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水素吸蔵合金とは?

すいそきゅうぞうごうきん

水素吸蔵合金とは、水素ガスを固体の金属格子内に大量に吸収・放出できる合金で、安全な水素貯蔵や熱エネルギー利用に活用される材料です。

水素吸蔵合金(すいそきゅうぞうごうきん、Hydrogen Storage Alloy)とは、水素分子吸収して金属格子の内部に水素原子として取り込み、必要に応じて放出できる特殊な合金の総称です。金属は水素を「水素化物(hydride)」として固体内に貯蔵できるため、高圧ガスボンベや液体水素タンクに比べてより安全に・コンパクトに水素を蓄えることができます。

代表的な水素吸蔵合金の種類には以下のものがあります。

  • AB型合金:LaNi5(ランタンニッケル系)など、常温・低圧で水素を吸放出しやすい
  • AB2型合金:TiMn2など、チタンや希土類元素を含む合金
  • BCC型合金:チタン-バナジウム系など、高容量が期待される次世代材料

水素吸蔵合金は温度と圧力によって吸収・放出が切り替わる性質を持ち、この原理を利用してニッケル水素電池(NiMH電池)の負極材料として広く実用化されています。ニッケル水素電池はハイブリッド自動車の駆動用バッテリーとして採用された時期があり、日常生活でも乾電池の充電池として親しまれています。

また燃料電池自動車や水素ステーションなど、水素社会に向けたエネルギー貯蔵・輸送技術としても研究開発が続いており、より軽量・高容量・低コストな材料の開発が進んでいます。

使い方・例文

ハイブリッド自動車のニッケル水素バッテリーや家庭用充電式電池(単3形充電池など)の内部に水素吸蔵合金が使われているほか、将来の水素エネルギー社会の文脈でも頻繁に取り上げられます。

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