DE2003749A1 - Hydride mit der Formel ABnHm - Google Patents

Hydride mit der Formel ABnHm

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Description

PHN. 38Uc JW/GVN
Dip!.-Ing. HORST AUER 20037A9
Akte: ΪΗΝ J814
AMMldung vomi 22. Jan. 1970
"Hydride mit der Formel AB H "
J η m
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbinding mit
der allgemeinen Formel AB H , in der A Ca oder ein oder mehrere
η m
Elemente der seltenen Erdmetalle darstellt, die mit Th und/oder Zr und/oder Hf kombiniert werden können, B Ni und/oder Co darstellt, das mit Fe und/oder Cu kombiniert werden kann, η einen Vert hat avischen 3 und ca. 8,5 und m einen Wert hat, der bis ca, 8 steigen kann«
Das Element Y wird in diesem Zusammenhang zu den seltenen Erden gerechnet.
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;:o()3749
Derartige Verbindungen sind neue Verbindungen und haben die Eigenschart, dass pro Gewientsmenge AB eine groeae Menge Wasserstoff gebunden wird. Andererseits können sie bei geeigneten Kombinationen von Temperatur und Druck schnell den gebundenen Wasserstoff freigeben.
Die Tabelle gibt einige Beispiele der Verbindungen AB H . Aus der Tabelle ist ersichtlich, wie gross die in diesen Hydriden vorhandene Menge Wasserstoff ist.
In der Tabelle steht das Symbol La für technisch reines La, d.h. 85 Gew.$ La, 10 Gew.# Ce, 5 Gew.# eines Gemisches aus anderen seltenen Erden. Das Symbol Mm steht für "Mischmetall", d.h. ca. 50 Gew.# Ce, ca. '5 Gew.# La, ca. 25 Gew.$ eines Gemisches anderer seltenen Erdmetalle.
Die genannten Hydride lassen sich mit Erfolg als Lagermedium für Wasserstoff verwenden. Der gelagerte Wasserstoff lässt sich auf einfache Weise aus den Hydriden lösen. Weiter sind die Hydride mit sehr günstigen Resultaten ale Reduktionsmittel zum Reduzieren organischer Verbindungen verwendbar.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Material, das bei bestimmten Kombinationen von Wasserstoffgasdruck und Arbeitstemperatur Wasserstoffgas aufnimmt und bei anderen Kombinationen wieder Wasserstoffgas abgibt, welches Material aus der Verbindung AB besteht, in der A Ca oder ein oder mehrere der Elemente der seltenen Erden darstellt, die pit Th und/oder Zr und/oder Hf kombiniert werden können, und in der B Ni und/oder Ca darstellt, das mit Fe und/oder Cu
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kombiniert werden kann, und η einen Wert zwischen ca. 3 und ca. 8,5 hat.
Bekannte Beispiele von Materialien, die Wasserstoffgas aufnehmen können in Form von Hydriden oder Lösungen sind U, Pd, Zr, Th_Al usw. Es ist ebenfalls möglich aus den gebildeten Hydriden oder Lösungen das Wasserstoffgas wiederzugewinnen.
Die Möglichkeit derartiger Materialien, Wasserstoffgas aufzunehmen und demnach wieder abzugeben ist vom äusseren Wasserstoffgasdruck und der Arbeitstemperatur abhängig.
Mit Hilfe der graphischen Darstellung nach Fig. 1 wird dies näher erläutert. Für jedes der genannten Materialien können in einem derartigen Diagramm, in dem vertikal der Wasserstoffgasdruck P,, aufgetragen wird und horizontal die
H2
aufgenommene Menge Wasserstoff C1,, Isothermen gezeichnet
Il
werden. Jede Isotherme (insofern sie zu einer Temperatur gehört, die unter einer kritischen Temperatur T. liegt) weist bei einem bestimmten Druck einen horizontalen Verlauf - das sogenannte Plateau auf. Beim Plateaudruck ist es möglich, mit Hilfe einer kleinen Druckänderung das Material in einem rever- sibelen Prozess verhältnismässig viel Wasserstoff aufnehmen oder abgeben·zu lassen.
Aus der graphischen Darstellung 1, in der
T1 < T2 < T_ < T. < T ist, ist ersichtlich, dass je nachdem die Temperatur T steigt, der Plateaudruck steigt und zugleich das Plateau kürzer wird. Die Möglichkeit um infolge einer Druckänderung Wasserstoffgas aufnehmen und abgeben zu können nimmt dementsprechend ab.
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In dem Buch von Dallas T. Hurd: "An Introduction to the Chemistry of Hydrides", auf Seite 18O und 181 werden für UH_ einige Kombinationen von Wasserstoffdruck und Temperatur erwähnt, die den Plateaus entsprechen. So werden beispielsweise die untenstehenden Kombinationen genannt:
Wasserstoffdruck 32,5 mm; Temperatur 3O7°C Wasserstoffdruck 13^ mm; Temperatur 357°C Wasserstoffdruck 1010 mm; Temperatur kkk°C, Die genannten Materialien finden beispielsweise Anwendung als Wasserstoffdruckpolster bei niedrigen Drücken. Die Arbeitstemperaturen sind dabei verhältnismässig hoch.
Auch finden diese Materialien Anwendung aj.s Mittel zum Abtrennen von Wasserstoffgas aus Gasgemischen. Der aufgenommene Wasserstoff kann dann aus dem Hydrid oder aus der Lösung in sehr reiner Form wiedergewonnen werden. Auch hier gilt jedoch wieder, dass die Arbeitstemperaturen, d.h. diejenigen Temperaturen, bei denen ein geeigneter Plateaudruck erhalten wird, verhältnismässig hoch sind. Zwar können diese Arbeitstemperaturen niedriger gewählt werden, aber der dazu gehörende Plateaudruck sinkt dann auf einen oft unbrauchbar niedrigen Wert.
Insbesondere, wenn es erwünscht ist, dass das Aufnehmen und Abgeben von Wasserstoffgas mit einer technisch brauchbaren Geschwindigkeit erfolgt, bei einem Druck von beispielsweise ca. 1 at, während ausserdem die Arbeitetemperatür der Zimmertemperatur nahezu entsprechen muss, bewähren sich die obengenannten bekannten Stoffe nicht.
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Es sei bemerkt, dass In den Verbindungen gemäss der Erfindung Ni und/oder Co teilweise durch einige andere Elemente, wie Fe, Cu, usw. ersetzbar ist, ohne dass die genannten günstigen Eigenschaften in bezug auf das Aufnehmen und Abgeben von Wasserstoffgas stark abnehmen.
Ausser den bereits genannten Anwendungen als Puffer für niedrige Wasserstoffdrücke und als Mittel um Wasserstoff aus einem Gasgemisch abzutrennen und es danach in sehr reiner Form wieder abzugeben, findet das erfindungsgemässe Material insbesondere auch Anwendung als Speichermedium für Wasserstoffgas.
Die im Zusammenhang mit letzterer Anwendung spezifischen Vorteile des Materiales gegenüber den bekannten Materialien sind:
1. Bei Zimmertemperatur und unter einem Wasserstoffgasdruck von weniger als 100 at (der erforderliche Druck ist vom verwendeten Material abhängig), nimmt es grosse Mengen Wasserstoffgas auf. So wird beispielsweise durch LaNi -Pulver mit einer Packungsdichte von 65$ unter einem Wasserstoffgasdruck von 5 at 0,080 g Wasserstoffgas pro cm3 aufgenommen. Die Dichte des Wasserstoffgases im Material kann in der Grössenordnung von der von flüssigem Wasserstoff sein. So kann beispielsweise diese Dichte der von Wasserstoffgas in einer Wasserstoffflasche unter einem Druck von 1000 at entsprechen.
In der graphischen Darstellung nach Fig. 2 ist angegeben, wie für LaNi_ die Isothermen verlaufen, von denen in der graphischen Darstellung nach Fig. 1 der allgemeine Verlauf dargestellt ist.
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Um zu vermeiden, dass das Wasserstoffgas wieder aus dem Material entweicht, ist es notwendig, einen äusseren Wasserstoff gasdruck von mindestens dem Plateaudruck aufrechtzuerhalten. 2. Das Wasserstoffgas lässt sich auf sehr einfache Weise aus dem Material wiedergewinnen: so strömt beispielsweise bei Zimmertemperatur und unter atmosphärischem Druck in kurzer Zeit nahezu die ganze Wasserstoffgasmenge aus dem Material. Bei LaNi_ strömt beispielsweise in 20 Minuten 85$ des Wasserstoffgases hinaus (siehe die graphische Darstellung nach Fig. 3).
In der beiliegenden Tabelle werden für einige Materialien nach der Erfindung die Ad- und Desorptionseigenschaften für Wasserstoffgas gegeben. Die betreffenden Messungen wurden wenn nicht anders erwähnt an Materialien mit einer untereinander gleichen mittleren Korngrösse von ca. 50 ,um bei der- ' selben Temperatur, nämlich 21°C, derselben Beladungszeit, nämlich 2 Stunden, und demselben Beladungsdruck, nämlich 60 at, durchgeführt.
In der graphischen Darstellung nach Fig. 3 wird angegeben, wie bei unterschiedlichen Arbeitstemperaturen und bei einem Aussendruck von 1 at für LaNi_ die Menge ausgeströmten Wasserstoffgases von der Zeit abhängig ist. Zugleich wird darin angegeben (die gestrichelte Kurve), wie bei einer Arbeitstemperatur von 20°C diese Abhängigkeit für La οΖΓη .,Ni- ist.
Aus der graphischen Darstellung nach Fig. 3 geht hervor, dass die Geschwindigkeit, mit der das Wasserstoffgas aus dem Material LaNi1. fliesst, je nachdem die Temperatur hoher ist, zunimmt.
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Da in dieser graphischen Darstellung zugleich eine AusStrömungskurve für das Material La ZrNi _ bei einer Temperatur von 2O°C und bei einem Aussendruck von 1 at dargestellt ist, geht aus der graphischen Darstellung hervor, dass wenn La zu einem Teil durch Zr ersetzt wird, bei derselben Arbeitstemperatur und demselben äusseren Druck die Wasserstoffgasaufnahme und «abgabe beschleunigt verlaufen.
Es stellte sich heraus, dass manche erfindungsgemässen Materialien nach zweistündigem Aussetzen an Wasserstoffgasdruck von 60 at bei 210C noch nicht gesättigt waren. Zur Erreichung einer Sättigung stellte es sich heraus, dass das Material La2NiqCu 16 Stunden lang unter übrigens denselben Verhältnissen beladen werden muss, während diese Zeit für YbNi_ sogar 100 Stunden betrug.
Festgestellt wurde, dass je nachdem ein erfindungsgemässes Material mehrere Male Wasserstoffgas aufgenommen und wieder abgegeben hat, die Aufnahmekapazität zunimmt.
Diese Zunahme ist im allgemeinen gering. Wie jedoch in der Tabelle erwähnt, ist die Zunahme der Aufnahmekapazität für das Material SmCo_ wesentlich und zwar um ca. 50%.
Die Erfindung bezieht sich weiter auf ein Verfahren zum Speichern, Aufbewahren und danach wieder Ausströmenlassen von Wasserstoffgas bei einer bestimmten Temperatur in bzw. aus einem Material, dadurch gekennzeichnet, dass für dieses Material ein Material nach der Erfindung verwendet wird, das zum Speichern des Wasserstoffgases während einiger Zeit einem Wasserstoffgasdruck ausgesetzt wird, der höher ist als der Plateaudruck bei der Arbeitstemperatur, das danach während
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der Aufbewahrung des Wasserstoffgases diesem Wasserstoffdruck nach wie vor ausgesetzt wird und dass zum Ausströmen des Wasserstoffgases wieder einem Wasserstoffgasdruck ausgesetzt wird, der kleiner ist als der Plateaudruck bei der Arbeitstemperatur.
Wie aus der graphischen Darstellung nach Fig. 1 hervorgeht, gehört zu jeder zuvor gewählten Temperatur ein bestimmter Plateauwasserstoffgasdruck. Der minimal erforderliche Druck während des Prozesses, bei dem das Wasserstoffgas gespeichert wird - ein Druck, der etwas höher ist als der Plateaudruck - wird also von der gewählten Arbeitstemperatur abhängig sein und zwar wird, wie ebenfalls aus Fig. 1 hervorgeht, dieser Druck höher sein, je nachdem die Arbeitstemperatur höher ist. Auch während der Aufbewahrung wird minimal dieser äussere Wasserstoffgasdruck vorhanden sein müssen.
Während der Ausströmung des Wasserstoffgases aus dem Material wird ein äusserer Wasserstoffgasdruck herrschen müssen, der etwas unter dem Plateaudruck bei der betreffenden Tempteratur liegt.
Bei Zimmertemperatur liegt dieser Druck beispielsweise für LaNi^ etwas unter k at.
Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Druckgefäes zum Speichern, Aufbewahren und danach wieder Ausströmenlassen von Wasserstoffgas. Ein derartiges Druckgefäss besteht aus einem Behälter mit einer abschliessbaren Oeffnung und ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Material nach der Erfindung enthält. Selbstverständlich kann der Behälter des Druckgefässes auch ein Gemisch von er- I
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findungsgemässen Materialien enthalten.
Ein derartiges Druckgefäss ist in der Zeichnung nach Fig. k schematisch dargestellt. Es besteht aus einem Behälter mit einer Wand 2, während sich in diesem Behälter 1 das Material 3 befindet, das leicht Wasserstoffgas aufnehmen und abgeben kann. Der Behälter 1 weist eine abschliessbare Oeffnung 4 auf.
Durch die Oeffnung h kann Wasserstoffgas in den Behälter 1 hineingeführt werden. Das- Material 3 kann das Wasserstoffgas aufnehmen. Wenn die Oeffnung k geschlossen wird, nachdem Wasserstoffgas in das Druckgefäss hineingeführt und vom Material 3 aufgenommen ist, wird ein Wasserstoffgasdruck im Druckgefäss über dem Material 3 sich auf einem bestimmten Gleichgewichtswert einstellen. Dieser Gleichgewichtsdruck wird (vorausgesetzt, dass nachdem das Material 3 gesättigt war, kein zusätzliches Wasserstoffgas in das Gefäss geführt ist) etwas höher sein als der Plateaudruck bei der betreffenden Arbeitstemperatur. Dieser Gleichgewichtsdruck macht, dass die Wasserstoff gasmenge im Material 3 konstant bleibt.
Die Wand 2 des Behälters 1 wird eine derartige mechanische Festigkeit aufweisen müssen, dass sie dem herrschenden Gleichgewichtsdruck im Gefäss widerstehen kann. Dieser Gleichgewichtedruck ist für alle genannten Materialien 3 nach der Erfindung bei Zimmertemperatur niedriger als 100 at.
Der grosse Vorteil eines erfindungsgemässen Druckgefässes im Vergleich zu den bekannten Wasserstoffgasflaschen liegt darin, dass während der Druck, dem die Wand des Behälters des Druckgefässes nach der Erfindung muss widerstehen können,
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etwas - und für .manche Materialien sogar wesentlich - niedriger ist als der, dem die Wand der genannten Flasche muss ausgesetzt werden können, die Menge gespeicherten Wasserstoffgases viel grosser ist.
Durch Verwendung von erfindungsgemässen Druckgefässen kann das Speichern und der Transport von Wasserstofgas sehr vereinfacht werden, was zu grossen Einsparungen führen kann.
Als Anwendungsbereich eines erfindungsgemässen Druckgefässes lässt sich an den Gebrauch bei Maschinen, die Wasserstoffgas verwenden, wie Gaskältemaschinen und Heissgasmotoren denken, für welche beiden Wasserstoffgas das Arbeitsmedium ist. Von diesem Arbeitsmedium leckt während des Gebrauches immer Gas weg, das nachgefüllt werden muss. Bisher erfolgte dies mit Gas, das in einer Wasserstoffgasflasche gespeichert wurde. Insbesondere, wenn man an die Anwendung des Heissgasmotors in Fahrzeugen denkt, tritt der Vorteil des Gebrauches eines Druckgefässes nach der Erfindung in den Vordergrund: die Menge Wasserstoffgas, die pro zusätzliche Volumeneinheit mitbefördert werden kann, ist wesentlich grosser.
Als Beispiel dient eine bevorzugte Form eines Druckgefässes nach der Erfindung, das mit LaNi--Pulver als Wasserstof fgas-absorbierendes Material gefüllt ist.
Bei Zimmertemperatur nimmt dieses LaNi_-Pulver Wasserstoffgas unter einem Druck von beispielsweise 5 at auf. Auch ein niedriger Druck ergibt ein gewünschtes Resultat.
Der Gleichgewichtsdruck, der sich im Gefäss einstellt, nachdem die Zuführungsöffnung im Behälter geschlossen war, betrug etwas weniger als 4 at.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Speicheln, Aufbewahren und danach Ausströmenlassen von Wasserstoffgas in bzw. aus einem erfindungsgemässen Druckgefäss. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass über die abschliessbare Oeffnung Wasserstoffgas in das Druckgefäss geführt wird bis darin der erforderliche Wasserstoffgasdruck erreicht ist, welcher Druck durch Wasserstoffgaszufuhr aufrechterhalten wird bis das Material kein Wasserstoffgas mehr aufnimmt, wonach die Oeffnung geschlossen wird und dass um wieder Wasserstoffgas hinausfHessen zu lassen in einen Raum mit einem Wasserstoffgasdruck, der niedriger ist als der betreffende Plateaudruck, die Oeffnung im Behälter geöffnet wird.
Damit das Material im Behälter Wasserstoffgas aufnimmt ist es notwendig, den Wasserstoffgasdruck über diesem Material zunächst bis etwas über den betreffenden Plateaudruck zu erhöhen. Wenn danach mit Hilfe der Zufuhr neuen Wasserstoffgases dieser Druck aufrechterhalten wird, kann das Material mit dem Gas gesättigt werden. Wenn bei derselben Zufuhr neuen Wasserstoffgases der Druck über dem Material zu steigen anfängt, also wenn Sättigung erreicht ist, wird die Zuführungsöffnung im Behälter geschlossen und im Druckgefäss stellt sich der genannte Gleichgewichtsdruck über dem Material ein.
Um Wasserstoffgas hinausfHessen zu lassen wird der Wasserstoffgasdruck ausserhalb des Druckgefässes kleiner sein müssen als der Gleichgewichtsdruck im Gefäss.
Insbesondere ist es vorteilhaft, dass genannte Verfahren bei Zimmertemperatur und in einem Raum mit atmosphärischem Druck anwenden zu können.
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Wenn der Gesamtdruck ausserhalb des Druckgefässes höher ist als der Gleichgewichtsdruck über dem Material im Behälter, während der Wasserstoffgasdruck ausserhalb des Druckgefässes kleiner ist als der Gleichgewichtsdruck, wird zwar Wasserstoffgas aus dem Material fliessen und somit aus der Oeffnung im Gefäss hinausfHessen, aber gleichzeitig wird Luft durch die Oeffnung hineinfHessen, wodurch das hinausfliessende Wasserstoffgas gleichsam verdünnt wird.
Nach einer bevorzugten Durchführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird daher dafür gesorgt, dass das Wasserstoffgas in einen Raum mit einem gesamten Druck, der kleiner ist als der betreffende Plateaudruck, hineinfliesst.
Die Erfindungsgemässen Materialien und insbesondere diejenigen mit der Formel La Ce1 Ni_, in der χ zwischen O,^ und 1 liegt, eignen sich besonders durch ihrer Wasserstoffaufnahmekapazität zum Gebrauch als Elektrode %n einer galvanischen Zelle. Diese Materialien können grosse Mengen Wasserstoffgas aufnehmen, ohne dass sie extrem hohe Drücke erfordern. In diesem Zusammenhang wird auf den Gebrauch der Materialien für Sicherheitszwecke in Nickel-Kadmium-Akkumulatoren hingewiesen, und zwar zur Vermeidung von Bildung eines äusserst hohen Vaseer stoffdruckes beim Speichern, Aufladen bzw. Entladen.
Die untenstehenden Beispiele erläutern den Gebrauch von LaNi- als wasserstoffspeichernde Elektrode in einer galvanischen Zelle. Ein Stück LaNi mit einem Gewicht von 6 g wurde 100 Stunden lang einer Menge von 4θΟ ml einer Lösung aus 10 Gew.# NaCl ausgesetzt. Während dieser Zeit wurde eine Gasentwicklung von weniger als 0,1 ml festgestellt. Danach
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wurden 35 g grobkörniges LaNi _ im unteren Teil eines Glasbehälters eingegeben, durch dessen Boden ein Kohlenstoffstab hindurchgeführt war. Eine wässrige Lösung aus 10 Gew.$-iger NaCl-Lösung wurde als Elektrolyt zugegeben und ein Platindraht als Elektrode verwendet. An der Oberseite wurde das Gefäss mit einem geeichten Gassammeirohr versehen in dem jede Menge entwickelten Gases gemessen werden konnte. 60 Minuten lang wurde eineiStrom von 26,8 mA durch die Zelle geführt, während LaNi _ die Kathode bildete. Die an der Kathode wahrgenommene Gasentwicklung betrug weniger als 0,1 ml, während die durch die Zelle geströmte elektrische Ladung einer Menge von 11,1 ml Wasserst off gas entsprach.
In einem anderen Experiment wurde der Platindraht durch eine Zinkelektrode ersetzt. Die sich daraus ergebende galvanische Zelle wurde durch ein Milleamperemeter kurzgeschlossen, Der gemessene Kurzschlussstrom betrug anfangs 36 mA. Nach 80 Minuten sank dieser auf 21 mA. In diesem Augenblick Hess sich keine messbare Gasentwicklung wahrnehmen.
009831 /1221

Claims (1)

  1. Patentansprüche;
    Eine Verbindung mit der allgemeinen Formel AB H , in
    der A Ca oder ein oder mehrere der Elemente der seltenen Erden darstellt, die mit Th und/oder Zr und/oder Hf kombiniert werden
    können, B Ni und/oder Co darstellt, das mit Fe und/oder Cu kombiniert werden kann, η einen Wert zwischen ca. 3 und ca. 8,5 und
    m einen Wert hat, der bis ca. 8 steigen kann.
    2. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel LaNiH, . _ ist.
    5 6,45
    3. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La„ nc.Ce- .Ji L Q_ ist.
    0,95 O,05 5 6,ö5
    k. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La_ „Ce. Ji H, _, ist.
    0,9 0,1 5 6,76
    5. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La^ Or-Cer> ieNi H, „, ist.
    0,85 0,15 5 6,ö*f
    6. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La0,80C0,2ONi 5 H6f95 ±8t"
    7. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La. __Ce„ „,-Ni-H^ _._ ist.
    0,75 0,25 5 6,95
    8. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La nr.Ce on Ni c H-, nri ist.
    υ , (VJ u , ju 3 / , uu
    9. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La 0, 65°θΟ, 35^5^ , 72 iSt*
    10. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La_. ,.Ce Ni H ist.
    °'60 O,40 5 7,03
    11. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La 0,50 Ce0,5ON± 5 H7,15 1β*'
    12. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel La_ __Mm_ e/~.Ni_H,. Q. ist.
    0,50 0,50 5 ο,ο4
    009831 /122 1
    .. MN /381 i»C
    13. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel ^0, 8OYO, 2ONi 5 H6 , 79 ist.
    14. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Formel LaQ> 9()ZrQ) ^Ni5H6 ^ ^ ist.
    15. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Formel LaNi. rCu 0 e"V 2i ist·
    16. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel Lan cCu Ni„H. ^Λ ist.
    0,5 0,5 5 ^,99
    17. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Formel CaNi H0 „ ist.
    18. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel SmCo H ist.
    5 Jt "*-
    19· Eine Verbindung nach-Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Formel YbNi-H., ,, ist.
    j 1 ,46
    20. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass ihre Formel 1^0, 50^0, 5ΟΧ±2 , 5 Γ°2 , 5 H3, 36 ±St '
    21. Eine Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Formel La NiJL ,_ ist.
    5 t>,4j
    22. Material, das bei bestimmten Kombinationen von Vasserstoffgasdruck und Arbeitstemperatur Wasserstoffgas aufnimmt und
    bei anderen Kombinationen wieder Vasserstoffgas abgibt, dadurch
    gekennzeichnet, dass es aus einer Verbindung AB in Pulverform
    besteht, in der A Ca oder ein oder mehrere der Elemente der
    seltenen Erden darstellt, die gegebenenfalls mit Th und, oder Zr
    und/oder Hf kombiniert werden können, B Ni und/oder Co darstellt,
    das gegebenenfalls mit Fe und/oder Ci kombiniert werden kann,
    und ri einen Wert zwischen ca. 3 und ca. 8,5 hat.
    23. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La Ce1 Ni_ ist, in der 0, k < χ -<L 1 ist.
    0 0 9 8 31/12 2 1
    ORIGINAL INSPECTED
    PHN 381
    /Ό
    2k. Material nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La QI-Ce nsNie ist·
    ο , 73 ο»'-'-) 5
    25. Material nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La n Cen iNie ist·
    O, y υ, ι 5
    26. Material nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La„ o^Ce« ,<rNi ist.
    O,05 0,15 5
    27. Material nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La__ Q„Ce^ ~~Ni ist.
    υ,ov υ,au 5
    28. Material nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, dass die Formel La Ce _Ni ist.
    29. Material nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La„ .Ce0 „ Ni ist.
    υ, /υ υ, ju 5
    30. Material nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La„ ^,Cen ocNi ist.
    0,65 0,35 5
    31. Material nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Formel La^ ,.Cen ,.Ni ist.
    O,OU U,HU 5
    32. Material nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La Ce Ni ist.
    0,50 0,50 5
    33· Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La Mm Ni ist.
    u, 50 u, 5*J
    3U. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Formel La^g^^Ni,. ist.
    35. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Formel La qo Zr o 1n Nic ist.
    36. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel LaNi, .Cun _ ist.
    ^»5 0,5
    37· Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La _Ca_ _Ni ist.
    0,50,55
    38. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    009831/1221
    PHN 38
    ΛΓ
    dass der Formel CaNi_ ist.
    •39. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel SmCo_ ist.
    ^O. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel YbNi _ ist.
    k~\ . Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Formel La KASm ςπΝί Co ς ist.
    42. Material nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Formel La*Ni ist.
    43. Verfahren zum bei einer bestimmten Temperatur Speichern, Aufbewahren und danach Wiederhindurchströmen lassen von Wasserstoff gas in bzw. aus einem Material, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Material durch ein Material nach einer der vorstehenden Ansprüche gebildet wird, wozu das Material zum Speichern des Wasserstoffgases während einiger Zeit einem äusseren Wasserstoffgasdruck ausgesetzt wird, der höher ist als der Plateaudruck bei der Arbeitstemperatur, das danach während der Aufbewahrung des Wasserstoffgases diesem Wasserstoffdruck nach wie vor ausgesetzt wird, und das zum Hinausströmen lassen des Wasserstoffgases einem Wasserstoffgasdruck ausgesetzt wird, der geringer ist als der Plateaudruck bei der Arbeitstemperatur. kk. Druckgefäss zum Speichern, Aufbewahren und danach wieder Hinausfliessenlassen von Wasserstoffgas, welches Druckgefäss aus einem Behälter, in dem sich eine abschliessbare Öffnung befindet, besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter ein Material nach einem der Ansprüche 1 bis k3 enthält. k5· Verfahren zum nach Anspruch hj Speichern, Aufbewahren oder danach wieder Hinausfliessenlassen von Wasserstoffgas in
    009831/1221
    PHN 3814C
    20037Α9
    bzw. aus einem Druckgefäss nach Anspruch 9f dadurch gekennzeichnet, dass über die abschliessbare Öffnung Wasserstoffgas in das Druckgefäss geführt wird bis darin der erforderliche Wasserstoffgasdruck erreicht ist, welcher Druck mittels der Wasserstoffgaszufuhr aufrechterhalten bleibt, bis das Material kein Wasserstoffgas mehr aufnimmt, wonach dieOffnung geschlossen wird und dass zum wieder Hinausfliessenlassen des Wasserstoffgases in einen Raum mit einem Wasserstoffgasdruck, der niedriger ist als der betreffende Plateaudruck, die Öffnung im Behälter geöffnet wird.
    46. Verfahren nach Anspruch 45» dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstoffgas bei Zimmertemperatur in einen Raum mit atmosphärischem Druck fliesst.
    47. Verfahren nach Anspruch 45 oder 46, dadurch gekennzeichnet, dass das Wasserstoffgas in einen Raum mit einem Gesamtdruck, der kleiner ist als der betreffende Plateaudruck hineinfliesst.
    48. Galvanische Zelle, in der ein Material nach einem der Ansprüche 22 bis 42 als wasserstoffspeicherndes Glied verwendet wird.
    009831/1221 oripima.
    OHlGJNAL INSPECTED
    TABELLE
    LaO,95CeO,5Ni5 178 cc H- des
    Standarddruckes
    und Temperatur
    pro cc AB
    (70$ Dichte)     Plateaudruck
    bei 210C
    in at.     Besonderheiten i     LaO,9CeO,1Ni5 175 ' IO34 3 siehe Ausströmungskennlinie in Fig. 3 LaO,85 CeO,15Ni5 177 1014 3,5 LaO,8CeO,2Ni5 180 1033 3,5 LaO,75CeO,25Ni5 180 1053 4,7 O
    O     LaO,7OCeO,3ONi5 181 1057 4,5     98 3 Laof65 Ceo,35Ni5 174 1064 5,5 __»
    —»     LaO,6Ceo,^Ni5 182 1020 6,6     —X LaO,5CeO,5Ni5 185 1076 0 La*Ni 180 1099 1 1 ,8 für Ce > 0,^5 wurde eine maximale Be
    ladung gefunden, die nur bei einem
    Druck weit über dem Plateaudruck er
    halten werden kann. In diesem Beispiel
    wurde ein Druck über 100 at verwendet         La*MmNi10 177 1045 2,5 1042 8
    N3 CD CD CO
    O CD CD OO U)
    LaNi 167 900 3,5 La = technisch reines La, d.h.
    85 Gew.^ La, 10 Gew.# Ce, Mm = Misch
    metall, d.h. y 50$ Gew.# Ce, ca. 25
    Gew.$ La, Rest weitere Elemente der
    seltenen Erden         LaNi3 4o 205 LaO,9ZrO,1Ni5
    1     165 880 5     j LaO.8YO,2Ni5 180 960 8 j La2Ni9Cu 160 865 10 LaNi. Cu P musste 16 Stunden lang
    geladen weraen, bevor eine Sättigung
    erreicht war         ! LaCaNi10 146 710 15 CaNi- 100 435 15 SmCo_ 76 43O 4,5 maximale Beladung wurde erst nach
    einigen Wiederholungen von Absorption
    und Desorption erhalten         YbNi 35 160 100 Stunden Beladung Sm2Ni17 9 50 LaSmNi-Co.
    5 5     86 470     Sm.Co1QCuFe 50 280
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