JPH0499293A - 二酸化マンガンの製造法 - Google Patents
二酸化マンガンの製造法Info
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Classifications
-
- Y02E60/12—
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は二酸化マンガンの製造法に関し、詳しくは白金
族元素の酸化物を二酸化マンガン中に一定量含有するこ
とにより、電池の正極活物質として用いた時に放電性能
を著しく向上させたアルカリマンガン電池用に特に用い
られる二酸化マンガンの製造法に関する。
族元素の酸化物を二酸化マンガン中に一定量含有するこ
とにより、電池の正極活物質として用いた時に放電性能
を著しく向上させたアルカリマンガン電池用に特に用い
られる二酸化マンガンの製造法に関する。
［従来の技術および発明が解決しようとする課題］アル
カリマンガン電池は、マンガン電池に比べて重負荷での
放電性能に優れていることから、カメラの自動ワインダ
ー ストロボ並びに携帯用テープレコーダー等に使用さ
れ、近年急送にその需要か伸びてきている。
カリマンガン電池は、マンガン電池に比べて重負荷での
放電性能に優れていることから、カメラの自動ワインダ
ー ストロボ並びに携帯用テープレコーダー等に使用さ
れ、近年急送にその需要か伸びてきている。
しかし、重負荷での放電性能において優れているとはい
っても、正極活物質として用いられる二酸化マンガンの
理論容量の３０〜４０％を利用しているに過ぎず、利用
率の向上が課題として残されている。
っても、正極活物質として用いられる二酸化マンガンの
理論容量の３０〜４０％を利用しているに過ぎず、利用
率の向上が課題として残されている。
一方、アルカリマンガン電池用正極活物質として用いら
れる二酸化マンガンの製造法としては、通常、硫酸マン
ガン水溶液中にて電解法により、電極に二酸化マンガン
を電析させ、これを水洗、粉砕した後、Ｎａ２ＣＯ３あ
るいはＮａ ＯＨ水溶液にて所定のｐＨに中和してこれ
を水洗、乾燥する方法が用いられている。
れる二酸化マンガンの製造法としては、通常、硫酸マン
ガン水溶液中にて電解法により、電極に二酸化マンガン
を電析させ、これを水洗、粉砕した後、Ｎａ２ＣＯ３あ
るいはＮａ ＯＨ水溶液にて所定のｐＨに中和してこれ
を水洗、乾燥する方法が用いられている。
しかるに、この二酸化マンガンを正極活物質として用い
た場合にも充分に満足する放電特性は得られなかった。
た場合にも充分に満足する放電特性は得られなかった。
本発明は上記のような状況に鑑み、特にアルカリマンガ
ン電池の正極活物質として用いられ、高性能化した二酸
化マンガンの製造法を提供することを目的とし、ひいて
は電池特性の向上を図ることを最終的な目的としたもの
である。
ン電池の正極活物質として用いられ、高性能化した二酸
化マンガンの製造法を提供することを目的とし、ひいて
は電池特性の向上を図ることを最終的な目的としたもの
である。
［課題を解決するだめの手段］
本発明者らは上記目的を達成するために、鋭意研究を行
ったところ、二酸化マンガン製造工程において、マンガ
ンの電解液中に白金族元素の酸化物を懸濁させ、これを
電解することにより、電析した二酸化マンガン中に白金
族元素の酸化物を一定量含有させ、これをアルカリマン
ガン電池等の正極活物質として用いることにより、電池
の放電性能か著しく向上するという知見を得て、本発明
に至ったものである。
ったところ、二酸化マンガン製造工程において、マンガ
ンの電解液中に白金族元素の酸化物を懸濁させ、これを
電解することにより、電析した二酸化マンガン中に白金
族元素の酸化物を一定量含有させ、これをアルカリマン
ガン電池等の正極活物質として用いることにより、電池
の放電性能か著しく向上するという知見を得て、本発明
に至ったものである。
すなわち、本発明の二酸化マンガンの製造法は、電解法
によって二酸化マンガンを製造する際に、マンガンの電
解液中に白金族元素の酸化物を懸濁させ、電析した二酸
化マンガン中に白金族元素の酸化物を金属分換算で０．
０００５〜０．５重量％含有させることを特徴とする。
によって二酸化マンガンを製造する際に、マンガンの電
解液中に白金族元素の酸化物を懸濁させ、電析した二酸
化マンガン中に白金族元素の酸化物を金属分換算で０．
０００５〜０．５重量％含有させることを特徴とする。
本発明では、マンガンの電解液中に白金族元素の酸化物
を懸濁させる。ここで用いられる白金族元素は、白金、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム等が例示される。ま
た、マンガンの電解液としては、一定の硫酸およびマン
ガン濃度を有する硫酸マンガン溶液が例示される。
を懸濁させる。ここで用いられる白金族元素は、白金、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム等が例示される。ま
た、マンガンの電解液としては、一定の硫酸およびマン
ガン濃度を有する硫酸マンガン溶液が例示される。
白金族元素の酸化物を懸濁させるには、所定量の白金族
元素の酸化物粉末を上記したマンガンの電解液に投入す
ればよい。また、白金族元素の酸化物粉末の投入量は、
電解法により電析した二酸化マンガン中に白金族元素の
酸化物が金属分換算で０．０００５〜０．５重量％とな
るような量に調整して投入すればよい。
元素の酸化物粉末を上記したマンガンの電解液に投入す
ればよい。また、白金族元素の酸化物粉末の投入量は、
電解法により電析した二酸化マンガン中に白金族元素の
酸化物が金属分換算で０．０００５〜０．５重量％とな
るような量に調整して投入すればよい。
電解法により二酸化マンガンを得るには、例えば電解液
として上記所定濃度の硫酸マンガン溶液を用い、陰極に
カーボン板、陽極板にチタン板を用い、加温しつつ、一
定の電流密度で電解を行ない、陽極に二酸化マンガンを
電析させる。次に、電析した二酸化マンガンを陽極から
剥離し、所定粒度に粉砕し、アルカリ溶液で中和した後
、水洗、乾燥する。
として上記所定濃度の硫酸マンガン溶液を用い、陰極に
カーボン板、陽極板にチタン板を用い、加温しつつ、一
定の電流密度で電解を行ない、陽極に二酸化マンガンを
電析させる。次に、電析した二酸化マンガンを陽極から
剥離し、所定粒度に粉砕し、アルカリ溶液で中和した後
、水洗、乾燥する。
この二酸化マンガンには、白金族元素の酸化物が金属換
算で０．０００５〜０．５重量％含有されていることが
必要であり、含有量が０．０００５重量％未満ではアル
カリマンガン電池等の正極活物質とした時に、放電性能
の向上は見られず、また０、５重量％を超えて含有させ
ると正極活物質の劣化の問題が生じる。
算で０．０００５〜０．５重量％含有されていることが
必要であり、含有量が０．０００５重量％未満ではアル
カリマンガン電池等の正極活物質とした時に、放電性能
の向上は見られず、また０、５重量％を超えて含有させ
ると正極活物質の劣化の問題が生じる。
このようにして得られ、白金族元素の酸化物を所定量含
有する二酸化マンガンをアルカリマンガン電池等の正極
活物質に用いることによって、放電性能の向上が図れる
。
有する二酸化マンガンをアルカリマンガン電池等の正極
活物質に用いることによって、放電性能の向上が図れる
。
［作用］
本発明により得られる二酸化マンガンをアルカリマンガ
ン電池等の正極活物質として用いた時に顕著な効果を奏
する理由は明らかではないが、二酸化マンガンと共に電
析した白金族元素の酸化物が下記に示す二酸化マンガン
の放電反応に触媒作用を示し、反応が円滑に進むため、
従来の二酸化マンガンを用いた場合に比較して、放電性
能が向上するものと考えられる。
ン電池等の正極活物質として用いた時に顕著な効果を奏
する理由は明らかではないが、二酸化マンガンと共に電
析した白金族元素の酸化物が下記に示す二酸化マンガン
の放電反応に触媒作用を示し、反応が円滑に進むため、
従来の二酸化マンガンを用いた場合に比較して、放電性
能が向上するものと考えられる。
Ｍｎ ０２＋Ｈ” 十ｅ−→Ｍｎ ＯＯＨまた、白金族
元素が二酸化マンガン粒子内および粒子間の電子伝導性
の向上にも寄与して、上記反応の促進に効果があるもの
と考えられる。
元素が二酸化マンガン粒子内および粒子間の電子伝導性
の向上にも寄与して、上記反応の促進に効果があるもの
と考えられる。
［実施例コ
以下、本発明を実施例および比較例に基づき具体的に説
明する。
明する。
実施例１〜６および比較例１〜２
マンガンの電解液として、硫酸濃度５０ｇ／Ｊ。
マンガン濃度４０ｇ／）の硫酸マンガン水溶液を調製し
、これに白金族元素の酸化物の粉末（平均粒径０．１〜
１μω程度）を第１表の濃度となるように投入した。
、これに白金族元素の酸化物の粉末（平均粒径０．１〜
１μω程度）を第１表の濃度となるように投入した。
この電解液の温度を９５℃となるように加温して、陰極
にカーボン板、陽極にチタン板を用いて、６０Ａ／ｒｒ
？の電流密度で電解を行なった。次いで、陽極に電析し
た二酸化マンガンを製品粒度（平均粒径ＪＯμｍ）にま
で粉砕した。
にカーボン板、陽極にチタン板を用いて、６０Ａ／ｒｒ
？の電流密度で電解を行なった。次いで、陽極に電析し
た二酸化マンガンを製品粒度（平均粒径ＪＯμｍ）にま
で粉砕した。
これを炭酸ナトリウム（濃度１０ｇ／Ｊ）で中和を行な
った後、水洗、乾燥して白金族元素の酸化物を金属分換
算で第１表に示す量を含有した二酸化マンガンを得た。
った後、水洗、乾燥して白金族元素の酸化物を金属分換
算で第１表に示す量を含有した二酸化マンガンを得た。
この二酸化マンガンを正極活物質として第１図に示すア
ルカリマンガン電池を用いて電池性能を評価した。第１
図のアルカリマンガン電池は、正極缶１、正極２、負極
３、セパレーター４、封口体５、負極底板６、負極集電
体７、キャップ８、熱収縮性樹脂チューブ９、絶縁リン
グｉｏ、 ｉｌ、外装缶１２で構成されている。このア
ルカリマンガン電池を用いて、低温（−２０℃）での２
Ω間放電（５秒ＯＮ、 ５秒ＯＦＦ ）にて行ない、
終止電圧０．９■までの放電持続時間を測定し、結果を
後述する比較例３に示す従来法の値を１００とした指数
で第１表に示した。
ルカリマンガン電池を用いて電池性能を評価した。第１
図のアルカリマンガン電池は、正極缶１、正極２、負極
３、セパレーター４、封口体５、負極底板６、負極集電
体７、キャップ８、熱収縮性樹脂チューブ９、絶縁リン
グｉｏ、 ｉｌ、外装缶１２で構成されている。このア
ルカリマンガン電池を用いて、低温（−２０℃）での２
Ω間放電（５秒ＯＮ、 ５秒ＯＦＦ ）にて行ない、
終止電圧０．９■までの放電持続時間を測定し、結果を
後述する比較例３に示す従来法の値を１００とした指数
で第１表に示した。
なお、二酸化マンガンと共に電析した白金族元素の酸化
物含有量は、電解終了後の電解液中に残存した白金族元
素の酸化物を分析することにより算出した。
物含有量は、電解終了後の電解液中に残存した白金族元
素の酸化物を分析することにより算出した。
比較例３
実施例］と同様にして硫酸マンガン水溶液を調製し、白
金族元素の酸化物を懸濁することなく電解を行なった。
金族元素の酸化物を懸濁することなく電解を行なった。
得られた二酸化マンガンを実施例１と同様に粉砕、中和
、水洗、乾燥を行ない二酸化マンガンを得た。
、水洗、乾燥を行ない二酸化マンガンを得た。
この二酸化マンガンを実施例１と同様に正極活物質とし
てアルカリマンガン電池を作成し、放電試験を行ない、
得られた結果を１００として第１表に示した。
てアルカリマンガン電池を作成し、放電試験を行ない、
得られた結果を１００として第１表に示した。
第１表
［発明の効果］
以上説明したように、本発明の製造法により得られる白
金族元素の酸化物を一定量含有した二酸化マンガンをア
ルカリマンガン電池等の正極活物質に用いることによっ
て、電池性能を著しく向上することができる。
金族元素の酸化物を一定量含有した二酸化マンガンをア
ルカリマンガン電池等の正極活物質に用いることによっ
て、電池性能を著しく向上することができる。
第１図は本発明に係イっるアルカリマンガン電池の側断
面図を示す。 第１表に示されるごとく、白金族元素の酸化物を所定量
含有する二酸化マンガンを正極活物質に用いた実施例１
〜６は、白金族元素の酸化物を含有しない比較例３と比
較して放電性能が大幅に向上する。 また、白金族元素の酸化物の含有量が本願発明で規定す
る範囲から外れる二酸化マンガンを正極活物質に用いた
比較例１〜２は、実施例１〜６と比較して、放電性能の
向上効果が小さい。 １、正極缶、 ２：正極、 ３：負極、 ４：セパレータ−５＝封口体、
６：負極底板、 ７：負極集電体、 ８：キャップ、 ９；熱収縮性樹脂チューブ、 １０．１１：絶縁リング、１２：外装缶。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也
面図を示す。 第１表に示されるごとく、白金族元素の酸化物を所定量
含有する二酸化マンガンを正極活物質に用いた実施例１
〜６は、白金族元素の酸化物を含有しない比較例３と比
較して放電性能が大幅に向上する。 また、白金族元素の酸化物の含有量が本願発明で規定す
る範囲から外れる二酸化マンガンを正極活物質に用いた
比較例１〜２は、実施例１〜６と比較して、放電性能の
向上効果が小さい。 １、正極缶、 ２：正極、 ３：負極、 ４：セパレータ−５＝封口体、
６：負極底板、 ７：負極集電体、 ８：キャップ、 ９；熱収縮性樹脂チューブ、 １０．１１：絶縁リング、１２：外装缶。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也
Claims (1)
- １、電解法によって二酸化マンガンを製造する際に、マ
ンガンの電解液中に白金族元素の酸化物を懸濁させ、電
析した二酸化マンガン中に白金族元素の酸化物を金属分
換算で０．０００５〜０．５重量％含有させることを特
徴とする二酸化マンガンの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20826590A JPH0499293A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 二酸化マンガンの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20826590A JPH0499293A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 二酸化マンガンの製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0499293A true JPH0499293A (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=16553379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20826590A Pending JPH0499293A (ja) | 1990-08-08 | 1990-08-08 | 二酸化マンガンの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0499293A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140711A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-07-21 | Tosoh Corp | 電解二酸化マンガン及びその製造方法並びにその用途 |
| JP2018504514A (ja) * | 2015-01-13 | 2018-02-15 | コリア・インスティテュート・オブ・ジオサイエンス・アンド・ミネラル・リソーシーズ（ケイアイジーエーエム） | リチウム系電池からコバルト及びマンガンの同時回収方法 |
-
1990
- 1990-08-08 JP JP20826590A patent/JPH0499293A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140711A (ja) * | 2009-12-08 | 2011-07-21 | Tosoh Corp | 電解二酸化マンガン及びその製造方法並びにその用途 |
| JP2018504514A (ja) * | 2015-01-13 | 2018-02-15 | コリア・インスティテュート・オブ・ジオサイエンス・アンド・ミネラル・リソーシーズ（ケイアイジーエーエム） | リチウム系電池からコバルト及びマンガンの同時回収方法 |
| US10156017B2 (en) | 2015-01-13 | 2018-12-18 | Korea Institute Of Geoscience And Mineral Resource (Kigam) | Method for simultaneously recovering cobalt and manganese from lithium based battery |
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