수소저장합금개론

제1장 에너지로서의 수소 = 17
1.1 새로운 에너지 매체로서의 수소 = 17
1.1.1 수소에너지의 필요성 = 17
1.1.2 수소에너지 시스템의 개발 = 20
1.1.3 현재의 수소원료와 제조과정 = 23
1.1.4 새로운 수소의 제조법 = 26
1.1.5 현재 이용되고 있는 수소분리와 정제과정 = 39
1.1.6 수소의 저장·수송기술 = 42
1.1.7 수소의 이용기술 = 43
1.1.8 기타 수소의 이용과 안전성 = 65
1.2 에너지변환재료로서의 수소저장합금 = 70
1.2.1 수소저장합금 = 70
1.2.2 수조저장합금의 수소저장량 = 71
1.2.3 합금의 수소화반응 = 72
1.2.4 수소저장합금의 에너지변환과 응용분야 = 73
참고문헌 = 76
제2장 수소저장합금의 기초적인 물성 = 77
2.1 수소화물의 분류 = 77
2.1.1 이온결합성 수소화물 = 77
2.1.2 금속결합성 수소화물 = 80
2.1.3 공유결합성 수소화물 = 83
2.2 수소화물의 합성법 과 그 성질 = 83
2.2.1 수소화물의 합성법 = 83
2.2.2 수소화물의 성질 = 87
2.2.3 금속-수소이원계 수소화물 = 91
2.3 금속-수소계의 평형 = 96
2.3.1 금속-수소계의 반응과 평형상태도 = 96
2.3.2 금속-수소계의 상태도 예 = 102
2.4 금속수소화물의 열역학 = 105
2.4.1 금속의 수소용해의 열역학 = 105
2.4.2 수소화물의 생성 및 분해의 열역학 = 106
2.4.3 수소흡방출속도 = 110
2.5 수소화물의 생성열과 안정성 = 114
2.6 금속중 수소의 존재상태와 거동 = 121
2.6.1 금속중 수소 집합상태 = 121
2.6.2 금속중의 수소 위치 = 123
2.6.3 금속중의 수소확산 = 127
2.6.4 금속중의 수소 전자적 존재상태 = 131
2.7 금속수소화물의 구조 = 133
2.7.1 금속수소화물의 구조해석 = 133
2.7.2 금속-수소 2원계 수소화물의 구조 = 135
2.7.3 Mg₂Ni수소화물의 구조 = 142
2.7.4 LaN$$i_5$$수소화물의 구조 = 143
2.7.5 CaN$$i_5$$수소화물의 구조 = 145
2.7.6 TiFe수소화물의 구조 = 145
2.7.7 TiCr₂수소화물의 구조 = 146
2.7.8 Zr계 합금수소화물의 구조 = 147
2.8 금속수소화물의 전기적 성질 = 147
2.8.1 수소화물의 전기화학 = 147
2.8.2 이온결합성 및 금속결합성 수소화물의 전기적 성질 = 148
2.8.3 희토류 금속수소화물의 전기적 성질 = 150
2.8.4 수소저장합금 박막수소화물의 전기적 성질 = 152
2.9 금속수소화물의 자기적 성질 = 155
2.9.1 수소화물의 자기적 성질 = 155
2.9.2 수소저장합금 수소화물의 자기적 성질 = 157
2.10 수소저장합금의 물성측정법 = 159
2.10.1 합금-수소계의 평형특성측정법 = 159
2.10.2 합금-수소계의 압력-조성등온선의 측정방법 = 160
2.10.3 합금-수소계의 열특성 측정법 = 168
2.10.4 수소저장합금의 수소화속도 측정방법 = 179
2.10.5 금속수소화물의 X선 회절 측정방법 = 182
2.10.6 수소저장합금의 수명특성 측정법 = 187
2.10.7 기타 물성측정법 = 190
참고문헌 = 194
제3장 수소저장합금의 종류와 특성 = 199
3.1 수소저장합금에 요구되는 특성 = 199
3.1.1 초기 활성화 = 200
3.1.2 반응열 = 201
3.1.3 수소저장량 = 203
3.1.4 히스테리시스와 Plateau 기울기 = 204
3.1.5 미분화와 열전도성 = 207
3.1.6 내구성과 피독 = 208
3.1.7 반응속도 = 210
3.1.8 안전성 = 210
3.1.9 수소저장합금의 경제성 = 211
3.2 수소저장합금의 개발지침 = 211
3.3 실용수소저장합금의 개발 = 216
3.4 Mg계 수소저장합금 = 219
3.4.1 Mg 및 Mg희박합금 = 220
3.4.2 Mg-Ni계 및 Mg-Cu계 합금 = 223
3.4.3 Mg-희토류계 합금 = 235
3.4.4 Mg-Al계 합금 = 242
3.4.5 기타 Mg계 합금 = 244
3.5 Ca계 수소저장합금 = 247
3.5.1 Ca-N$$i_2$$원계 합금 = 248
3.5.2 Ca-Ni다원계 합금 = 252
3.6 Be계 수소저장합금 = 260
3.7 Al계 수소저장합금 = 261
3.8 희토류계 수소저장합금 = 262
3.8.1 희토류계 소소저장합금개발의 역사 = 262
3.8.2 La-Ni₂원계 합금 = 264
3.8.3 LaN$$i_5$$계 합금 = 267
3.8.4 La-Ni다원계 합금 = 291
3.8.5 Mm-Ni계 및 Mm-Co계 합금 = 302
3.8.6 Mm-Ni₃원계 합금 = 306
3.8.7 Mm-Ni₃원계 합금의 특성 개선 = 311
3.8.8 Mm-Ni다원계 합금 = 324
3.9 Ti계 수소저장합금 = 334
3.9.1 Ti-Fe₂원계 합금 = 335
3.9.2 Ti-Fe다원계 합금 = 347
3.9.3 Ti-Co계 합금 = 359
3.9.4 Ti-Cr계 합금 = 368
3.9.5 Ti-Mn계 합금 = 374
3.9.6 Ti-Ni계 및 Ti-Cu계 합금 = 382
3.10 Zr계 수소저장합금 = 385
3.10.1 Zr₂원계 합금 = 385
3.10.2 Zr다원계 합금 = 386
3.10.3 비정질Zr계 합금 = 393
3.11 기타 수소저장합금 = 396
3.12 수소저장합금의 평가 = 399
3.12.1 평가항목과 그 기준설정 = 399
3.12.2 Mm-Ni계 합금의 평가 = 403
3.13 수소저장합금 제조기술과 그 문제점 = 404
3.13.1 수소저장합금의 제조기술 = 404
3.13.2 수소저장합금제조시의 문제점 = 407
3.13.3 수소저장합금의 화학적 합성법 = 411
3.14 수소저장합금의 이용형태 = 412
3.14.1 수소저장합금의 유동화 = 412
3.14.2 수소저장합금의 아몰퍼스화 = 416
3.14.3 수소저장합금의 박막화 = 419
3.14.4 수소저장합금의 마이크로갭슐화 = 423
참고문헌 = 427
제4장 수소저장합금의 응용기술 = 441
4.1 수소화반응을 이용한 에너지의 변환 = 441
4.2 수소의 저장·수송기술 = 445
4.2.1 에너지의 저장·수송 = 445
4.2.2 수소를 저장·수송하는 형태 = 446
4.2.3 수소의 저장·수송의 원리와 특징 = 448
4.2.4 수소저장용기의 개발 포인트 = 450
4.2.5 수소의 저장에 이용할 수 있는 합금 = 451
4.2.6 정치식 수소저장용기의 개발 = 453
4.2.7 수소봄베를 대신하는 이동용 수소저장용기 = 469
4.2.8 수소의 수송에 이용되는 합금 = 471
4.2.9 수소저장용기의 개발 = 472
4.2.10 수소저장·수송용기의 가격 = 476
4.2.11 수소저장·수송용기의 실용화 전망 = 478
4.3 수소자동차 = 479
4.3.1 수소자동차용 연료탱크 = 479
4.3.2 수소저장합금을 이용한 수소자동차의 작동원리 = 481
4.3.3 수소자동차의 개발 = 482
4.4 열저장기술 = 489
4.4.1 화학축열 = 489
4.4.2 열의 저장·변환에 이용할 수 있는 합금 = 492
4.4.3 열저장시스템의 작동원리 = 493
4.4.4 열저장시스템의 개발 = 495
4.5 금속수소화물 히트펌프 = 503
4.5.1 수소로 구동되는 히트펌프 = 503
4.5.2 금속수소화물 히트펌프의 작동원리 = 505
4.5.3 금속수소화물 히트펌프의 열효율 = 510
4.5.4 히트펌프용 수소저장합금 = 516
4.5.5 금속수소화물 히트펌프의 개발 = 519
4.5.6 금속수소화물 히트펌프의 실용화 전망 = 536
4.6 동력변환기술 = 537
4.6.1 케미컬·콤프레샤 = 537
4.6.2 케미컬·엔진 = 543
4.6.3 금속수소화물 센서 = 547
4.6.4 금속수소화물 액추레이터 = 549
4.7 수소의 분리·정제기술 = 552
4.7.1 수소의 분리·정제법 = 552
4.7.2 수소저장합금에 의한 수소의 분리·정제의 원리 = 552
4.7.3 수소의 분리·정제로 이용할 수 있는 합금 = 554
4.7.4 수소의 분리·정제장치의 개발 = 554
4.7.5 수소저장합금에 의한 발전기 수소순도유지장치의 개발 = 565
4.7.6 수소저장합금막에 의한 수소의 분리 = 566
4.7.7 수소분리·정제시스템의 실용화 전망 = 570
4.8 수소동위체의 분리·회수기술 = 570
4.8.1 금속수소화물의 동위체효과 = 571
4.8.2 수소동위체의 분리와 농축 = 573
4.8.3 삼중수소의 저장과 회수 = 580
4.9 니켈-수소화물전지 = 583
4.9.1 니켈-수소화물전지의 원리와 특징 = 584
4.9.2 전지용 수소저장합금 = 588
4.9.3 수소저장합금 전극의 전기화학적 성질 = 592
4.9.4 니켈-수소화물전지의 개발 = 596
4.9.5 일본내외에서의 니켈-수소화물전지의 개발 = 597
4.9.6 니켈-수소화물전지의 대형화 = 626
4.9.7 연료전지와 이차전치의 기능을 구비한 공기-수소화물전지 = 627
4.9.8 니켈-수소화물전지의 개발에 대한 차후의 과제 = 629
4.10 수소저장합금의 촉매로서의 응용 = 629
4.10.1 수소저장합금에 나타나는 촉매기능 = 629
4.10.2 오레핀, 지엔류의 수소화 = 630
4.10.3 일산화탄소의 수소화 = 631
4.10.4 암모니아 합성 = 634
4.10.5 수소화분해반응 = 635
4.10.6 골격이성화반응 = 635
4.10.7 알콜의 탈수소반응 = 636
4.10.8 기타의 반응 = 637
4.11 수소저장합금의 응용분야에 있어서 안전성 = 638
4.11.1 금속수소화물의 안전성 = 638
4.11.2 용기의 안전성 = 642
4.11.3 용기의 적용법칙 = 643
4.12 수소에너지의 미래 = 644
4.12.1 수소에너지 시대의 전망 = 644
4.12.2 미래사회에서의 수소에너지 시스템 = 645
수소저장합금 총괄정리 = 648
참고문헌 = 653
부록 = 667
그림, 표 및 사진 일람 = 673
찾아보기 = 693