JP6246999B2 - Zinc negative electrode mixture and battery using the zinc negative electrode mixture - Google Patents

Zinc negative electrode mixture and battery using the zinc negative electrode mixture Download PDF

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Description

本発明は、亜鉛負極合剤及び該亜鉛負極合剤を使用した電池に関する。より詳しくは、亜鉛を負極活物質とし、経済性、安全性、性能が高い電池の負極形成に好適に用いることができる亜鉛負極合剤及び該亜鉛負極合剤を使用した電池に関する。 The present invention relates to a zinc negative electrode mixture and a battery using the zinc negative electrode mixture. More specifically, the present invention relates to a zinc negative electrode mixture that can be suitably used for forming a negative electrode of a battery having zinc as a negative electrode active material and having high economy, safety, and performance, and a battery using the zinc negative electrode mixture.

負極合剤は、負極活物質によって構成される電池の負極を形成する材料であり、中でも、亜鉛を負極活物質とする亜鉛負極合剤は、電池の普及とともに古くから研究されてきたものである。亜鉛を負極に用いる電池としては、一次電池、二次電池(蓄電池)等が挙げられ、例えば、正極活物質に空気中の酸素を用いる空気・亜鉛電池、正極活物質にニッケル含有化合物を用いるニッケル・亜鉛電池、正極活物質にマンガン含有化合物を用いるマンガン・亜鉛電池や亜鉛イオン電池、正極活物質に銀含有化合物を用いる銀・亜鉛電池等が研究及び開発され、特に、空気・亜鉛一次電池、マンガン・亜鉛一次電池、銀・亜鉛一次電池は実用化され、広く世界で使用されている。一方で、近年においては、携帯機器から自動車等まで多くの産業において電池の開発・改良の重要性が高まっており、主に電池の性能やその二次電池化の面で優れた新たな電池系が種々開発・改良されているのが現状である。 A negative electrode mixture is a material for forming a negative electrode of a battery composed of a negative electrode active material. Among them, a zinc negative electrode mixture using zinc as a negative electrode active material has been studied for a long time with the spread of batteries. . Examples of batteries that use zinc as a negative electrode include primary batteries and secondary batteries (storage batteries). For example, air / zinc batteries that use oxygen in the air as the positive electrode active material, nickel that uses a nickel-containing compound as the positive electrode active material・ Zinc batteries, manganese / zinc batteries and zinc ion batteries that use manganese-containing compounds as positive electrode active materials, and silver / zinc batteries that use silver-containing compounds as positive electrode active materials have been researched and developed, especially air / zinc primary batteries, Manganese / zinc primary batteries and silver / zinc primary batteries have been put into practical use and are widely used worldwide. On the other hand, in recent years, the importance of battery development and improvement has increased in many industries from portable devices to automobiles, etc., and a new battery system that is superior mainly in terms of battery performance and its conversion to secondary batteries. Is currently being developed and improved in various ways.

従来、研究及び開発が行われてきた亜鉛を負極に用いる電池としては、亜鉛及び酸化亜鉛を主成分とし、カドミウム及び錫の酸化物又は水酸化物を含有する亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池(例えば、特許文献1参照。)、亜鉛及び酸化亜鉛を主成分とし、錫の酸化物又は水酸化物と酸化チタンを含有する亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池(例えば、特許文献2参照。)、フッ素樹脂及びポリビニルアルコールを含有する亜鉛活物質中に、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウムの内から選ばれた少なくとも1種の無機化合物を添加したアルカリ蓄電池用亜鉛極(例えば、特許文献3参照。)、亜鉛及び酸化亜鉛を主成分とし、耐アルカリ性撥水性の合成樹脂結着剤を含有する極板の周縁部に、電気化学的に不活性で非導電性の無機化合物を含有せしめた亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池(例えば、特許文献4参照。)、亜鉛又は酸化亜鉛を主成分とし、添加剤としてインジウムの酸化物又は水酸化物、タリウムの酸化物又は水酸化物及びガリウム、カドミウム、鉛、錫、ビスマス、水銀よりなる金属群から選ばれた少なくとも一種の酸化物又は水酸化物を含有する亜鉛極を備え、添加剤の総量が亜鉛極に対して1乃至15重量%であるアルカリ亜鉛蓄電池(例えば、特許文献5参照。)が開示されている。また、亜鉛と、水酸化カルシウムと、酸化タリウムと、水とを混練し、乾燥後粉砕して粉末を得、当該粉末に亜鉛粉末と、酸化亜鉛粉末と、添加剤と、結着剤とを混練して活物質ペーストを作成し、当該活物質ペーストを集電体に塗着するアルカリ蓄電池用亜鉛極の製造方法(例えば、特許文献6参照。)が開示されている。
更には、亜鉛極の充放電サイクル特性の向上をはかることを目的として、亜鉛極活物質中に亜鉛以外の金属酸化物を添加してその効果を検討した結果、種々の金属酸化物添加剤のうち、酸化インジウム、酸化タリウムに高いサイクル特性向上効果が認められることが開示されている(例えば、非特許文献1参照。)。なお、非特許文献2には、これまでのアルカリ二次電池用亜鉛極の研究、開発の歴史が総説されている。
Conventionally, as a battery using zinc as a negative electrode, which has been researched and developed, an alkaline zinc storage battery having a zinc electrode mainly containing zinc and zinc oxide and containing an oxide or hydroxide of cadmium and tin ( For example, refer to Patent Document 1.), an alkaline zinc storage battery (see, for example, Patent Document 2) including a zinc electrode containing zinc and zinc oxide as main components and containing tin oxide or hydroxide and titanium oxide. A zinc electrode for an alkaline storage battery in which at least one inorganic compound selected from calcium hydroxide, barium hydroxide, titanium oxide, zirconium oxide and magnesium oxide is added to a zinc active material containing a fluororesin and polyvinyl alcohol. (For example, refer to Patent Document 3.) The periphery of an electrode plate containing zinc and zinc oxide as main components and containing an alkali-resistant water-repellent synthetic resin binder. In addition, an alkaline zinc storage battery provided with a zinc electrode containing an electrochemically inert and non-conductive inorganic compound (see, for example, Patent Document 4), zinc or zinc oxide as a main component, and indium as an additive A zinc electrode containing at least one oxide or hydroxide selected from the group consisting of oxides or hydroxides of the above, thallium oxides or hydroxides and a metal group consisting of gallium, cadmium, lead, tin, bismuth and mercury And an alkaline zinc storage battery (see, for example, Patent Document 5) in which the total amount of additives is 1 to 15% by weight with respect to the zinc electrode. In addition, zinc, calcium hydroxide, thallium oxide, and water are kneaded, dried and pulverized to obtain a powder, and the powder includes zinc powder, zinc oxide powder, an additive, and a binder. There is disclosed a method for producing a zinc electrode for an alkaline storage battery (see, for example, Patent Document 6) in which an active material paste is prepared by kneading and the active material paste is applied to a current collector.
Furthermore, for the purpose of improving the charge / discharge cycle characteristics of the zinc electrode, the effects of adding metal oxides other than zinc to the zinc electrode active material and examining the effects thereof were obtained. Among them, it is disclosed that indium oxide and thallium oxide have a high effect of improving cycle characteristics (see, for example, Non-Patent Document 1). Non-Patent Document 2 reviews the history of research and development of conventional zinc electrodes for alkaline secondary batteries.

また、ペースト式酸化亜鉛負極、ペースト式酸化ニッケル正極、アルカリ電解液を有し、かつ、正極に共沈酸化コバルトと細分割コバルト金属の混合物を含み、負極に亜鉛酸化物以外の酸化物を含む、ニッケル−亜鉛ガルヴァーニセル(例えば、特許文献7参照。)、酸化亜鉛、バインダー、フッ化物を含む亜鉛電極を備える電気化学電池(例えば、特許文献8参照。)が開示されている。酸化亜鉛と、シリカ及びアルミナを含む無機ファイバーとの混合物を含む亜鉛電極と、緩衝電解液を有する電気化学セル(例えば、特許文献9参照。)が開示されているが、シリカやアルミナを含む亜鉛電極は、これら化合物が系中に溶解しやすく、劣化が早いことを我々の実験で確認した。
更に、酸化亜鉛、金属酸化物、ヒドロキシエチルセルロース、酸化物分散剤、液体バインダーを含む亜鉛電極(例えば、特許文献10参照。)、亜鉛又は亜鉛化合物を含む陰極と、酸化ニッケル、水酸化ニッケル及び/又はオキシ水酸化ニッケルを含む正極と、リン酸塩と遊離アルカリとホウ酸塩を含む電解質を備える、充電式ニッケル亜鉛電池(例えば、特許文献11参照。)、ZnOと、亜鉛又は亜鉛合金と、酸化ビスマスと、酸化アルミニウムを含む亜鉛負極材料と、水酸化ニッケル及び/又はオキシ水酸化ニッケルと、酸化亜鉛と、酸化コバルトと、結合剤を含むニッケル正極材料を含む、充電式電池の製造方法(例えば、特許文献12参照。)が開示されている。
Also, it has a paste type zinc oxide negative electrode, a paste type nickel oxide positive electrode, an alkaline electrolyte, a positive electrode contains a mixture of coprecipitated cobalt oxide and finely divided cobalt metal, and a negative electrode contains an oxide other than zinc oxide An electrochemical cell (see, for example, Patent Document 8) including a zinc electrode containing nickel-zinc galvanicel (for example, see Patent Document 7), zinc oxide, a binder, and a fluoride is disclosed. An electrochemical cell having a zinc electrode containing a mixture of zinc oxide and an inorganic fiber containing silica and alumina and a buffer electrolyte (see, for example, Patent Document 9) has been disclosed, but zinc containing silica or alumina is disclosed. In our experiments, we confirmed that these compounds were easily dissolved in the system and deteriorated quickly.
Furthermore, zinc electrode containing zinc oxide, metal oxide, hydroxyethyl cellulose, oxide dispersant, liquid binder (see, for example, Patent Document 10), cathode containing zinc or zinc compound, nickel oxide, nickel hydroxide and / or Alternatively, a rechargeable nickel-zinc battery (see, for example, Patent Document 11), a positive electrode containing nickel oxyhydroxide, and an electrolyte containing phosphate, free alkali, and borate, ZnO, and zinc or zinc alloy, A method for producing a rechargeable battery, comprising a bismuth oxide, a zinc negative electrode material containing aluminum oxide, nickel hydroxide and / or nickel oxyhydroxide, zinc oxide, cobalt oxide, and a nickel positive electrode material containing a binder ( For example, refer to Patent Document 12.).

また、電気化学的に活性な亜鉛と、界面活性剤でコーティングされたカーボンファイバーからなる亜鉛負極と、ニッケル正極を含む、再充電可能なニッケル・亜鉛電池が開示され、ここでは界面活性剤でコーティングされたカーボンファイバーを亜鉛負極に使用することにより、ニッケル・亜鉛電池の充放電特性が向上することが開示されている(例えば、特許文献13参照。)。しかしながら、比較例に使用されている界面活性剤でコーティングされたカーボンファイバー代替化合物は、強アルカリ水系電解液に溶解するため亜鉛極の劣化が顕著に起こることが我々の実験により明らかとなったアルミナファイバーであるため、界面活性剤でコーティングしたカーボンファイバーの優位性を真に説明できるものではない。また、界面活性剤でコーティングされたカーボンファイバーは、水系電解液の分解による水素発生を抑制するとされているが、界面活性剤でコーティングされたカーボンファイバーには水素過電圧が大きいPb(例えば、特許文献14参照。)が添加されているため、水素発生が抑制されるのは明白であり、界面活性剤でコーティングされたカーボンファイバー自体の優位性を示すものではない。また、亜鉛極の容量密度を少しでも向上させるために、界面活性剤のコーティングを使用しない導電助剤を開発する工夫の余地があった。 Also disclosed is a rechargeable nickel-zinc battery comprising an electrochemically active zinc, a zinc negative electrode made of carbon fiber coated with a surfactant, and a nickel positive electrode, where the coating is made with a surfactant. It is disclosed that the charge / discharge characteristics of a nickel / zinc battery are improved by using the carbon fiber thus prepared for a zinc negative electrode (see, for example, Patent Document 13). However, the carbon fiber substitute compound coated with the surfactant used in the comparative example is dissolved in a strong alkaline aqueous electrolyte, so that the zinc electrode is significantly deteriorated. Since it is a fiber, the superiority of carbon fiber coated with a surfactant cannot be truly explained. Carbon fiber coated with a surfactant is said to suppress hydrogen generation due to decomposition of the aqueous electrolyte, but carbon fiber coated with a surfactant has a high hydrogen overvoltage Pb (for example, Patent Documents). 14)), it is clear that hydrogen generation is suppressed and does not show the superiority of the carbon fiber itself coated with the surfactant. In addition, in order to improve the capacity density of the zinc electrode as much as possible, there has been room for a device to develop a conductive additive that does not use a surfactant coating.

特開昭58−163159号公報JP 58-163159 A 特開昭58−163162号公報JP 58-163162 A 特開昭60−208053号公報JP 60-208053 A 特開昭61−61366号公報JP-A-61-61366 特開昭61−96666号公報JP-A 61-96666 特開平01−163967号公報Japanese Patent Laid-Open No. 01-163967 特表2004−513501号公報Special table 2004-513501 gazette 特表2004−520683号公報Japanese translation of PCT publication No. 2004-520683 特表2004−522256号公報JP-T-2004-522256 特表2004−526286号公報JP-T-2004-526286 特開2007−214125号公報JP 2007-214125 A 特表2008−532249号公報Special table 2008-532249 gazette 米国特許出願公開第2011/0033747号明細書US Patent Application Publication No. 2011/0033747 特公昭51−32365号公報Japanese Patent Publication No.51-32365

ミツゾウ・ノガミ(Mitsuzo Nogami)、外4名、「電気化学」、1989年、第57巻、第8号、p.810−814Mitsuko Nogami, 4 others, “Electrochemistry”, 1989, Vol. 57, No. 8, p. 810-814 F.R.マクラーノン(F.R.McLarnon)、外1名、「ジャーナル・オブ・ザ・エレクトロケミカル・ソサイエティー(Journal of The Electrochemical Society)」、1991年、第138巻、第2号、p.645−664F. R. McLanon, 1 other, “Journal of the Electrochemical Society”, 1991, Vol. 138, No. 2, p. 645-664

亜鉛負極を用いた電池としては、上述したように種々のものが研究されてきたが、他の元素を負極に用いた新たな電池が開発されるにつれ、電池開発の主流ではなくなっていた。しかしながら、本発明者は、このような亜鉛負極電池が安価で安全性が高いことに加え、エネルギー密度も高く、そのような観点から様々な用途において好適に使用することができる可能性があるところに着目した。そして、亜鉛負極電池の性能面について検討したところ、近年用いられる電池に要求される性能を満たすためには、例えば、電池の二次電池化に必須である充放電を繰り返すと、亜鉛を含む負極活物質の形状変化や不動態の形成が起こり、充放電のサイクル特性(電池寿命)が劣ると共に、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電が顕著に起こるといった課題が未だ残されていることを見出した。このような課題を解決すれば、経済性・安全性と性能とが両立できる電池として、携帯機器から自動車等まで多くの産業において使用できる可能性がある。 As described above, various types of batteries using a zinc negative electrode have been studied. However, as new batteries using other elements as negative electrodes have been developed, they have ceased to be the mainstream of battery development. However, the present inventor has a possibility that such a zinc negative electrode battery is inexpensive and high in safety and also has a high energy density and can be suitably used in various applications from such a viewpoint. Focused on. And when the performance aspect of the zinc negative electrode battery was examined, in order to satisfy the performance required for the battery used in recent years, for example, when charging / discharging which is essential for the secondary battery of the battery is repeated, the negative electrode containing zinc Changes in the shape of the active material and the formation of passive state occur, the charge / discharge cycle characteristics (battery life) are inferior, and the self-discharge during storage in the charged state or in the charged state still remains. I found out. If such a problem is solved, there is a possibility that it can be used in many industries from portable devices to automobiles and the like as a battery that can achieve both economy, safety and performance.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、経済性、安全性に優れ、かつ電池性能に優れた電池の負極を形成するための亜鉛負極合剤を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said present condition, and it aims at providing the zinc negative mix for forming the negative electrode of the battery which was excellent in economical efficiency and safety | security, and excellent in battery performance.

本発明者は、亜鉛負極合剤について種々検討を行い、亜鉛負極合剤を、活物質である亜鉛含有化合物と、導電助剤とを含むものとしたときの、亜鉛含有化合物、導電助剤の形状に着目した。そして、亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤を、特定の平均粒子径以下である粒径の小さい粒子、又は、特定のアスペクト比を有する細長い粒子を含むものとすると、そのような亜鉛負極合剤を用いて形成された亜鉛負極が、従来の亜鉛負極に比べて、副反応である水素の発生を抑制し、電池のサイクル特性、レート特性、及び、クーロン効率を向上させることができることを見出した。更に、亜鉛を含む負極活物質の形状変化、不動態の形成や、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電も抑制することを見出した。このような特徴を有する亜鉛負極は、電池の負極としてより好適に用いることができるものである。また、このような亜鉛負極を用いた電池は特に水含有電解液を用いることができるために安全性の高い電池となる。このように、亜鉛含有化合物及び導電助剤を含む亜鉛負極合剤において、亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤を、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むものとすることによって、上記課題を見事に解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。 The present inventor has made various studies on the zinc negative electrode mixture, and the zinc negative electrode mixture contains a zinc-containing compound as an active material and a conductive additive. Focused on the shape. Then, when the zinc-containing compound and / or the conductive auxiliary agent includes particles having a small particle diameter that is equal to or smaller than a specific average particle diameter, or elongated particles having a specific aspect ratio, such a zinc negative electrode composite. It has been found that a zinc negative electrode formed using an agent can suppress generation of hydrogen, which is a side reaction, and improve battery cycle characteristics, rate characteristics, and coulombic efficiency compared to conventional zinc negative electrodes. It was. Furthermore, it discovered that the shape change of the negative electrode active material containing zinc, formation of a passive state, and the self discharge at the time of a charge state and the preservation | save in a charge state were also suppressed. A zinc negative electrode having such characteristics can be more suitably used as a negative electrode for a battery. In addition, a battery using such a zinc negative electrode is a highly safe battery because a water-containing electrolyte can be used. Thus, in the zinc negative electrode mixture containing a zinc-containing compound and a conductive assistant, the zinc-containing compound and / or the conductive assistant is made of particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or an aspect ratio (longitudinal). It was conceived that the above problem can be solved brilliantly by including particles having (/ lateral) of 1.1 or more, and the present invention has been achieved.

すなわち本発明は、亜鉛含有化合物、及び、導電助剤を含む亜鉛負極合剤であって、上記亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤は、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むことを特徴とする亜鉛負極合剤である。
また本発明は、前記亜鉛負極合剤は、更に他の成分を含み、該他の成分は、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする上記亜鉛負極合剤である。
更に本発明は、上記亜鉛負極合剤を用いて形成されてなることを特徴とする亜鉛負極である。
また本発明は、上記亜鉛負極を有してなることを特徴とする電池である。
本発明は、キャパシタ、ハイブリッドキャパシタ等の他の電気化学デバイスにも使用可能である。
That is, the present invention is a zinc negative electrode mixture containing a zinc-containing compound and a conductive auxiliary agent, wherein the zinc-containing compound and / or the conductive auxiliary agent are particles having an average particle diameter of 1000 μm or less, and / or Or it is a zinc negative electrode mixture characterized by including the particle | grains whose aspect-ratio (length / width) is 1.1 or more.
Further, according to the present invention, the zinc negative electrode mixture further includes another component, and the other component is a compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table. And the zinc negative electrode mixture comprising at least one selected from the group consisting of organic compounds and organic compound salts.
Furthermore, the present invention is a zinc negative electrode formed using the above zinc negative electrode mixture.
Moreover, this invention is a battery characterized by having the said zinc negative electrode.
The present invention can also be used for other electrochemical devices such as capacitors and hybrid capacitors.

以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載される本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせた形態もまた、本発明の好ましい形態である。
The present invention is described in detail below.
In addition, the form which combined two or more each preferable form of this invention described below is also a preferable form of this invention.

本発明の亜鉛負極合剤は、亜鉛含有化合物及び導電助剤を含み、かつ、該亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤が、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むものである。
本発明の亜鉛負極合剤は、亜鉛含有化合物及び導電助剤を含む限り、その他の成分を含んでいてもよい。また、これらの各成分は、1種を含んでいてもよいし2種以上を含んでいてもよい。
The zinc negative electrode mixture of the present invention contains a zinc-containing compound and a conductive auxiliary, and the zinc-containing compound and / or conductive auxiliary is particles having an average particle diameter of 1000 μm or less, and / or an aspect. It includes particles having a ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more.
The zinc negative electrode mixture of the present invention may contain other components as long as it contains a zinc-containing compound and a conductive additive. Moreover, each of these components may contain 1 type and may contain 2 or more types.

上記亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤は、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むものである。そしてこのような導電助剤と亜鉛含有化合物とを含む亜鉛負極合剤から形成される亜鉛負極は、電池のサイクル特性、レート特性、及び、クーロン効率を向上させることが可能である。この理由としては、次のようなことが考えられる。
電池の負極が亜鉛含有化合物と導電助剤とを含む亜鉛負極合剤から形成される場合、負極として機能する(電流が流れる)ためには、亜鉛含有化合物同士、亜鉛含有化合物と導電助剤、亜鉛含有化合物と導電助剤と集電体が結着していることが好ましいが、充放電を繰り返したり、急速な充放電を行ったりすると、不可避的に亜鉛含有化合物同士、亜鉛含有化合物と導電助剤、亜鉛含有化合物と導電助剤と集電体の解離や亜鉛含有化合物の不動態化が進行してしまい、電池性能の低下に繋がってしまう場合がある。しかしながら、亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤として平均粒子径が1000μm以下である粒子を用いると、亜鉛含有化合物同士、亜鉛含有化合物と導電助剤、亜鉛含有化合物と導電助剤と集電体とが効率的に接触し、亜鉛含有化合物同士、亜鉛含有化合物と導電助剤、亜鉛含有化合物と導電助剤と集電体が完全に解離してしまう箇所を少なくすることができ、結果、電池性能の低下を抑制することが可能となる。また、亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤が、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含む場合には、そのような粒子は細長い形状をしていることから、亜鉛含有化合物同士、亜鉛含有化合物と導電助剤、亜鉛含有化合物と導電助剤と集電体の解離が起こりにくくなり、結果、電池性能の低下を抑制することが可能となる。更に、活物質である亜鉛含有化合物の形状変化も抑制することが可能となる。
The zinc-containing compound and / or the conductive auxiliary agent include particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more. And the zinc negative electrode formed from the zinc negative electrode mixture containing such a conductive support agent and a zinc containing compound can improve the cycling characteristics of a battery, a rate characteristic, and Coulomb efficiency. The reason can be considered as follows.
When the negative electrode of the battery is formed from a zinc negative electrode mixture containing a zinc-containing compound and a conductive additive, in order to function as a negative electrode (current flows), the zinc-containing compounds, the zinc-containing compound and the conductive auxiliary, It is preferable that the zinc-containing compound, the conductive additive, and the current collector are bound. However, if charging / discharging is repeated or rapid charging / discharging is performed, the zinc-containing compound and the zinc-containing compound and the conductive material inevitably are connected. Dissociation of the auxiliary agent, the zinc-containing compound, the conductive auxiliary agent, and the current collector or the passivation of the zinc-containing compound may proceed, leading to a decrease in battery performance. However, when zinc-containing compounds and / or particles having an average particle size of 1000 μm or less are used as the conductive assistant, the zinc-containing compounds, the zinc-containing compound and the conductive assistant, and the zinc-containing compound and the conductive assistant and the current collector are collected. The body can be efficiently contacted, the zinc-containing compounds, the zinc-containing compound and the conductive assistant, the number of the zinc-containing compound, the conductive assistant and the current collector can be completely dissociated, It becomes possible to suppress a decrease in battery performance. Further, when the zinc-containing compound and / or the conductive auxiliary agent includes particles having an aspect ratio (length / width) of 1.1 or more, such particles have an elongated shape, Dissociation between the zinc-containing compounds, the zinc-containing compound and the conductive additive, the zinc-containing compound, the conductive auxiliary agent, and the current collector is unlikely to occur, and as a result, it is possible to suppress a decrease in battery performance. Furthermore, it becomes possible to suppress the shape change of the zinc-containing compound as the active material.

なお、本発明においては、亜鉛含有化合物、導電助剤のどちらか一方が、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むものであってもよいし、亜鉛含有化合物、導電助剤の両方共が、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むものであってもよい。
亜鉛含有化合物、及び、導電助剤が、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むことも、本発明の好適な実施形態の1つである。
In the present invention, either the zinc-containing compound or the conductive auxiliary agent is a particle having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or a particle having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more. The zinc-containing compound and the conductive auxiliary agent may both contain particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more. May be included.
It is also preferable that the zinc-containing compound and the conductive additive include particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (length / width) of 1.1 or more. This is one of the embodiments.

本発明における亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤は、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含む限り、その他の形状の粒子を含んでいてもよい。ただし、亜鉛含有化合物及び導電助剤の全量100質量%に対して、平均粒子径が1000μm以下である粒子及びアスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子の合計が、10質量%以上であることが好ましい。亜鉛含有化合物及び導電助剤の合計量に対して、このような範囲で平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むことにより、本発明の効果がより充分に発揮されることとなる。より好ましくは、40質量%以上であり、更に好ましくは、80質量%以上である。特に好ましくは、100質量%、つまり、亜鉛含有化合物及び導電助剤が、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子であることである。 As long as the zinc-containing compound and / or conductive additive in the present invention includes particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more, other The particle | grains of the shape may be included. However, the total of particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more is 10% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the zinc-containing compound and the conductive additive. The above is preferable. In this range, particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (length / width) of 1.1 or more with respect to the total amount of the zinc-containing compound and the conductive additive are included. As a result, the effects of the present invention are more fully exhibited. More preferably, it is 40 mass% or more, More preferably, it is 80 mass% or more. Particularly preferably, 100% by mass, that is, the zinc-containing compound and the conductive assistant are particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more. That is.

上記粒径の小さい粒子としては、平均粒子径が1000μm以下であるものであるが、平均粒子径として好ましくは、500μm以下であり、より好ましくは、200μm以下であり、更に好ましくは、100μm以下であり、特に好ましくは、75μm以下であり、最も好ましくは、20μm以下である。一方、平均粒子径の下限値としては、1nmであることが好ましい。より好ましくは、2nm以上であり、更に好ましくは、5nm以上である。
上記平均粒子径は、亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤の原料としての平均粒子径であるが、これらを1〜20分間超音波照射分散させた後の分析や、後述する工程により作成した亜鉛負極合剤やそれを使用した電極における亜鉛含有化合物や導電助剤の分析においても、その平均粒子径は上記値となることが好ましい。
The particles having a small particle diameter are those having an average particle diameter of 1000 μm or less, but the average particle diameter is preferably 500 μm or less, more preferably 200 μm or less, and even more preferably 100 μm or less. Yes, particularly preferably 75 μm or less, and most preferably 20 μm or less. On the other hand, the lower limit of the average particle diameter is preferably 1 nm. More preferably, it is 2 nm or more, More preferably, it is 5 nm or more.
The average particle diameter is an average particle diameter as a raw material for the zinc-containing compound and / or the conductive additive, and is prepared by analysis after ultrasonic irradiation dispersion for 1 to 20 minutes or a process described later. In the analysis of the zinc-containing compound and the conductive additive in the prepared zinc negative electrode mixture and the electrode using the same, the average particle diameter is preferably the above value.

上記平均粒子径は、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型電子顕微鏡(SEM)、粒度分布測定装置、粉末X線回折(XRD)等により測定することができる。
粒子の形状としては、微粉状、粉状、粒状、顆粒状、鱗片状、多面体状、ロッド状等が挙げられる。なお、平均粒子径が上述のような範囲の粒子は、例えば、粒子をボールミル等により粉砕し、得られた粗粒子を分散剤に分散させて所望の粒子径にした後に乾固する方法や、該粗粒子をふるい等にかけて粒子径を選別する方法のほか、粒子を製造する段階で調製条件を最適化し、所望の粒径の(ナノ)粒子を得る方法等により製造することが可能である。
The average particle diameter can be measured by a transmission electron microscope (TEM), a scanning electron microscope (SEM), a particle size distribution measuring device, powder X-ray diffraction (XRD), or the like.
Examples of the shape of the particles include fine powder, powder, granule, granule, scale, polyhedron, and rod. In addition, the particles having an average particle size in the above-described range are, for example, a method of pulverizing particles with a ball mill or the like, dispersing the obtained coarse particles in a dispersant to obtain a desired particle size, In addition to the method of selecting the particle diameter by sieving the coarse particles, etc., it is possible to optimize the preparation conditions at the stage of producing the particles to obtain (nano) particles having a desired particle diameter.

ここで平均粒子径とは、粒子群が径の不均一な多くの粒子から構成される場合に、その粒子群を代表させる粒子径を考えるとき、その粒子径を平均粒子径とする。粒子径は一般的な決められたルールに従って測定した粒子の長さをそのまま粒子径とするが、例えば、(i)顕微鏡観察法の場合には、1個の粒子について長軸径、短軸径、定方向径等二つ以上の長さを測定し、その平均値を粒子径とする。少なくとも100個の粒子に対して測定を行うことが好ましい。(ii)画像解析法、遮光法、コールター法の場合には、粒子の大きさとして直接に測定された量(投影面積、体積)を幾何学公式により、規則的な形状(例:円、球や立方体)の粒子に換算してその粒子径(相当径)とする。(iii)沈降法、レーザー回折散乱法の場合には、特定の粒子形状と特定の物理的な条件を仮定したとき導かれる物理学的法則(例:Mie理論)を用いて測定量を粒子径(有効径)として算出する。(iv)動的光散乱法の場合には、液体中の粒子がブラウン運動により拡散する速度(拡散係数)を計測することで粒子径を算出する。
なお、平均粒子径の分析においては、粒子を有り姿で分析しても良いし、1〜20分間超音波照射分散を行った後に分析しても良く、いずれの場合にも、平均粒子径が上記値となることが好ましい。平均粒子径を粒度分布測定装置で測定する場合には、頻度分布値が最も大きな値となる頻度分布グラフの頂点の粒子径をモード径、積算分布値50%に対応する粒子径をメジアン径という。
Here, when the particle group is composed of many particles having non-uniform diameters, when considering the particle diameter that represents the particle group, the particle diameter is defined as the average particle diameter. As for the particle diameter, the particle length measured according to a general rule is used as it is. For example, in the case of (i) microscopic observation, the major axis diameter and minor axis diameter of one particle are used. Measure two or more lengths, such as a constant direction diameter, and let the average value be the particle diameter. It is preferred to make measurements on at least 100 particles. (Ii) In the case of the image analysis method, the shading method, and the Coulter method, the amount directly measured as the particle size (projection area, volume) is converted into a regular shape (eg, circle, sphere) by a geometric formula. And the particle diameter (equivalent diameter). (Iii) In the case of the sedimentation method and laser diffraction scattering method, the measured amount is calculated by using a physical law (eg Mie theory) derived when a specific particle shape and a specific physical condition are assumed. Calculated as (effective diameter). (Iv) In the case of the dynamic light scattering method, the particle diameter is calculated by measuring the speed (diffusion coefficient) at which particles in the liquid diffuse due to Brownian motion.
In the analysis of the average particle size, the particles may be analyzed as they are, or may be analyzed after being subjected to ultrasonic irradiation dispersion for 1 to 20 minutes. It is preferable to become the said value. When measuring the average particle size with a particle size distribution measuring device, the particle size at the top of the frequency distribution graph where the frequency distribution value is the largest is the mode diameter, and the particle size corresponding to the integrated distribution value of 50% is the median size. .

上記粒径の小さい粒子は、比表面積が0.01m/g以上であることが好ましい。比表面積としてより好ましくは、0.1m/g以上であり、更に好ましくは、0.5m/g以上である。一方、比表面積の上限値としては、1500m/gであることが好ましい。より好ましくは、500m/g以下であり、更に好ましくは、350m/g以下であり、特に好ましくは、250m/g以下である。
上記比表面積は、窒素吸着BET法で比表面積測定装置等により測定することができる。
なお、比表面積が上述のような範囲の粒子は、例えば、粒子をナノ粒子化したり、粒子製造の際の調製条件を選択することにより粒子表面に凹凸をつけたりすることにより製造することが可能である。
The particles having a small particle diameter preferably have a specific surface area of 0.01 m 2 / g or more. More preferably, it is 0.1 m < 2 > / g or more as a specific surface area, More preferably, it is 0.5 m < 2 > / g or more. On the other hand, the upper limit of the specific surface area is preferably 1500 m 2 / g. More preferably, it is 500 m < 2 > / g or less, More preferably, it is 350 m < 2 > / g or less, Most preferably, it is 250 m < 2 > / g or less.
The specific surface area can be measured by a specific surface area measuring apparatus or the like by a nitrogen adsorption BET method.
The particles having a specific surface area as described above can be produced, for example, by making the particles into nanoparticles or by making the particle surface uneven by selecting the preparation conditions for particle production. is there.

上記細長い形状の粒子としては、主に直方体型や円柱型(繊維状型)が該当し、アスペクト比(縦/横)が1.1以上であるものであるが、アスペクト比(縦/横)として好ましくは、20以上であり、より好ましくは、50以上であり、更に好ましくは、60以上である。一方、アスペクト比(縦/横)の上限値としては、100000であることが好ましく、より好ましくは50000である。
上記アスペクト比(縦/横)は、例えば、TEMやSEMにより観察した粒子の形状から、直方体型の場合には、最も長い辺を縦、2番目に長い辺を横として、縦の長さを横の長さで除することにより求めることができる。円柱型・球状型・曲面含有型・多面体型等の場合には、アスペクト比が最も大きくなるように、ある一つの部分を底面に置き、それをアスペクト比が最も大きくなるような方向から投影した時にできる二次元の形において、ある一点から最も離れた一点の長さを測定し、その最も長い辺を縦、縦の中心点を通る直線のうち最も長い辺を横として、縦の長さを横の長さで除することにより求めることができる。
なお、アスペクト比(縦/横)が上述のような範囲の粒子は、例えば、そのようなアスペクト比を有する粒子を選択する方法や、粒子を製造する段階で調製条件を最適化し、該粒子を選択的に得る方法等により得ることが可能である。
上記アスペクト比は、亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤の原料としての平均粒子径であるが、これらを1〜20分間超音波照射分散させた後の分析や、後述する工程により作成した亜鉛負極合剤やそれを使用した電極における亜鉛含有化合物や導電助剤の分析においても、そのアスペクト比は上記値となることが好ましい。
The elongated particles mainly include a rectangular parallelepiped type and a cylindrical type (fibrous type), and have an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more, but an aspect ratio (vertical / horizontal). Is preferably 20 or more, more preferably 50 or more, and still more preferably 60 or more. On the other hand, the upper limit of the aspect ratio (vertical / horizontal) is preferably 100,000, and more preferably 50,000.
The aspect ratio (vertical / horizontal) is, for example, from the shape of particles observed by TEM or SEM, in the case of a rectangular parallelepiped, the longest side is vertical, the second longest side is horizontal, and the vertical length is It can be obtained by dividing by the horizontal length. In the case of a cylinder type, spherical type, curved surface containing type, polyhedron type, etc., a certain part is placed on the bottom so that the aspect ratio is maximized, and it is projected from the direction that maximizes the aspect ratio. Measure the length of a point farthest away from a point in a two-dimensional shape that can sometimes be created, with the longest side as the vertical and the longest side of the straight line passing through the vertical center point as the horizontal. It can be obtained by dividing by the horizontal length.
In addition, particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) in the above-described range are, for example, a method for selecting particles having such an aspect ratio, and optimization of preparation conditions at the stage of manufacturing the particles. It can be obtained by a method of obtaining selectively.
The above aspect ratio is the average particle diameter as a raw material for the zinc-containing compound and / or the conductive auxiliary agent, and was prepared by analysis after ultrasonically dispersing these for 1 to 20 minutes or by a process described later. In the analysis of the zinc-containing compound and the conductive additive in the zinc negative electrode mixture and the electrode using the same, the aspect ratio is preferably the above value.

上記亜鉛含有化合物は、負極活物質として用いることができるものである限り、特に制限されないが、例えば、亜鉛金属、亜鉛繊維、酸化亜鉛(1種/2種/3種)、導電性酸化亜鉛、水酸化亜鉛、硫化亜鉛、テトラヒドロキシ亜鉛イオン塩、亜鉛ハロゲン化物、酢酸亜鉛や酒石酸亜鉛をはじめとする亜鉛カルボキシラート化合物、亜鉛酸マグネシウム、亜鉛酸カルシウム、亜鉛酸バリウム、ホウ酸亜鉛、ケイ酸亜鉛、アルミン酸亜鉛、フッ化亜鉛、亜鉛合金、炭酸塩、炭酸水素塩、硝酸塩、硫酸塩、アルカリ乾電池や空気亜鉛電池に使用される亜鉛等が挙げられる。これらの中でも、亜鉛金属、酸化亜鉛(1種/2種/3種)、導電性酸化亜鉛、水酸化亜鉛、テトラヒドロキシ亜鉛イオン塩、亜鉛ハロゲン化物、ホウ酸亜鉛、フッ化亜鉛、亜鉛合金、アルカリ乾電池や空気亜鉛電池に使用される亜鉛が好ましく、より好ましくは、亜鉛金属、酸化亜鉛(1種/2種)、導電性酸化亜鉛、水酸化亜鉛、ホウ酸亜鉛、フッ化亜鉛、亜鉛合金、アルカリ乾電池や空気亜鉛電池に使用される亜鉛であり、更に好ましくは、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、亜鉛合金、アルカリ乾電池や空気亜鉛電池に使用される亜鉛であり、最も好ましくは酸化亜鉛、水酸化亜鉛である。上記亜鉛含有化合物は、1種でも2種以上でも使用することができる。
酸化亜鉛を使用する場合には、該酸化亜鉛に含まれるPb量は0.03質量%以下、Cd量は0.01質量%以下であることが好ましい。PbやCdは、亜鉛極における電解液(水)の分解(水素発生)を抑制する元素として知られているが、昨今の環境問題に対する懸念から、極力低下させることが好ましい。より好ましくは、亜鉛極に使用する酸化亜鉛が、JIS規格を満たしていることである。また、Hgは含まない方が良い。
The zinc-containing compound is not particularly limited as long as it can be used as a negative electrode active material. For example, zinc metal, zinc fiber, zinc oxide (1 type / 2 types / 3 types), conductive zinc oxide, Zinc hydroxide, zinc sulfide, tetrahydroxyzinc ion salt, zinc halide, zinc carboxylate compounds such as zinc acetate and zinc tartrate, magnesium zincate, calcium zincate, barium zincate, zinc borate, zinc silicate Zinc aluminate, zinc fluoride, zinc alloy, carbonate, hydrogen carbonate, nitrate, sulfate, zinc used in alkaline dry batteries and air zinc batteries, and the like. Among these, zinc metal, zinc oxide (1 type / 2 types / 3 types), conductive zinc oxide, zinc hydroxide, tetrahydroxy zinc ion salt, zinc halide, zinc borate, zinc fluoride, zinc alloy, Zinc used in alkaline dry batteries and air zinc batteries is preferred, more preferably zinc metal, zinc oxide (1 type / 2 types), conductive zinc oxide, zinc hydroxide, zinc borate, zinc fluoride, zinc alloy Zinc used in alkaline dry batteries and air zinc batteries, more preferably zinc oxide, zinc hydroxide, zinc alloys, zinc used in alkaline dry batteries and air zinc batteries, most preferably zinc oxide, water. Zinc oxide. The zinc-containing compound can be used alone or in combination of two or more.
When zinc oxide is used, the amount of Pb contained in the zinc oxide is preferably 0.03% by mass or less, and the amount of Cd is preferably 0.01% by mass or less. Pb and Cd are known as elements that suppress decomposition (hydrogen generation) of the electrolytic solution (water) at the zinc electrode, but it is preferable to reduce it as much as possible because of concerns over recent environmental problems. More preferably, the zinc oxide used for the zinc electrode satisfies the JIS standard. Moreover, it is better not to contain Hg.

上記亜鉛含有化合物の配合量としては、亜鉛負極合剤の全量100質量%に対して、50〜99.9質量%であることが好ましい。亜鉛含有化合物の配合量がこのような範囲であると、亜鉛負極合剤から形成される亜鉛負極を、電池の負極として用いた場合に、より良好な電池性能を発揮する。より好ましくは、55〜99.5質量%であり、更に好ましくは、60〜99質量%である。 As a compounding quantity of the said zinc containing compound, it is preferable that it is 50-99.9 mass% with respect to 100 mass% of whole quantity of a zinc negative electrode mixture. When the amount of the zinc-containing compound is in such a range, better battery performance is exhibited when a zinc negative electrode formed from a zinc negative electrode mixture is used as the negative electrode of the battery. More preferably, it is 55-99.5 mass%, More preferably, it is 60-99 mass%.

亜鉛含有化合物は、下記平均粒子径及び/又はアスペクト比を満たす粒子を含むことが好ましい。また、亜鉛含有化合物が、下記平均粒子径及び/又はアスペクト比を満たすものであることがより好ましい。
上記亜鉛含有化合物の平均粒子径としては、好ましくは500μm〜1nm、より好ましくは100μm〜5nmであり、更に好ましくは20μm〜10nmであり、特に好ましくは、10μm〜100nmである。
上記亜鉛化合物として酸化亜鉛を使用する場合には、酸化亜鉛をイオン交換水に加えて5分間超音波照射分散した後に粒度分布測定装置で測定した場合、平均粒子径は、100μm〜100nmであることが好ましく、より好ましくは、50μm〜200nmであり、更に好ましくは、10μm〜300nmであり、モード径は、20μm〜50nmであることが好ましく、より好ましくは、10μm〜70nmであり、更に好ましくは、5μm〜100nmであり、メジアン径は、10μm〜100nmであることが好ましく、より好ましくは、7μm〜150nmであり、更に好ましくは、5μm〜500nmである。
上記亜鉛含有化合物のアスペクト比(縦/横)は、例えば、上記亜鉛含有化合物が直方型・円柱型・球状型・曲面含有型・多面体型、鱗片状やロッド状等で測定可能な場合には、好ましくは100000〜1.1、より好ましくは50000〜1.2、更に好ましくは10000〜1.5である。上記平均粒子径及びアスペクト比を満たす粒子を含まない場合には、負極活物質の形状変化や不動態形成に伴うサイクル特性の低下や、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電が起こりやすくなる等の可能性がある。
なお、上記平均粒子径及びアスペクト比は、前述と同じ方法により測定することができる。
The zinc-containing compound preferably contains particles satisfying the following average particle diameter and / or aspect ratio. Moreover, it is more preferable that the zinc-containing compound satisfies the following average particle diameter and / or aspect ratio.
The average particle size of the zinc-containing compound is preferably 500 μm to 1 nm, more preferably 100 μm to 5 nm, still more preferably 20 μm to 10 nm, and particularly preferably 10 μm to 100 nm.
When zinc oxide is used as the zinc compound, the average particle size is 100 μm to 100 nm when zinc oxide is added to ion-exchanged water and ultrasonically dispersed for 5 minutes and then measured with a particle size distribution analyzer. More preferably, it is 50 μm to 200 nm, more preferably 10 μm to 300 nm, and the mode diameter is preferably 20 μm to 50 nm, more preferably 10 μm to 70 nm, still more preferably, The median diameter is preferably 10 μm to 100 nm, more preferably 7 μm to 150 nm, and still more preferably 5 μm to 500 nm.
The aspect ratio (vertical / horizontal) of the zinc-containing compound is, for example, when the zinc-containing compound can be measured in a rectangular shape, a cylindrical shape, a spherical shape, a curved surface-containing shape, a polyhedral shape, a scale shape, a rod shape, or the like. , Preferably it is 100,000-1.1, More preferably, it is 50000-1.2, More preferably, it is 10000-1.5. When particles that satisfy the above average particle size and aspect ratio are not included, cycle characteristics decrease due to shape change or passive formation of the negative electrode active material, and self-discharge occurs during charging or storage in the charged state. There is a possibility of becoming easy.
The average particle diameter and aspect ratio can be measured by the same method as described above.

本明細書において、「充電状態時や充電状態での保存時」とは、亜鉛極を負極とするフルセル(酸化亜鉛が金属亜鉛に還元される反応が充電、金属亜鉛が酸化亜鉛に酸化される反応が放電)において、電池の充放電操作時やその保存時に、活物質である亜鉛含有化合物の一部又は全てが金属亜鉛である状態を指す。なお、フルセルの放電操作時や、亜鉛極の対極に金属亜鉛を使用するハーフセル(酸化亜鉛が金属亜鉛に還元される反応が放電、金属亜鉛が酸化亜鉛に酸化される反応が充電)においても、活物質である亜鉛含有化合物の一部又は全てが金属亜鉛である状態であれば、それらは充電状態を意味することとする。 In this specification, “when charged or stored in a charged state” means a full cell having a zinc electrode as a negative electrode (reaction in which zinc oxide is reduced to metallic zinc is charged, and metallic zinc is oxidized to zinc oxide. In the reaction (discharge), a state in which a part or all of the zinc-containing compound which is an active material is metallic zinc at the time of charge / discharge operation of the battery or storage thereof. In addition, in the discharge operation of the full cell and in the half cell using zinc metal as the counter electrode of the zinc electrode (the reaction in which zinc oxide is reduced to zinc metal is discharged, the reaction in which metal zinc is oxidized to zinc oxide is charged) If a part or all of the zinc-containing compound as the active material is in a state of being metallic zinc, they shall mean a charged state.

亜鉛含有化合物は、下記比表面積を満たす粒子を含むことが好ましい。また、亜鉛含有化合物が、下記比表面積を満たすものであることがより好ましい。
亜鉛含有化合物の比表面積としては、より好ましくは、0.01m/g以上、60m/g以下であり、更に好ましくは、0.1m/g以上、50m/g以下である。上記比表面積を満たす粒子を含まない場合には、サイクル特性の低下や、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電が起こりやすくなる等の可能性がある。
なお、上記比表面積は、前述と同じ方法により測定することができる。
The zinc-containing compound preferably includes particles that satisfy the following specific surface area. Moreover, it is more preferable that the zinc-containing compound satisfies the following specific surface area.
The specific surface area of the zinc-containing compound is more preferably 0.01 m 2 / g or more and 60 m 2 / g or less, and still more preferably 0.1 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less. If the particles satisfying the specific surface area are not included, there is a possibility that cycle characteristics are deteriorated and self-discharge is likely to occur during charging or storage in a charged state.
The specific surface area can be measured by the same method as described above.

上記亜鉛含有化合物として酸化亜鉛を使用する場合には、その真密度値は、5.50〜6.50g/cmであることが好ましい。より好ましくは、5.60〜6.30g/cmであり、更に好ましくは、5.70〜6.20g/cmであり、特に好ましくは、5.89〜6.20g/cmであり、最も好ましくは、5.95〜6.15g/cmである。酸化亜鉛粒子が上記真密度値を満たさない場合には、充放電時の容量には特に大きな影響を及ぼすことはないが、平均粒子径によっては充電状態時や充電状態での保存時における自己放電が起こりやすくなる等の可能性がある。
真密度は、密度測定装置等で測定することができる。上記亜鉛含有化合物が電極に使用されている等、粒子単独の真密度測定が困難な場合には、蛍光X線分析(XRF)装置等で亜鉛と酸素の比を算出することにより推定することができる。
When zinc oxide is used as the zinc-containing compound, the true density value is preferably 5.50 to 6.50 g / cm 3 . More preferably from 5.60~6.30g / cm 3, more preferably, a 5.70~6.20g / cm 3, particularly preferably be a 5.89~6.20g / cm 3 Most preferably, it is 5.95-6.15 g / cm 3 . If the zinc oxide particles do not satisfy the above true density value, there is no significant effect on the capacity during charge / discharge, but depending on the average particle size, self-discharge during charging or storage in the charged state May be likely to occur.
The true density can be measured with a density measuring device or the like. When it is difficult to measure the true density of particles alone, such as when the zinc-containing compound is used in an electrode, it can be estimated by calculating the ratio of zinc to oxygen using a fluorescent X-ray analysis (XRF) apparatus or the like. it can.

上記導電助剤としては、例えば、導電性カーボン、導電性セラミックス、金属亜鉛等を用いることができる。
上記導電性カーボンとしては、黒鉛、天然黒鉛、人造黒鉛、グラッシーカーボン、アモルファス炭素、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、カーボンナノフォーム、活性炭、グラフェン、ナノグラフェン、グラフェンナノリボン、フラーレン、カーボンブラック、黒鉛化カーボンブラック、ケッチェンブラック、気相法炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、メソカーボンマイクロビーズ、金属によりコートしたカーボン、カーボンコートした金属、ファイバー状カーボン、ホウ素含有カーボン、窒素含有カーボン、多層/単層カーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、バルカン、アセチレンブラック、酸素含有官能基を導入することにより親水処理したカーボン、SiCコートカーボン、分散・乳化・懸濁・マイクロサスペンジョン重合等により表面処理したカーボン、マイクロカプセルカーボン等が挙げられる。
上記導電性セラミックスとしては、例えば、酸化亜鉛と共に焼成したBi、Co、Nb及びYから選ばれる少なくとも1種を含有する化合物等が挙げられる。
上記導電助剤の中でも、黒鉛、天然黒鉛、人造黒鉛、易黒鉛化炭素、難黒鉛化炭素、グラフェン、カーボンブラック、黒鉛化カーボンブラック、ケッチェンブラック、気相成長炭素繊維、ピッチ系炭素繊維、メソカーボンマイクロビーズ、ファイバー状カーボン、多層/単層カーボンナノチューブ、バルカン、アセチレンブラック、酸素含有官能基を導入することにより親水処理したカーボン、金属亜鉛が好ましい。なお、金属亜鉛はアルカリ乾電池や空気電池のような実電池に使用されるものであってもよく、表面を他元素やカーボン等でコーティングされたものであってもよい。
上記導電助剤は、1種でも2種以上でも使用することができる。導電性カーボンは、その導電性を最大限に生かすため、低分子量界面活性剤によるコーティング処理は行わない。
As said conductive support agent, conductive carbon, conductive ceramics, metallic zinc, etc. can be used, for example.
Examples of the conductive carbon include graphite, natural graphite, artificial graphite, glassy carbon, amorphous carbon, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, carbon nanofoam, activated carbon, graphene, nanographene, graphene nanoribbon, fullerene, carbon black, graphite Carbon black, ketjen black, vapor grown carbon fiber, pitch-based carbon fiber, mesocarbon microbeads, metal coated carbon, carbon coated metal, fibrous carbon, boron containing carbon, nitrogen containing carbon, multilayer / single Single-walled carbon nanotubes, carbon nanohorns, vulcan, acetylene black, carbon treated by introducing oxygen-containing functional groups, SiC-coated carbon, surface by dispersion / emulsion / suspension / microsuspension polymerization, etc. Management and carbon, microcapsules carbon.
Examples of the conductive ceramic include a compound containing at least one selected from Bi, Co, Nb and Y fired with zinc oxide.
Among the conductive aids, graphite, natural graphite, artificial graphite, graphitizable carbon, non-graphitizable carbon, graphene, carbon black, graphitized carbon black, ketjen black, vapor-grown carbon fiber, pitch-based carbon fiber, Mesocarbon microbeads, fibrous carbon, multi-wall / single-wall carbon nanotubes, vulcanized carbon, acetylene black, carbon treated with a hydrophilic treatment by introducing an oxygen-containing functional group, and metallic zinc are preferred. The metal zinc may be used for an actual battery such as an alkaline battery or an air battery, or may be one whose surface is coated with another element, carbon or the like.
The said conductive support agent can be used by 1 type, or 2 or more types. Conductive carbon is not coated with a low molecular weight surfactant in order to make the most of its conductivity.

また、金属亜鉛は活物質としても働くことが可能である。
金属亜鉛は、負極の調製段階で負極合剤として加えることになる。充放電を行った際に、亜鉛含有化合物である酸化亜鉛や水酸化亜鉛等から生成する亜鉛金属は導電助剤としても機能することになる。この場合、亜鉛含有化合物は、充放電時においては、負極活物質かつ導電助剤として実質的に機能することになる。
上記導電助剤は、これを用いて蓄電池を作成した際に水含有電解液を使用した場合には、充放電時に水の分解副反応を進行させる場合があり、該副反応を抑制するために、特定の元素を導電助剤に導入してもよい。特定の元素としては、B、Ba、Bi、Br、Ca、Cd、Ce、Cl、F、Ga、Hg、In、La、Mn、N、Nb、Nd、P、Pb、Sc、Sn、Sb、Sr、Ti、Tl、Y、Zr等が挙げられる。導電性カーボンを導電助剤の一つとして使用する場合には、特定の元素としては、B、Bi、Br、Ca、Cd、Ce、Cl、F、In、La、Mn、N、Nb、Nd、P、Pb、Sc、Sn、Tl、Y、Zrが好ましい。
ここで、特定の元素を導電助剤に導入するとは、導電助剤をこれらの元素を構成元素とする化合物とすることを意味する。
Metallic zinc can also act as an active material.
Metallic zinc is added as a negative electrode mixture in the negative electrode preparation stage. When charging / discharging is performed, zinc metal generated from zinc oxide, zinc hydroxide, or the like, which is a zinc-containing compound, also functions as a conductive additive. In this case, the zinc-containing compound substantially functions as a negative electrode active material and a conductive additive during charging and discharging.
In order to suppress the side reaction, the conductive auxiliary agent may cause a water decomposition side reaction at the time of charge / discharge when a water-containing electrolyte is used when a storage battery is produced using the conductive auxiliary agent. A specific element may be introduced into the conductive additive. Specific elements include B, Ba, Bi, Br, Ca, Cd, Ce, Cl, F, Ga, Hg, In, La, Mn, N, Nb, Nd, P, Pb, Sc, Sn, Sb, Sr, Ti, Tl, Y, Zr, etc. are mentioned. When conductive carbon is used as one of the conductive assistants, specific elements include B, Bi, Br, Ca, Cd, Ce, Cl, F, In, La, Mn, N, Nb, and Nd. , P, Pb, Sc, Sn, Tl, Y, Zr are preferable.
Here, introducing a specific element into a conductive additive means that the conductive auxiliary is a compound having these elements as constituent elements.

上記導電助剤の配合量としては、亜鉛負極合剤中の亜鉛含有化合物100質量%に対して、0.0001〜100質量%であることが好ましい。導電助剤の配合量がこのような範囲であると、亜鉛負極合剤から形成される亜鉛負極を、電池の負極として用いた場合に、より良好な電池性能を発揮する。より好ましくは、0.0005〜60質量%であり、更に好ましくは、0.001〜40質量%である。このように、本発明の亜鉛負極合剤において、導電助剤の配合量が、亜鉛負極合剤中の亜鉛含有化合物100質量%に対して、0.0001〜100質量%であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
なお、金属亜鉛を負極合剤調製時に導電助剤として使用する場合には、金属亜鉛は亜鉛含有化合物ではなく、導電助剤として考えて計算する。また、亜鉛含有化合物である酸化亜鉛や水酸化亜鉛等から充放電時に生成する亜鉛金属は、系中で導電助剤としての機能も果たすことになるが、亜鉛負極合剤や亜鉛負極調製時には0価の亜鉛金属ではないため、ここでは導電助剤として考慮しないこととする。すなわち、上記導電助剤の好ましい配合量は、亜鉛負極合剤や亜鉛負極の調製時に配合する導電助剤の好ましい量である。
As a compounding quantity of the said conductive support agent, it is preferable that it is 0.0001-100 mass% with respect to 100 mass% of zinc containing compounds in a zinc negative electrode mixture. When the blending amount of the conductive auxiliary is in such a range, better battery performance is exhibited when the zinc negative electrode formed from the zinc negative electrode mixture is used as the negative electrode of the battery. More preferably, it is 0.0005-60 mass%, More preferably, it is 0.001-40 mass%. Thus, in the zinc negative electrode mixture of the present invention, the blending amount of the conductive auxiliary is 0.0001 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the zinc-containing compound in the zinc negative electrode mixture. 1 is one of the preferred embodiments of the present invention.
In addition, when using metal zinc as a conductive support agent at the time of preparing a negative electrode mixture, the metal zinc is not a zinc-containing compound but is calculated as a conductive support agent. In addition, zinc metal produced during charging / discharging from zinc oxide, zinc hydroxide or the like, which is a zinc-containing compound, will also function as a conductive aid in the system, but it is 0 when preparing a zinc negative electrode mixture or a zinc negative electrode. Since it is not a valent zinc metal, it is not considered here as a conductive additive. That is, the preferable compounding quantity of the said conductive support agent is a preferable quantity of the conductive support agent mix | blended at the time of preparation of a zinc negative electrode mixture or a zinc negative electrode.

導電助剤は、下記平均粒子径及び/又はアスペクト比を満たす粒子を含むことが好ましい。また、導電助剤が、下記平均粒子径及び/又はアスペクト比を満たすものであることがより好ましい。
上記導電助剤の平均粒子径としては、好ましくは500μm〜1nm、より好ましくは200μm〜5nm、更に好ましくは100μm〜10nmである。
上記導電助剤のアスペクト比(縦/横)としては、好ましくは100000〜1.1、より好ましくは80000〜1.2、更に好ましくは50000〜1.5である。
なお、上記平均粒子径及びアスペクト比は、前述と同じ方法により測定することができる。
The conductive auxiliary agent preferably contains particles satisfying the following average particle diameter and / or aspect ratio. Moreover, it is more preferable that the conductive auxiliary agent satisfies the following average particle diameter and / or aspect ratio.
The average particle size of the conductive aid is preferably 500 μm to 1 nm, more preferably 200 μm to 5 nm, and still more preferably 100 μm to 10 nm.
The aspect ratio (vertical / horizontal) of the conductive aid is preferably 100,000 to 1.1, more preferably 80000 to 1.2, and still more preferably 50000 to 1.5.
The average particle diameter and aspect ratio can be measured by the same method as described above.

導電助剤は、下記比表面積を満たす粒子を含むことが好ましい。また、導電助剤が、下記比表面積を満たすものであることがより好ましい。
導電助剤の比表面積としては、より好ましくは、0.1m/g以上、1500m/g以下であり、更に好ましくは、1m/g以上、1200m/g以下であり、より更に好ましくは、1m/g以上、900m/g以下であり、特に好ましくは、1m/g以上、250m/g以下であり、最も好ましくは、1m/g以上、50m/g以下である。
導電助剤の比表面積を上記値とすることにより、充放電時における活物質である亜鉛含有化合物の形状変化や不動態の形成を抑制することができ、更に、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電も抑制することができる。充電状態時や充電状態での保存時とは、フルセルやハーフセルにおいて、電池の充放電操作時やその保存時に、負極活物質の一部又は全てが還元された状態にあることを指す。
The conductive auxiliary agent preferably contains particles that satisfy the following specific surface area. Moreover, it is more preferable that the conductive assistant satisfies the following specific surface area.
The specific surface area of the conductive assistant is more preferably 0.1 m 2 / g or more and 1500 m 2 / g or less, still more preferably 1 m 2 / g or more and 1200 m 2 / g or less, and still more preferably. Is 1 m 2 / g or more and 900 m 2 / g or less, particularly preferably 1 m 2 / g or more and 250 m 2 / g or less, and most preferably 1 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less. is there.
By setting the specific surface area of the conductive aid to the above value, it is possible to suppress the shape change and passive formation of the zinc-containing compound that is the active material during charging and discharging, and further in the charged state and in the charged state. Self-discharge during storage can also be suppressed. The charge state or the storage state in the charged state means that in the full cell or the half cell, a part or all of the negative electrode active material is in a reduced state during the charge / discharge operation or the storage of the battery.

導電助剤として導電性カーボンを使用する場合には、該導電性カーボンのエッジ部位でも水の分解副反応が進行するものと考えられるため、上記導電性カーボンの比表面積が好ましくは、0.1m/g以上、1500m/g以下であり、より好ましくは、1m/g以上、1200m/g以下であり、更に好ましくは、1m/g以上、900m/g以下であり、特に好ましくは、1m/g以上、250m/g以下であり、最も好ましくは、1m/g以上、50m/g以下である。また、該導電性カーボンの平均粒子径は、20μm〜5nmであることが好ましい。より好ましくは、15μm〜10nmである。
黒鉛化処理によりエッジ部位を少なくすることも可能である。導電性カーボンを導電助剤として使用した亜鉛負極合剤を有する亜鉛負極は、高いレートでの充放電条件に耐え得ることが期待され、特に該亜鉛負極を使用した蓄電池を車載用途として適用した際に、良好な性能を発現することが期待される。また、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電を抑制したり、その他、導電性カーボンが有するメソ孔やミクロ孔に亜鉛が析出することにより、亜鉛極活物質の形態変化の抑制することも期待される。更に、導電性カーボンのエッジ部位では充放電時に水が分解される可能性があるため、黒鉛化処理によりエッジ部位を少なくすることにより、高いサイクル特性、レート特性、及び、クーロン効率の発現も期待される。
When conductive carbon is used as the conductive assistant, it is considered that the water decomposition side reaction also proceeds at the edge portion of the conductive carbon. Therefore, the specific surface area of the conductive carbon is preferably 0.1 m. 2 / g or more and 1500 m 2 / g or less, more preferably 1 m 2 / g or more and 1200 m 2 / g or less, still more preferably 1 m 2 / g or more and 900 m 2 / g or less. preferably, 1 m 2 / g or more, 250 meters 2 / g or less, and most preferably, 1 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less. Moreover, it is preferable that the average particle diameter of this conductive carbon is 20 micrometers-5 nm. More preferably, it is 15 μm to 10 nm.
It is also possible to reduce the edge part by graphitization treatment. A zinc negative electrode having a zinc negative electrode mixture using conductive carbon as a conductive additive is expected to be able to withstand charge / discharge conditions at a high rate, particularly when a storage battery using the zinc negative electrode is applied as an on-vehicle application. In addition, it is expected to exhibit good performance. In addition, it suppresses self-discharge during charging and storage in the charged state, and also suppresses changes in the shape of the zinc electrode active material by depositing zinc in the mesopores and micropores of the conductive carbon. It is also expected. Furthermore, since water may be decomposed at the edge part of conductive carbon during charging and discharging, high cycle characteristics, rate characteristics, and expression of Coulomb efficiency are expected by reducing the edge part by graphitization treatment. Is done.

本発明の亜鉛負極合剤は、亜鉛含有化合物及び導電助剤以外の他の成分を含んでいてもよい。上記他の成分としては、上記亜鉛含有化合物及び導電助剤とは異なるものであり、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、有機化合物塩等が挙げられる。
ここで、電解液として水含有電解液を用いて構成される電池の場合には、安全性の観点から有機溶剤系の電解液よりも好ましいが、熱力学的には通常、充放電に伴う電気化学反応や、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電等により、水の分解反応が進行して水素が発生する、という副反応が起こり得る。しかしながら、本発明の亜鉛負極合剤を、他の成分として、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種を含むものとすると、本発明の亜鉛負極合剤から形成される亜鉛負極を負極とし、水含有電解液を用いて電池を構成した場合であっても、充放電時の水の分解による水素の発生を効果的に抑制することが可能となり、また、充電状態での保存時における自己放電の抑制、亜鉛極の活物質形態変化抑制、テトラヒドロキシ亜鉛イオン等の亜鉛種との塩形成等による亜鉛種の溶解度抑制、水との親和性向上、アニオン伝導性向上、電子伝導性向上といった効果も同時に発現することが期待され、充放電特性やクーロン効率が格段に向上することになる。特に本発明の亜鉛負極合剤は、上述したように、特定の平均粒子径以下の粒径の小さい粒子、及び/又は、特定のアスペクト比を有する細長い粒子の亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤を含むものであるために、このような亜鉛負極合剤を用いて形成される亜鉛負極は、電池の性能を優れたものとするものである。ただしその一方で、充放電時の水の分解や、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電等による水素の発生、亜鉛負極活物質の溶解といった副反応は、熱力学的に完全に進行することを抑制することは困難であり、したがって、本発明における特定の亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤を亜鉛負極合剤の成分として用いる場合に、他の成分として、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種と、組み合わせることには特に大きな技術的意義がある。
本発明の亜鉛負極合剤が、更に他の成分を含み、上記他の成分が、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種を含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
The zinc negative electrode mixture of the present invention may contain components other than the zinc-containing compound and the conductive additive. As said other component, it is different from the said zinc containing compound and conductive support agent, The compound and organic compound which have at least 1 element selected from the group which consists of an element which belongs to the 1st-17th group of a periodic table And organic compound salts.
Here, in the case of a battery configured using a water-containing electrolyte as an electrolyte, it is preferable to an organic solvent-based electrolyte from the viewpoint of safety. A side reaction that a hydrogen decomposition reaction proceeds and hydrogen is generated may occur due to a chemical reaction or self-discharge during charging or storage in a charged state. However, the zinc negative electrode mixture of the present invention includes, as another component, a compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table, an organic compound, and an organic compound salt Even when a battery is configured using a water-containing electrolyte, the zinc negative electrode formed from the zinc negative electrode mixture of the present invention is used as a negative electrode, and at least one selected from the group consisting of: It is possible to effectively suppress the generation of hydrogen due to the decomposition of water during discharge, and also suppress self-discharge during storage in the charged state, suppression of changes in the active material form of the zinc electrode, tetrahydroxy zinc ions, It is expected that effects such as suppression of solubility of zinc species due to salt formation with zinc species, improvement of affinity with water, improvement of anion conductivity, and improvement of electron conductivity will be exhibited at the same time. Ron efficiency will be greatly improved. In particular, the zinc negative electrode mixture of the present invention, as described above, is a zinc-containing compound and / or a conductive material having a particle size smaller than a specific average particle size and / or an elongated particle having a specific aspect ratio. Since it contains an auxiliary agent, the zinc negative electrode formed using such a zinc negative electrode mixture has excellent battery performance. On the other hand, side reactions such as water decomposition during charging and discharging, generation of hydrogen due to self-discharge during charging and storage in the charged state, and dissolution of the zinc negative electrode active material are completely thermodynamically performed. Therefore, when the specific zinc-containing compound and / or the conductive additive in the present invention is used as a component of the zinc negative electrode mixture, as other components, A particularly large technique for combining with a compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Group 1 to 17, an organic compound, and at least one selected from the group consisting of organic compound salts Is meaningful.
The zinc negative electrode mixture of the present invention further contains other components, and the other components are compounds having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table, organic compounds And at least one selected from the group consisting of organic compound salts is also one preferred embodiment of the present invention.

本発明の亜鉛負極合剤が、更に他の成分を含む場合、その配合量は、亜鉛負極合剤中の亜鉛含有化合物100質量%に対して、0.01〜100質量%であることが好ましい。より好ましくは、0.05〜80質量%であり、更に好ましくは、0.1〜60質量%である。
このように、本発明の亜鉛負極合剤が、他の成分の配合量が亜鉛負極合剤中の亜鉛含有化合物100質量%に対して、0.01〜100質量%であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
When the zinc negative electrode mixture of the present invention further contains other components, the blending amount is preferably 0.01 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the zinc-containing compound in the zinc negative electrode mixture. . More preferably, it is 0.05-80 mass%, More preferably, it is 0.1-60 mass%.
As described above, the zinc negative electrode mixture of the present invention is 0.01 to 100% by mass with respect to 100% by mass of the zinc-containing compound in the zinc negative electrode mixture. It is one of the preferred embodiments of the invention.

また、上記他の成分に含まれる、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種の割合としては、他の成分に含まれる、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、有機化合物塩のいずれかに該当するものの総量の割合が、他の成分の全量100質量%に対して、0.1質量%以上であることが好ましく、より好ましくは、0.5質量%以上であり、更に好ましくは、1.0質量%以上である。上限値として好ましくは、100質量%である。 In addition, selected from the group consisting of a compound, an organic compound, and an organic compound salt having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table contained in the other components. As the ratio of at least one kind, any of a compound, an organic compound, and an organic compound salt having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table contained in other components It is preferable that the ratio of the total amount of those corresponding to the above is 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and still more preferably with respect to the total amount of other components of 100% by mass. 1.0% by mass or more. The upper limit is preferably 100% by mass.

上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物における元素としては、Ag、Al、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、Ca、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cs、Cu、F、Fe、Ga、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、N、Na、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Rb、S、Sc、Se、Si、Sn、Sr、Sb、Te、Ti、Tl、V、Y、Yb、Zrからなる群より選択される少なくとも1つの元素が好ましい。より好ましい元素は、Ag、Al、Au、B、Ba、Bi、Br、Ca、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、F、Fe、Ga、In、K、La、Mg、Mn、N、Na、Nb、Nd、P、Pb、Sc、Sn、Sb、Ti、Tl、Y、Zrからなる群より選択される少なくとも1つの元素である。更に好ましい元素は、Al、B、Ba、Bi、Ca、Ce、F、In、La、Mg、N、Nb、Nd、P、Pb、Sn、Ti、Tl、Y、Zrからなる群より選択される少なくとも1つの元素である。特に好ましい元素は、Al、Bi、Ca、Ce、F、In、La、Nb、P、Pb、Sc、Sn、Ti、Tl、Y、Zrからなる群より選択される少なくとも1つの元素である。最も好ましい元素は、Al、Ca、Ce、La、Nb、Nd、P、Sc、Y、Zrからなる群より選択される少なくとも1つの元素である。
上記元素を含む上記亜鉛負極合剤を用いて形成された亜鉛負極は、充放電時における水の分解副反応や亜鉛を含む負極活物質の不必要な溶解反応を抑制し、サイクル特性、レート特性、及び、クーロン効率が向上すると共に、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電も抑制し、保存安定性が格段に向上することを新たに見出した。更に、亜鉛を含む負極活物質の形状変化、不動態の形成も更に効果的に抑制されることを見出した。
Examples of the element in the compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table include Ag, Al, Au, B, Ba, Be, Bi, Br, Ca, and Cd. , Ce, Cl, Co, Cr, Cs, Cu, F, Fe, Ga, Hg, In, K, La, Li, Mg, Mn, N, Na, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Rb, S , Sc, Se, Si, Sn, Sr, Sb, Te, Ti, Tl, V, Y, Yb, and Zr, at least one element is preferable. More preferable elements are Ag, Al, Au, B, Ba, Bi, Br, Ca, Cd, Ce, Co, Cr, Cs, Cu, F, Fe, Ga, In, K, La, Mg, Mn, N , Na, Nb, Nd, P, Pb, Sc, Sn, Sb, at least one element selected from the group consisting of Ti, Tl, Y, and Zr. Further preferred elements are selected from the group consisting of Al, B, Ba, Bi, Ca, Ce, F, In, La, Mg, N, Nb, Nd, P, Pb, Sn, Ti, Tl, Y, Zr. At least one element. A particularly preferable element is at least one element selected from the group consisting of Al, Bi, Ca, Ce, F, In, La, Nb, P, Pb, Sc, Sn, Ti, Tl, Y, and Zr. The most preferred element is at least one element selected from the group consisting of Al, Ca, Ce, La, Nb, Nd, P, Sc, Y, and Zr.
The zinc negative electrode formed using the above zinc negative electrode mixture containing the above elements suppresses the water decomposition side reaction during charge / discharge and unnecessary dissolution reaction of the negative electrode active material containing zinc, and provides cycle characteristics and rate characteristics. In addition, the present inventors have newly found that the storage stability is remarkably improved by improving the coulomb efficiency and suppressing the self-discharge in the charged state or during storage in the charged state. Furthermore, it discovered that the shape change of the negative electrode active material containing zinc and formation of a passivity were suppressed more effectively.

上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物としては、Ag、Al、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、Ca、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cs、Cu、F、Fe、Ga、Hg、In、K、La、Li、Mg、Mn、N、Na、Nb、Nd、Ni、P、Pb、Rb、S、Sc、Se、Si、Sn、Sr、Sb、Te、Ti、Tl、V、Y、Yb、Zr等の周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素の酸化物;複合酸化物;層状複水酸化物;水酸化物;粘土化合物;固溶体;ハロゲン化物;カルボキシラート化合物;炭酸塩;炭酸水素塩;硝酸塩;硫酸塩;スルホン酸塩;ケイ酸塩;リン酸塩;亜リン酸塩;次亜リン酸塩;ホウ酸塩;アンモニウム塩;硫化物;オニウム化合物;水素吸蔵化合物等が挙げられる。
これらの中でも、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素の酸化物;複合酸化物;層状複水酸化物;水酸化物;粘土化合物;固溶体;ハロゲン化物;カルボキシラート化合物;炭酸塩;硫酸塩;スルホン酸塩;ケイ酸塩;リン酸塩;ホウ酸塩;アンモニウム塩;硫化物;オニウム化合物が好ましい。より好ましくは、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素の酸化物;複合酸化物;層状複水酸化物;水酸化物;粘土化合物;固溶体;カルボキシラート化合物;硫酸塩;スルホン酸塩;リン酸塩;ホウ酸塩;アンモニウム塩である。すなわち、他の成分が、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素の酸化物;複合酸化物;層状複水酸化物;水酸化物;粘土化合物;固溶体;カルボキシラート化合物;硫酸塩;スルホン酸塩;リン酸塩;ホウ酸塩;アンモニウム塩を含むこともまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
Examples of the compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table include Ag, Al, Au, B, Ba, Be, Bi, Br, Ca, Cd, and Ce. , Cl, Co, Cr, Cs, Cu, F, Fe, Ga, Hg, In, K, La, Li, Mg, Mn, N, Na, Nb, Nd, Ni, P, Pb, Rb, S, Sc Oxidation of at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table, such as Se, Si, Sn, Sr, Sb, Te, Ti, Tl, V, Y, Yb, Zr Compound oxide; layered double hydroxide; hydroxide; clay compound; solid solution; halide; carboxylate compound; carbonate; bicarbonate; nitrate; sulfate; Salt; phosphite; hypophosphite; borate; Ammonium salts; sulfide; onium compounds; hydrogen-absorbing compounds and the like.
Among these, an oxide of at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table; composite oxide; layered double hydroxide; hydroxide; clay compound; solid solution; Carboxylate compound; Carbonate; Sulfate; Sulfonate; Silicate; Phosphate; Borate; Ammonium salt; Sulfide; More preferably, an oxide of at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table; a composite oxide; a layered double hydroxide; a hydroxide; a clay compound; a solid solution; Sulfate compounds; sulfate salts; phosphate salts; borate salts; ammonium salts. That is, the other component is an oxide of at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table; composite oxide; layered double hydroxide; hydroxide; clay compound; The inclusion of a solid solution; a carboxylate compound; a sulfate; a sulfonate; a phosphate; a borate; an ammonium salt is also one preferred embodiment of the present invention.

上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物としては、具体的には、酸化銀、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ビスマス、ビスマス含有複合酸化物、酸化カルシウム、カルシウム含有複合酸化物、酸化カドミウム、酸化セリウム、セリウム含有複合酸化物、酸化コバルト、酸化クロム、酸化セシウム、酸化銅、酸化鉄、酸化ガリウム、酸化水銀、酸化インジウム、インジウム含有複合酸化物、酸化カリウム、酸化ランタン、酸化リチウム、酸化マグネシウム、一酸化マンガン、二酸化マンガン、酸化ナトリウム、酸化ニオブ、酸化ネオジウム、酸化鉛、酸化ルビジウム、酸化ケイ素、酸化リン、酸化錫、酸化スカンジウム、酸化ストロンチウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化テルル、酸化バナジウム、酸化イットリウム、酸化イッテルビウム、酸化ジルコニウム、酸化スカンジウムで安定化した酸化ジルコニウム、酸化イットリウムで安定化した酸化ジルコニウム、ジルコニウム含有複合酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化セリウム、水酸化セシウム、水酸化インジウム、水酸化カリウム、水酸化ランタン、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化マンガン、水酸化ナトリウム、水酸化ルビジウム、水酸化錫、水酸化アンチモン、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、塩化銀、塩化金酸、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化ルビジウム、塩化錫、酢酸銀、酢酸アルミニウム、酢酸リチウム、酢酸バリウム、酢酸ビスマス、酢酸カルシウム、酒石酸カルシウム、グルタミン酸カルシウム、酢酸カドミウム、酢酸セリウム、酢酸コバルト、酢酸クロム、酢酸セシウム、酢酸銅、酢酸鉄、酢酸ガリウム、酢酸水銀、酢酸インジウム、酢酸カリウム、酢酸ランタン、酢酸マグネシウム、酢酸マンガン、酢酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、グルタミン酸ナトリウム、酢酸ニオブ、酢酸ネオジウム、酢酸鉛、酢酸ルビジウム、酢酸錫、酢酸ストロンチウム、酢酸アンチモン、酢酸テルル、炭酸銀、炭酸アルミニウム、炭酸バリウム、炭酸ビスマス、炭酸カルシウム、炭酸セリウム、炭酸コバルト、炭酸セシウム、炭酸ガリウム、炭酸インジウム、炭酸カリウム、炭酸ランタン、炭酸リチウム、炭酸マグネシウム、炭酸ナトリウム、炭酸鉛、炭酸ルビジウム、炭酸錫、炭酸ストロンチウム、炭酸アンチモン、硫酸アルミニウム、硫酸バリウム、硫酸ビスマス、硫酸カルシウム、硫酸セシウム、硫酸セリウム、硫酸ガリウム、硫酸インジウム、硫酸カリウム、硫酸ランタン、硫酸リチウム、硫酸マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸鉛、硫酸ルビジウム、硫酸錫、硫酸ストロンチウム、硫酸アンチモン、硫酸チタン、硫酸テルル、硫酸バナジウム、硫酸ジルコニウム、リグニンスルホン酸カルシウム、リグニンスルホン酸ナトリウム、硝酸アルミニウム、硝酸バリウム、硝酸ビスマス、硝酸カルシウム、硝酸セシウム、硝酸セリウム、硝酸ガリウム、硝酸インジウム、硝酸カリウム、硝酸ランタン、硝酸リチウム、硝酸マグネシウム、硝酸ナトリウム、硝酸鉛、硝酸ルビジウム、硝酸錫、硝酸ストロンチウム、硝酸アンチモン、硝酸チタン、硝酸テルル、硝酸バナジウム、硝酸ジルコニウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸バリウム、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、金、銀、層状複水酸化物(ハイドロタルサイト等)、粘土化合物、リポライト、ヒドロキシアパタイト、酸化セリウム―酸化ジルコニウム等の固溶体、エトリンガイト、セメントが更に好ましい。 Specific examples of the compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table include silver oxide, aluminum oxide, barium oxide, bismuth oxide, and bismuth-containing composite oxidation. , Calcium oxide, calcium-containing composite oxide, cadmium oxide, cerium oxide, cerium-containing composite oxide, cobalt oxide, chromium oxide, cesium oxide, copper oxide, iron oxide, gallium oxide, mercury oxide, indium oxide, indium-containing composite Oxides, potassium oxide, lanthanum oxide, lithium oxide, magnesium oxide, manganese monoxide, manganese dioxide, sodium oxide, niobium oxide, neodymium oxide, lead oxide, rubidium oxide, silicon oxide, phosphorus oxide, tin oxide, scandium oxide, oxidation Strontium, antimony oxide, titanium oxide Tellurium oxide, vanadium oxide, yttrium oxide, ytterbium oxide, zirconium oxide, zirconium oxide stabilized with scandium oxide, zirconium oxide stabilized with yttrium oxide, zirconium-containing composite oxide, aluminum hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide , Strontium hydroxide, cerium hydroxide, cesium hydroxide, indium hydroxide, potassium hydroxide, lanthanum hydroxide, lithium hydroxide, magnesium hydroxide, manganese hydroxide, sodium hydroxide, rubidium hydroxide, tin hydroxide, water Antimony oxide, titanium hydroxide, zirconium hydroxide, silver chloride, chloroauric acid, lithium chloride, magnesium chloride, sodium chloride, rubidium chloride, tin chloride, silver acetate, aluminum acetate, lithium acetate, barium acetate, bisacetate Calcium acetate, calcium tartrate, calcium glutamate, cadmium acetate, cerium acetate, cobalt acetate, chromium acetate, cesium acetate, copper acetate, iron acetate, gallium acetate, mercury acetate, indium acetate, potassium acetate, lanthanum acetate, magnesium acetate, Manganese acetate, sodium acetate, sodium tartrate, sodium glutamate, niobium acetate, neodymium acetate, lead acetate, rubidium acetate, tin acetate, strontium acetate, antimony acetate, tellurium acetate, silver carbonate, aluminum carbonate, barium carbonate, bismuth carbonate, calcium carbonate , Cerium carbonate, cobalt carbonate, cesium carbonate, gallium carbonate, indium carbonate, potassium carbonate, lanthanum carbonate, lithium carbonate, magnesium carbonate, sodium carbonate, lead carbonate, rubidium carbonate, tin carbonate, charcoal Strontium acid, antimony carbonate, aluminum sulfate, barium sulfate, bismuth sulfate, calcium sulfate, cesium sulfate, cerium sulfate, gallium sulfate, indium sulfate, potassium sulfate, lanthanum sulfate, lithium sulfate, magnesium sulfate, sodium sulfate, lead sulfate, rubidium sulfate , Tin sulfate, strontium sulfate, antimony sulfate, titanium sulfate, tellurium sulfate, vanadium sulfate, zirconium sulfate, calcium lignin sulfonate, sodium lignin sulfonate, aluminum nitrate, barium nitrate, bismuth nitrate, calcium nitrate, cesium nitrate, cerium nitrate, Gallium nitrate, indium nitrate, potassium nitrate, lanthanum nitrate, lithium nitrate, magnesium nitrate, sodium nitrate, lead nitrate, rubidium nitrate, tin nitrate, strontium nitrate, glass Antimony, titanium nitrate, tellurium nitrate, vanadium nitrate, zirconium nitrate, potassium silicate, calcium silicate, magnesium silicate, barium silicate, lithium phosphate, sodium phosphate, potassium phosphate, calcium phosphate, magnesium phosphate, phosphoric acid Barium, lithium borate, sodium borate, potassium borate, magnesium borate, calcium borate, barium borate, gold, silver, layered double hydroxide (hydrotalcite, etc.), clay compound, lipolite, hydroxyapatite, A solid solution such as cerium oxide-zirconium oxide, ettringite, and cement are more preferable.

特に好ましくは、酸化銀、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化ビスマス、酸化カルシウム、酸化セリウム、酸化コバルト、酸化クロム、酸化セシウム、酸化ガリウム、酸化インジウム、酸化ランタン、一酸化マンガン、二酸化マンガン、酸化ニオブ、酸化鉛、酸化ルビジウム、酸化ケイ素、酸化リン、酸化錫、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化テルル、酸化バナジウム、酸化ジルコニウム、酸化スカンジウムで安定化した酸化ジルコニウム、酸化イットリウムで安定化した酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化セリウム、水酸化セシウム、水酸化インジウム、水酸化カリウム、水酸化ランタン、水酸化リチウム、水酸化マグネシウム、水酸化ナトリウム、水酸化ルビジウム、水酸化錫、水酸化ストロンチウム、水酸化アンチモン、水酸化チタン、水酸化ジルコニウム、塩化銀、塩化リチウム、塩化マグネシウム、塩化ナトリウム、塩化ルビジウム、塩化錫、酸化銀、酢酸バリウム、酢酸ビスマス、酢酸カルシウム、酢酸セシウム、酢酸ガリウム、酢酸インジウム、酢酸カリウム、酢酸セリウム、酢酸クロム、酢酸ランタン、酢酸リチウム、酢酸マグネシウム、酢酸ナトリウム、酢酸鉛、酢酸ルビジウム、酢酸錫、酢酸ストロンチウム、酢酸アンチモン、酢酸テルル、炭酸銀、炭酸バリウム、炭酸ビスマス、炭酸カルシウム、炭酸コバルト、炭酸セシウム、炭酸ガリウム、炭酸インジウム、炭酸鉛、炭酸錫、炭酸ストロンチウム、炭酸アンチモン、硫酸ビスマス、硫酸カルシウム、硫酸セシウム、硫酸ガリウム、硫酸インジウム、硫酸鉛、硫酸錫、硫酸アンチモン、硫酸チタン、硫酸テルル、硫酸バナジウム、硫酸ジルコニウム、リグニンスルホン酸カルシウム、リグニンスルホン酸ナトリウム、硝酸ビスマス、硝酸カルシウム、硝酸ガリウム、硝酸インジウム、硝酸鉛、硝酸錫、硝酸アンチモン、硝酸チタン、硝酸テルル、ケイ酸カリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸バリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸バリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、層状複水酸化物(ハイドロタルサイト等)、粘土化合物、リポライト、ヒドロキシアパタイト、酸化セリウム―酸化ジルコニウム等の固溶体、エトリンガイト、セメントである。
水酸化セリウム、水酸化ジルコニウム、層状複水酸化物(ハイドロタルサイト等)、ヒドロキシアパタイト、エトリンガイト等の化合物は、充放電時や充電状態での保存時の亜鉛極における水の分解副反応や自己放電、及び、亜鉛を含む負極活物質の溶解反応を抑制するだけではなく、アニオン伝導性を高める機能も担うものと考えられる。
また、亜鉛含有化合物を負極とし、後述する水含有電解液を使用した一次電池や二次電池の場合には、電解液へ更に、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、リン酸亜鉛、ピロリン酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、ケイ酸亜鉛、アルミン酸亜鉛、亜鉛金属、テトラヒドロキシ亜鉛イオン塩から選ばれる亜鉛化合物を少なくとも1種添加することが好ましい。これにより、充放電時の亜鉛極活物質の溶解に伴うシェイプチェンジやデンドライトといった電極活物質の形態変化の発生、成長や不動態の形成、及び、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電を更に抑制することができる。この場合には、上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素は亜鉛以外の元素を使用することになる。電解液中の上記亜鉛化合物は、0.0001mol/L〜飽和濃度であることが好ましい。
Particularly preferably, silver oxide, aluminum oxide, barium oxide, bismuth oxide, calcium oxide, cerium oxide, cobalt oxide, chromium oxide, cesium oxide, gallium oxide, indium oxide, lanthanum oxide, manganese monoxide, manganese dioxide, niobium oxide, Lead oxide, rubidium oxide, silicon oxide, phosphorus oxide, tin oxide, antimony oxide, titanium oxide, tellurium oxide, vanadium oxide, zirconium oxide, zirconium oxide stabilized with scandium oxide, zirconium oxide stabilized with yttrium oxide, hydroxide Aluminum, barium hydroxide, calcium hydroxide, cerium hydroxide, cesium hydroxide, indium hydroxide, potassium hydroxide, lanthanum hydroxide, lithium hydroxide, magnesium hydroxide, sodium hydroxide, rubidium hydroxide, tin hydroxide, Strontium oxide, antimony hydroxide, titanium hydroxide, zirconium hydroxide, silver chloride, lithium chloride, magnesium chloride, sodium chloride, rubidium chloride, tin chloride, silver oxide, barium acetate, bismuth acetate, calcium acetate, cesium acetate, gallium acetate , Indium acetate, potassium acetate, cerium acetate, chromium acetate, lanthanum acetate, lithium acetate, magnesium acetate, sodium acetate, lead acetate, rubidium acetate, tin acetate, strontium acetate, antimony acetate, tellurium acetate, silver carbonate, barium carbonate, carbonate Bismuth, calcium carbonate, cobalt carbonate, cesium carbonate, gallium carbonate, indium carbonate, lead carbonate, tin carbonate, strontium carbonate, antimony carbonate, bismuth sulfate, calcium sulfate, cesium sulfate, gallium sulfate, indium sulfate Lead sulfate, tin sulfate, antimony sulfate, titanium sulfate, tellurium sulfate, vanadium sulfate, zirconium sulfate, calcium lignin sulfonate, sodium lignin sulfonate, bismuth nitrate, calcium nitrate, gallium nitrate, indium nitrate, lead nitrate, tin nitrate, nitric acid Antimony, titanium nitrate, tellurium nitrate, potassium silicate, calcium silicate, magnesium silicate, barium silicate, sodium phosphate, potassium phosphate, calcium phosphate, magnesium phosphate, barium phosphate, sodium borate, potassium borate, Magnesium borate, calcium borate, barium borate, layered double hydroxide (hydrotalcite, etc.), clay compound, lipolite, hydroxyapatite, cerium oxide-zirconium oxide solid solution, ettringite, cement is there.
Compounds such as cerium hydroxide, zirconium hydroxide, layered double hydroxides (hydrotalcite, etc.), hydroxyapatite, ettringite, etc. are used for decomposition reactions and self-decomposition of water at the zinc electrode during charge / discharge and storage in the charged state. It is considered that not only the discharge and the dissolution reaction of the negative electrode active material containing zinc are suppressed, but also the function of increasing the anion conductivity is assumed.
In addition, in the case of a primary battery or a secondary battery using a zinc-containing compound as a negative electrode and a water-containing electrolyte described later, further to the electrolyte, zinc oxide, zinc hydroxide, zinc phosphate, zinc pyrophosphate, boron It is preferable to add at least one zinc compound selected from zinc acid, zinc silicate, zinc aluminate, zinc metal, and tetrahydroxy zinc ion salt. As a result, changes in the shape of the electrode active material such as shape change and dendrite accompanying the dissolution of the zinc electrode active material during charge and discharge, formation of growth and passivation, and self-retention during charging and storage in the charged state Discharge can be further suppressed. In this case, elements other than zinc are used as at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table. The zinc compound in the electrolytic solution is preferably from 0.0001 mol / L to a saturated concentration.

また、上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物を、ナノ粒子化等により、上記亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤と同様に平均粒子径の小さいものとすると、上述した電解液に水含有電解液を使用した場合に起こる副反応を、更に効果的に抑制することができることとなり好ましい。上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物は、上記亜鉛負極合剤調製前後、又は、上記亜鉛負極合剤調製時に、上記亜鉛含有化合物、導電助剤、有機化合物及び有機化合物塩の少なくとも1種に、担持、共沈、合金化、固溶化してもよいし、混錬してもよい。ゾル−ゲル法により調製しても良い。
このように、上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物は、平均粒子径が1000μm以下であるものが好ましく、より好ましくは、200μm以下であり、更に好ましくは、100μm以下であり、特に好ましくは、75μm以下であり、最も好ましくは、20μm以下である。一方、平均粒子径の下限値としては、1nmであることが好ましい。上記平均粒子径は、上述した亜鉛含有化合物及び導電助剤の平均粒子径と同様に測定することができる。
粒子の形状としては、微粉状、粉状、粒状、顆粒状、鱗片状、多面体状、ロッド状等が挙げられる。なお、平均粒子径が上述のような範囲の粒子は、例えば、粒子をボールミル等により粉砕し、得られた粗粒子を分散剤に分散させて所望の粒子径にした後に乾固する方法や、該粗粒子をふるい等にかけて粒子径を選別する方法のほか、粒子を製造する段階で調製条件を最適化し、所望の粒径の(ナノ)粒子を得る方法等により製造することが可能である。
Moreover, the compound which has at least 1 element selected from the group which consists of an element which belongs to the 1st-17th group of the said periodic table is converted into a nanoparticulate etc., and the same as the said zinc containing compound and / or a conductive support agent. If the average particle diameter is small, side reactions that occur when a water-containing electrolytic solution is used as the above-described electrolytic solution can be further effectively suppressed. The compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table is the zinc-containing compound before or after the preparation of the zinc negative electrode mixture or during the preparation of the zinc negative electrode mixture. In addition, at least one of a conductive additive, an organic compound, and an organic compound salt may be supported, coprecipitated, alloyed, solidified, or kneaded. It may be prepared by a sol-gel method.
Thus, the compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table preferably has an average particle diameter of 1000 μm or less, more preferably 200 μm or less. More preferably, it is 100 μm or less, particularly preferably 75 μm or less, and most preferably 20 μm or less. On the other hand, the lower limit of the average particle diameter is preferably 1 nm. The average particle diameter can be measured in the same manner as the average particle diameter of the zinc-containing compound and the conductive auxiliary agent described above.
Examples of the shape of the particles include fine powder, powder, granule, granule, scale, polyhedron, and rod. In addition, the particles having an average particle size in the above-described range are, for example, a method of pulverizing particles with a ball mill or the like, dispersing the obtained coarse particles in a dispersant to obtain a desired particle size, In addition to the method of selecting the particle diameter by sieving the coarse particles, etc., it is possible to optimize the preparation conditions at the stage of producing the particles to obtain (nano) particles having a desired particle diameter.

上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物は、比表面積が0.01m/g以上であることが好ましく、より好ましくは、0.1m/g以上であり、更に好ましくは、0.5m/g以上である。一方、比表面積の上限値としては、200m/gであることが好ましい。上記比表面積は、上述した亜鉛含有化合物及び導電助剤の比表面積と同様に測定することができる。 The compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table preferably has a specific surface area of 0.01 m 2 / g or more, more preferably 0.8. 1 m 2 / g or more, more preferably 0.5 m 2 / g or more. On the other hand, the upper limit value of the specific surface area is preferably 200 m 2 / g. The specific surface area can be measured in the same manner as the specific surface areas of the zinc-containing compound and the conductive additive described above.

上記有機化合物、有機化合物塩としては、ポリ(メタ)アクリル酸部位含有ポリマー、ポリ(メタ)アクリル酸塩部位含有ポリマー、ポリ(メタ)アクリル酸エステル部位含有ポリマー、ポリ(α−ヒドロキシメチルアクリル酸塩)部位含有ポリマー、ポリ(α−ヒドロキシメチルアクリル酸エステル)部位含有ポリマー、ポリアクリロニトリル部位含有ポリマー、ポリアクリルアミド部位含有ポリマー、ポリ塩化ビニル部位含有ポリマー、ポリビニルアルコール部位含有ポリマー、ポリエチレンオキシド部位含有ポリマー、ポリプロピレンオキシド部位含有ポリマー、ポリブテンオキシド部位含有ポリマー、エポキシ開環部位含有ポリマー、ポリエチレン部位含有ポリマー、ポリプロピレン部位含有ポリマー、ポリブテン部位含有ポリマー、ポリイソプレノール部位含有ポリマー、ポリメタリルアルコール部位含有ポリマー、ポリアリルアルコール部位含有ポリマー、ポリヘキセン部位含有ポリマー、ポリオクテン部位含有ポリマー、ポリブタジエン部位含有ポリマー、ポリイソプレン部位含有ポリマー、ポリスチレンに代表される芳香環部位含有ポリマー、ポリマレイミド部位含有ポリマー、ポリビニルピロリドン部位含有ポリマー、ポリアセチレン部位含有ポリマー、ポリエーテルケトン部位含有ポリマー、ケトン基部位含有ポリマー、エーテル基部位含有ポリマー、スルフィド基含有ポリマー、スルホン基含有ポリマー、カルバメート基含有ポリマー、チオカルバメート基含有ポリマー、カルバミド基含有ポリマー、チオカルバミド基含有ポリマー、チオカルボン酸(塩)基含有ポリマー、エステル基含有ポリマー、環化重合部位含有ポリマー、アナルゲン、ベンゼン、トリヒドロキシベンゼン、トルエン、ピペロンアルデヒド、リグニン、カーボワックス、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)等に代表される人工ゴム、寒天、カルバゾール、アミノ酸、アミノ酸塩、グルタル酸、グルタル酸塩、ベタイン部位含有化合物、ゼラチン、トリアルキルリン酸、石鹸、石鹸誘導体、セルロース、酢酸セルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、デキストリン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチレングリコール、エチレングリコールオリゴマー、ポリエチレングリコール鎖含有化合物、ポリプロピレングリコール鎖含有化合物、ポリブテングリコール鎖含有化合物、ポリアセチレン部位含有ポリマー、ポリエチレンイミン等のアミノ基含有ポリマー、ポリアミド部位含有ポリマー、ポリペプチド部位含有ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン部位含有ポリマー、ポリフッ化ビニリデン部位含有ポリマー、ポリ(無水)マレイン酸部位含有ポリマー、ポリマレイン酸塩部位含有ポリマー、ポリ(無水)イタコン酸部位含有ポリマー、ポリイタコン酸塩部位含有ポリマー、ポリメチレングルタル酸部位含有ポリマー、ポリメチレングルタル酸塩部位含有ポリマー、ポリメチレンラクトン部位含有ポリマー、水酸基含有ポリマー、陽イオン・陰イオン交換膜等に使用されるイオン交換性重合体、スルホン酸塩、ポリ(2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロパンスルホン酸ナトリウム)・ポリ(メタリルスルホン酸ナトリウム)・ポリ(2−スルホエチルメタクリル酸ナトリウム)・ポリ(イソプレンスルホン酸ナトリウム)・ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム)・ポリスチレンスルホン酸・ポリビニルスルホン酸ナトリウム等に代表されるスルホン酸塩部位含有ポリマー、第四級アンモニウム塩、第四級アンモニウム塩部位含有ポリマー、第四級ホスホニウム塩、第四級ホスホニウム塩部位含有ポリマー、イソシアン酸部位含有ポリマー、イソシアネート基含有ポリマー、チオイソシアネート基含有ポリマー、イミド基部位含有ポリマー、スルホンイミド基部位含有ポリマー、エポキシ基部位含有ポリマー、オキセタン基部位含有ポリマー、水酸基部位含有ポリマー、液晶、液晶部位含有ポリマー、複素環、及び/又は、イオン化した複素環部位含有ポリマー、ポリマーアロイ、ヘテロ原子含有ポリマー、低分子量界面活性剤等が挙げられる。上記有機化合物及び有機化合物塩は、1種でも2種以上でも使用することができる。また、上記有機化合物及び有機化合物塩がポリマーの場合には、官能基は主鎖にあっても側鎖にあってもよく、主鎖が一部架橋されていてもよい。 Examples of the organic compound and organic compound salt include poly (meth) acrylic acid moiety-containing polymer, poly (meth) acrylate moiety-containing polymer, poly (meth) acrylate ester moiety-containing polymer, poly (α-hydroxymethylacrylic acid) Salt) site-containing polymer, poly (α-hydroxymethyl acrylate) site-containing polymer, polyacrylonitrile site-containing polymer, polyacrylamide site-containing polymer, polyvinyl chloride site-containing polymer, polyvinyl alcohol site-containing polymer, polyethylene oxide site-containing polymer , Polypropylene oxide moiety-containing polymer, polybutene oxide moiety-containing polymer, epoxy ring-opening moiety-containing polymer, polyethylene moiety-containing polymer, polypropylene moiety-containing polymer, polybutene moiety-containing polymer, Polyisoprenol moiety-containing polymer, polymethallyl alcohol moiety-containing polymer, polyallyl alcohol moiety-containing polymer, polyhexene moiety-containing polymer, polyoctene moiety-containing polymer, polybutadiene moiety-containing polymer, polyisoprene moiety-containing polymer, aromatic ring represented by polystyrene Site-containing polymer, polymaleimide site-containing polymer, polyvinylpyrrolidone site-containing polymer, polyacetylene site-containing polymer, polyetherketone site-containing polymer, ketone group site-containing polymer, ether group site-containing polymer, sulfide group-containing polymer, sulfone group-containing polymer, Carbamate group-containing polymer, thiocarbamate group-containing polymer, carbamide group-containing polymer, thiocarbamide group-containing polymer, thiocarboxylic acid (salt) group Artificial rubbers typified by organic polymer, ester group-containing polymer, cyclopolymerization site-containing polymer, analgen, benzene, trihydroxybenzene, toluene, piperonaldehyde, lignin, carbowax, natural rubber, styrene butadiene rubber (SBR), etc. , Agar, carbazole, amino acid, amino acid salt, glutaric acid, glutarate, betaine moiety-containing compound, gelatin, trialkyl phosphate, soap, soap derivative, cellulose, cellulose acetate, hydroxyalkyl cellulose, dextrin, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose , Ethylene glycol, ethylene glycol oligomer, polyethylene glycol chain-containing compound, polypropylene glycol chain-containing compound, polybutene glycol chain-containing compound, polyacetate Rene moiety-containing polymer, amino group-containing polymer such as polyethyleneimine, polyamide moiety-containing polymer, polypeptide moiety-containing polymer, polytetrafluoroethylene moiety-containing polymer, polyvinylidene fluoride moiety-containing polymer, poly (anhydride) maleic acid moiety-containing polymer, Polymaleate moiety-containing polymer, poly (anhydride) itaconic acid moiety-containing polymer, polyitaconate moiety-containing polymer, polymethylene glutarate moiety-containing polymer, polymethylene glutarate moiety-containing polymer, polymethylene lactone moiety-containing polymer, hydroxyl group-containing Polymers, ion exchange polymers used for cation / anion exchange membranes, sulfonates, poly (sodium 2-hydroxy-3-allyloxypropanesulfonate), poly (methallylsulfonate sodium) Um), poly (sodium 2-sulfoethyl methacrylate), poly (sodium isoprene sulfonate), poly (sodium 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonate), polystyrene sulfonic acid, sodium polyvinyl sulfonate, etc. Sulfonate moiety-containing polymer, quaternary ammonium salt, quaternary ammonium salt moiety-containing polymer, quaternary phosphonium salt, quaternary phosphonium salt moiety-containing polymer, isocyanate group-containing polymer, isocyanate group-containing polymer, thioisocyanate Group-containing polymer, imide group site-containing polymer, sulfonimide group site-containing polymer, epoxy group site-containing polymer, oxetane group site-containing polymer, hydroxyl group site-containing polymer, liquid crystal, liquid crystal site-containing polymer, heterocyclic ring, and / or On of the heterocyclic ring moiety containing polymer, polymer alloy, heteroatom-containing polymers, low molecular weight surfactants. The above organic compounds and organic compound salts can be used alone or in combination of two or more. When the organic compound and the organic compound salt are polymers, the functional group may be in the main chain or in the side chain, and the main chain may be partially crosslinked.

なお、有機化合物、有機化合物塩がポリマーの場合には、ポリマーの構成単位に該当するモノマーより、ラジカル重合、ラジカル(交互)共重合、アニオン重合、アニオン(交互)共重合、カチオン重合、カチオン(交互)共重合、グラフト重合、グラフト(交互)共重合、リビング重合、リビング(交互)共重合、分散重合、乳化重合、懸濁重合、開環重合、環化重合、光、紫外線や電子線照射による重合等により得ることができる。この際、上記亜鉛含有化合物粒子、導電助剤粒子、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物を、ポリマー内、及び/又は、表面上に取り込んで、一つの粒子を形成することも可能である。また、上記ポリマーは、電解液中で加水分解等の反応を起こしても良い。
有機化合物、有機化合物塩は、粒子の分散性を向上させると共に、粒子同士や粒子と集電体とを結着させる結着剤や、増粘剤、及び、亜鉛極の活物質形態変化や不動態形成の抑制、亜鉛極の活物質の溶解抑制、親疎水性バランスの向上、アニオン伝導性向上、電子伝導性向上といった効果を発現する材料としての働きが期待され、また、水含有電解液を用いた場合には、熱力学的に通常起こり得る、水の分解反応が進行して水素が発生する充放電時の副反応、亜鉛極活物質の形態変化や不動態形成及び腐食反応、並びに、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電を抑制し、充放電特性やクーロン効率、及び、電池の保存安定性を格段に向上する働きも担うことになる。この効果の要因の一つは、有機化合物、有機化合物塩が亜鉛含有化合物上の表面を好適に覆ったり吸着したり、あるいは、亜鉛含有化合物との化学的な相互作用が発現すること等に由来するものと考えられる。このような効果が有機化合物、有機化合物塩に見られることは、本発明において新たに見出された。
When the organic compound or organic compound salt is a polymer, radical polymerization, radical (alternate) copolymerization, anion polymerization, anion (alternate) copolymerization, cationic polymerization, cation (cation) (cation ( (Alternate) copolymerization, graft polymerization, graft (alternate) copolymerization, living polymerization, living (alternate) copolymerization, dispersion polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization, ring-opening polymerization, cyclization polymerization, light, ultraviolet light and electron beam irradiation Can be obtained by polymerization or the like. At this time, the compound containing at least one element selected from the group consisting of the zinc-containing compound particles, the conductive auxiliary agent particles, and the elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table, in the polymer and / or on the surface It is also possible to form a single particle. In addition, the polymer may cause a reaction such as hydrolysis in the electrolytic solution.
Organic compounds and organic compound salts not only improve the dispersibility of particles, but also bind the particles, the particles and the current collector, the thickener, and the zinc electrode active material. It is expected to function as a material that exhibits effects such as suppression of kinetic formation, suppression of dissolution of the active material of the zinc electrode, improvement of hydrophilicity / hydrophobicity balance, improvement of anion conductivity, and improvement of electron conductivity. If this occurs, side reactions during charging and discharging, where hydrogen decomposition occurs as a result of the water decomposition reaction that normally occurs thermodynamically, morphological changes and passive formation and corrosion reactions of zinc electrode active materials, and charging It also serves to suppress self-discharge during storage in a state or in a charged state, and to significantly improve charge / discharge characteristics, coulomb efficiency, and storage stability of the battery. One of the factors of this effect is that organic compounds and organic compound salts suitably cover or adsorb the surface on zinc-containing compounds, or that chemical interactions with zinc-containing compounds are manifested. It is thought to do. It was newly found in the present invention that such an effect is seen in organic compounds and organic compound salts.

上記有機化合物、有機化合物塩として好ましくは、ポリ(メタ)アクリル酸部位含有ポリマー、ポリ(メタ)アクリル酸塩部位含有ポリマー、ポリ(メタ)アクリル酸エステル部位含有ポリマー、ポリ(α−ヒドロキシメチルアクリル酸塩)部位含有ポリマー、ポリアクリロニトリル部位含有ポリマー、ポリアクリルアミド部位含有ポリマー、ポリ(N,N−ジアルキルアクリルアミド)部位含有ポリマー、ポリビニルアルコール部位含有ポリマー、ポリエチレンオキシド部位含有ポリマー、ポリプロピレンオキシド部位含有ポリマー、ポリブテンオキシド部位含有ポリマー、エポキシ開環部位含有ポリマー、ポリエチレン部位含有ポリマー、ポリプロピレン部位含有ポリマー、ポリブテン部位含有ポリマー、ポリイソプレノール部位含有ポリマー、ポリメタリルアルコール部位含有ポリマー、ポリアリルアルコール部位含有ポリマー、ポリブタジエン部位含有ポリマー、ポリイソプレン部位含有ポリマー、ポリスチレンに代表される芳香環部位含有ポリマー、ポリビニルピロリドン部位含有ポリマー、ポリアセチレン部位含有ポリマー、ポリエーテルケトン部位含有ポリマー、ケトン基部位含有ポリマー、エーテル基部位含有ポリマー、カルバメート基部位含有ポリマー、チオカルバメート基部位含有ポリマー、カルバミド基部位含有ポリマー、チオカルバミド基部位含有ポリマー、エステル基含有ポリマー、環化重合部位含有ポリマー、ポリビニルアルコール部位含有ポリマー、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム(SBR)等に代表される人工ゴム、寒天、リグニン、カーボワックス、カルバゾール、アミノ酸、アミノ酸塩、グルタル酸、グルタル酸塩、ベタイン部位含有化合物、ゼラチン、トリアルキルリン酸、石鹸、石鹸誘導体、セルロース、酢酸セルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、デキストリン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、エチレングリコール、エチレングリコールオリゴマー、ポリエチレングリコール鎖含有化合物、ポリプロピレングリコール鎖含有化合物、ポリブテングリコール鎖含有化合物、ポリエチレンイミン等のアミノ基含有ポリマー、ポリアミド部位含有ポリマー、ポリペプチド部位含有ポリマー、ポリテトラフルオロエチレン部位含有ポリマー、ポリフッ化ビニリデン部位含有ポリマー、ポリマレイン酸塩部位含有ポリマー、ポリイタコン酸塩部位含有ポリマー、陽イオン・陰イオン交換膜等に使用されるイオン交換性重合体、スルホン酸塩基含有ポリマー、ポリ(2−ヒドロキシ−3−アリルオキシプロパンスルホン酸ナトリウム)・ポリ(メタリルスルホン酸ナトリウム)・ポリ(2−スルホエチルメタクリル酸ナトリウム)・ポリ(イソプレンスルホン酸ナトリウム)・ポリ(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸ナトリウム)・ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、ポリビニルスルホン酸ナトリウム等に代表されるスルホン酸塩部位含有ポリマー、第四級アンモニウム塩、第四級アンモニウム塩部位含有ポリマー、第四級ホスホニウム塩、第四級ホスホニウム塩部位含有ポリマー、複素環、及び/又は、イオン化した複素環部位含有ポリマー、ポリマーアロイ、ヘテロ原子含有ポリマーである。 Preferably, the organic compound or organic compound salt is a poly (meth) acrylic acid moiety-containing polymer, a poly (meth) acrylate moiety-containing polymer, a poly (meth) acrylic ester moiety-containing polymer, or poly (α-hydroxymethylacrylic). Acid salt) site-containing polymer, polyacrylonitrile site-containing polymer, polyacrylamide site-containing polymer, poly (N, N-dialkylacrylamide) site-containing polymer, polyvinyl alcohol site-containing polymer, polyethylene oxide site-containing polymer, polypropylene oxide site-containing polymer, Polybutene oxide moiety-containing polymer, epoxy ring-opening moiety-containing polymer, polyethylene moiety-containing polymer, polypropylene moiety-containing polymer, polybutene moiety-containing polymer, polyisoprenol moiety-containing polymer Polymer, polymethallyl alcohol moiety-containing polymer, polyallyl alcohol moiety-containing polymer, polybutadiene moiety-containing polymer, polyisoprene moiety-containing polymer, aromatic ring moiety-containing polymer represented by polystyrene, polyvinylpyrrolidone moiety-containing polymer, polyacetylene moiety-containing polymer, Polyetherketone site-containing polymer, ketone group site-containing polymer, ether group site-containing polymer, carbamate group site-containing polymer, thiocarbamate group site-containing polymer, carbamide group site-containing polymer, thiocarbamide group site-containing polymer, ester group-containing polymer, Cyclic polymerization site-containing polymer, polyvinyl alcohol site-containing polymer, natural rubber, artificial rubber typified by styrene butadiene rubber (SBR), agar, lignin, carbowa , Carbazole, amino acid, amino acid salt, glutaric acid, glutarate, betaine site-containing compound, gelatin, trialkyl phosphate, soap, soap derivative, cellulose, cellulose acetate, hydroxyalkyl cellulose, dextrin, carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, Ethylene glycol, ethylene glycol oligomer, polyethylene glycol chain-containing compound, polypropylene glycol chain-containing compound, polybutene glycol chain-containing compound, amino group-containing polymer such as polyethyleneimine, polyamide site-containing polymer, polypeptide site-containing polymer, polytetrafluoroethylene site -Containing polymer, polyvinylidene fluoride moiety-containing polymer, polymaleate moiety-containing polymer, polyitaconate moiety Polymers, ion-exchangeable polymers used for cation / anion exchange membranes, sulfonate group-containing polymers, poly (2-hydroxy-3-allyloxypropane sulfonate sodium) / poly (sodium methallyl sulfonate) ) ・ Poly (sodium 2-sulfoethyl methacrylate) ・ Poly (sodium isoprene sulfonate) ・ Poly (sodium 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonate) ・ Polystyrene sulfonate sodium, polyvinyl sulfonate sodium, etc. Sulfonate moiety-containing polymer, quaternary ammonium salt, quaternary ammonium salt moiety-containing polymer, quaternary phosphonium salt, quaternary phosphonium salt moiety-containing polymer, heterocycle and / or ionized heterocycle moiety Polymer, polymer alloy, f It is a Russian atom-containing polymer.

本発明の亜鉛負極合剤は、上記亜鉛含有化合物、導電助剤と共に、必要に応じて、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種を混合して調製することができる。混合には、ミキサー、ブレンダー、ニーダー、ビーズミル、レディミル、ボールミル等を使用することができる。混合の際、水や、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリドン等の有機溶剤、又は水と有機溶剤の混合溶剤を加えても良い。混合した後、粒子を所望の粒子径に揃えるために、ふるいにかける等の操作を行っても良い。混合は、固体成分に水や有機溶剤等の液体成分を加えて行う湿式法、又は液体成分を加えずに固体成分のみで行う乾式法のいずれの方法で行っても良い。混合を湿式法で行った場合は、混合した後、乾燥により水や有機溶剤等の液体成分を除去しても良い。混合は、湿式法と乾式法を組み合わせて行うこともできる。例えば、亜鉛含有化合物と、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物とを湿式法で混合した後、乾燥により液体成分を除去して得られる固体の混合物と、導電助剤とを乾式法で混合して、亜鉛負極合剤を調製しても良い。 The zinc negative electrode mixture of the present invention is a compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table, if necessary, together with the zinc-containing compound and the conductive assistant. It can be prepared by mixing at least one selected from the group consisting of organic compounds and organic compound salts. For mixing, a mixer, blender, kneader, bead mill, ready mill, ball mill, or the like can be used. During mixing, water, an organic solvent such as methanol, ethanol, propanol, isopropanol, tetrahydrofuran, N-methylpyrrolidone, or a mixed solvent of water and an organic solvent may be added. After mixing, operations such as sieving may be performed in order to align the particles with a desired particle size. Mixing may be performed by either a wet method in which a liquid component such as water or an organic solvent is added to the solid component, or a dry method in which only the solid component is added without adding the liquid component. When mixing is performed by a wet method, after mixing, liquid components such as water and organic solvent may be removed by drying. Mixing can also be performed by combining a wet method and a dry method. For example, it is obtained by mixing a zinc-containing compound and a compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table by a wet method and then removing the liquid component by drying. The zinc negative electrode mixture may be prepared by mixing the obtained solid mixture and the conductive additive by a dry method.

本発明の亜鉛電極は、上記亜鉛負極合剤を用いて形成されてなるものである。このような本発明の亜鉛負極合剤を用いて形成される亜鉛電極もまた、本発明の1つである。本発明の亜鉛電極は、負極として用いられることが好ましい。以下においては、負極として用いられる本発明の亜鉛電極を本発明の亜鉛負極ともいう。
本発明の亜鉛負極は、電池のサイクル特性、レート特性、及び、クーロン効率を向上させることができるものとなる。
The zinc electrode of the present invention is formed using the above zinc negative electrode mixture. A zinc electrode formed using such a zinc negative electrode mixture of the present invention is also one aspect of the present invention. The zinc electrode of the present invention is preferably used as a negative electrode. Below, the zinc electrode of this invention used as a negative electrode is also called the zinc negative electrode of this invention.
The zinc negative electrode of the present invention can improve battery cycle characteristics, rate characteristics, and coulomb efficiency.

上記亜鉛負極の調製方法としては、例えば、次のような方法が挙げられる。
上述した調製方法により、本発明の亜鉛負極合剤を、スラリー又はペースト混合物として得る。次に、得られたスラリー又はペースト混合物を、集電体の上に、できる限り膜厚が一定になるように塗工、圧着又は接着する。
上記集電体としては、銅箔、電解銅、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等を添加した銅箔、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等によりメッキされた銅箔、銅メッシュ、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等を添加した銅メッシュ、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等によりメッキされた銅メッシュ、発泡銅、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等を添加した発泡銅、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等によりメッキされた発泡銅、銅合金、ニッケル箔、ニッケルメッシュ、耐食性ニッケル、Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等を添加したニッケルメッシュ、Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等によりメッキされたニッケルメッシュ、亜鉛金属、耐食性亜鉛金属、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等を添加した亜鉛金属、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等によりメッキされた亜鉛金属、亜鉛箔、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等を添加した亜鉛箔、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等によりメッキされた亜鉛箔、亜鉛メッシュ、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等を添加した亜鉛メッシュ、Ni・Sn・Pb・Hg・Bi・In・Tl・炭素等によりメッキされた亜鉛メッシュ、銀、アルカリ電池や空気亜鉛電池に使用される集電体材料等が挙げられる。
Examples of the method for preparing the zinc negative electrode include the following methods.
By the preparation method described above, the zinc negative electrode mixture of the present invention is obtained as a slurry or a paste mixture. Next, the obtained slurry or paste mixture is coated, pressure-bonded or bonded on the current collector so that the film thickness is as constant as possible.
As the current collector, copper foil, electrolytic copper, copper foil added with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc., Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon Copper foil plated with copper, copper mesh, Ni / Sn / Pb / Hg / Bi / In / Tl / carbon added copper mesh, Ni / Sn / Pb / Hg / Bi / In / Tl / carbon, etc. Plated copper mesh, foamed copper, foamed copper added with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc., plated with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc. Copper foam, copper alloy, nickel foil, nickel mesh, corrosion-resistant nickel, nickel mesh with Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc., Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc. Ni plated by Lumesh, zinc metal, corrosion resistant zinc metal, zinc metal with addition of Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc., plated with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc. Zinc metal, zinc foil, zinc foil added with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc., zinc plated with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc. Foil, zinc mesh, zinc mesh added with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc., zinc mesh plated with Ni, Sn, Pb, Hg, Bi, In, Tl, carbon, etc. Examples include current collector materials used for silver, alkaline batteries and air zinc batteries.

上記スラリー又はペースト混合物は、集電体の片面に塗工、圧着又は接着してもよいし、両面に塗工、圧着又は接着してもよい。塗工中、及び/又は、塗工後、0〜250℃で乾燥する。乾燥温度としてより好ましくは、15〜200℃である。乾燥は真空乾燥で行っても良い。乾燥時間は、5分間〜48時間であることが好ましい。塗工と乾燥の工程を繰り返し行ってもよい。また、乾燥後に0.01〜20tの圧力で、ロールプレス機等によりプレスを行うことが好ましい。プレスする圧力としてより好ましくは、0.1〜15tの圧力である。プレス時に、10〜500℃の温度をかけても良い。 The slurry or paste mixture may be applied, pressed or adhered to one side of the current collector, or may be applied, pressed or bonded to both sides. It dries at 0-250 degreeC during coating and / or after coating. More preferably, it is 15-200 degreeC as drying temperature. Drying may be performed by vacuum drying. The drying time is preferably 5 minutes to 48 hours. You may repeat the process of coating and drying. Moreover, it is preferable to press with a roll press machine etc. at the pressure of 0.01-20 t after drying. More preferably, the pressing pressure is 0.1 to 15 t. You may apply the temperature of 10-500 degreeC at the time of a press.

このようにして得られた亜鉛負極(亜鉛合剤電極)は、特に二次電池用負極として使用した場合に、亜鉛負極内における電流の集中や水の分解を抑制することになり、電極活物質のシェイプチェンジやデンドライトといった形態変化、溶解、腐食、不動態形成による劣化や、充放電時の水素・酸素の発生、及び、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電を最大限に抑制することができる。
亜鉛負極の膜厚は、電池構成や集電体からの活物質の剥離抑制等の点から1nm〜1000μmであることが好ましい。より好ましくは、10nm〜100μmであり、更に好ましくは、20nm〜50μmである。
The thus obtained zinc negative electrode (zinc mixture electrode) suppresses current concentration and water decomposition in the zinc negative electrode, particularly when used as a negative electrode for a secondary battery. To minimize deterioration due to morphological changes such as shape change and dendrite, dissolution, corrosion, passive formation, generation of hydrogen / oxygen during charge / discharge, and self-discharge during charge and storage in charge can do.
The film thickness of the zinc negative electrode is preferably 1 nm to 1000 μm from the viewpoint of the battery configuration and the suppression of peeling of the active material from the current collector. More preferably, it is 10 nm-100 micrometers, More preferably, it is 20 nm-50 micrometers.

本発明の亜鉛電極を用いた電池は、電解液として特に水含有電解液を用いることができるために、安全性の高い電池を得ることができる。
本発明の亜鉛電極を負極として用いた電池の形態としては、一次電池;充放電が可能な二次電池(蓄電池);メカニカルチャージ(亜鉛負極の機械的な交換)の利用;本発明の亜鉛負極と後述のような正極活物質より構成される正極とは別の第3極(例えば、充放電中に発生する酸素を除去する極)の利用等、いずれの形態であっても良い。好ましくは二次電池(蓄電池)である。
このように、本発明の亜鉛電極を有してなる電池も、本発明の1つである。
Since the battery using the zinc electrode of the present invention can use a water-containing electrolyte as the electrolyte, a highly safe battery can be obtained.
The form of the battery using the zinc electrode of the present invention as a negative electrode is as follows: primary battery; rechargeable secondary battery (storage battery); use of mechanical charge (mechanical replacement of zinc negative electrode); zinc negative electrode of the present invention In addition, any form such as use of a third electrode (for example, an electrode for removing oxygen generated during charge / discharge) different from the positive electrode composed of the positive electrode active material as described later may be used. A secondary battery (storage battery) is preferable.
Thus, a battery having the zinc electrode of the present invention is also one aspect of the present invention.

上記本発明の電池は、上記亜鉛負極以外に、正極活物質、電解液等を含むことができる。また、電解液としては、後述のように水含有電解液が好ましい。
そこで、本発明の亜鉛負極、正極活物質、及び、水含有電解液を有してなる電池も、本発明の1つである。本発明の電池は、これらの各成分をそれぞれ1種含むものであってもよいし、2種以上を含んでいてもよい。
The battery of the present invention can contain a positive electrode active material, an electrolytic solution and the like in addition to the zinc negative electrode. Moreover, as an electrolyte solution, a water-containing electrolyte solution is preferable as described later.
Therefore, a battery comprising the zinc negative electrode, the positive electrode active material, and the water-containing electrolyte of the present invention is also one aspect of the present invention. The battery of the present invention may include one of each of these components, or may include two or more.

上記正極活物質としては、一次電池や二次電池の正極活物質として通常用いられるものを用いることができ、特に制限されないが、例えば、酸素(酸素が正極活物質となる場合、正極は、酸素の還元や水の酸化が可能なペロブスカイト型化合物、コバルト含有化合物、鉄含有化合物、銅含有化合物、マンガン含有化合物、バナジウム含有化合物、ニッケル含有化合物、イリジウム含有化合物、白金含有化合物等より構成される空気極となる);オキシ水酸化ニッケル、水酸化ニッケル、コバルト含有水酸化ニッケル等のニッケル含有化合物;二酸化マンガン等のマンガン含有化合物;酸化銀、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、リン酸鉄リチウム等が挙げられる。
これらの中でも、本発明の亜鉛負極合剤を使用した電池であり、正極活物質がニッケル含有化合物であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
また、本発明の亜鉛負極合剤を使用した電池であり、空気電池や燃料電池等、正極活物質が酸素であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。すなわち、本発明の電池の、正極が酸素還元能を有する極であることもまた、本発明の好適な実施形態の1つである。
As the positive electrode active material, those normally used as the positive electrode active material of a primary battery or a secondary battery can be used, and are not particularly limited. For example, oxygen (when oxygen becomes a positive electrode active material, Perovskite type compounds capable of reducing water and oxidizing water, cobalt-containing compounds, iron-containing compounds, copper-containing compounds, manganese-containing compounds, vanadium-containing compounds, nickel-containing compounds, iridium-containing compounds, platinum-containing compounds, etc. Poles); nickel-containing compounds such as nickel oxyhydroxide, nickel hydroxide, cobalt-containing nickel hydroxide; manganese-containing compounds such as manganese dioxide; silver oxide, lithium cobaltate, lithium manganate, lithium iron phosphate, etc. Can be mentioned.
Among these, it is a battery using the zinc negative electrode mixture of the present invention, and the positive electrode active material is a nickel-containing compound, which is also a preferred embodiment of the present invention.
Moreover, it is a battery using the zinc negative electrode mixture of this invention, and it is also one of the suitable embodiment of this invention that positive electrode active materials, such as an air battery and a fuel cell, are oxygen. That is, it is also one of the preferred embodiments of the present invention that the positive electrode of the battery of the present invention is an electrode having oxygen reducing ability.

上記電解液としては、電池の電解液として通常用いられるものであれば特に制限されず、例えば、水含有電解液、有機溶剤系電解液等が挙げられ、水含有電解液が好ましい。水含有電解液とは、水のみを電解液原料として使用する電解液(水系電解液)や、水に有機溶剤を加えた液を電解液原料として使用する電解液を指す。
上記水系電解液としては、例えば、水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液等が挙げられる。このように、電解質として特に制限されないが、水系電解液を使用する場合には、系中でイオン伝導を担う水酸化物イオンを発生させる化合物が好ましい。特にイオン伝導性の観点からは水酸化カリウム水溶液が好ましい。上記水系電解液は、1種でも2種以上でも使用することができる。
上記有機溶剤系電解液に使用する有機溶剤としては、例えば、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、ジメトキシメタン、ジエトキシメタン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、メチルテトラヒドロフラン、ジエトキシエタン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、イオン性液体、フッ素含有カーボネート類、フッ素含有エーテル類、ポリエチレングリコール類、フッ素含有ポリエチレングリコール類等が挙げられる。上記有機溶剤系電解液は、1種でも2種以上でも使用することができる。上記有機溶剤系電解液の電解質としては、特に制限はないが、LiPF、LiBF、LiB(CN)、リチウムビス(フルオロスルホニル)イミド(LiFSI)、リチウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(LiTFSI)等が好ましい。
有機溶剤系電解液を含む水含有電解液の場合、水系電解液と有機溶剤系電解液の合計100質量%に対して、水系電解液の含有量は、好ましくは10〜99.9質量%、より好ましくは20〜99.9質量%である。
The electrolyte solution is not particularly limited as long as it is usually used as an electrolyte solution for a battery. Examples thereof include a water-containing electrolyte solution and an organic solvent-based electrolyte solution, and a water-containing electrolyte solution is preferable. The water-containing electrolytic solution refers to an electrolytic solution using only water as an electrolytic solution raw material (aqueous electrolytic solution) or an electrolytic solution using a solution obtained by adding an organic solvent to water as an electrolytic solution raw material.
Examples of the aqueous electrolyte include potassium hydroxide aqueous solution, sodium hydroxide aqueous solution, lithium hydroxide aqueous solution and the like. Thus, although it does not restrict | limit especially as an electrolyte, When using aqueous electrolyte solution, the compound which generate | occur | produces the hydroxide ion which bears ion conduction in a system is preferable. In particular, an aqueous potassium hydroxide solution is preferable from the viewpoint of ion conductivity. The aqueous electrolyte solution can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the organic solvent used in the organic solvent-based electrolyte include ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, γ-butyrolactone, dimethoxymethane, diethoxymethane, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, methyltetrahydrofuran, and diethoxyethane. Dimethyl sulfoxide, sulfolane, acetonitrile, benzonitrile, ionic liquid, fluorine-containing carbonates, fluorine-containing ethers, polyethylene glycols, fluorine-containing polyethylene glycols and the like. The organic solvent electrolyte can be used alone or in combination of two or more. The electrolyte of the organic solvent-based electrolytic solution is not particularly limited, but LiPF 6 , LiBF 4 , LiB (CN) 4 , lithium bis (fluorosulfonyl) imide (LiFSI), lithium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide ( LiTFSI) and the like are preferable.
In the case of a water-containing electrolyte containing an organic solvent-based electrolyte, the content of the water-based electrolyte is preferably 10-99.9% by mass with respect to a total of 100% by mass of the water-based electrolyte and the organic solvent-based electrolyte. More preferably, it is 20-99.9 mass%.

上記電解液の濃度は、電解質(例えば水酸化カリウム)の濃度が0.01〜50mol/Lであることが好ましい。このような濃度の電解液を用いることにより、良好な電池性能を発揮することができる。より好ましくは、1〜20mol/Lであり、更に好ましくは、3〜18mol/Lである。
なお、電解液は循環させても良いし、させなくても良い。
The concentration of the electrolytic solution is preferably 0.01 to 50 mol / L of an electrolyte (for example, potassium hydroxide). By using an electrolytic solution having such a concentration, good battery performance can be exhibited. More preferably, it is 1-20 mol / L, More preferably, it is 3-18 mol / L.
Note that the electrolytic solution may or may not be circulated.

上記電解液は、添加剤を含んでいてもよい。水系電解液を用いた場合には、熱力学的に通常起こり得る、水の分解反応が進行して水素が発生する充放電時の副反応や、亜鉛極活物質の形態変化や不動態形成、溶解及び腐食反応、並びに、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電を抑制し、充放電特性やクーロン効率を格段に向上する働きも担うことになる。これは、添加剤が酸化亜鉛上の表面と好適に相互作用し、副反応、亜鉛極活物質の形態変化や不動態形成、溶解、腐食反応や自己放電を抑制するものと考えられる。
添加剤としては、例えば水酸化カリウムを電解質に使用した水系電解液の場合には、カーボン、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化マグネシウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、酸化マグネシウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酢酸ストロンチウム、酢酸マグネシウム、酢酸バリウム、酢酸カルシウム、酸化ビスマス、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、ピロリン酸亜鉛、亜鉛金属、フッ化亜鉛、テトラヒドロキシ亜鉛イオン、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、塩化マグネシウム、塩化バリウム、塩化カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化ルビジウム、フッ化セシウム、フッ化ベリリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、酢酸カリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム、ホウ酸、メタホウ酸カリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸水素ナトリウム、ホウ酸マグネシウム、ホウ酸カルシウム、ホウ酸バリウム、ホウフッ酸、ホウフッ化第一錫、リン酸、リン酸カリウム、リン酸水素カリウム、リン酸二水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸水素ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、ピロリン酸カリウム、亜リン酸カリウム、亜リン酸ナトリウム、次亜リン酸カリウム、次亜リン酸ナトリウム、ヒ酸カリウム、オレイン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、シュウ酸カリウム、シュウ酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸ナトリウム、硫化カリウム、硫化ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、チオ硫酸カリウム、チオ硫酸ナトリウム、酸化カドミウム、水酸化コバルト、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化鉛、酢酸鉛、酸化テルル、酸化鉄、酸化コバルト、酸化ゲルマニウム、酸化錫、水酸化錫、塩化錫、硫酸インジウム、酸化インジウム、水酸化インジウム、ソルビトールをはじめとする糖類、石鹸、石鹸誘導体、トリアルキルリン酸、第四級アンモニウム塩含有化合物、第四級ホスホニウム塩含有化合物、カプロラクタム化合物、カルボン酸含有化合物、カルボン酸塩含有化合物、ポリエチレングリコール鎖含有化合物、ポリプロピレングリコール鎖含有化合物、ポリブテングリコール鎖含有化合物、キレート剤、メタノール、エタノール、ポリマー、ゲル化合物、カルボキシラート基、及び/又は、スルホン酸塩基、及び/又は、スルフィン酸塩基、及び/又は、第四級アンモニウム塩、及び/又は、第四級ホスホニウム塩、及び/又は、ポリエチレングリコール鎖、及び/又は、フッ素等のハロゲン基を有する低分子量有機化合物、界面活性剤、上記有機化合物、有機化合物塩を含むポリマーやゲル化合物等が挙げられる。
上記周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物を電解液に添加してもよい。添加剤は、1種でも2種以上でも使用することができる。
The electrolytic solution may contain an additive. When an aqueous electrolyte is used, a side reaction during charge and discharge in which hydrogen is generated by the progress of a water decomposition reaction, which can usually occur thermodynamically, a morphological change or passive formation of a zinc electrode active material, The dissolution and corrosion reaction, and the self-discharge during the charge state or during storage in the charge state are suppressed, and the charge / discharge characteristics and coulomb efficiency are greatly improved. It is considered that this is because the additive suitably interacts with the surface on the zinc oxide and suppresses side reactions, morphological changes and passive formation, dissolution, corrosion reaction, and self-discharge of the zinc electrode active material.
As an additive, for example, in the case of an aqueous electrolyte using potassium hydroxide as an electrolyte, carbon, lithium hydroxide, sodium hydroxide, magnesium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, strontium hydroxide, magnesium oxide , Barium oxide, calcium oxide, strontium oxide, strontium acetate, magnesium acetate, barium acetate, calcium acetate, bismuth oxide, zinc oxide, zinc hydroxide, zinc pyrophosphate, zinc metal, zinc fluoride, tetrahydroxyzinc ion, sodium carbonate , Potassium carbonate, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, magnesium chloride, barium chloride, calcium chloride, lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, rubidium fluoride, cesium fluoride, beryllium fluoride, fluorine Magnesium, calcium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride, potassium acetate, potassium chloride, potassium bromide, potassium iodide, boric acid, potassium metaborate, potassium borate, potassium hydrogen borate, sodium borate, boric acid Sodium hydrogen, magnesium borate, calcium borate, barium borate, borofluoric acid, stannous borofluoride, phosphoric acid, potassium phosphate, potassium hydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, sodium phosphate, sodium hydrogen phosphate Sodium dihydrogen phosphate, potassium pyrophosphate, potassium phosphite, sodium phosphite, potassium hypophosphite, sodium hypophosphite, potassium arsenate, potassium oleate, sodium oleate, potassium oxalate, Sodium acid, potassium stearate, Sodium allate, potassium silicate, sodium silicate, potassium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfate, sodium sulfate, potassium thiosulfate, sodium thiosulfate, cadmium oxide, cobalt hydroxide, titanium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, lead oxide , Lead acetate, tellurium oxide, iron oxide, cobalt oxide, germanium oxide, tin oxide, tin hydroxide, tin chloride, indium sulfate, indium oxide, indium hydroxide, sorbitol and other sugars, soap, soap derivatives, trialkyl Phosphoric acid, quaternary ammonium salt-containing compound, quaternary phosphonium salt-containing compound, caprolactam compound, carboxylic acid-containing compound, carboxylate-containing compound, polyethylene glycol chain-containing compound, polypropylene glycol chain-containing compound, polybutene glycol Cole chain-containing compound, chelating agent, methanol, ethanol, polymer, gel compound, carboxylate group, and / or sulfonate group, and / or sulfinate group, and / or quaternary ammonium salt, and / or Quaternary phosphonium salts, and / or polyethylene glycol chains, and / or low molecular weight organic compounds having halogen groups such as fluorine, surfactants, organic compounds, polymers containing organic compound salts, gel compounds, and the like. Can be mentioned.
A compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table may be added to the electrolytic solution. One type or two or more types of additives can be used.

また、有機溶剤系電解液を共存させる場合も含め、水含有電解液を使用する場合には、使用する水系電解液のみの溶存酸素濃度値(mg/L)(25℃時)は、α=−0.26375×β+8.11(βは使用する水系電解液中の水酸化物イオン濃度<mol/L>)の式で計算されるα値以下であることが好ましい。より好ましくは、限りなく溶存酸素量を0mg/Lに近づけることである。溶存酸素濃度を低減することにより、亜鉛極活物質の電解液への溶解を低減させることが可能となり、亜鉛極活物質の形状変化、溶解、腐食、不動態化を抑制し、電極の寿命が向上することになる。溶存酸素濃度を所定量以下とするためには、電解液又は電解液に使用する溶媒の脱気や、窒素やアルゴン等の不活性ガスのバブリング等の操作により達成できる。また、強アルカリ性水溶液含有電解液の場合には、二酸化炭素が混入すると炭酸塩が多量に生成し、電導度が低下して蓄電池性能に悪影響を及ぼすことがあるため、上記操作により溶存二酸化炭素も同時に除去することが好ましい。なお、上記溶存酸素濃度値の式は、溶存酸素と亜鉛金属の腐食状態から導いた式である。また、上記式での8.11は純水中(25℃)における酸素の飽和溶解度である。更に、4M、8MKOH水溶液において、任意の値の酸素量(25℃)が溶解した(任意の溶存酸素量の)4M、8MKOH水溶液を作成し、その液に亜鉛金属を浸漬させた際の腐食の有無をSEMで観察することにより、上記式を導いている。溶存酸素量をα値以下とすることにより、Zn+1/2O+HO→Zn(OH)の式で表される反応が抑制されるために、腐食が起こりにくくなるものと考えられる。 In addition, when using a water-containing electrolyte including the coexistence of an organic solvent electrolyte, the dissolved oxygen concentration value (mg / L) (at 25 ° C.) of only the aqueous electrolyte to be used is α = It is preferably not more than the α value calculated by the formula −0.26375 × β + 8.11 (β is a hydroxide ion concentration <mol / L> in the aqueous electrolyte solution to be used). More preferably, the amount of dissolved oxygen is as close to 0 mg / L as possible. By reducing the dissolved oxygen concentration, it becomes possible to reduce the dissolution of the zinc electrode active material into the electrolyte, suppressing the shape change, dissolution, corrosion, and passivation of the zinc electrode active material, and reducing the life of the electrode. Will improve. In order to make the dissolved oxygen concentration equal to or less than a predetermined amount, it can be achieved by operations such as deaeration of an electrolyte or a solvent used in the electrolyte, or bubbling of an inert gas such as nitrogen or argon. In addition, in the case of a strong alkaline aqueous solution-containing electrolyte, when carbon dioxide is mixed in, a large amount of carbonate is generated, which may lower the conductivity and adversely affect the battery performance. It is preferable to remove at the same time. The equation of the dissolved oxygen concentration value is an equation derived from the corrosion state of dissolved oxygen and zinc metal. Further, 8.11 in the above formula is the saturation solubility of oxygen in pure water (25 ° C.). Furthermore, in 4M and 8M KOH aqueous solutions, a 4M and 8M KOH aqueous solution in which an arbitrary amount of oxygen (25 ° C) was dissolved (with an arbitrary amount of dissolved oxygen) was created, and the corrosion of zinc metal immersed in the liquid was created. The above equation is derived by observing the presence or absence with an SEM. By setting the dissolved oxygen amount to be equal to or less than the α value, the reaction represented by the formula of Zn + 1 / 2O 2 + H 2 O → Zn (OH) 2 is suppressed, so that it is considered that corrosion hardly occurs.

本発明の電池は、更に、セパレーターを使用することもできる。セパレーターとは、正極と負極を隔離し、電解液を保持して正極と負極との間のイオン伝導性を確保する部材である。また、亜鉛負極を使用した蓄電池の場合には、亜鉛極活物質の変質やデンドライトの形成を抑制する働きや、正負極を湿潤させる働き、液枯れを回避する働きもすることになる。
セパレーターとしては、特に制限はないが、不織布、濾紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、セルロース、フィブリル化セルロース、ビスコースレイヨン、酢酸セルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、セロファン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、ビニロン、ナイロン、ポリ(メタ)アクリル酸等のマイクロポアを有する高分子量体やそれら共重合体、寒天、ゲル化合物、有機無機ハイブリッド(コンポジット)化合物、イオン交換膜性重合体やそれら共重合体、環化重合体やそれら共重合体、ポリ(メタ)アクリル酸塩含有ポリマーやそれら共重合体、スルホン酸塩含有ポリマーやそれら共重合体、第四級アンモニウム塩含有ポリマーやそれら共重合体、第四級ホスホニウム塩ポリマーやそれら共重合体、セラミックス等の無機物等が挙げられる。
セパレーター内に、酸化銀、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、テトラヒドロキシ亜鉛イオン、フッ化亜鉛、酸化バリウム、水酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化バリウム、水酸化バリウム、リン酸カルシウム、ハイドロタルサイト、ヒドロキシアパタイト、エトリンガイト、セメント、カドミウム、酸化セリウム、水酸化セリウム、酸化ニオブ、酸化コバルト、一酸化マンガン、二酸化マンガン、酸化チタン、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、酸化銅、酸化鉄、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ニッケル、水酸化ストロンチウム、ホウ酸、ホウ酸カリウム、ホウ酸カルシウム、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化ルビジウム、フッ化セシウム、フッ化ベリリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、チタン酸カリウム、亜鉛酸カルシウム、界面活性剤、電解液等を含んでいても良い。
セパレーターは、1種でも2種以上でも使用することができ、抵抗が上昇し電池性能が低下しなければ、任意の枚数を使用することができる。セパレーターは、細孔、微細孔やガス拡散層を有していても良い。
The battery of the present invention can further use a separator. The separator is a member that separates the positive electrode and the negative electrode and holds the electrolyte solution to ensure ionic conductivity between the positive electrode and the negative electrode. In addition, in the case of a storage battery using a zinc negative electrode, the zinc electrode active material is prevented from being altered or dendrite is formed, the positive and negative electrodes are moistened, and liquid drainage is avoided.
The separator is not particularly limited, but non-woven fabric, filter paper, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, cellulose, fibrillated cellulose, viscose rayon, cellulose acetate, hydroxyalkyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, High molecular weight polymers such as cellophane, polystyrene, polyacrylonitrile, polyacrylamide, polyvinyl chloride, polyamide, polyimide, vinylon, nylon, poly (meth) acrylic acid, copolymers thereof, agar, gel compounds, organic inorganic Hybrid (composite) compounds, ion-exchange membrane polymers and their copolymers, cyclized polymers and their copolymers, poly (meth) acrylate-containing polymers and their copolymers , Sulfonate-containing polymers and their copolymers, quaternary ammonium salt-containing polymers and their copolymers, quaternary phosphonium salts polymers and their copolymers, inorganic such as ceramics.
In the separator, silver oxide, aluminum oxide, zinc oxide, zinc hydroxide, tetrahydroxy zinc ion, zinc fluoride, barium oxide, barium hydroxide, calcium oxide, calcium hydroxide, magnesium oxide, magnesium hydroxide, barium oxide, Barium hydroxide, calcium phosphate, hydrotalcite, hydroxyapatite, ettringite, cement, cadmium, cerium oxide, cerium hydroxide, niobium oxide, cobalt oxide, manganese monoxide, manganese dioxide, titanium oxide, zirconium oxide, zirconium hydroxide, oxidation Copper, iron oxide, magnesium silicate, calcium silicate, nickel, strontium hydroxide, boric acid, potassium borate, calcium borate, lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, rubidium fluoride , Cesium fluoride, beryllium fluoride, magnesium fluoride, calcium fluoride, strontium fluoride, barium fluoride, potassium titanate, calcium zincate, surfactants may include the electrolyte solution or the like.
The separator can be used singly or in combination of two or more, and any number can be used as long as the resistance increases and the battery performance does not deteriorate. The separator may have pores, micropores, and a gas diffusion layer.

上述のように、上記亜鉛負極合剤より調製した亜鉛電極を有する電池も、本発明の一つである。より好ましくは、上記亜鉛負極合剤より調製した亜鉛負極を有する電池である。また、正極としては、ニッケル極又は空気極であることがより好ましい。ここでは、ニッケル極を例に取り、ニッケル・亜鉛蓄電池の構成を以下に説明する。
上記ニッケル・亜鉛電池は、上記亜鉛負極、ニッケル正極、正極と負極を隔てるセパレーター、電解質や電解液、それらを含むアッセンブリ、及び、保持容器から成る。
ニッケル極としては、特に制限はなく、ニッケル・水素電池、ニッケル・金属水素化物電池(Ni−水素吸蔵合金電池)、ニッケル・カドミウム電池等に使用されるニッケル極を使用することも可能である。アッセンブリや保持容器の内壁は、腐食や充放電時の反応等により劣化しない物質を使用する。アルカリ電池や空気亜鉛電池に使用される容器を使用することも可能である。蓄電池は、単一型、単二型、単三型、単四型、単五型、単六型、R123A型、R−1/3N型等の円筒型;9V型、006P型等の角型;ボタン型;コイン型;ラミネート型;積層型;短冊状に成形した正負極板をプリーツ加工したセパレーターに交互に挟み込んだ型等でも良く、また、密閉型や開放型でも良いし、ベント型でも良い。充放電時に発生する気体をリザーブする部位を有していても良い。
As described above, a battery having a zinc electrode prepared from the zinc negative electrode mixture is also one aspect of the present invention. More preferably, the battery has a zinc negative electrode prepared from the zinc negative electrode mixture. The positive electrode is more preferably a nickel electrode or an air electrode. Here, taking the nickel electrode as an example, the configuration of the nickel / zinc storage battery will be described below.
The nickel-zinc battery includes the zinc negative electrode, a nickel positive electrode, a separator that separates the positive electrode and the negative electrode, an electrolyte and an electrolytic solution, an assembly including them, and a holding container.
There is no restriction | limiting in particular as a nickel electrode, It is also possible to use the nickel electrode used for a nickel * hydrogen battery, a nickel * metal hydride battery (Ni-hydrogen storage alloy battery), a nickel * cadmium battery, etc. The inner wall of the assembly and holding container should be made of a material that will not deteriorate due to corrosion, reaction during charging / discharging, etc. It is also possible to use a container used for an alkaline battery or a zinc-air battery. The storage battery is a single type, single type, single type, single type, single type, single type, single type, R123A type, cylindrical type such as R-1 / 3N type, etc .; square type such as 9V type, 006P type, etc. A button type; a coin type; a laminate type; a laminated type; a type in which positive and negative plates formed in a strip shape are alternately sandwiched between pleated separators, a sealed type, an open type, or a bent type good. You may have the site | part which reserves the gas generated at the time of charging / discharging.

蓄電池の製造工程は、湿式工程でも良いし、乾式工程でも良い。湿式工程は、例えば、正極集電体シートと負極集電体シートを、それぞれ、正極材料のペーストあるいはスラリー、負極材料のペーストあるいはスラリーで被覆し、被覆した電極シートを乾燥・圧縮し、カッティングとクリーニングの後、カッティングした電極シートとセパレーターを層状に重ね、蓄電池アッセンブリを形成する。乾式工程は、例えば、スラリーやペーストの代わりに、電極成分の粉末や顆粒状乾燥混合物を用いる工程で、(1)亜鉛負極材料を導電性担持体に塗布、(2)乾燥状態でニッケル正極材料を導電性担持体に塗布、(3)(1)と(2)のシートの間にセパレーターを配置して層状構造を作り、蓄電池アッセンブリを形成、(4)(3)の蓄電池アッセンブリを巻きつけ、あるいは、折りたたむ等して三次元構造を形成、等の工程を経るものである。電極は、セパレーターやゲル電解質等で包んだり、それらでコートしても良い。正極や負極は電池を構成する容器を兼ねていても良い。端子を取り付ける工程としては、スポット溶接、超音波溶接、レーザー溶接、はんだ付け、端子と集電体の材料に適したその他任意の導電接合法が選ばれる。蓄電池の製造工程や保存時においては、該蓄電池は充電状態であってもよいし、放電状態であってもよい。 The manufacturing process of the storage battery may be a wet process or a dry process. In the wet process, for example, the positive electrode current collector sheet and the negative electrode current collector sheet are respectively coated with a paste or slurry of a positive electrode material and a paste or slurry of a negative electrode material, and the coated electrode sheet is dried and compressed, and cutting is performed. After cleaning, the cut electrode sheet and separator are stacked in layers to form a storage battery assembly. The dry process is, for example, a process using electrode component powder or a granular dry mixture instead of slurry or paste. (1) Applying a zinc negative electrode material to a conductive support, (2) Nickel positive electrode material in a dry state (3) A separator is placed between the sheets (1) and (2) to form a layered structure to form a storage battery assembly, and (4) (3) the storage battery assembly is wrapped. Alternatively, it undergoes a process such as folding to form a three-dimensional structure. The electrode may be wrapped with a separator or gel electrolyte, or coated with them. The positive electrode and the negative electrode may also serve as a container constituting the battery. As the step of attaching the terminal, spot welding, ultrasonic welding, laser welding, soldering, or any other conductive joining method suitable for the material of the terminal and the current collector is selected. In the manufacturing process or storage of the storage battery, the storage battery may be charged or discharged.

本発明の電池が蓄電池である場合、蓄電池の充放電レートとしては、0.01C以上、100C以下であることが好ましい。より好ましくは、0.05C以上、80C以下であり、更に好ましくは、0.1C以上、60C以下であり、特に好ましくは、0.1C以上、30C以下である。蓄電池は地球上の寒冷地及び熱帯地の両方で使用できることが好ましく、−50℃〜100℃の温度で使用できることが好ましい。例えば、ニッケル亜鉛電池の場合には、亜鉛負極の容量はニッケル正極の容量より大きくても、小さくても、同じであってもよく、過充電・過放電いずれが起こってもよいが、本発明の蓄電池を車載用途に使用する場合には、充電深度及び/又は放電深度を浅く設定することが好ましい。これにより、亜鉛負極、及び、ニッケル・亜鉛蓄電池の寿命を延ばすことができると共に、副反応による酸素の発生も大きく抑制することができる。亜鉛極を使用した蓄電池では、系内で発生した酸素は、(i)負極の亜鉛との結合、又は、(ii)正極・負極とは異なる第三極における反応、により消費することが好ましいとされてきたが、充放電条件を選んで酸素発生を根本的に抑制することにより、蓄電池の長寿命化及び密閉化を簡便に達成することができる。ニッケル極は、ニッケル・カドミウム電池やニッケル・金属水素化物電池に用いられるニッケル極でもよい。ニッケル極に炭素、ランタノイド化合物等を添加することにより酸素過電圧を大きくし、酸素発生を極力抑制することも可能である。電解液や上記ゲル電解質中に含まれる添加剤が、ニッケル極の性能を向上させることもできる。また、上記ゲル電解質に含まれる多価イオン及び/又は無機化合物及び/又は電解質が、酸素発生を極力抑制したり、上記ゲル電解質は従来のゲル電解質に比較して柔軟な骨格構造を有するため、気体が拡散する速度も速く、発生した酸素を対極や第三極まで速やかに運べることも期待できる。 When the battery of the present invention is a storage battery, the charge / discharge rate of the storage battery is preferably 0.01 C or more and 100 C or less. More preferably, it is 0.05C or more and 80C or less, More preferably, it is 0.1C or more and 60C or less, Especially preferably, it is 0.1C or more and 30C or less. It is preferable that the storage battery can be used in both a cold region and a tropical region on the earth, and it is preferable that the storage battery can be used at a temperature of −50 ° C. to 100 ° C. For example, in the case of a nickel zinc battery, the capacity of the zinc negative electrode may be larger, smaller, or the same as the capacity of the nickel positive electrode, and either overcharge or overdischarge may occur. When using this storage battery for in-vehicle use, it is preferable to set the charging depth and / or the discharging depth shallow. Thereby, while being able to extend the lifetime of a zinc negative electrode and a nickel zinc storage battery, generation | occurrence | production of oxygen by a side reaction can also be suppressed significantly. In a storage battery using a zinc electrode, it is preferable that oxygen generated in the system is consumed by (i) a bond with zinc of the negative electrode or (ii) a reaction at a third electrode different from the positive electrode / negative electrode. However, by selecting charging / discharging conditions and fundamentally suppressing oxygen generation, it is possible to easily achieve a long life and sealing of the storage battery. The nickel electrode may be a nickel electrode used in a nickel / cadmium battery or a nickel / metal hydride battery. By adding carbon, a lanthanoid compound, or the like to the nickel electrode, it is possible to increase the oxygen overvoltage and suppress oxygen generation as much as possible. Additives contained in the electrolytic solution and the gel electrolyte can also improve the performance of the nickel electrode. In addition, the polyvalent ions and / or inorganic compounds and / or electrolytes contained in the gel electrolyte suppress oxygen generation as much as possible, or the gel electrolyte has a flexible skeleton structure as compared with conventional gel electrolytes. The gas diffuses at a high speed, and it can be expected that the generated oxygen can be quickly transported to the counter electrode or the third electrode.

本発明の亜鉛負極合剤は、上述の構成よりなり、これを用いて亜鉛負極を形成すると、従来の亜鉛負極に比べて、電池のサイクル特性、レート特性及びクーロン効率を向上させると共に、自己放電を抑制することができ、また、水含有電解液を用いる場合には安全性の高い電池となる。これらのことから、本発明の亜鉛負極合剤は、経済性・安全性・安定性・保存性に優れ、かつ電池性能に優れた電池の負極を形成するために好適に用いることができるものである。更に、亜鉛負極合剤中に上記他の成分を含有させることにより、水含有電解液を用いて電池を構成した場合であっても、水の分解反応が進行して水素が発生する充放電時の副反応や、亜鉛極活物質の形態変化、腐食、不動態の形成、並びに、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電を抑制することが可能となり、また、テトラヒドロキシ亜鉛イオン等の亜鉛種との塩形成等による亜鉛種の溶解度抑制、親疎水性バランスの向上、アニオン伝導性向上、電子伝導性向上といった効果も同時に発現することが期待され、充放電特性やクーロン効率を格段に向上させることができる。 The zinc negative electrode mixture of the present invention has the above-described structure, and when this is used to form a zinc negative electrode, the cycle characteristics, rate characteristics and coulomb efficiency of the battery are improved as compared with the conventional zinc negative electrode. In addition, when a water-containing electrolyte is used, the battery is highly safe. From these facts, the zinc negative electrode mixture of the present invention can be suitably used for forming a negative electrode of a battery that is excellent in economic efficiency, safety, stability, and storage stability and battery performance. is there. Furthermore, by including the above-mentioned other components in the zinc negative electrode mixture, even when the battery is configured using a water-containing electrolyte, the water decomposition reaction proceeds and hydrogen is generated during charge / discharge Side reactions, morphological changes of zinc active materials, corrosion, formation of passives, and self-discharge during charging and storage in a charged state, and tetrahydroxyzinc ions, etc. It is expected that effects such as suppression of solubility of zinc species due to salt formation with zinc species, improvement of hydrophilicity / hydrophobicity balance, improvement of anion conductivity, and improvement of electron conductivity will be exhibited at the same time. Can be improved.

図1は、実施例1の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と20サイクル、40サイクル、60サイクル、80サイクル、及び、100サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 1 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 1, showing a discharge curve for the first cycle and charge curves for the 20, 40, 60, 80, and 100th cycles. 図2は、実施例2の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と200サイクル、及び、250サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 2 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 2, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 200th cycle and the 250th cycle. 図3は、実施例3の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と100サイクル、200サイクル、300サイクル、400サイクル、及び、500サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 3 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 3, and shows the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 100th, 200th, 300th, 400th, and 500th cycles. 図4は、実施例4の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と20サイクル、40サイクル、60サイクル、及び、100サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 4 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 4, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 20, 40, 60, and 100th cycles. 図5は、実施例5の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と1サイクル、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 5 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 5, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the first and 60th cycles. 図6は、実施例6の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と6サイクル、100サイクル、250サイクル、及び、500サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 6 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 6, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 6, 100, 250, and 500th cycles. 図7は、実施例7の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と6サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 7 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 7, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 6th, 30th, and 60th cycles. 図8は、実施例8の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と5サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 8 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 8, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 5th, 30th, and 60th cycles. 図9は、実施例9の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と6サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 9 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 9, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 6th, 30th, and 60th cycles. 図10は、実施例10の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と6サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 10 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 10, and shows the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 6th, 30th, and 60th cycles. 図11は、実施例11の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 11 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 11, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30 and 60 cycles. 図12は、実施例12の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 12 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 12, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図13は、実施例13の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と1サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 13 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 13, showing the discharge curves for the first cycle and the charge curves for the first, thirty, and sixty cycles. 図14は、実施例14の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と4サイクル、及び、30サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 14 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 14, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 4th and 30th cycles. 図15は、実施例15の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と8サイクル、及び、30サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 15 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 15, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 8th and 30th cycles. 図16は、実施例16の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と4サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 16 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 16, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 4, 30 and 60 cycles. 図17は、実施例17の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と1サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 17 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 17, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 1st, 30th and 60th cycles. 図18は、実施例18の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と6サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 18 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 18, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 6th, 30th, and 60th cycles. 図19は、実施例19の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 19 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 19, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図20は、実施例20の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と4サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 20 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 20, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 4, 30, and 60th cycles. 図21は、実施例21の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 21 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 21, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図22は、実施例22の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 22 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 22, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図23は、実施例23の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と2サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 23 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 23, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 2, 30 and 60 cycles. 図24は、実施例24の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 24 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 24, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図25は、実施例25の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 25 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 25, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図26は、実施例26の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 26 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 26, showing the discharge curves for the first cycle and the charge curves for the 3, 30, and 60 cycles. 図27は、実施例27の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 27 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 27, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図28は、実施例28の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と4サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 28 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 28, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 4, 30, and 60 cycles. 図29は、実施例29の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 29 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 29, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30 and 60 cycles. 図30は、実施例30の充放電試験の結果を示したグラフであり、20サイクル目の充電曲線と放電曲線とを示す。FIG. 30 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 30, showing a charge curve and a discharge curve at the 20th cycle. 図31は、実施例31の充放電試験の結果を示したグラフであり、10サイクル目の充電曲線と放電曲線とを示す。FIG. 31 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 31, showing a charge curve and a discharge curve at the 10th cycle. 図32は、実施例32の充放電試験の結果を示したグラフであり、6サイクル目の充電曲線と放電曲線とを示す。FIG. 32 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 32, showing a charge curve and a discharge curve for the sixth cycle. 図33は、実施例33の腐食試験の結果を示した写真であり、試験前亜鉛金属、8M水酸化カリウム水溶液(酸素濃度:3.5mg/L)で5時間浸漬した亜鉛金属、8M水酸化カリウム水溶液(酸素濃度:6.8mg/L)で5時間浸漬した亜鉛金属のSEM写真を示す。FIG. 33 is a photograph showing the results of the corrosion test of Example 33. Pre-test zinc metal, zinc metal immersed in 8M potassium hydroxide aqueous solution (oxygen concentration: 3.5 mg / L) for 5 hours, 8M hydroxide The SEM photograph of the zinc metal immersed in potassium aqueous solution (oxygen concentration: 6.8 mg / L) for 5 hours is shown. 図34は、実施例43の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル目の放電曲線と3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 34 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 43, showing the discharge curve of the first cycle and the charge curves of the 3, 30, and 60th cycles. 図35は、実施例44の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 35 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 44, showing the charge curves of the 3rd cycle, 30th cycle and 60th cycle. 図36は、実施例45の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 36 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 45, showing the charge curves of the 3rd, 30th, and 60th cycles. 図37は、実施例46の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 37 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 46, showing the charge curves of the 3rd cycle, 30th cycle and 60th cycle. 図38は、実施例47の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 38 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 47, showing the charge curves of the 3rd cycle, 30th cycle and 60th cycle. 図39は、実施例48の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 39 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 48, showing the charge curves of the 3rd, 30th and 60th cycles. 図40は、実施例49の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクルの放電曲線と、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 40 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 49, showing a discharge curve for 3 cycles, and a charge curve for 30th cycle and 60th cycle. 図41は、実施例51の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 41 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 51, showing the charge curves of the 3rd, 30th, and 60th cycles. 図42は、実施例53の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 42 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 53, showing the charge curves of the 3rd, 30th, and 60th cycles. 図43は、実施例55の充放電試験の結果を示したグラフであり、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 43 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 55, showing the charge curves of the 3rd, 30th, and 60th cycles. 図44は、実施例57の充放電試験の結果を示したグラフであり、5サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 44 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 57, showing the charge curves of the 5th cycle, 30th cycle and 60th cycle. 図45は、実施例58の充放電試験の結果を示したグラフであり、5サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 45 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 58, showing the charge curves of the 5th cycle, 30th cycle and 60th cycle. 図46は、実施例59の充放電試験の結果を示したグラフであり、5サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 46 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 59, showing the charge curves of the 5th cycle, 30th cycle and 60th cycle. 図47は、実施例60の充放電試験の結果を示したグラフであり、5サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 47 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 60, showing the charge curves of the 5th, 30th, and 60th cycles. 図48は、実施例61の充放電試験の結果を示したグラフであり、5サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 48 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 61, showing the charge curves of the 5th cycle, 30th cycle and 60th cycle. 図49は、実施例62の充放電試験の結果を示したグラフであり、1サイクル、3サイクル、30サイクル、及び、60サイクル目の充電曲線を示す。FIG. 49 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 62, showing the charge curves of the 1st, 3rd, 30th and 60th cycles. 図50は、実施例63の充放電試験の結果を示したグラフであり、2サイクル目の充電曲線と放電曲線とを示す。FIG. 50 is a graph showing the results of the charge / discharge test of Example 63, and shows a charge curve and a discharge curve in the second cycle.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
なお、下記実施例において、各物性値は、以下の方法による測定値、又は、市販品の場合はカタログでの公称値を記載した。また、酸化亜鉛は特に記載がない場合には、酸化亜鉛1種である。
実施例5、6、9〜18、21〜32、34〜37、39〜63の酸化亜鉛の平均粒子径以外の平均粒子径、及び、アスペクト比は、日立ハイテクノロジーズ社製のS−3500型走査電子顕微鏡(SEM)を用いて、代表的な粒子200個について測定し、観測値の平均値を算出した。
実施例5、6、9〜18、21〜32、34〜37、39〜63の酸化亜鉛の平均粒子径、モード径、メジアン径は、HORIBA社製のレーザー解析/散乱式 粒子径分布測定装置 LA−950V2 Wetを用いて測定し、イオン交換水に粒子を散乱させ5分間超音波照射後の測定値を記載した。
真密度は、島津製作所社製 アキュピックII−1340を用いて測定した。
比表面積は、マウンテック社製の全自動BET比表面積測定装置を用いて測定した。
溶存酸素量は、セントラル科学株式会社製の酸素メーター(UC−12−SOL型/使用電極:UC−203型)を用いて測定した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.
In the following examples, each physical property value is a measured value according to the following method or, in the case of a commercial product, a nominal value in a catalog. Further, zinc oxide is one kind of zinc oxide unless otherwise specified.
The average particle diameter other than the average particle diameter of zinc oxide of Examples 5, 6, 9-18, 21-32, 34-37, 39-63, and the aspect ratio are S-3500 type manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. Using a scanning electron microscope (SEM), 200 typical particles were measured, and the average value of the observed values was calculated.
The average particle diameter, mode diameter, and median diameter of the zinc oxides of Examples 5, 6, 9-18, 21-32, 34-37, and 39-63 are laser analysis / scattering type particle size distribution measuring apparatus manufactured by HORIBA. It measured using LA-950V2 Wet, the particle | grains were scattered in ion-exchange water, and the measured value after ultrasonic irradiation for 5 minutes was described.
The true density was measured using Accupic II-1340 manufactured by Shimadzu Corporation.
The specific surface area was measured using a fully automatic BET specific surface area measuring device manufactured by Mountec.
The amount of dissolved oxygen was measured using an oxygen meter (UC-12-SOL type / used electrode: UC-203 type) manufactured by Central Science Co., Ltd.

(実施例1)
酸化亜鉛(平均粒子径:20nm、比表面積:約20m/g)10.6g、気相法炭素繊維(多層カーボンナノチューブ)(アスペクト比(縦/横):100、比表面積:約10m/g、平均繊維長:約15μm)0.35g、酸化ビスマス(平均粒子径:約50μm)0.87gをボトルに入れ、ジルコニアボールを用いて、ボールミルにより12時間粉砕した。得られた固体をふるいにかけ、平均粒子径を25μm以下とした。この固体1.3g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.2g、N−メチルピロリドン1.0gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した後、真空(室温)で6時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を1tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μmとした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.55mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.38mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.2V及び0.4Vでカットオフ)。
Example 1
Zinc oxide (average particle size: 20 nm, specific surface area: about 20 m 2 / g) 10.6 g, vapor grown carbon fiber (multi-walled carbon nanotube) (aspect ratio (vertical / horizontal): 100, specific surface area: about 10 m 2 / g) g, average fiber length: about 15 μm (0.35 g) and bismuth oxide (average particle diameter: about 50 μm) 0.87 g were put in a bottle, and pulverized for 12 hours by a ball mill using zirconia balls. The obtained solid was sieved to make the average particle size 25 μm or less. 1.3 g of this solid, 2.2 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 1.0 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus, dried at 80 ° C. for 12 hours, and then dried in vacuum (room temperature) for 6 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 1 t, and the film thickness of the zinc mixture was 10 μm. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.55 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was conducted at a current value of 1.38 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at -0.2V and 0.4V).

(実施例2)
酸化亜鉛(平均粒子径:20nm、比表面積:約20m/g)10.5g、アセチレンブラック(AB)(平均粒子径:約40nm、比表面積:約70m/g)0.36g、酸化錫(平均粒子径:約5μm、比表面積:約5m/g以下)0.87gをボトルに入れ、ジルコニアボールを用いて、ボールミルにより12時間粉砕した。得られた固体をふるいにかけ、平均粒子径を25μm以下とした。この固体1.29g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.17g、N−メチルピロリドン1.2gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した後、真空(室温)で6時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を1tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μmとした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.88mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.52mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 2)
Zinc oxide (average particle size: 20 nm, specific surface area: about 20 m 2 / g) 10.5 g, acetylene black (AB) (average particle size: about 40 nm, specific surface area: about 70 m 2 / g) 0.36 g, tin oxide (Average particle diameter: about 5 μm, specific surface area: about 5 m 2 / g or less) 0.87 g was put in a bottle, and pulverized for 12 hours by a ball mill using zirconia balls. The obtained solid was sieved to make the average particle size 25 μm or less. 1.29 g of this solid, 2.17 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 1.2 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus, dried at 80 ° C. for 12 hours, and then dried in vacuum (room temperature) for 6 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 1 t, and the film thickness of the zinc mixture was 10 μm. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 2.88 mg) was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.52 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例3)
亜鉛合剤電極は、実施例2と同じ工程で作成した。見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.64mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて3.83mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 3)
The zinc mixture electrode was prepared in the same process as in Example 2. The working electrode (zinc mixture weight: 2.64 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 3.83 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(実施例4)
酸化亜鉛(平均粒子径:1200μm)10.5g、アセチレンブラック(平均粒子径:約40nm、比表面積:約70m/g)0.36gをボトルに入れ、自公転ミキサーにより2時間撹拌した。得られた固体1.2g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン1.1gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した後、真空(室温)で6時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を1tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μmとした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.67mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.45mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.2V及び0.4Vでカットオフ)。充放電試験後の亜鉛合剤電極表面をSEMにより観察したところ、亜鉛極活物質の形状が変化していることが分かった。
Example 4
10.5 g of zinc oxide (average particle size: 1200 μm) and 0.36 g of acetylene black (average particle size: about 40 nm, specific surface area: about 70 m 2 / g) were put in a bottle and stirred for 2 hours by a self-revolving mixer. 1.2 g of the obtained solid, 2.0 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 1.1 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus, dried at 80 ° C. for 12 hours, and then dried in vacuum (room temperature) for 6 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 1 t, and the film thickness of the zinc mixture was 10 μm. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode with an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 2.67 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.45 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at -0.2V and 0.4V). When the surface of the zinc mixture electrode after the charge / discharge test was observed by SEM, it was found that the shape of the zinc electrode active material was changed.

(実施例5)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約40nm、比表面積:約70m/g)0.90g、酸化インジウム(III)(ナカライテスク株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.75mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.834mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 5)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 40 nm, specific surface area: about 70 m 2 / g) 0.90 g, indium (III) oxide (manufactured by Nacalai Tesque) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.75 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.834 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例6)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化インジウム(III)(ナカライテスク株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.24mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.590mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 6)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, indium (III) oxide (manufactured by Nacalai Tesque) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to make a zinc mixture electrode, and used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.24 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.590 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1 V and 0.4 V cut off).

(実施例7)
酸化亜鉛(平均粒子径:1.7μm、真密度:約5.95g/cm)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化インジウム(III)(ナカライテスク株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:0.80mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.501mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 7)
Zinc oxide (average particle diameter: 1.7 μm, true density: about 5.95 g / cm 3 ) 27.6 g, acetylene black (average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, oxidation 2.4 g of indium (III) (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.), 92.7 g of ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. . Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 0.80 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.501 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例8)
酸化亜鉛(平均粒子径:5.5μm、真密度:約5.75g/cm)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化インジウム(III)(ナカライテスク株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.16mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.554mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 8)
Zinc oxide (average particle size: 5.5 μm, true density: about 5.75 g / cm 3 ) 27.6 g, acetylene black (average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, oxidation 2.4 g of indium (III) (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.), 92.7 g of ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. . Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.16 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.554 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(実施例9)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化ビスマス(III)(99.9%、和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.32mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.675mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
Example 9
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, bismuth oxide (III) (99.9%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5% 92.7 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.32 mg) was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.675 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例10)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化チタン(IV)(アナタース型、和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.09mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.519mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 10)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, titanium (IV) oxide (anatase type, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, sum) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.09 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.519 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例11)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化ニオブ(V)(99.9%、和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.47mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.703mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。充放電試験後の亜鉛合剤電極表面をSEMにより観察したところ、亜鉛極活物質の形状は全く変化なく、不動態も形成されていないことが分かった。
(Example 11)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, niobium oxide (V) (99.9%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5% 92.7 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.47 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was conducted at a current value of 0.703 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V). When the surface of the zinc mixture electrode after the charge / discharge test was observed by SEM, it was found that the shape of the zinc electrode active material was not changed at all, and no passivation was formed.

(実施例12)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.28mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.610mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。充放電試験後の亜鉛合剤電極表面をSEMにより観察したところ、亜鉛極活物質の形状は全く変化なく、不動態も形成されていないことが分かった。
(Example 12)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, cerium (IV) oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) (manufactured by Co., Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to make a zinc mixture electrode, and used as a working electrode (zinc mixture weight: 1.28 mg) with an apparent area of 0.48 cm 2 . A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.610 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V). When the surface of the zinc mixture electrode after the charge / discharge test was observed by SEM, it was found that the shape of the zinc electrode active material was not changed at all, and no passivation was formed.

(実施例13)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、酸化インジウム(III)(ナカライテスク株式会社製)2.4g、水180.0gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体27.4gに金属亜鉛粉末(和光純薬工業株式会社製)0.82gを加え、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間、粉砕しながら混合した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.46mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.699mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 13)
Zinc oxide (average particle size: about 1.1 μm, mode size: about 820 nm, median size: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, indium oxide (III) 2.4 g (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) and 180.0 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. 0.82 g of metal zinc powder (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added to 27.4 g of the dried solid, and pulverized for 60 seconds at a rotational speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-TREME MX1200XTM manufactured by WARING). While mixing. The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.46 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was conducted at a current value of 0.699 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例14)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化マンガン(II)(キシダ化学株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.47mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.701mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 14)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, manganese (II) oxide (made by Kishida Chemical Co., Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.47 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was conducted at a current value of 0.701 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例15)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化マンガン(IV)(99.5%、和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.15mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.547mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 15)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, manganese (IV) oxide (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5% 92.7 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.15 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.547 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例16)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化ジルコニウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.51mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.720mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。充放電試験後の亜鉛合剤電極表面をSEMにより観察したところ、亜鉛極活物質の形状は全く変化なく、不動態も形成されていないことが分かった。
(Example 16)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.9 g, zirconium oxide (IV) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) (manufactured by Co., Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.51 mg) was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.720 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off). When the surface of the zinc mixture electrode after the charge / discharge test was observed by SEM, it was found that the shape of the zinc electrode active material was not changed at all, and no passivation was formed.

(実施例17)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、水酸化カルシウム(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.38mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.658mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 17)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.9 g, calcium hydroxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.38 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.658 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1 V and 0.4 V cut off).

(実施例18)
酸化亜鉛(酸化亜鉛2種、平均粒子径:約1.9μm、モード径:約820nm、メジアン径:約906nm、真密度:約5.89g/cm、平均粒子径:500nm)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化インジウム(III)(ナカライテスク株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.59mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.759mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 18)
27.6 g of zinc oxide (two types of zinc oxide, average particle size: about 1.9 μm, mode size: about 820 nm, median size: about 906 nm, true density: about 5.89 g / cm 3 , average particle size: 500 nm), Acetylene black (average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.9 g, indium (III) oxide (manufactured by Nacalai Tesque) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) (manufactured by Co., Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.59 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.759 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例19)
針状酸化亜鉛(平均長軸径:100nm、平均短軸系:20nm、平均アスペクト比:5、比表面積:30m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:3.71mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.77mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 19)
Acicular zinc oxide (average major axis diameter: 100 nm, average minor axis system: 20 nm, average aspect ratio: 5, specific surface area: 30 m 2 / g), 27.6 g, acetylene black (average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: About 40 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g, water 92. 7 g was added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 3.71 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.77 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例20)
針状酸化亜鉛(平均長軸径:900nm、平均短軸系:60nm、平均アスペクト比:15、比表面積:4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.64mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.784mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 20)
Acicular zinc oxide (average major axis diameter: 900 nm, average minor axis system: 60 nm, average aspect ratio: 15, specific surface area: 4 m 2 / g), 27.6 g, acetylene black (average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: About 40 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g, water 92. 7 g was added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.64 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.784 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例21)
酸化亜鉛(平均粒子径:約2.0μm、モード径:約710nm、メジアン径:約1.0μm、真密度:約5.91g/cm、比表面積:3.5m/g)22.1g、針状酸化亜鉛(平均長軸径:100nm、平均短軸系:20nm、平均アスペクト比:5、比表面積:30m/g)5.5g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.78mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.848mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 21)
Zinc oxide (average particle diameter: about 2.0 μm, mode diameter: about 710 nm, median diameter: about 1.0 μm, true density: about 5.91 g / cm 3 , specific surface area: 3.5 m 2 / g) 22.1 g , Acicular zinc oxide (average major axis diameter: 100 nm, average minor axis system: 20 nm, average aspect ratio: 5, specific surface area: 30 m 2 / g), acetylene black (average particle diameter: about 50 nm, specific surface area) : About 40 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g, water 92 0.7 g was added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.78 mg) was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.848 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(実施例22)
酸化亜鉛(平均粒子径:約2.0μm、モード径:約710nm、メジアン径:約1.0μm、真密度:約5.91g/cm)22.1g、酸化亜鉛(平均粒子径:5.5μm、真密度:約5.75g/cm)5.5g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.66mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.792mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 22)
Zinc oxide (average particle diameter: about 2.0 μm, mode diameter: about 710 nm, median diameter: about 1.0 μm, true density: about 5.91 g / cm 3 ) 22.1 g, zinc oxide (average particle diameter: 5. 5 μm, true density: about 5.75 g / cm 3 ) 5.5 g, acetylene black (average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g), 0.9 g, cerium (IV) oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, 99.5% of ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.66 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was conducted at a current value of 0.792 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例23)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、導電性カーボンブラック(平均粒子径:約25nm、比表面積:約225m/g、東海カーボン株式会社製)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.55mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.739mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 23)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, conductivity Carbon black (average particle size: about 25 nm, specific surface area: about 225 m 2 / g, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 0.9 g, cerium oxide (IV) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99 (5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.55 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.739 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(実施例24)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、人造黒鉛微粉末(平均粒子径:約3μm、比表面積:約40m/g、昭和電工株式会社製)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.46mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.696mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 24)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, artificial graphite Fine powder (average particle size: about 3 μm, specific surface area: about 40 m 2 / g, Showa Denko KK) 0.9 g, cerium (IV) oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99 (5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.46 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.696 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(実施例25)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、人造黒鉛微粉末(平均粒子径:約10μm、比表面積:約15m/g、昭和電工株式会社製)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.22mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.583mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 25)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, artificial graphite Fine powder (average particle size: about 10 μm, specific surface area: about 15 m 2 / g, manufactured by Showa Denko KK) 0.9 g, cerium (IV) oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99 (5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to make a zinc mixture electrode, and used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.22 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.583 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(調製例)
5Lのセパラブルフラスコに水酸化カルシウム(和光純薬工業株式会社製)88.9gと水1930gを入れ、攪拌混合することにより水性懸濁液を得た。水性懸濁液を60℃まで加温し、攪拌を維持した状態でセパラブルフラスコに10質量%の硫酸アルミニウム水溶液684.3gを加え、液温を60℃に維持した状態で攪拌混合を4時間継続した。続いて、攪拌を停止し、冷却して液温を室温まで下げた状態で、混合液を1晩静置した。次に、沈殿物をろ過により分離した。得られた沈殿物を、X線回折により同定したところ、この沈殿物はエトリンガイト(CaAl(SO(OH)12・26HO)であることが確認された。得られた沈殿物を静置式の乾燥機にて100℃で1日乾燥した後、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕することにより、エトリンガイトの乾燥脱水粉末を得た。
(Preparation example)
Into a 5 L separable flask, 88.9 g of calcium hydroxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 1930 g of water were added and stirred to obtain an aqueous suspension. The aqueous suspension was heated to 60 ° C., and 684.3 g of 10 mass% aluminum sulfate aqueous solution was added to the separable flask while maintaining stirring, and stirring and mixing were performed for 4 hours while maintaining the liquid temperature at 60 ° C. Continued. Subsequently, stirring was stopped, and the mixture was allowed to stand overnight with cooling to lower the liquid temperature to room temperature. Next, the precipitate was separated by filtration. The resulting precipitate was identified by X-ray diffraction, the precipitate was confirmed to be ettringite (Ca 6 Al 2 (SO 4 ) 3 (OH) 12 · 26H 2 O). The obtained precipitate was dried at 100 ° C. for 1 day in a stationary drier, and then pulverized for 60 seconds at 18000 rpm using a pulverizer (X-TREME MX1200XTM manufactured by WARING). A dry dehydrated powder was obtained.

(実施例26)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、上記調製例で得られたエトリンガイトの乾燥脱水粉末2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.13mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.540mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。充放電試験後の亜鉛合剤電極表面をSEMにより観察したところ、亜鉛極活物質の形状は全く変化なく、不動態も形成されていないことが分かった。
(Example 26)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.9 g, 2.4 g of dry dehydrated powder of ettringite obtained in the above preparation example, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.13 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.540 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1 V and 0.4 V cut off). When the surface of the zinc mixture electrode after the charge / discharge test was observed by SEM, it was found that the shape of the zinc electrode active material was not changed at all, and no passivation was formed.

(実施例27)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、黒鉛化カーボンブラック(平均粒子径:約70nm、比表面積:約27m/g、東海カーボン株式会社製)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.29mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.597mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 27)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, graphitization Carbon black (average particle size: about 70 nm, specific surface area: about 27 m 2 / g, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 0.9 g, cerium oxide (IV) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99 (5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.29 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.597 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例28)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、ケッチェンブラック(平均粒子径:約40nm、比表面積:約800m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.21mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.580mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 28)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, Ketjen Black (average particle size: about 40 nm, specific surface area: about 800 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical) 92.7 g of Kogyo Co., Ltd. and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.21 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 0.580 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(実施例29)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、カーボンブラック(平均粒子径:約30nm、比表面積:約250m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:0.875mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.418mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 29)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, carbon black (Average particle diameter: about 30 nm, specific surface area: about 250 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) (manufactured by Co., Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used so as to have a working electrode (zinc mixture weight: 0.875 mg) with an apparent area of 0.48 cm 2 . A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.418 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例30)
実施例12で作成した亜鉛合剤電極を、見かけ面積0.79cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.82mg)となるようにして使用した。カウンター電極にはカウンター電極にはニッケル極(活物質:水酸化ニッケル、容量は亜鉛極の三倍以上に設定)、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた7.3mol/L水酸化カリウム+1.0mol/Lフッ化カリウム水溶液(溶存酸素量2.9mg/L)を使用し、二極セルを用いて1.20mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/1.9V及び1.2Vでカットオフ)。また、本充放電試験は、少なくとも300サイクル安定的に行えることも確認した。
(Example 30)
The zinc mixture electrode prepared in Example 12 was used so as to have a working electrode (zinc mixture weight: 1.82 mg) having an apparent area of 0.79 cm 2 . The counter electrode is a nickel electrode for the counter electrode (active material: nickel hydroxide, the capacity is set to more than three times that of the zinc electrode), and 7.3 mol / L hydroxide in which the zinc oxide is dissolved until the electrolyte is saturated. Using a potassium +1.0 mol / L potassium fluoride aqueous solution (dissolved oxygen amount 2.9 mg / L), a charge / discharge test was conducted at a current value of 1.20 mA using a bipolar cell (charge / discharge time: 1 each) Time / cut off at 1.9V and 1.2V). It was also confirmed that this charge / discharge test can be stably performed for at least 300 cycles.

(実施例31)
実施例12で作成した亜鉛合剤電極を、見かけ面積2.0cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:6.21mg)となるようにして使用した。カウンター電極にはニッケル極(活物質:コバルトコート水酸化ニッケル、容量は亜鉛極の三倍以上に設定)、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた7.3mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量3.2mg/L)を使用し、亜鉛極とニッケル極の間に不織布(2枚)及びポリプロピレン微多孔膜(1枚)をセパレーターとして挟み、コインセルを用いて3.01mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/1.9V及び1.2Vでカットオフ)。
(Example 31)
The zinc mixture electrode prepared in Example 12 was used so as to be a working electrode (zinc mixture weight: 6.21 mg) having an apparent area of 2.0 cm 2 . The counter electrode is a nickel electrode (active material: cobalt-coated nickel hydroxide, the capacity is set to be at least three times that of the zinc electrode), and the electrolyte is a 7.3 mol / L potassium hydroxide aqueous solution in which zinc oxide is dissolved until saturation. (Dissolved oxygen amount of 3.2 mg / L), a non-woven fabric (2 sheets) and a polypropylene microporous film (1 sheet) are sandwiched between a zinc electrode and a nickel electrode as a separator, and a current of 3.01 mA using a coin cell The charge / discharge test was conducted using the values (charge / discharge time: cut off at 1 hour / 1.9 V and 1.2 V each).

(実施例32)
実施例12で作成した亜鉛合剤電極を、見かけ面積2.0cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:10.3mg)となるようにして使用した。カウンター電極にはニッケル極(活物質:コバルトコート水酸化ニッケル、容量は亜鉛極の三倍以上に設定)、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた7.3mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量3.2mg/L)を使用し、亜鉛極とニッケル極の間に不織布(2枚)及びポリプロピレン微多孔膜(1枚)をセパレーターとして挟み、コインセルを用いて1.49mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各3時間20分/1.9V及び1.2Vでカットオフ)。
(Example 32)
The zinc mixture electrode prepared in Example 12 was used so as to be a working electrode having an apparent area of 2.0 cm 2 (zinc mixture weight: 10.3 mg). The counter electrode is a nickel electrode (active material: cobalt-coated nickel hydroxide, the capacity is set to be at least three times that of the zinc electrode), and the electrolyte is a 7.3 mol / L potassium hydroxide aqueous solution in which zinc oxide is dissolved until saturation. (Dissolved oxygen amount of 3.2 mg / L), a non-woven fabric (2 sheets) and a polypropylene microporous film (1 sheet) are sandwiched between a zinc electrode and a nickel electrode as a separator, and a current of 1.49 mA using a coin cell The charge / discharge test was performed with the values (charge / discharge time: 3 hours 20 minutes / 1.9 V and 1.2 V cut off each).

(実施例33)
8MKOH水溶液(溶存酸素濃度:3.5mg/L、又は、6.8mg/L)に5時間亜鉛板を浸漬し、Miniscope TM3000(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を用いて亜鉛板の表面を観察した。
(Example 33)
The zinc plate was immersed in an 8M KOH aqueous solution (dissolved oxygen concentration: 3.5 mg / L or 6.8 mg / L) for 5 hours, and the surface of the zinc plate was observed using Miniscope TM3000 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). .

(実施例34)
実施例11の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例11と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は657mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は657mAh/gであり、自己放電は全く起こらないことが分かった。
(Example 34)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 11, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 11 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 657 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 657 mAh / g, and it was found that no self-discharge occurred.

(実施例35)
実施例12の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例12と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は655mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は630mAh/gであり、自己放電は殆ど起こらないことが分かった。
(Example 35)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 12, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 12 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 655 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 630 mAh / g, and it was found that self-discharge hardly occurred.

(実施例36)
実施例16の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例16と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は658mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は658mAh/gであり、自己放電は全く起こらないことが分かった。
(Example 36)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 16, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 16 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 658 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 658 mAh / g, and it was found that no self-discharge occurred.

(実施例37)
実施例24の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例24と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は650mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は574mAh/gであり、自己放電が効果的に抑制されていることが分かった。
(Example 37)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 24, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 24 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 650 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 574 mAh / g, and it was found that self-discharge was effectively suppressed.

(実施例38)
実施例4の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例4と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は380mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は0mAh/gであり、自己放電が起こることが分かった。
(Example 38)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 4, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 4 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 380 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 0 mAh / g, and it was found that self-discharge occurred.

(実施例39)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、導電性カーボンブラック(平均粒子径:約25nm、比表面積:約225m/g、東海カーボン株式会社製)0.9g、酸化ジルコニウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.57mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.762mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。10サイクル目の充電容量は654mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は655mAh/gであり、自己放電は全く起こらないことが分かった。
(Example 39)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, conductivity Carbon black (average particle size: about 25 nm, specific surface area: about 225 m 2 / g, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 0.9 g, zirconium oxide (IV) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99 (5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to make a zinc mixture electrode, and used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.57 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was performed using the cell at a current value of 0.762 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off). The charge capacity at the 10th cycle was 654 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 655 mAh / g, and it was found that no self-discharge occurred.

(実施例40)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、黒鉛化カーボンブラック(平均粒子径:約70nm、比表面積:約27m/g、東海カーボン株式会社製)0.9g、酸化ジルコニウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.45mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.19mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。10サイクル目の充電容量は658mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は638mAh/gであり、自己放電は殆ど起こらないことが分かった。
(Example 40)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, graphitization Carbon black (average particle size: about 70 nm, specific surface area: about 27 m 2 / g, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) 0.9 g, zirconium oxide (IV) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99 (5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to make a zinc mixture electrode, and used as a working electrode with an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 2.45 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.19 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V). The charge capacity at the 10th cycle was 658 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 638 mAh / g, and it was found that self-discharge hardly occurred.

(実施例41)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、人造黒鉛微粉末(平均粒子径:約3μm、比表面積:約40m/g、昭和電工株式会社製)0.9g、酸化ジルコニウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.85mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.38mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。10サイクル目の充電容量は647mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は620mAh/gであり、自己放電は殆ど起こらないことが分かった。
(Example 41)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, artificial graphite Fine powder (average particle size: about 3 μm, specific surface area: about 40 m 2 / g, manufactured by Showa Denko KK) 0.9 g, zirconium oxide (IV) (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99 (5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.85 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 1.38 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V). The charge capacity at the 10th cycle was 647 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 620 mAh / g, and it was found that self-discharge hardly occurred.

(実施例42)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、ケッチェンブラック(平均粒子径:約40nm、比表面積:約800m/g)0.9g、酸化ジルコニウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.59mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.769mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。10サイクル目の充電容量は647mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は620mAh/gであり、自己放電は殆ど起こらないことが分かった。
(Example 42)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, Ketjen Black (average particle size: about 40 nm, specific surface area: about 800 m 2 / g) 0.9 g, zirconium (IV) oxide (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical) 92.7 g of Kogyo Co., Ltd. and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.59 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was performed using the cell at a current value of 0.769 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V). The charge capacity at the 10th cycle was 647 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 620 mAh / g, and it was found that self-discharge hardly occurred.

(実施例43)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、カーボンブラック(平均粒子径:約12nm、比表面積:約1200m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.06mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.991mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 43)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, carbon black (Average particle diameter: about 12 nm, specific surface area: about 1200 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g) (manufactured by Co., Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.06 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was conducted at a current value of 0.991 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例44)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、鱗片状天然黒鉛(平均粒子径:約6.5μm)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.74mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.33mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 44)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, scaly Natural graphite (average particle size: about 6.5 μm) 0.9 g, cerium (IV) oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92 0.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 2.74 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.33 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例45)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、塊状天然黒鉛(平均粒子径:約7.8μm)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.57mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.762mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 45)
Zinc oxide (average particle size: about 1.1 μm, mode size: about 820 nm, median size: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, bulk natural Graphite (average particle size: about 7.8 μm) 0.9 g, cerium (IV) oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92. 7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to make a zinc mixture electrode, and used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.57 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was performed using the cell at a current value of 0.762 mA (charge / discharge time: 1 hour / -0.1V and 0.4V cut off).

(実施例46)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、熱分解黒鉛(平均粒子径:約6.9μm)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.80mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.872mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 46)
Zinc oxide (average particle size: about 1.1 μm, mode size: about 820 nm, median size: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, thermal decomposition Graphite (average particle size: about 6.9 μm) 0.9 g, cerium (IV) oxide (made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, made by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92. 7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.80 mg) was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.872 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例47)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、球状黒鉛(平均粒子径:約8.6μm)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.00mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.968mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 47)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, spherical graphite (Average particle size: about 8.6 μm) 0.9 g, Cerium (IV) oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, Ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g 92.7 g of water was added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.00 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.968 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例48)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、黒鉛化処理炭素微小球(平均粒子径:約270nm)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.84mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.890mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 48)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, graphitization Treated carbon microspheres (average particle size: about 270 nm) 0.9 g, cerium (IV) oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92 0.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 1.84 mg) with an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.890 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例49)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)30g、アセチレンブラック(平均粒子径:約40nm、比表面積:約70m/g)0.90g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.90gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.74mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.33mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。充放電試験後の亜鉛合剤電極表面をSEMにより観察したところ、亜鉛極活物質の形状が変化していることが分かった。
(Example 49)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 30 g, acetylene black (average Particle diameter: about 40 nm, specific surface area: about 70 m 2 / g) 0.90 g, ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g, water 92.7 g were added to the ball mill. Mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). The obtained solid (1.1 g), 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution (2.0 g) and N-methylpyrrolidone (0.90 g) were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 2.74 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.33 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V). When the surface of the zinc mixture electrode after the charge / discharge test was observed by SEM, it was found that the shape of the zinc electrode active material was changed.

(実施例50)
実施例49の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例49と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は582mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は0mAh/gであり、自己放電が起こることが分かった。
(Example 50)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 49, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 49 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 582 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 0 mAh / g, and it was found that self-discharge occurred.

(実施例51)
酸化亜鉛(酸化亜鉛3種、平均粒子径:約800nm、モード径:約107nm、メジアン径:約368nm、真密度:約5.85g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.90mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.919mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 51)
Zinc oxide (3 types of zinc oxide, average particle diameter: about 800 nm, mode diameter: about 107 nm, median diameter: about 368 nm, true density: about 5.85 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g Acetylene black (average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, sum) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, which was used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.90 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.919 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例52)
実施例51の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例51と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は470mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は0mAh/gであり、自己放電が起こることが分かった。
(Example 52)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 51, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 51 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 470 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 0 mAh / g, and it was found that self-discharge occurred.

(実施例53)
酸化亜鉛(酸化亜鉛2種、平均粒子径:約1.1μm、モード径:約930nm、メジアン径:約810nm、真密度:約5.70g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.19mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.06mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 53)
Zinc oxide (2 types of zinc oxide, average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 930 nm, median diameter: about 810 nm, true density: about 5.70 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27 1.6 g, acetylene black (average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5% 92.7 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.19 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.06 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例54)
実施例53の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例53と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は610mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は0mAh/gであり、自己放電が起こることが分かった。
(Example 54)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 53, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 53 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 610 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 0 mAh / g, and it was found that self-discharge occurred.

(実施例55)
酸化亜鉛(酸化亜鉛2種、平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約880nm、真密度:約6.00g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.9g、酸化セリウム(IV)(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.03mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.982mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 55)
Zinc oxide (2 types of zinc oxide, average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 880 nm, true density: about 6.00 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27 1.6 g, acetylene black (average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.9 g, cerium (IV) oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5% 92.7 g, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 92.7 g of water were added to the ball mill, followed by ball mill mixing. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to make a zinc mixture electrode, and used as a working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 2.03 mg). A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 0.982 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例56)
実施例55の処方に従って亜鉛合剤電極を作成し、実施例55と同様の装置及び条件で充放電試験を行った(10サイクル)。10サイクル目の充電容量は658mAh/gであった。次に、同条件で放電操作を行い、亜鉛合剤電極中の酸化亜鉛を金属亜鉛に全て変換した後、24時間放置し、続いて同条件で充電操作を行った。この時の放電容量は658mAh/gであり、自己放電は全く起こらないことが分かった。
(Example 56)
A zinc mixture electrode was prepared according to the formulation of Example 55, and a charge / discharge test was performed using the same apparatus and conditions as in Example 55 (10 cycles). The charge capacity at the 10th cycle was 658 mAh / g. Next, the discharge operation was performed under the same conditions, and all the zinc oxide in the zinc mixture electrode was converted into metal zinc, and then left for 24 hours, and then the charge operation was performed under the same conditions. The discharge capacity at this time was 658 mAh / g, and it was found that no self-discharge occurred.

(実施例57)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化ランタン(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.25mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.07mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 57)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, lanthanum oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) 92.7 g and water 92.7 g were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.25 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.07 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例58)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、ヒドロキシアパタイト(和光純薬工業株式会社製)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.60mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.24mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 58)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, hydroxyapatite (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 2.4 g, ethanol (99.5%, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) ) 92.7 g and water 92.7 g were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 2.60 mg) was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was conducted using the cell at a current value of 1.24 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例59)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化イットリウムで安定化された酸化ジルコニウム2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.34mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.11mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 59)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, 2.4 g of zirconium oxide stabilized with yttrium oxide, ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92 0.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.34 mg) with an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.11 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例60)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化スカンジウムで安定化された酸化ジルコニウム2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.71mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて0.81mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 60)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, 2.4 g of zirconium oxide stabilized with scandium oxide, ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92 0.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode having an apparent area of 0.48 cm 2 (zinc mixture weight: 1.71 mg) was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. A charge / discharge test was performed using the cell at a current value of 0.81 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例61)
酸化亜鉛(平均粒子径:約1.1μm、モード径:約820nm、メジアン径:約760nm、真密度:約5.98g/cm、比表面積:約4m/g)27.6g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、酸化セリウム−酸化ジルコニウム固溶体(CeO/ZrO/Y=25/74/1)2.4g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後、エバポレーターにて減圧下100℃で2時間乾燥し、更に、静置式の減圧乾燥機にて減圧下110℃で1晩乾燥した。乾燥後の固体は、粉砕機(WARING社製X−TREME MX1200XTM)を用いて、回転数18000rpmで60秒間粉砕した。得られた固体1.1g、12%ポリフッ化ビニリデン/N−メチルピロリドン溶液2.0g、N−メチルピロリドン0.9gをガラスバイアルに加え、スターラーバーを用いて、スターラーで一夜間撹拌した。得られたスラリーを銅箔に自動塗工装置を用いて塗工し、80℃で12時間乾燥した。亜鉛合剤を塗工した銅箔を3tのプレス圧でプレスし、亜鉛合剤の膜厚を10μm以下とした。これを打ち抜き機(直径:15.95mm)で打ち抜くことにより亜鉛合剤電極とし、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:2.47mg)となるようにして使用した。カウンター電極には亜鉛板、リファレンス電極には亜鉛線、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた4mol/L水酸化カリウム水溶液(溶存酸素量5.2mg/L)を使用し、三極セルを用いて1.17mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間/−0.1V及び0.4Vでカットオフ)。
(Example 61)
Zinc oxide (average particle diameter: about 1.1 μm, mode diameter: about 820 nm, median diameter: about 760 nm, true density: about 5.98 g / cm 3 , specific surface area: about 4 m 2 / g) 27.6 g, acetylene black (Average particle diameter: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g) 0.90 g, cerium oxide-zirconium oxide solid solution (CeO 2 / ZrO 2 / Y 2 O 3 = 25/74/1) 2.4 g, ethanol (99.5%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill, and ball mill mixing was performed. Then, it dried at 100 degreeC under pressure reduction for 2 hours with the evaporator, and also dried at 110 degreeC under pressure reduction with the stationary type vacuum dryer overnight. The solid after drying was pulverized for 60 seconds at a rotation speed of 18000 rpm using a pulverizer (X-Treme MX1200XTM manufactured by WARING). 1.1 g of the obtained solid, 12 g of a 12% polyvinylidene fluoride / N-methylpyrrolidone solution, and 0.9 g of N-methylpyrrolidone were added to a glass vial, and the mixture was stirred overnight with a stirrer using a stirrer bar. The obtained slurry was coated on a copper foil using an automatic coating apparatus and dried at 80 ° C. for 12 hours. The copper foil coated with the zinc mixture was pressed at a press pressure of 3 t so that the film thickness of the zinc mixture was 10 μm or less. This was punched out with a punching machine (diameter: 15.95 mm) to form a zinc mixture electrode, and the working electrode (zinc mixture weight: 2.47 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 was used. A zinc electrode is used for the counter electrode, a zinc wire is used for the reference electrode, and a 4 mol / L potassium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 5.2 mg / L) in which zinc oxide is dissolved is used for the electrolyte. Using the cell, a charge / discharge test was performed at a current value of 1.17 mA (charge / discharge time: 1 hour each / cut off at −0.1 V and 0.4 V).

(実施例62)
2Lのビーカーに塩化亜鉛(試薬特級、和光純薬工業株式会社製)58.7gと水900gを入れ、塩化亜鉛を完全に溶解させた後、塩酸(試薬特級、和光純薬株式会社製)53.1gに酸化インジウム(ナカライテスク株式会社製)0.9を溶解させた溶液を上記ビーカー内に加えて攪拌混合し、均一な水溶液を得た。次に、水溶液を攪拌しながらpHが8になるまで、14質量%アンモニア水を水溶液中に徐々に添加した。アンモニア水の添加が終了してから15分間攪拌を継続した後、攪拌を停止し、そのまま2時間静置して沈殿の生成を確認した。続いて、沈殿と上澄み液を濾過によって分離した。得られた沈殿を、水とエタノールを用いて十分に洗浄した後、洗浄後の沈殿を、減圧下に60℃で一晩乾燥した。得られた乾燥固体(粉末)を、大気下にて500℃で2時間焼成して、酸化インジウムがドープされた酸化亜鉛の粉末を得た。この粉末の組成(重量比)は、ZnO/In=97.5/2.5であった。
上記で得られた酸化インジウムがドープされた酸化亜鉛の粉末30.0g、アセチレンブラック(平均粒子径:約50nm、比表面積:約40m/g)0.90g、エタノール(99.5%、和光純薬工業株式会社製)92.7g、水92.7gをボールミル中に添加し、ボールミル混合を行った。その後は、実施例5と同様にして亜鉛合剤電極を作成し、見かけ面積0.48cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.80mg)となるようにして使用した。実施例5と同様に、三極セルを用いて0.87mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各1時間)。
(Example 62)
Into a 2 L beaker, 58.7 g of zinc chloride (special grade reagent, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 900 g of water were completely dissolved. A solution in which 0.9 g of indium oxide (manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) 0.9 was dissolved in 1 g was added to the beaker and mixed with stirring to obtain a uniform aqueous solution. Next, 14 mass% aqueous ammonia was gradually added to the aqueous solution until the pH reached 8 while stirring the aqueous solution. Stirring was continued for 15 minutes after the addition of ammonia water was completed, and then stirring was stopped, and the mixture was allowed to stand for 2 hours to confirm the formation of a precipitate. Subsequently, the precipitate and the supernatant were separated by filtration. The obtained precipitate was sufficiently washed with water and ethanol, and then the washed precipitate was dried overnight at 60 ° C. under reduced pressure. The obtained dry solid (powder) was baked at 500 ° C. for 2 hours in the air to obtain zinc oxide powder doped with indium oxide. The composition (weight ratio) of this powder was ZnO / In 2 O 3 = 97.5 / 2.5.
30.0 g of zinc oxide powder doped with indium oxide obtained above, acetylene black (average particle size: about 50 nm, specific surface area: about 40 m 2 / g), ethanol (99.5%, sum) 92.7 g and 92.7 g of water were added to the ball mill and mixed with the ball mill. Thereafter, a zinc mixture electrode was prepared in the same manner as in Example 5 and used so as to have a working electrode (zinc mixture weight: 1.80 mg) having an apparent area of 0.48 cm 2 . Similarly to Example 5, a charge / discharge test was conducted using a triode cell at a current value of 0.87 mA (charge / discharge time: 1 hour each).

(実施例63)
実施例12で作成した亜鉛合剤電極を、見かけ面積0.50cmのワーキング電極(亜鉛合剤重さ:1.26mg)となるようにして使用した。カウンター電極にはカウンター電極には空気穴を持たせた空気極(巴工業株式会社製 QSI−Nanoマンガンガス拡散電極)、電解液には酸化亜鉛を飽和するまで溶解させた8mol/L水酸化カリウム+20g/L水酸化リチウム水溶液(溶存酸素量2.9mg/L)を使用し、二極セルを用いて0.829mAの電流値で充放電試験を行った(充放電時間:各20分/2.0V及び0.5Vでカットオフ)。
(Example 63)
The zinc mixture electrode prepared in Example 12 was used so as to be a working electrode (zinc mixture weight: 1.26 mg) having an apparent area of 0.50 cm 2 . The counter electrode is an air electrode (QSI-Nano manganese gas diffusion electrode manufactured by Sakai Kogyo Co., Ltd.) with an air hole in the counter electrode, and 8 mol / L potassium hydroxide in which zinc oxide is dissolved until the electrolyte is saturated. Using a +20 g / L lithium hydroxide aqueous solution (dissolved oxygen amount 2.9 mg / L), a charge / discharge test was conducted at a current value of 0.829 mA using a bipolar cell (charge / discharge time: 20 minutes / 2 each) Cut off at 0V and 0.5V).

実施例の結果から、以下のことが分かった。
亜鉛含有化合物、及び/又は、導電助剤が、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むものである亜鉛負極合剤を用いて、亜鉛負極を形成し、その負極を用いて構成される蓄電池は、繰り返し充放電を繰り返しても電池性能の低下が抑制され、電池のサイクル特性に優れたものであり、また、レート特性、クーロン効率にも優れたものであることが実証された。
特に、亜鉛含有化合物及び導電助剤が、平均粒子径が1000μm以下である粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が1.1以上である粒子を含むものである亜鉛負極合剤を用いた場合、そのような亜鉛負極合剤から亜鉛負極を形成し、その負極を用いて構成される蓄電池は、極めて電池のサイクル特性に優れたものとなることが分かった。
更に、亜鉛負極合剤中に上記他の成分(周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種)を含有させることにより、水含有電解液を用いて電池を構成しても、水の分解により水素が発生する副反応や腐食反応を効果的に抑制することが可能となり、充放電特性やクーロン効率を格段に向上させることができ、更に、亜鉛極活物質の形状変化や不動態形成が抑制されたことが分かった。
更に、亜鉛含有化合物として、特定のメジアン径を有するものや特定の真密度を有するものを用いることで、充電状態時や充電状態での保存時における自己放電が抑制されることが分かった。
なお、上記実施例においては、亜鉛負極が、特定の亜鉛含有化合物、導電助剤を含む亜鉛負極合剤を用いて形成されているが、亜鉛負極を形成する亜鉛負極合剤として本発明の亜鉛負極合剤を用いることによって、そのような亜鉛負極を用いて構成される蓄電池が、サイクル特性、レート特性、クーロン効率、及び、自己放電抑制等の電池性能に優れたものになることは、本発明の亜鉛負極合剤を用いた場合には全て同様である。従って、上記実施例の結果から、本発明の技術的範囲全般において、また、本明細書において開示した種々の形態において本発明が適用でき、有利な作用効果を発揮することができると言える。
The following was found from the results of the examples.
A zinc negative electrode mixture in which the zinc-containing compound and / or the conductive auxiliary agent includes particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more. The storage battery constituted by using a negative electrode for zinc and using the negative electrode is excellent in the cycle characteristics of the battery, and the deterioration of the battery performance is suppressed even when repeated charge and discharge are repeated. It was proved that the coulomb efficiency was excellent.
In particular, a zinc negative electrode mixture in which the zinc-containing compound and the conductive auxiliary agent include particles having an average particle diameter of 1000 μm or less and / or particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 1.1 or more was used. In this case, it was found that a storage battery constituted by forming a zinc negative electrode from such a zinc negative electrode mixture and using the negative electrode has extremely excellent cycle characteristics of the battery.
Further, in the zinc negative electrode mixture, the other components (compounds having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to groups 1 to 17 of the periodic table, organic compounds, and organic compound salts) By containing at least one selected from the above, it is possible to effectively suppress side reactions and corrosion reactions in which hydrogen is generated by the decomposition of water even when the battery is configured using a water-containing electrolyte. Thus, it was found that the charge / discharge characteristics and the coulomb efficiency could be remarkably improved, and further, the shape change and passive formation of the zinc electrode active material were suppressed.
Furthermore, it was found that by using a zinc-containing compound having a specific median diameter or a specific true density, self-discharge during charging or storage in a charged state is suppressed.
In addition, in the said Example, although the zinc negative electrode is formed using the zinc negative electrode mixture containing a specific zinc containing compound and a conductive support agent, zinc of this invention is used as the zinc negative electrode mixture which forms a zinc negative electrode. By using a negative electrode mixture, a battery constructed using such a zinc negative electrode has excellent battery performance such as cycle characteristics, rate characteristics, coulomb efficiency, and self-discharge suppression. The same applies to the case of using the zinc negative electrode mixture of the invention. Therefore, it can be said from the results of the above-described embodiments that the present invention can be applied in the entire technical scope of the present invention and in various forms disclosed in this specification, and can exhibit advantageous effects.

Claims (15)

水含有電解液を有する二次電池に用いられる亜鉛負極合剤であって、
該亜鉛負極合剤は、亜鉛含有化合物、及び、導電助剤として導電性カーボンを含み、
該亜鉛含有化合物は、酸化亜鉛であって、真密度値が5.50〜6.50g/cmであり、
平均粒子径が10μm〜300nmであり、モード径がμm〜100nmであり、メジアン径がμm〜500nmである粒子、及び/又は、アスペクト比(縦/横)が5以上である粒子を含み、比表面積が0.1m/g以上、50m/g以下であることを特徴とする水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。
A zinc negative electrode mixture used in a secondary battery having a water-containing electrolyte,
The zinc negative electrode mixture includes a zinc-containing compound and conductive carbon as a conductive auxiliary agent,
The zinc-containing compound is zinc oxide and has a true density value of 5.50 to 6.50 g / cm 3 .
Particles having an average particle diameter of 10 μm to 300 nm, mode diameters of 5 μm to 100 nm, median diameters of 5 μm to 500 nm, and / or particles having an aspect ratio (vertical / horizontal) of 5 or more And a specific surface area of 0.1 m 2 / g or more and 50 m 2 / g or less, a zinc negative electrode mixture for a secondary battery having a water-containing electrolyte.
前記亜鉛負極合剤は、更に他の成分を含み、
該他の成分は、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素を有する化合物、有機化合物、及び、有機化合物塩からなる群より選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1に記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。
The zinc negative electrode mixture further contains other components,
The other component is at least one selected from the group consisting of a compound having at least one element selected from the group consisting of elements belonging to Groups 1 to 17 of the periodic table, an organic compound, and an organic compound salt. The zinc negative electrode mixture for secondary batteries which has the water-containing electrolyte solution of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
前記亜鉛負極合剤は、他の成分の配合量が、質量比で、亜鉛負極合剤中の亜鉛含有化合物100に対して、0.01〜100であることを特徴とする請求項2に記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。 It said zinc negative electrode mixture, the amount of other components, in mass ratio, relative to the zinc-containing compound 100 in the zinc anode mixture, according to claim 2, characterized in that 0.01 to 100 A zinc negative electrode mixture for secondary batteries having a water-containing electrolyte. 前記他の成分は、周期表の第1〜17族に属する元素からなる群より選択される少なくとも1つの元素の酸化物及び/又は水酸化物を含むことを特徴とする請求項2又は3に記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。 The other components to claim 2 or 3, characterized in that it comprises an oxide and / or hydroxide of at least one element selected from the group consisting of elements belonging to 1-17 of the periodic table The zinc negative electrode mixture for secondary batteries which has the water-containing electrolyte solution of description. 前記周期表の第1〜17族に属する元素は、Al、Ca、Ce、La、Nb、Nd、P、Sc、Y、Zrからなる群より選択される少なくとも1つの元素であることを特徴とする請求項2〜のいずれかに記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。 The element belonging to Group 1 to 17 of the periodic table is at least one element selected from the group consisting of Al, Ca, Ce, La, Nb, Nd, P, Sc, Y, and Zr. rechargeable battery zinc anode mixture having a water content electrolyte according to any of claims 2-4 for. 前記導電助剤は、その平均粒子径が500μm〜1nmである粒子を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。 The conductive additive, a secondary battery for zinc anode mixture having a water content electrolyte solution according to any one of claims 1-5 in which the average particle size, characterized in that it comprises particles is 500Myuemu~1nm. 前記導電助剤は、その比表面積が0.1m/g以上、1500m/g以下である粒子を含むことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。 The conductive additive, a specific surface area of 0.1 m 2 / g or more, having a water content electrolyte solution according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises particles is less than 1500 m 2 / g Zinc negative electrode mixture for secondary batteries. 前記亜鉛負極合剤は、導電助剤の配合量が、質量比で、亜鉛負極合剤中の亜鉛含有化合物100に対して、0.0001〜100であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛負極合剤。 Said zinc negative electrode mixture, the amount of conductive additive is in a mass ratio, claim 1-7 which respect the zinc-containing compound 100 in the zinc anode mixture, characterized in that it is a 0.0001 A zinc negative electrode mixture for a secondary battery comprising the water-containing electrolytic solution according to any one of the above. 請求項1〜8のいずれかに記載の亜鉛負極合剤を用いて形成されてなることを特徴とする水含有電解液を有する二次電池用亜鉛電極。 A zinc electrode for a secondary battery having a water-containing electrolyte, wherein the zinc electrode is formed using the zinc negative electrode mixture according to any one of claims 1 to 8. 前記亜鉛電極は、負極として用いられることを特徴とする請求項9に記載の水含有電解液を有する二次電池用亜鉛電極。 The said zinc electrode is used as a negative electrode, The zinc electrode for secondary batteries which has a water-containing electrolyte solution of Claim 9 characterized by the above-mentioned. 請求項9又は10に記載の亜鉛電極、及び、水含有電解液を有してなることを特徴とする二次電池。 A secondary battery comprising the zinc electrode according to claim 9 or 10 and a water-containing electrolyte. 請求項9又は10に記載の亜鉛電極、正極活物質、セパレーター、及び、水含有電解液を有してなることを特徴とする二次電池。 A secondary battery comprising the zinc electrode according to claim 9 or 10, a positive electrode active material, a separator, and a water-containing electrolyte. 前記正極活物質は、ニッケル含有化合物であることを特徴とする請求項12に記載の二次電池。 The secondary battery according to claim 12 , wherein the positive electrode active material is a nickel-containing compound. 前記正極活物質は、酸素であることを特徴とする請求項12に記載の二次電池。 The secondary battery according to claim 12 , wherein the positive electrode active material is oxygen. 前記水含有電解液は、溶存酸素濃度値(mg/L)(25℃時)が、α=−0.26375×β+8.11(βは使用する水系電解液中の水酸化物イオン濃度<mol/L>)の式で計算されるα値以下であることを特徴とする請求項11〜14のいずれかに記載の二次電池。 The water-containing electrolyte has a dissolved oxygen concentration value (mg / L) (at 25 ° C.) of α = −0.26375 × β + 8.11 (β is a hydroxide ion concentration in the aqueous electrolyte to be used <mol / L> secondary battery according to any one of claims 11 to 14, characterized in that is less than α value calculated by the equation).
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