要点
●发现氢可以使用资源量丰富的铝和铁合金进行储存，而无需像以前一样使用含有稀有金属的合金
●基于“将难以与氢气反应的金属相互组合”这一新想法而发现
●期待今后储氢合金的材料探索范围飞跃性地扩大，实现不含稀有金属的实用材料
研究小组发现，氢可以由资源丰富的铝和铁组合而成的合金储存，该发现表明，有可能制造出一种可以紧凑地储存氢的储氢合金，而无需像以前那样含有稀有元素。
研究小组于2013年确认，铝和铜的合金可以进行储氢。根据这个结果，考虑到即使是难以与氢反应的金属(难氢化金属)之间，通过其组合方法也可以得到含有更多氢的新材料，因此，研究小组着眼于资源量丰富的元素铝和铁合金，对使该合金吸收氢气的条件进行了反复试验，通过与高温高压的氢气反应，成功合成了新的金属氢化物(吸收氢气的合金)。据悉，合金吸收的氢气量比铝和铜合金多数倍，与使用稀有金属的现有储氢合金处于同等水平。另外，详细调查其结构后发现，这是一种不符合以往储氢合金中金属原子和氢原子排列方式分类的新排列方法。另外，还发现，通过改变合金表面的性质，即使在更低的压力下也能吸收氢。
如果通过今后的研究，成功开发出能够在大气压附近吸收氢气的合金，那么就有望为实现SDGs(可持续发展目标)的“7.确保可负担得起的能源价格和持续供应”的再生能源的比例扩大作出贡献。而且，本发现表明有可能开发出不被以往定式所约束的储氢合金，有望飞跃性地扩大新材料的探索范围。另外，与本成果相关的专利已经公开(日本特开2019-199640)。
研究背景
氢能具有使用后变成水，不排放二氧化碳的特性。另外，氢能还可以从各种一次能源转换而来。因此，氢能被认为是全球变暖对策和克服能源安全保障问题的王牌。但是，由于在我们生活的大气压常温的条件下，氢是气体，体积庞大，在将氢作为能量载体利用的情况下，“如何储存氢?”仍然是一个课题。解决该课题的技术之一是储氢合金。图1上半部分示出通过储氢合金储存氢的情况的示意图。在大气压常温的条件下，氢分子间的平均距离约为33Å(1Å为10-10m)。与此相对，在储氢合金中，原子状的氢进入金属原子间的间隙，氢原子间的距离为2Å左右，因此与气体的氢相比，体积上可以紧凑地储存1000分之1左右的氢。
在储氢合金的开发中，有“将容易与氢反应的金属和难以反应的金属(难氢化金属)组合”的定式，“容易与氢反应的金属”一般是从被称为稀有金属的稀有元素中选择(图2)。但是，稀有金属资源量少，价格也高，因此为了实现低成本的合金，需要不拘泥于定式的新合金开发的方针。
因此，研究小组对该定式提出质疑，决定重新确认难氢化金属之间的组合能否制造储氢合金的可能性。接着，对铝和铜这两种都难以与氢反应的金属之间的组合进行了尝试，结果发现铝和铜的合金可以氢化。得到的铝和铜合金的氢化物与典型的储氢合金相比，氢含量低至一半以下，但是详细调查其性质并反复研究后发现，即使是难氢化金属之间，根据其组合方法的不同也可以改变氢的结合状态，从而可以得到含有更多氢的新材料。考虑到产业规模上的金属储氢，丰富且廉价的金属更有利，因此研究小组着眼于铝和铁合金，铝和铁是资源量丰富的元素的代表，同时也是难氢化金属(图1下半部分)。