JP6127254B2 - アルカリ電池用電解質及びアルカリ電池 - Google Patents
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<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート(1−Butyl−3−methylimidazolium methanesulfonate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
まず、作用極を作製した。亜鉛板(厚さ:1mm)を所定の大きさに切り出し、表面をエタノールで洗浄して、本例で用いる作用極とした。次いで、対極を作製した。発泡ニッケルを集電体とし、これにオキシ水酸化ニッケルペーストを定着させ、成型して、本例で用いる対極とした。なお、Hg/HgO電極を参照電極とした。しかる後、これらを用いて、図1に示すような本例の試験セルを作製した。
亜鉛のアノード反応(放電反応)は、反応時にZn(OH)4 2−が中間可溶成分として生成し(下式[1])、反応の進行に伴い電極表面のZn(OH)4 2−の濃度が上昇、飽和することによって、ZnOとして電極表面に析出する(式[2])溶解析出反応である。そこで、亜鉛の放電生成物の溶解性の評価は、定電流アノード分極試験を行うことによって、下式[1]の反応時間を測定し、その時間を亜鉛放電生成物の溶解性として評価した。
Zn(OH)4 2−=ZnO+H2O+2OH−・・・[2]
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート(1−Butyl−3−methylimidazolium methanesulfonate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
まず、正極を作製した。発泡ニッケルを集電体とし、これにオキシ水酸化ニッケルペーストを定着させ、成型して、本例で用いる正極とした。次いで、負極を作製した。負極活物質としての亜鉛板(厚さ:1mm)を所定の大きさに切り出し、表面をエタノールで洗浄して、本例で用いる負極とした。なお、Hg/HgO電極を参照電極とした。しかる後、これらを用いて、図1に示すような本例の電池を作製した。
充放電試験は、電池の開回路電圧が安定するのを待って、電気化学測定システムを用い、−1.18V(対Hg/HgO、以下同様。)〜−1.46Vの電圧範囲、1mA/cm2の電流値で10分間の休止をはさみ、室温下、放電から開始して充放電試験を行った。8サイクルの充放電試験の後、亜鉛負極を取り出し、イオン交換水で洗浄し、乾燥し、走査型電子顕微鏡を使用して、亜鉛負極の形状の変化を観察した。8サイクル後の亜鉛負極の走査型電子顕微鏡写真を図5(b)に示す。また、図5(a)には、充放電試験前の亜鉛負極の走査型電子顕微鏡写真を示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート(1−Butyl−3−methylimidazolium methanesulfonate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート(1−Butyl−3−methylimidazolium methanesulfonate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウムメタンスルホネート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
実施例2の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、実施例2と同様のセル構成とした。
実施例2と同様の方法で充放電試験を実施した。15サイクルの充放電試験後に亜鉛負極を取り出し、実施例2と同様の方法で洗浄、乾燥した後、走査電子顕微鏡を使用して、亜鉛負極の形状の変化を観察した。15サイクル後の亜鉛負極の走査型電子顕微鏡写真を図5(c)に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Butyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2〜4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Butyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2〜4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Butyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2〜4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド(1−Butyl−methylimidazolium chloride)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド(1−Butyl−methylimidazolium chloride)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド(1−Butyl−methylimidazolium chloride)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド(1−Butyl−methylimidazolium chloride)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムクロライド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート(1−Butyl−methylimidazolium trifluoroacetate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート(1−Butyl−methylimidazolium trifluoroacetate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート(1−Butyl−methylimidazolium trifluoroacetate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Ethyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3、図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Ethyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3、図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Ethyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3、図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Ethyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3、図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1−Ethyl−methylimidazolium dimethylphosphate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1−Ethyl−methylimidazolium dimethylphosphate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1−Ethyl−methylimidazolium dimethylphosphate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート(1−Ethyl−methylimidazolium dimethylphosphate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウムジメチルホスフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート(1−Ethyl−methylimidazolium 2−(2−methoxyethoxy)ethylsulfate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート(1−Ethyl−methylimidazolium 2−(2−methoxyethoxy)ethylsulfate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート(1−Ethyl−methylimidazolium 2−(2−methoxyethoxy)ethylsulfate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート(1−Ethyl−methylimidazolium 2−(2−methoxyethoxy)ethylsulfate)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−エチル−メチルイミダゾリウム 2−(2−メトキシエトキシ)エチルスルフェート及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図3に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Allyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)と、10質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本願の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Allyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)、1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Allyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド(1−Allyl−methylimidazolium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+40質量% 1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−アリール−メチルイミダゾリウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド(1−methyl−1−propylpiperidinium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド(1−methyl−1−propylpiperidinium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド(1−methyl−1−propylpiperidinium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−メチル−1−プロピルピペリジニウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% 1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド(1−butyl−3−metylpiperidinium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)と、10質量% 1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイドの混合水溶液となるように、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド(1−butyl−3−metylpiperidinium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+20質量% 1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド(1−butyl−3−metylpiperidinium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+30質量% 1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、1−ブチル−3−メチルピペリジニウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)水溶液を電解液として使用した。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図2〜図4に示す。
実施例2の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、実施例2と同様のセル構成とした。
実施例2と同様の方法で充放電試験を実施した。5サイクルの充放電試験後に亜鉛負極を取り出し、実施例2と同様の方法で洗浄、乾燥した後、走査型電子顕微鏡を使用して、亜鉛負極の形状の変化を観察した。5サイクル後の亜鉛負極の走査型電子顕微鏡写真を図5(d)に示す。
<電解液の作製(2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド(tetra−n−butylammonium bromide)水溶液)>
2M 水酸化カリウム(KOH)+10質量% テトラ−n−アンモニウムブロマイド水溶液の調製は、4M 水酸化カリウム(KOH)水溶液、テトラ−n−アンモニウムブロマイド及びイオン交換水を、計量、メスフラスコ中で混合し、本例の電解液を得た。
参考例1の電解液に代えて、この電解液を使用した以外は、参考例1と同様のセル構成とした。
参考例1と同様の方法でアノード分極試験を実施した。アノード分極試験から算出した亜鉛放電生成物の溶解性の評価結果を図4に示す。
2 対極(又は正極)
3 電解液
4 参照電極
5 躯体
6 底部ホルダー
7 蓋
Claims (3)
- 水酸化物イオン伝導性を有する塩と、
水と、
添加剤としての、環状オニウム塩とを含み、
上記環状オニウム塩のカチオンが、イミダゾリウム誘導体カチオン、ピリジニウム誘導体カチオン及びピペリジニウム誘導体カチオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のカチオンであり、
上記環状オニウム塩の濃度が、水に対して20〜40質量%である
ことを特徴とするアルカリ電池用電解質。 - 上記環状オニウム塩のアニオンが、非フッ素系アニオンであることを特徴とする請求項1に記載のアルカリ電池用電解質。
- 正極と、負極と、アルカリ電池用電解質とを備え、
上記アルカリ電池用電解質が、水酸化物イオン伝導性を有する塩と、水と、添加剤としての、環状オニウム塩とを含み、
上記環状オニウム塩のカチオンが、イミダゾリウム誘導体カチオン、ピリジニウム誘導体カチオン及びピペリジニウム誘導体カチオンからなる群より選ばれる少なくとも1種のカチオンであり、
上記環状オニウム塩の濃度が、水に対して20〜40質量%である
ことを特徴とするアルカリ電池。
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