代替エネルギー材料 水素貯蔵研究用ホウ素化合物

10 年以上にわたって、世界中の技術先進国は石油や天然ガスなど従来のエネルギー源に代わるエネルギーとして、「水素」に研究開発の重点を置いてきました。水素は、増加し続けるエネルギー需要と地球規模の気候変動に対する切り札と考えられています。実際、水素は化石燃料、再生可能なエネルギー、水などのさまざまなエネルギー源（原子力、風力、太陽光エネルギーなどを含む）から製造できます。水素は無毒で、エネルギーに変換したときの唯一の廃棄物は水であるため、極めて環境にやさしいエネルギー担体です¹。

ホウ素は、大量の水素と結合しマイルドな実験環境で放出可能な性質をもつ元素に分類されます。現在、ホウ素をベースとした化合物は重量にして19%までの水素を蓄えることができ、100℃から400℃の温度範囲にて、もしくは適切な化学処理によって放出が可能です^2-5。

ホウ素を用いた水素貯蔵の研究における材料カテゴリには、まず、アルカリ金属、アルカリ土類金属（リチウムやナトリウム、もしくはカルシウムやマグネシウム）の水素化ホウ素化合物(686026, 685917, 686018, 715247, 695254)³があります。前者の場合、金属触媒の存在下で水溶液中にて可逆的な水素放出が可能です⁷。

2つ目は、ボラン（BH₃）とアンモニアの単純な錯体をベースとしたもので、アンモニア-ボラン錯体（H₃N-BH₃, 682098）²が知られており、100℃以上の温度において段階的に約13％の水素を放出します。近年では、リチウムアンモニアボラン⁶(710199)が優れた水素放出特性を持つことが明らかになっています（水素吸蔵量：13.5wt%、水素放出温度：90℃）。

表1  水素貯蔵研究に関するボロンベース化合物の製品リスト

化合物名	示性式	製品番号
Lithium ammonia borane	LiNH2BH3	710199
Borane-ammonia complex, 97%	H3N-BH3	682098
Calcium borohydride	CaBH4	695254
Magnesium borohydride	Mg(BH4)2	715247
Lithium borodeuteride, >=95%	LiBD4	685917
Lithium borohydride hydrogen-storage grade, 90+%	LiBH4	686026
Sodium borohydride hydrogen-storage grade, 98%	NaBH4	686018

（製品番号をクリックするとUSサイトの製品情報がご覧いただけます。)

弊社で取り扱っているホウ素化合物、および水素貯蔵研究用の材料の最新リスト(USサイト)をご覧ください。水素貯蔵材料にはこのほかに、金属有機構造体（MOF）や、金属水素化物、金属合金、金属アミド化合物がございます。 また、弊社季刊誌Material Matters Vol.2 No.2で「水素貯蔵材料」を取り上げています。あわせてご利用ください。

References

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