JP2537084B2 - 水素吸蔵合金電極 - Google Patents
水素吸蔵合金電極Info
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- JP2537084B2 JP2537084B2 JP1040894A JP4089489A JP2537084B2 JP 2537084 B2 JP2537084 B2 JP 2537084B2 JP 1040894 A JP1040894 A JP 1040894A JP 4089489 A JP4089489 A JP 4089489A JP 2537084 B2 JP2537084 B2 JP 2537084B2
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- storage alloy
- electrode
- hydrogen
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/383—Hydrogen absorbing alloys
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、二次電池などの負極に用いる、電気化学的
に水素の吸蔵・放出が可能な二次電池用の水素吸蔵合金
電極に関するものである。
に水素の吸蔵・放出が可能な二次電池用の水素吸蔵合金
電極に関するものである。
（従来の技術） 従来二次電池としては、ニッケル−カドミウム蓄電
池、鉛蓄電池等がよく知られているが、これらの蓄電池
は単位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が比較
的小さい欠点がある。そこで電気化学的に多量の水素を
吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を負極と
し、正極にはニッケル酸化物を用い電解液としてアルカ
リ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケル−水
素電池が提案されている。ここでの負極にはLaNi5等の
水素吸蔵合金が用いられている。
池、鉛蓄電池等がよく知られているが、これらの蓄電池
は単位重量又は単位体積当たりのエネルギー密度が比較
的小さい欠点がある。そこで電気化学的に多量の水素を
吸蔵・放出が可能な水素吸蔵合金を用いた電極を負極と
し、正極にはニッケル酸化物を用い電解液としてアルカ
リ水溶液を用いたエネルギー密度の大きいニッケル−水
素電池が提案されている。ここでの負極にはLaNi5等の
水素吸蔵合金が用いられている。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の水素吸蔵合金は、常温に於
ける水素解離圧が２気圧以上となり常圧で電気化学的に
充分な水素を吸蔵させることが困難であり実用的とは言
えなかった。
ける水素解離圧が２気圧以上となり常圧で電気化学的に
充分な水素を吸蔵させることが困難であり実用的とは言
えなかった。
（課題を解決する為の手段） 本発明は、常圧で充分な水素を吸蔵し得るとともに放
電容量の大きな新規な水素吸蔵合金電極を得ることを目
的とし、水素吸蔵合金電極として、Zr1-XTiX（Ｖ0.33Ni
0.67）2+Y、但し、０≦Ｘ≦0.2,0≦Ｙ≦１、の一般式で
表される合金又はその水素化物からなることを特徴とす
るものである。
電容量の大きな新規な水素吸蔵合金電極を得ることを目
的とし、水素吸蔵合金電極として、Zr1-XTiX（Ｖ0.33Ni
0.67）2+Y、但し、０≦Ｘ≦0.2,0≦Ｙ≦１、の一般式で
表される合金又はその水素化物からなることを特徴とす
るものである。
（実施例） 以下本発明の実施例を詳細に説明すると、市販のジル
コニウム、チタン、バナジウム、ニッケルの各粉末を所
定の組成比、例えばZr（Ｖ0.33Ni0.67）２すなわちZrV
0.67Ni1.33を得る場合はZr:V:Niを3:2:4の組成比となる
様に秤量混合し、これらをアーク溶解法により加熱溶解
して水素吸蔵合金を得、該合金を粗粉砕した後真空加熱
装置で900℃に加熱し１気圧の水素を導入後室温迄冷却
して合金の水素化と活性化を行った。得られた水素化し
た合金をさらに粉砕し400メッシュ以下の微粉末とし
た。こうして得られた水素吸蔵合金微粉末を5t/cm2で加
圧成形し、直径1cmの円形ペレット状に形成した後、真
空中900℃で焼結を行いこれにリード線を取り付けて水
素吸蔵合金電極とした。尚、電極中の水素吸蔵合金粉末
の重量は約1gである。
コニウム、チタン、バナジウム、ニッケルの各粉末を所
定の組成比、例えばZr（Ｖ0.33Ni0.67）２すなわちZrV
0.67Ni1.33を得る場合はZr:V:Niを3:2:4の組成比となる
様に秤量混合し、これらをアーク溶解法により加熱溶解
して水素吸蔵合金を得、該合金を粗粉砕した後真空加熱
装置で900℃に加熱し１気圧の水素を導入後室温迄冷却
して合金の水素化と活性化を行った。得られた水素化し
た合金をさらに粉砕し400メッシュ以下の微粉末とし
た。こうして得られた水素吸蔵合金微粉末を5t/cm2で加
圧成形し、直径1cmの円形ペレット状に形成した後、真
空中900℃で焼結を行いこれにリード線を取り付けて水
素吸蔵合金電極とした。尚、電極中の水素吸蔵合金粉末
の重量は約1gである。
この様にして種々の合金組成の水素吸蔵合金からなる
電極を作成し、得られた水素吸蔵合金電極を作用極とし
ニッケル板を対極として組合せ、アルカリ電解液として
30wt％の水酸化カリウム水溶液を用いて開放型の試験セ
ルとした。試験セルの充電は6mA/cm2の電流密度で水素
吸蔵合金電極の電気化学的水素吸蔵量の130％まで行っ
た。放電は、放電電流10mA/cm2で電圧が−0.75VVSHg/Hg
Oになるまで行った。このような条件で充放電を繰り返
し行い、水素吸蔵合金電極が活性化する為に要した充放
電サイクル数及び安定した状態での放電容量を測定し
た。合金の各組成における放電容量及び活性化の為の充
放電サイクル数を第１表に示す。
電極を作成し、得られた水素吸蔵合金電極を作用極とし
ニッケル板を対極として組合せ、アルカリ電解液として
30wt％の水酸化カリウム水溶液を用いて開放型の試験セ
ルとした。試験セルの充電は6mA/cm2の電流密度で水素
吸蔵合金電極の電気化学的水素吸蔵量の130％まで行っ
た。放電は、放電電流10mA/cm2で電圧が−0.75VVSHg/Hg
Oになるまで行った。このような条件で充放電を繰り返
し行い、水素吸蔵合金電極が活性化する為に要した充放
電サイクル数及び安定した状態での放電容量を測定し
た。合金の各組成における放電容量及び活性化の為の充
放電サイクル数を第１表に示す。
この表からも明らかな如く、本発明による水素吸蔵合
金電極は、水素吸蔵合金電極として一般に要求される放
電容量200mAH/gを何れも上回り良好な結果を得た。又、
特に合金としてジルコニウムの１部をチタンで置換した
ものは活性化の為の充放電サイクル数が１回であり、こ
のことは１回の充電の後放電すれば所定の放電容量が得
られることを示し、ジルコニウムの１部をチタンで置換
することが活性化に効果があることが分かる。しかしチ
タンの置換量が増えると放電容量が低下する為、チタン
の置換量はジルコニウムの組成比の0.2以下にすべきで
ある。
金電極は、水素吸蔵合金電極として一般に要求される放
電容量200mAH/gを何れも上回り良好な結果を得た。又、
特に合金としてジルコニウムの１部をチタンで置換した
ものは活性化の為の充放電サイクル数が１回であり、こ
のことは１回の充電の後放電すれば所定の放電容量が得
られることを示し、ジルコニウムの１部をチタンで置換
することが活性化に効果があることが分かる。しかしチ
タンの置換量が増えると放電容量が低下する為、チタン
の置換量はジルコニウムの組成比の0.2以下にすべきで
ある。
又、第１図は、Zr（Ｖ0.33Ni0.67）2+Yに於けるＹの
値と放電容量の関係を示すものである。縦軸は放電容
量、横軸はＹの値を示す。この図からも明らかな如く放
電容量200mAH/gを満たすにはＹの値が１以下であること
が必要である。さらにＹの値が１を越えた場合は水素解
離圧が１気圧以上となり容量が減少した。又上記チタン
の各置換量に於いても同様にＹの値は１以下であること
が必要である。
値と放電容量の関係を示すものである。縦軸は放電容
量、横軸はＹの値を示す。この図からも明らかな如く放
電容量200mAH/gを満たすにはＹの値が１以下であること
が必要である。さらにＹの値が１を越えた場合は水素解
離圧が１気圧以上となり容量が減少した。又上記チタン
の各置換量に於いても同様にＹの値は１以下であること
が必要である。
尚、本発明による合金を用いてこれを負極とし、正極
として水酸化ニッケルを含浸してなる従来公知の焼結式
ニッケル極を用い、30％の水酸化カリウム水溶液を電解
液として円筒型密閉ニッケル−水素電池を作製した場合
もほぼ同様に良好な結果が得られた。さらに、上記実施
例では焼結式の水素吸蔵合金電極を示したが、水素吸蔵
合金の微粉末を結着剤等で混練してペースト状としこれ
を集電体等に塗布充填したペースト式電極等としても良
い。
として水酸化ニッケルを含浸してなる従来公知の焼結式
ニッケル極を用い、30％の水酸化カリウム水溶液を電解
液として円筒型密閉ニッケル−水素電池を作製した場合
もほぼ同様に良好な結果が得られた。さらに、上記実施
例では焼結式の水素吸蔵合金電極を示したが、水素吸蔵
合金の微粉末を結着剤等で混練してペースト状としこれ
を集電体等に塗布充填したペースト式電極等としても良
い。
（発明の効果） 以上の通り本発明によれば、水素吸蔵合金電極が一般
式、Zr1-XTiX（Ｖ0.33Ni0.67）2+Y、但し０≦Ｘ≦0.2,0
≦Ｙ≦１、で表される水素吸蔵合金又はその水素化物か
らなるので、常圧で水素の吸蔵・放出をし得ると共に、
高容量で活性化の容易な水素吸蔵合金電極が得られる等
の効果を奏するものである。
式、Zr1-XTiX（Ｖ0.33Ni0.67）2+Y、但し０≦Ｘ≦0.2,0
≦Ｙ≦１、で表される水素吸蔵合金又はその水素化物か
らなるので、常圧で水素の吸蔵・放出をし得ると共に、
高容量で活性化の容易な水素吸蔵合金電極が得られる等
の効果を奏するものである。
第１図はZr（Ｖ0.33Ni0.67）2+Yに於けるＹの値と放電
容量との関係図である。
容量との関係図である。
Claims (1)
- 【請求項１】一般式 Zr1-XTiX（Ｖ0.33Ni0.67）2+Y、 但し０≦Ｘ≦0.2,0≦Ｙ≦１、 で表される水素吸蔵合金又はその水素化物からなる水素
吸蔵合金電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1040894A JP2537084B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 水素吸蔵合金電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1040894A JP2537084B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 水素吸蔵合金電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02220355A JPH02220355A (ja) | 1990-09-03 |
| JP2537084B2 true JP2537084B2 (ja) | 1996-09-25 |
Family
ID=12593218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1040894A Expired - Lifetime JP2537084B2 (ja) | 1989-02-21 | 1989-02-21 | 水素吸蔵合金電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2537084B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04176833A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Furukawa Battery Co Ltd:The | 水素吸蔵合金電極 |
| US5560752A (en) * | 1994-08-17 | 1996-10-01 | Lucent Technologies Inc. | Process for activation of metal hydrides |
| CN105039765B (zh) * | 2015-07-31 | 2017-03-08 | 四川大学 | 一种V‑Ti‑Cr‑Fe贮氢合金的制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145563A (ja) * | 1984-04-16 | 1986-03-05 | エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド | 水素蓄積電極用活物質、その形成方法及び電気化学的適用 |
| JPH01165737A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-06-29 | Kuochih Hong | 水素貯蔵法及び水素化物電極材料 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0821379B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1996-03-04 | 松下電器産業株式会社 | 水素吸蔵電極 |
| JPH0650633B2 (ja) * | 1987-07-30 | 1994-06-29 | 松下電器産業株式会社 | 水素吸蔵電極 |
-
1989
- 1989-02-21 JP JP1040894A patent/JP2537084B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6145563A (ja) * | 1984-04-16 | 1986-03-05 | エナ−ジ−・コンバ−シヨン・デバイセス・インコ−ポレ−テツド | 水素蓄積電極用活物質、その形成方法及び電気化学的適用 |
| JPH01165737A (ja) * | 1987-11-17 | 1989-06-29 | Kuochih Hong | 水素貯蔵法及び水素化物電極材料 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02220355A (ja) | 1990-09-03 |
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