JPH0467302B2 - - Google Patents
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
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- H01M10/056—Accumulators with non-aqueous electrolyte characterised by the materials used as electrolytes, e.g. mixed inorganic/organic electrolytes
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、銅イオン（Cu+）伝導性の固体電解
質を用いる二次電池や電気二重層キヤパシタなど
に利用される可逆性銅電極に関する。
質を用いる二次電池や電気二重層キヤパシタなど
に利用される可逆性銅電極に関する。
従来性の構成とその問題点
最近、高い銅イオン伝導性の固体電解質がつぎ
つぎと見出されている。これらは従来の銅イオン
伝導性の固体電解質とほぼ同程度のイオン伝導率
と分解電圧を持つところから、同程度の電流が流
せ、エネルギー蓄積ができる安価な電池やキヤパ
シタが得られる可能性がある。しかし、その現実
を阻む一つの問題点として、可逆性の銅電極が無
いことが挙げられる。
つぎと見出されている。これらは従来の銅イオン
伝導性の固体電解質とほぼ同程度のイオン伝導率
と分解電圧を持つところから、同程度の電流が流
せ、エネルギー蓄積ができる安価な電池やキヤパ
シタが得られる可能性がある。しかし、その現実
を阻む一つの問題点として、可逆性の銅電極が無
いことが挙げられる。
銅を電極とすると、その端子電圧は電解質の分
解電圧に近くできる可能性をもつが、酸化反応が
非可逆的で、早期に短絡を起こす欠点がある。酸
化反応が非可逆的になるのは、酸化生成物が表面
を覆つて反応を阻害するためと思われる。
解電圧に近くできる可能性をもつが、酸化反応が
非可逆的で、早期に短絡を起こす欠点がある。酸
化反応が非可逆的になるのは、酸化生成物が表面
を覆つて反応を阻害するためと思われる。
そこで、Cu2Sを添加したり、CuyTiS2（0.65＜
ｙ＜0.9）で表される化合物を用いることが提案
された、これらの電極の可逆性を示す範囲は余り
広くなく、Cu2Sの添加においては、Cu2Sが30〜
40重量％、CuyTiS2でｙ値にして0.8〜0.9程度の
所が最適巾で、その範囲をはずれると銅の電位よ
り貴の方にはずれたり、可逆性が悪くなつたりす
る決点をもつている。
ｙ＜0.9）で表される化合物を用いることが提案
された、これらの電極の可逆性を示す範囲は余り
広くなく、Cu2Sの添加においては、Cu2Sが30〜
40重量％、CuyTiS2でｙ値にして0.8〜0.9程度の
所が最適巾で、その範囲をはずれると銅の電位よ
り貴の方にはずれたり、可逆性が悪くなつたりす
る決点をもつている。
発明の目的
本発明は、自然電位が銅の電位に近く、広い電
流巾にわたつて可逆性を示す銅電極を提供するこ
とを目的とする。
流巾にわたつて可逆性を示す銅電極を提供するこ
とを目的とする。
発明の構成
本発明の銅電極は、式Cu5Mo6S8±ｘ（ただし
０≦ｘ≦0.5）で表わされる化合物により構成し
たものである。
０≦ｘ≦0.5）で表わされる化合物により構成し
たものである。
実施例の説明
第１図は本発明の銅電極を用いた電気化学装置
を示す。
を示す。
１は正極で、二次電池の場合は、TiS2、VS2、
MoS2のような周期律表、、族元素の二酸
化物または二硫化物を用い電気二重層キヤパシタ
の場合、カーボンのような分極性電極を用いる。
２は銅イオン伝導性の固体電解質層で、式
RbCu4I1.7−yCl3.3＋ｙ（０≦ｙ≦0.2）で表わされ
る化合物や前記式中Rbの25％をＫで置換したも
のなどを用いる。３は負極である。４は正極の集
電体で、クラフアイト、貴金属のように電気化学
的に不活性な物質を用いる。５は負極の集電体で
銅を用いる。
MoS2のような周期律表、、族元素の二酸
化物または二硫化物を用い電気二重層キヤパシタ
の場合、カーボンのような分極性電極を用いる。
２は銅イオン伝導性の固体電解質層で、式
RbCu4I1.7−yCl3.3＋ｙ（０≦ｙ≦0.2）で表わされ
る化合物や前記式中Rbの25％をＫで置換したも
のなどを用いる。３は負極である。４は正極の集
電体で、クラフアイト、貴金属のように電気化学
的に不活性な物質を用いる。５は負極の集電体で
銅を用いる。
以上が単セルの構成で、最大電圧は0.5Vであ
り、必要な電圧を得るためには、複数の単セルを
グラフアイトペーストで直列に接続する。
り、必要な電圧を得るためには、複数の単セルを
グラフアイトペーストで直列に接続する。
本発明の銅電極に用いる化合物は銅、モリブデ
ン、イオウの粉末を原子比で５：６：8.5の割合
で混合し、プレス成形した後、密封容器に入れ、
一度真空に引き、その状態で400℃の温度で12時
間、次いで1000℃で24時間加熱することによつて
製造することができる。
ン、イオウの粉末を原子比で５：６：8.5の割合
で混合し、プレス成形した後、密封容器に入れ、
一度真空に引き、その状態で400℃の温度で12時
間、次いで1000℃で24時間加熱することによつて
製造することができる。
次に、本発明の銅電極を二次電池に適用した実
施例を説明する。
施例を説明する。
正極として、活物質のTiS2200mgと電解質の
Rbcu4I1.5Cl3.5600mgの混合物、電解質層には前記
電解質500mg、負極には、Cu5Mo6S8.350mgと同様
の電解質20mgの混合物をそれぞれ用い、成形して
第１図のような構成で直径10mmの電池を作つた。
なお、電解質層には、第１図に示すように、基準
極として銅線６を打ち込んで負極の電位変化を測
定した。
Rbcu4I1.5Cl3.5600mgの混合物、電解質層には前記
電解質500mg、負極には、Cu5Mo6S8.350mgと同様
の電解質20mgの混合物をそれぞれ用い、成形して
第１図のような構成で直径10mmの電池を作つた。
なお、電解質層には、第１図に示すように、基準
極として銅線６を打ち込んで負極の電位変化を測
定した。
上記の電池をＡとし、比較例として、負極活物
質に銅を用いた電池をＢ、Cu0.9TiS2を用いた電
池をＣ、銅粉とCu2Sとの重量３：２の混合物を
用いた電池をＤとする。
質に銅を用いた電池をＢ、Cu0.9TiS2を用いた電
池をＣ、銅粉とCu2Sとの重量３：２の混合物を
用いた電池をＤとする。
第２図は、これらの電池の放電電流密度と平坦
電圧との関係を示す。第３図は100μA／cm2で放電
したときの電位変化を示す。また、第４図は
100μA／cm2で３時間で充電し、同電流密度で３時
間放電する充放電を繰り返したときの50サイクル
毎の負極の容量変化を示す。なお、終止電圧は
0.3Vとした。
電圧との関係を示す。第３図は100μA／cm2で放電
したときの電位変化を示す。また、第４図は
100μA／cm2で３時間で充電し、同電流密度で３時
間放電する充放電を繰り返したときの50サイクル
毎の負極の容量変化を示す。なお、終止電圧は
0.3Vとした。
本発明の負極は、放電分極が少なく、2000サイ
クル程度の充放電に十分耐えることが明らかであ
る。
クル程度の充放電に十分耐えることが明らかであ
る。
なお、本発明の負極活物質化合物は、上記一般
式におけるｘの値の範囲を用いることができる。
式におけるｘの値の範囲を用いることができる。
発明の効果
以上のように、本発明の銅電極の自然電位は、
銅や銅とCu2Sの混合物を用いる電極に較べてや
や貴であるが、放電分極が小さく、長寿命であ
り、銅イオン導電性の固体電解質を使つた二次電
池や電気二重層容量素子を可能にするものであ
る。
銅や銅とCu2Sの混合物を用いる電極に較べてや
や貴であるが、放電分極が小さく、長寿命であ
り、銅イオン導電性の固体電解質を使つた二次電
池や電気二重層容量素子を可能にするものであ
る。
第１図は本発明の銅電極を用いた電気化学装置
の基本的構成を示す横断面図、第２図は各種銅負
極の電流−電位特性を示す図、第３図は放電時の
電位変化を示す図、第４図は負極のサイクル寿命
を示す図である。 １……正極、２……電解質層、３……銅負極。
の基本的構成を示す横断面図、第２図は各種銅負
極の電流−電位特性を示す図、第３図は放電時の
電位変化を示す図、第４図は負極のサイクル寿命
を示す図である。 １……正極、２……電解質層、３……銅負極。
Claims (1)
- １ 式Cu5Mo6S8±ｘ（ただし、０≦ｘ≦0.5）で
表わされる化合物よりなる可逆性銅電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58119731A JPS6012665A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 可逆性銅電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58119731A JPS6012665A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 可逆性銅電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6012665A JPS6012665A (ja) | 1985-01-23 |
| JPH0467302B2 true JPH0467302B2 (ja) | 1992-10-27 |
Family
ID=14768725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58119731A Granted JPS6012665A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 可逆性銅電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6012665A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5944007A (en) * | 1996-02-08 | 1999-08-31 | Tokyo Rope Mfg. Co., Ltd. | Wire type slicing machine and method |
| CN103367756B (zh) * | 2013-07-22 | 2015-06-10 | 山东大学 | 一种基于多孔铜的锂离子电池负极材料的制备方法 |
| CN105016391A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-11-04 | 江苏新光环保工程有限公司 | 一种三维MoS2的制备方法 |
| JP6654401B2 (ja) * | 2015-10-29 | 2020-02-26 | 株式会社 栄組 | 壁の亀裂補修装置 |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP58119731A patent/JPS6012665A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6012665A (ja) | 1985-01-23 |
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