JP6152952B2 - 電極用合金粉末、それを用いたニッケル水素蓄電池用負極およびニッケル水素蓄電池 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1では、Ndを含み、水素親和性の高い元素に対する水素親和性の低い元素の比率(B/A比)が3.40〜3.60である水素吸蔵合金と、Laを含み、B/A比が3.50〜3.70である水素吸蔵合金とを組み合わせている。
特許文献3では、容量および寿命特性などを高める観点から、水素吸蔵合金のマトリックス中に、網目状に連続する合金の骨格構造を有する水素吸蔵合金が検討されている。
特許文献2では、耐食性の低いAB3型の結晶構造を有する水素吸蔵合金の含有量が多い上、AB5型の水素吸蔵合金でも、金属、例えば、Bサイトに位置する金属(例えば、Co、Mn、Al)が、アルカリ電解液中に溶出し易い。つまり、特許文献2では、水素吸蔵合金の耐食性を十分に向上することは困難である。
水素吸蔵合金から溶出した金属はセパレータおよび/または電極などに析出して、微小短絡を起こし、これにより、自己放電が起こり易くなる。
本発明の他の局面は、AB 5 型の結晶構造を有する第1水素吸蔵合金の粒子と、AB 2 型の結晶構造を有する水素吸蔵合金aである第2水素吸蔵合金の粒子とを含む混合物であり、前記混合物中の前記第1水素吸蔵合金の含有量は50質量%よりも多い、電極用合金粉末に関する。ここで、前記第1水素吸蔵合金は、元素L 1 、元素M 1 、Ni、および元素E 1 を含み、前記元素L 1 は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であり、前記元素M 1 は、Mg、Ca、SrおよびBaからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、前記元素E 1 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、前記元素L 1 と前記元素M 1 の合計に対する、Niのモル比x 1 、および前記元素E 1 のモル比z 1 の合計は、4.5≦x 1 +z 1 ≦5.5を充足し、前記第1水素吸蔵合金の粒子が、表面に被膜を含む場合、前記元素M 1 は、少なくともMgを含み、前記被膜は、Mgを含む酸化物および/またはMgを含む水酸化物を含み、前記水素吸蔵合金aは、元素L 2 と、Niと、元素E 2 とを含み、前記元素L 2 は、TiおよびZrからなる群より選択される少なくとも一種を含む周期表第4族元素であり、前記元素E 2 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、前記元素L 2 に対する、Niのモル比x 2 および前記元素E 2 のモル比z 2 の合計は、1.5≦x 2 +z 2 ≦2.5を充足する。
本発明のさらに他の局面は、AB 5 型の結晶構造を有する第1水素吸蔵合金の粒子と、AB 2 型の結晶構造を有する水素吸蔵合金aである第2水素吸蔵合金の粒子とを含む混合物であり、前記混合物中の前記第1水素吸蔵合金の含有量は50質量%よりも多い、電極用合金粉末に関する。ここで、前記第2水素吸蔵合金の粒子は、前記第2水素吸蔵合金の構成元素の単体から合金を形成し、前記合金を粒状化して粒状物を得、前記粒状物をアルカリ水溶液で活性化処理することにより得られるものであり、前記第1水素吸蔵合金は、元素L 1 、元素M 1 、Ni、および元素E 1 を含み、前記元素L 1 は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であり、前記元素M 1 は、Mg、Ca、SrおよびBaからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、前記元素E 1 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、前記元素L 1 と前記元素M 1 の合計に対する、Niのモル比x 1 、および前記元素E 1 のモル比z 1 の合計は、4.5≦x 1 +z 1 ≦5.5を充足し、前記水素吸蔵合金aは、元素L 2 と、Niと、元素E 2 とを含み、前記元素L 2 は、TiおよびZrからなる群より選択される少なくとも一種を含む周期表第4族元素であり、前記元素E 2 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、前記元素L 2 に対する、Niのモル比x 2 および前記元素E 2 のモル比z 2 の合計は、1.5≦x 2 +z 2 ≦2.5を充足する。
[電極用合金粉末]
本発明の一実施形態に係る電極用合金粉末は、AB5型の結晶構造を有する第1水素吸蔵合金の粒子と、AB2型の結晶構造を有する水素吸蔵合金aおよびAB3型の結晶構造を有する水素吸蔵合金bからなる群より選択される少なくとも一種の第2水素吸蔵合金の粒子とを含む混合物である。この混合物中の第1水素吸蔵合金(つまり、第1水素吸蔵合金粒子)の含有量は、50質量%よりも多い。
AB5型水素吸蔵合金では、B/A比が大きいため、Bサイトに位置する金属(例えば、Co、Mn、および/またはAl)が電解液中に溶出し易くなる。AB2型水素吸蔵合金およびAB3型水素吸蔵合金では、Aサイトに位置する金属(周期表第3族金属および/または第4族金属など)が電解液に溶出し易い。
(第1水素吸蔵合金粒子)
第1水素吸蔵合金は、元素L1、元素M1、およびNiを含むことが好ましい。第1水素吸蔵合金は、任意成分として、元素E1を含んでもよい。元素L1は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であり、元素M1は、アルカリ土類金属元素である。
元素L1と元素M1の合計に対するNiのモル比x1は、例えば、3.5以上であり、好ましくは3.6以上、さらに好ましくは3.8以上である。また、モル比x1は、例えば、4.32以下であり、好ましくは4.31以下、さらに好ましくは4.3以下である。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。モル比x1は、例えば、3.5≦x1≦4.32、または3.6≦x1≦4.31であってもよい。モル比x1がこのような範囲である場合、水素吸蔵合金の容量の低下および電解液に対する耐食性の低下を抑制し易い。
特に、元素E1は、Co、Mnおよび/またはAlを少なくとも含むことが好ましい。Co、MnおよびAl(特に、CoおよびMn)は、アルカリ電解液に溶出し易い。本発明の実施形態では、このような溶出し易い金属元素を第1水素吸蔵合金が含む場合であっても、自己放電を抑制できる。
なお、本明細書中、平均粒子径とは、体積基準のメディアン径を意味する。
第2水素吸蔵合金粒子は、AB2型水素吸蔵合金aの粒子およびAB3型水素吸蔵合金bの粒子からなる群より選択される少なくとも一種である。
水素吸蔵合金aは、例えば、元素L2と、Niと、元素E2とを含む。
元素L2は、周期表第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。周期表第4族元素には、Ti、Zr、およびHfが含まれる。水素吸蔵合金aが元素L2を含むことで、第2水素吸蔵合金から溶出した元素L2が第1水素吸蔵合金から溶出した金属と相互作用して、自己放電を抑制できると考えられる。元素L2は、TiおよびZrからなる群より選択される少なくとも一種を含むことが好ましい。元素L2がTiおよび/またはZrを含む場合、自己放電抑制効果が顕著になる。元素L2は、Zrおよび/またはTiを含み、必要に応じて、Hfを含んでもよい。
元素E2がMnおよび/またはAlを含む場合、元素E2に占めるMnおよびAlの比率は、MnおよびAlの合計で、例えば、80モル%以上、好ましくは85モル%以上、さらに好ましくは90モル%以上である。元素E2に占めるMnおよびAlの比率は、MnおよびAlの合計で、100モル%以下である。元素E2が、Mnおよび/またはAlのみからなる場合も好ましい。
x2+z2が上記のような範囲である場合、吸蔵した水素の放出性の低下を抑制し易く、吸蔵放出可能な水素化物の相の減少を抑制し易いため、実効的な容量の減少を抑制し易い。
水素吸蔵合金bは、必須成分として、元素L3、元素M2、およびNiを含むことができる。水素吸蔵合金bは、任意成分として元素E3を含んでもよい。
元素L3は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種である。周期表第3族元素および第4族元素としては、元素L1について例示したものが挙げられる。
なお、Yの還元能は、Paulingの電気陰性度で説明できる。原子が電子を引き付ける傾向を示す尺度として、Paulingの電気陰性度がある。元素の結合エネルギーは、Paulingの電気陰性度の差の二乗に関連する。電気陰性度の差が大きいほど、結合エネルギーは大きい。上記の水素吸蔵合金に含まれる元素のPaulingの電気陰性度は、Yが1.2、Niが1.8、Coが1.8、Alが1.5である。一方、Oは3.5であり、酸素との差が最も大きいのは、Yであり、Yが、酸素に対して、強い結合エネルギーを有する。すなわち、酸素に対して強い親和性があることが分かる。
元素E3は、上記元素E3のうち、周期表第5族〜第11族の遷移金属元素(ただし、Niを除く)、第12族元素、第13族の第2周期〜第5周期の元素、Si、およびPからなる群より選択される少なくとも一種の元素E3aを含むことができる。これらの元素E3aのうち、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、Si、およびPからなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。水素吸蔵合金bが、元素E3aを含む場合、水素の吸蔵および放出に伴って、顕著な結晶欠陥が生成するのを、より効果的に抑制できる。また、高い充放電特性が得られ易いことに加え、コストを低減し易い。
元素L3と元素M2の合計に対する元素E3a-2のモル比γ2は、0以上であり、好ましくは0.01以上または0.05以上、さらに好ましくは0.1以上または0.2以上である。モル比γ2は、好ましくは0.8以下、さらに好ましくは0.75以下である。これらの下限値と上限値とは任意に組み合わせることができる。モル比γ2は、例えば、0.01≦γ2≦0.8、または0.2≦γ2≦0.75であってもよい。
元素E3bのうち、Geは、元素L3としてのYと組み合わせた場合、GeおよびYを含む複合水酸化物が形成され易いため、合金の劣化をより効果的に抑制できる。
x3+z3が、このような範囲である場合、反応活性および充放電可能な容量の低下を抑制し易い。
電極用合金粉末は、第1水素吸蔵合金粒子と第2水素吸蔵合金粒子とを混合することにより得ることができる。
第1水素吸蔵合金粒子、および第2水素吸蔵合金粒子(具体的には、水素吸蔵合金aの粒子、および水素吸蔵合金bの粒子)は、それぞれ、
(i)水素吸蔵合金の構成元素の単体から合金を形成する工程A、
(ii)工程Aで得られた合金を粒状化する工程B、および
(iii)工程Bで得られた粒状物を活性化処理する工程C、
を経ることにより、得ることができる。
工程Aでは、例えば、公知の合金化方法を利用することにより、構成成分の単体から合金を形成できる。このような合金化方法としては、例えば、プラズマアーク溶融法、高周波溶融(金型鋳造)法、メカニカルアロイング法(機械合金法)、メカニカルミリング法、急冷凝固法(具体的には、金属材料活用事典(産業調査会、1999)などに記載されているロールスピニング法、メルトドラッグ法、直接鋳造圧延法、回転液中紡糸法、スプレイフォーミング法、ガスアトマイズ法、湿式噴霧法、スプラット法、急冷凝固薄帯粉砕法、ガス噴霧スプラット法、メルトエクストラクション法、回転電極法など)を用いることができる。これらの方法は、単独で用いてもよく、複数の方法を組み合わせてもよい。
工程Aにおいて、各構成元素の単体を混合する際には、水素吸蔵合金が所望の組成となるように、各単体のモル比、質量比などを調整する。
加熱は、特に制限されず、例えば、900〜1200℃の温度で、アルゴンなどの不活性ガス雰囲気下で行うことができる。
工程Bでは、工程Aで得られた合金(具体的には、インゴット)を粒状化する。合金の粒状化は、湿式粉砕、乾式粉砕などにより行うことができ、これらを組み合わせてもよい。粉砕は、ボールミルなどにより行うことができる。湿式粉砕では、水などの液体媒体を用いてインゴットを粉砕する。なお、得られた粒子は、必要に応じて分級してもよい。
工程Bで得られる合金粒子を、電極用合金粉末の原料粉末と称する場合がある。
工程Cにおいて、粉砕物(原料粉末)の活性化は、粉砕物を、アルカリ水溶液と接触させることにより行うことができる。アルカリ水溶液と原料粉末との接触は、特に制限されず、例えば、アルカリ水溶液中に、原料粉末を浸漬させたり、アルカリ水溶液中に原料粉末を添加して、撹拌したり、アルカリ水溶液を原料粉末に噴霧したりすることにより行うことができる。活性化は、必要に応じて、加熱下で行ってもよい。
活性化の効率、生産性、工程の再現性などの観点から、アルカリ水溶液中のアルカリの濃度は、例えば、5〜50質量%、好ましくは10〜45質量%である。
活性化処理後の合金粉末は、通常、乾燥される。
ニッケル水素蓄電池は、正極と、負極と、正極および負極の間に介在するセパレータと、アルカリ電解液とを具備する。
負極は、上記の電極用合金粉末を、負極活物質として含む。
(負極)
負極は、上記の電極用合金粉末を負極活物質として含む限り特に制限されず、他の構成要素としては、ニッケル水素蓄電池において使用される公知のものが使用できる。
負極芯材としては、公知のものが使用でき、ステンレス鋼、ニッケルまたはその合金などで形成された多孔性または無孔の基板が例示できる。芯材が多孔性基板の場合、活物質は、芯材の空孔に充填されていてもよい。
負極は、例えば、芯材に負極ペーストを塗布した後、乾燥により分散媒を除去し、圧延することにより形成できる。
分散媒としては、公知の媒体、例えば、水、有機媒体、これらの混合媒体などが使用できる。
導電剤の量は、電極用合金粉末100質量部に対して、例えば、0.01〜50質量部、好ましくは0.1〜30質量部、さらに好ましくは0.1〜10質量部である。
結着剤の量は、電極用合金粉末100質量部に対して、例えば、0.01〜10質量部、好ましくは0.05〜5質量部である。
増粘剤の量は、電極用合金粉末100質量部に対して、例えば、0.01〜10質量部、好ましくは0.05〜5質量部である。
正極は、芯材と、これに付着した活物質または活物質層とを含んでもよい。また、正極は、活物質粉末を焼結した電極であってもよい。
正極は、例えば、芯材に少なくとも正極活物質を含む正極ペーストを付着させることにより形成できる。より具体的には、正極は、芯材に正極ペーストを塗布した後、乾燥により分散媒を除去し、圧延することにより形成できる。
正極活物質としては、例えば、水酸化ニッケル、オキシ水酸化ニッケルなどのニッケル化合物が使用される。
セパレータとしては、ニッケル水素蓄電池に使用される公知のもの、例えば、微多孔膜、不織布、これらの積層体などが使用できる。微多孔膜や不織布の材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂;フッ素樹脂;ポリアミド樹脂などが例示できる。アルカリ電解液に対する耐分解性が高い点からは、ポリオレフィン樹脂製のセパレータを用いることが好ましい。
アルカリ電解液としては、例えば、アルカリ(アルカリ電解質)を含む水溶液が使用される。アルカリとしては、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物が例示できる。これらは、一種を単独でまたは二種以上を組み合わせて使用できる。
なお、アルカリ電解液の比重は、例えば、1.03〜1.55、好ましくは1.11〜1.32である。
(1)第1水素吸蔵合金粒子の作製
La、Ce、Mg、Ni、Co、Mn、およびAlの各単体を、水素吸蔵合金の組成がLa0.66Ce0.27Mg0.07Ni4.00Co0.30Mn0.40Al0.30となるような割合で混合し、高周波溶解炉で溶融した。溶融した金属を、2m/分の速度で、鋳型へ流し込み(供給し)、インゴットを作製した。得られたインゴットを、アルゴン雰囲気下、1060℃で10時間加熱した。加熱後のインゴットを、粗粒子に粉砕した。得られた粗粒子を、湿式ボールミルを用いて水の存在下で粉砕し、湿潤状態でメッシュ径が75μmの篩でふるい、平均粒子径20μmの水素吸蔵合金を含む原料粉末を得た。
Zr、Ti、Ni、Mn、およびAlの各単体を、水素吸蔵合金の組成がZr0.9Ti0.1Ni1.2Mn0.6Al0.2となるような割合で混合するとともに、インゴットの加熱を、温度850℃で6時間行う以外は、上記工程(1)と同様にして、原料粉末を作製し、AB2型の結晶構造を有する第2水素吸蔵合金粒子(平均粒子径20μm)を作製した。
上記工程(1)で得られた第1水素吸蔵合金粒子と、上記工程(2)で得られた第2水素吸蔵合金粒子とを、75:25の質量比で均一に混合することにより、電極用合金粉末を調製した。
電極用合金粉末100質量部に対して、CMC(エーテル化度0.7、重合度1600)0.15質量部、アセチレンブラック0.3質量部およびSBR0.7質量部を加え、さらに水を添加して練合することにより、電極ペーストを調製した。得られた電極ペーストを、ニッケルメッキを施した鉄製パンチングメタル(厚み60μm、孔径1mm、開孔率42%)からなる芯材の両面に塗布した。ペーストの塗膜は、乾燥後、芯材とともにローラでプレスした。こうして、厚み0.4mm、幅35mm、容量2200mAhの負極を得た。負極の長手方向に沿う一端部には、芯材の露出部を設けた。
多孔性焼結基板からなる正極芯材に水酸化ニッケルを充填させて得られた容量1500mAhの焼結式正極を準備した。正極活物質には約90質量部のNi(OH)2を用い、添加剤として約6質量部のZn(OH)2を添加し、導電材として約4質量部のCo(OH)2を添加した。正極芯材の長手方向に沿う一方の端部には、活物質を保持しない芯材の露出部を設けた。
上記で得られた負極および正極を用いて、図1に示すような4/5Aサイズで公称容量1500mAhのニッケル水素蓄電池を作製した。具体的には、正極1と負極2とを、セパレータ3を介して捲回し、円柱状の極板群を作製した。極板群では、正極合剤が付着していない正極芯材の露出部と、負極合剤が付着していない負極芯材の露出部とを、それぞれ反対側の端面に露出させた。セパレータ3には、スルホン化処理したポリプロピレン製の不織布(厚み100μm、目付50g/cm2)を用いた。
上記で得られた水素吸蔵合金粒子およびニッケル水素蓄電池について、下記の評価を行った。
(a)自己放電
ニッケル水素蓄電池を、25℃環境下にて10時間率(150mA)で15時間充電し、5時間率(300mA)で電池電圧が1.0Vになるまで放電した。このときの放電容量を求め、初期容量とした。
初期容量を測定した後のニッケル水素蓄電池を、25℃環境下にて10時間率(150mA)で15時間充電し、45℃で90日間放置した。放置後の電池を、5時間率(300mA)で電池電圧が1.0Vになるまで放電した。このときの放電容量を求め、初期容量に対する比率を容量維持率として百分率で求めた。この容量維持率を、100%から減じた値を自己放電率として評価した。
各実施例および比較例で得られた水素吸蔵合金粒子を用いて、設計容量が1000mAhである負極を、上記工程(3)に準じて作製した。得られた負極を用いる以外は、上記(5)と同様にして、負極規制のニッケル水素電池を作製した。得られた電池において、25℃環境下にて10時間率(100mA)で12時間充電し、Hg/HgO参照極を用いて、負極電位を測定しながら、水銀基準電位に対する負極の電位が−0.5Vとなるまで定電流(100mA)放電した。このときの時間を求め、負極の水素吸蔵合金重量当たりの単極容量を算出した。
電極用合金粉末中の第1水素吸蔵合金粒子の含有量(質量%)を表1に示すように変更する以外は、実施例1と同様に、ニッケル水素蓄電池A2〜A6およびB1〜B4を作製し、評価を行った。
第2水素吸蔵合金粒子として、AB3型の結晶構造を有する第2水素吸蔵合金粒子を用いる以外は、実施例1および比較例1と同様に、ニッケル水素蓄電池A7およびB5をそれぞれ作製し、評価を行った。
実施例1〜7および比較例1〜5の結果を表1に示す。なお、電池A1〜A7は実施例、電池B1〜B5は比較例である。
Claims (11)
- AB5型の結晶構造を有する第1水素吸蔵合金の粒子と、AB3型の結晶構造を有する水素吸蔵合金bである第2水素吸蔵合金の粒子とを含む混合物であり、
前記混合物中の前記第1水素吸蔵合金の含有量は50質量%よりも多く、
前記第1水素吸蔵合金は、元素L 1 、元素M 1 、Ni、および元素E 1 を含み、
前記元素L 1 は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記元素M 1 は、Mg、Ca、SrおよびBaからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、
前記元素E 1 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記元素L 1 と前記元素M 1 の合計に対する、Niのモル比x 1 、および前記元素E 1 のモル比z 1 の合計は、4.5≦x 1 +z 1 ≦5.5を充足し、
前記水素吸蔵合金bは、元素L3、元素M2、Ni、および元素E 3 を含み、
前記元素L3は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であり、Yおよびランタノイド元素からなる群より選択される少なくとも一種を含み、
前記元素M2は、Mg、Ca、SrおよびBaからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、
前記元素E3は、元素E 3a を含み、前記元素E 3a は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、B、Al、Ga、In、Si、およびPからなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記元素L3と前記元素M2の合計に対する、Niのモル比x3および前記元素E3のモル比z3の合計は、2.5<x3+z3<4.5を充足する、電極用合金粉末。 - AB 5 型の結晶構造を有する第1水素吸蔵合金の粒子と、AB 2 型の結晶構造を有する水素吸蔵合金aである第2水素吸蔵合金の粒子とを含む混合物であり、
前記混合物中の前記第1水素吸蔵合金の含有量は50質量%よりも多く、
前記第1水素吸蔵合金は、元素L 1 、元素M 1 、Ni、および元素E 1 を含み、
前記元素L 1 は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記元素M 1 は、Mg、Ca、SrおよびBaからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、
前記元素E 1 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記元素L 1 と前記元素M 1 の合計に対する、Niのモル比x 1 、および前記元素E 1 のモル比z 1 の合計は、4.5≦x 1 +z 1 ≦5.5を充足し、
前記第1水素吸蔵合金の粒子が、表面に被膜を含む場合、前記元素M 1 は、少なくともMgを含み、前記被膜は、Mgを含む酸化物および/またはMgを含む水酸化物を含み、
前記水素吸蔵合金aは、元素L 2 と、Niと、元素E 2 とを含み、
前記元素L 2 は、TiおよびZrからなる群より選択される少なくとも一種を含む周期表第4族元素であり、
前記元素E 2 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記元素L 2 に対する、Niのモル比x 2 および前記元素E 2 のモル比z 2 の合計は、1.5≦x 2 +z 2 ≦2.5を充足する、電極用合金粉末。 - AB 5 型の結晶構造を有する第1水素吸蔵合金の粒子と、AB 2 型の結晶構造を有する水素吸蔵合金aである第2水素吸蔵合金の粒子とを含む混合物であり、
前記混合物中の前記第1水素吸蔵合金の含有量は50質量%よりも多く、
前記第2水素吸蔵合金の粒子は、前記第2水素吸蔵合金の構成元素の単体から合金を形成し、前記合金を粒状化して粒状物を得、前記粒状物をアルカリ水溶液で活性化処理することにより得られるものであり、
前記第1水素吸蔵合金は、元素L 1 、元素M 1 、Ni、および元素E 1 を含み、
前記元素L 1 は、周期表第3族元素および第4族元素からなる群より選択される少なくとも一種であり、
前記元素M 1 は、Mg、Ca、SrおよびBaからなる群より選択される少なくとも一種のアルカリ土類金属元素であり、
前記元素E 1 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記元素L 1 と前記元素M 1 の合計に対する、Niのモル比x 1 、および前記元素E 1 のモル比z 1 の合計は、4.5≦x 1 +z 1 ≦5.5を充足し、
前記水素吸蔵合金aは、元素L 2 と、Niと、元素E 2 とを含み、
前記元素L 2 は、TiおよびZrからなる群より選択される少なくとも一種を含む周期表第4族元素であり、
前記元素E 2 は、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Fe、Co、Cu、Ag、Zn、Al、Ga、In、Si、Ge、およびSnからなる群より選択される少なくとも1種であり、
前記元素L 2 に対する、Niのモル比x 2 および前記元素E 2 のモル比z 2 の合計は、1.5≦x 2 +z 2 ≦2.5を充足する、電極用合金粉末。 - 前記混合物中の前記第1水素吸蔵合金の含有量は、60〜95質量%である請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極用合金粉末。
- 前記第1水素吸蔵合金の粒子の平均粒子径D1は、20〜60μmであり、
前記第2水素吸蔵合金の粒子の平均粒子径D2は、15〜50μmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極用合金粉末。 - 前記水素吸蔵合金aにおいて、
前記元素L2は、少なくともZrを含み、
前記元素E2は、少なくともAlを含み、
前記元素L2に対するAlのモル比z2aは、0.1≦z2a≦0.3である、請求項2または3に記載の電極用合金粉末。 - 前記元素E2は、Mnを含む、請求項2、3、および6のいずれか1項に記載の電極用合金粉末。
- 前記元素E3aは、少なくともAlを含み、
前記元素M2は、少なくともMgを含む、請求項1に記載の電極用合金粉末。 - 前記元素L3は、少なくともYを含む、請求項1または8に記載の電極用合金粉末。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の電極用合金粉末を、負極活物質として含むニッケル水素蓄電池用負極。
- 正極と、請求項10に記載の負極と、前記正極および前記負極の間に介在するセパレータと、アルカリ電解液とを具備する、ニッケル水素蓄電池。
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