１つの第２の区画の溶媒と第１の区画の濃縮物との混合物において、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを結果として生じるのに十分な量の溶媒を含む容器。
【請求項９】
少なくとも１つの第２の区画における溶媒の量が、少なくとも１つの第２の区画における溶媒と第１の区画における濃縮物との混合物において、結果的に約６モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを生じるのに十分な量である請求項８に記載の容器。
【請求項１０】
液体燃料電池のための充填装置であって、請求項８および９のいずれか１つに記載の容器を含む充填装置。
【請求項１１】
燃料電池とともに使用されるための液体を含む金属水素化物を与えるためのパッケージされた混合物であって、第１の容器と、少なくとも１つの第２の容器を含み、第１の容器は、請求項１から４のいずれか１つに記載の濃縮物を有し、その少なくとも１つの第２の容器は、少なくとも１つの第２の容器の溶媒と第１の容器の濃縮物との混合物において、約７モル／リットル以下の濃度の水酸化物イオンを結果として生じるのに十分な量の溶媒を含むパッケージされた混合物。
【請求項１２】
燃料の貯蔵の間、液体燃料電池のための燃料の分解を減少させる方法であって、請求項１から４のいずれか１つに記載の濃縮物として燃料を貯蔵すること、および燃料電池における燃料の使用の前においてのみ燃料を調整するために濃縮物を希釈することを含む方法。
【国際調査報告】
2008532219.tif 000002