JPH0552033B2 - - Google Patents
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Description
産業上の利用分野
本発明は新規な電極材に関するものであり、さ
らに詳しくは特定の結晶構造及び酸性官能基量を
有してなる炭素質材料よりなる電解槽用電極材に
関するものである。 従来の技術 1973年のエネルギー危機以来エネルギー問題が
広く各層で認識される様になつて来た。新しいエ
ネルギー源の開発と同時に発生したエネルギーを
有効に利用するエネルギーの変換、貯蔵、輸送、
利用を含めたシステムの開発も重要となつて来て
いる。貯蔵を例にとれば、将来電源構成で大きな
比重を占めると予想されている原子力、石炭、火
力等の大型発電では一定の出力を保つて定常発電
することが高い効率を保つ上で必要であり、液間
の余剰電力を適切に貯蔵して昼間の需要増大時に
これを放出し、需要の変動に対応させる(ロード
レベリング)ことのできる電力貯蔵技術への要求
が強くなつて来ている。現在でも主要発電設備の
年間稼動率は60%を切つており、低下が続いてい
る。 電力貯蔵の方法には、実用化されてはいるが送
電によるロスがあり、立地に制約の加わつて来て
いる揚水発電の他に、新型2次電池、フライホイ
ール、圧縮空気、超電導等の各種の方法が検討さ
れているが、新型電池による電気化学操作が有力
であり、ここ当分の間、輸送を含めた解決システ
ムとして、揚水発電に替る最も実現性の高い方式
と考えられている。又新型2次電池は、太陽光、
風力、波力等の自然エネルギーを利用した発電の
バツクアツプ装置、或いは電気自動車用電池とし
ても期待が寄せられている。上記目的に適用でき
る2次電池として、鉛蓄電池、ナトリウム−硫黄
電池、リチウム−硫黄鉄電池、金属−ハロゲン電
池、レドツクスフロー形電池等が現在開発されて
いる。 中でもレドツクスフロー2次電池は、次の特徴
をもち、米国、日本で開発が急速に進められてい
る。該電池では、充放電時の電気化学的エネルギ
ー変化を行なわせる流通型電解槽と活物質である
レドツクス水溶液を貯蔵するタンクが完全に分離
しているため、タンク容量を変更するだけで電力
貯蔵量を変えることができること、従つて長時
間、大容量の電力貯蔵に適していること、液流通
型であるため電池出力を調整しやすいこと、電池
停止時の自己放電が殆んどなく、風力・太陽発電
などの自然エネルギー発電のバツクアツプに適し
ていること等の秀れた特徴がある。 しかし、該電池を実用化するためには、他の新
型2次電池と同様に、解決しなければならない問
題点が内在している。即ち、レドツクスフロー2
次電池の中でも現在最も開発の進んでいるものは
正極活物質として塩化鉄水溶液、負極活物質とし
て塩化クロム水溶液を用いる鉄−クロムレドツク
スフロー2次電池(以下Fe−Cr電池と略す)で
あり、該電池の電極材には耐薬品性があり、導電
性を有する通常の炭素繊維集合体が用いられてい
る。また該電池における解決すべき問題点は負極
におけるクロムイオン(水溶液中ではクロロアコ
錯体となつている)の酸化還元反応である。正極
での鉄イオンの酸化還元反応は充放電時において
反応速度が比較的速く副反応も生起しないのでさ
ほど問題ではないが鉄イオンに比べて錯交換反応
を含むクロム錯イオンの酸化還元反応が遅いこ
と、つまり電池の導電度が低いこと、又充電時に
水素が発生し電池の電流効率が下がり易いこと等
が特に挙げられる問題点なのである。 このように従来のFe−Cr電池には上述した如
き問題が内在するが、この様な点は電極材の選択
とも大いに関係する。即ち、充放電時の電気化学
反応は炭素繊維表面で進行するので、充電時の水
素ガスの発生量を抑止し、電流効率及び電導度
(酸化還元反応の速さに関係)を高め得る電極材
の選定が重要となつてくる。 発明の目的 本発明者らはかかる事情に鑑み電池のトータル
エネルギー効率を高め得るFe−Cr電池の電極材
について鋭意検討した結果、本発明に到達した。 発明の構成 即ち、本発明はX線広角解析より求めた<002
>面間隔が平均3.70Å以下であり、またC軸方向
の結晶子の大きさが平均9.0Å以上の擬黒鉛微結
晶構造を有し、かつ全酸性官能基量が少なくとも
0.01meq/gである炭素質材料よりなる電極材で
ある。 このような電極材を用いることにより、電池の
特性値である電流効率及び電導度が改善されるこ
とになる。換言すれば、上述の如くX線広角解析
(解析方法は後述する)より求めた<002>面間隔
が平均3.70Å以下であり、またC軸方向の結晶子
の大きさが平均9.0Å以上の擬黒鉛微結晶構造を
有する炭素質材料を電極材に用いることにより、
充電時負極における水素発生量が抑止され、電流
効率を著しく高め得ることができた。<002>面間
隔が平均3.70Åを超え、しかもC軸方向の結晶子
の大きさが平均9.0Å未満の結晶性の低い炭素質
材料を用いる場合は充電時負極における水素発生
量が大きく、電流効率を高めることはできない。
このように結晶性の高い特定の結晶構造を有する
炭素質材料を電極材として用いることにより電流
効率が高められる理由については明らかでない
が、結晶構造が発達するに従つて水素過電圧が上
昇し、充電時にクロム錯イオンの還元が選択的に
起り、以て電流効率が上昇するものと考えられ
る。 一方、前述の如く全酸性官能基量が0.01meq/
g以上の炭素質材料を電極材に用いることによ
り、電極反応速度、つまり導電度を著るしく高め
得ることができた。全酸性官能基量が0.01meq/
g未満の全酸性官能基量の少ない炭素質材料を用
いる場合は放電時の電極反応速度が小さく導電度
を高めることはできない。このように電極材料酸
性官能基を多く結合させた炭素質材料を電極材と
して用いることにより導電率、いいかえれば電圧
効率が高められる理由については明らかでない
が、電子の受授、錯イオンの炭素材料からの脱
離、錯交換反応等に表面の酸性官能基が有効に働
いているものと考えられる。 このように酸性官能基の濃度を高める炭素質材
料を製造するには前述した内部結晶構造をもつ炭
素質材料を乾式酸化処理することにより得られ
る。これは例えば1×102torr以上の酸素分圧を
有する酸素雰囲気下で重量収率にして65〜99%の
範囲になる様に実施される。処理温度は通常400
℃以上が好ましい。又処理時間は1秒〜60分間が
望ましい。低温(例えば200〜300℃)では処理す
る炭素質材料の反応性が落ちるため酸化の効果が
得られない。酸化処理を湿式で行なうと層間化合
物の生成、処理時の有害ガスの発生等問題が多い
のでさけるべきである。 上述の如く乾式酸化処理を行なうことにより擬
黒鉛微結晶のC軸に垂直な面のエツジをより多く
材料表面に露出させることができ、かつこのエツ
ジに電気化学反応に有効な酸性基を形成させるこ
とができる。本発明における官能基測定法(後
述)ではカルボキシル基、フエノール性水酸基が
検出されるが、これらの酸性基が電極反応に大き
く寄与し、以て電導率(電圧効率)を高め得るも
のとなる。 本発明に係る炭素質材料は炭素繊維、活性炭素
繊維、活性炭の集合体等特に制限を設けるもので
ないが好ましいものは炭素繊維よりなる布帛(織
布、編地状布帛、不織布)を挙げることができ
る。 なお、本発明において採用せる<002>面間隔
(d002)、C軸方向の結晶子の大きさ(Lc)、電流
効率、電導度及び全酸性官能基量は次の方法で測
定するものである。 <002>面間隔:d002 炭素繊維織布をメノウ乳鉢で粉末化し、試料
に対して約15重量%のX線標準用高純度シリコ
ン粉末を内部標準物質として加え混合し、試料
セルにつめ、CuKα線を線源とし、透過型デイ
フラクトメーター法によつて広角X線回折曲線
を計測する。 曲線の補正には、いわゆるローレンツ、偏光
因子、吸収因子、原子散乱因子等に関する補正
は行なわず次の簡便法を用いる。即ち<002>
回折に相当するピークのベースラインを引き、
ベースラインからの実質強度をプロツトし直し
て<002>補正強度曲線を得る。この曲線のピ
ーク高さの3分の2の高さに引いた角度軸に平
行な線が強度曲線と交わる線分の中点を求め、
中点の角度を内部標準で補正し、これを回折角
の2倍とし、CuKαの波長λとから次式の
Bragg式によつて<002>面間隔を求める。 d002=λ/2sinθ λ:1.5418Å θ:回折角 C軸方向の結晶子の大きさ(Lc) 前項で得た補正回折強度曲線において、ピー
ク高さの半分の位置におけるいわゆる半価巾β
を用いてC軸方向の結晶子の大きさを求める。 Lc=K.λ/βcosθ 形状因子Kについては、種々論議もあるが、
K=0.90を採用した。λ、θについては前項と
同じ意味である。 セル電流効率 第1図に示す小型の流通型電解槽を作り、各
種定電流密度で充放電を繰り返し、電極性能の
テストを行う。正極には塩化第一鉄、塩化第二
鉄濃度各1M/の4N塩酸酸性水溶液を用い、
負極には塩化第二クロム濃度1M/の4N塩酸
酸性水溶液を用意した。 正極は負極液量に対して大過剰とし、負極特
性を中心に検討できるようにした。電極面積は
10cm2、液流量は毎分約5mlである。電流密度は
20、40、60、80、100mA/cm2で行つたが、充
電時と放電時は同じ値でテストを行つた。充電
に始まり放電で終る1サイクルのテストにおい
て、充電に要した電気量をQ1クーロン、0.2V
までの定電流放電及びこれに続く0.8Vでの定
電位放電で取り出した電気量を夫々Q2、Q3ク
ーロンとし、次式で電流効率を求める。 電流効率=Q2+Q3/Q1×100〔%〕 充電時にCr3+からCr2+への還元以外の反応、
例えばH+の還元等の副反応が起ると、取り出
せる電気量が減り、電流効率は減少する。 セル電導度 負極液中のCr3+をCr2+に完全に還元するのに
必要な理論電気老Qthに対して、放電途中まで
に取り出した電気量の比を充電率とし、 充電率=Q2/Qth×100〔%〕 充電率が50%のとき電流・電圧曲線の傾きか
ら、セル抵抗(Ωcm2)、及びその逆数であるセ
ル電導度(Scm-2)を求める。セル電導度が大
きい程電極でのイオンの酸化還元反応はすみや
かに起り、高電流密度での放電電位は高く、セ
ルの電圧効率が高く、秀れた電極であると判断
できる。 なお、でテストは25℃近辺で行つた。 強塩基を用いた全酸性官能基量 強塩基として水酸化ナトリウムを用いる。炭
素繊維織布約2gを真空デシケータ中約100℃
で1晩乾燥させ精秤する。乾燥させた有栓三角
フラスコに前述の織布2gを入れ、さらに
0.02N水酸化ナトリウム水溶液35mlをホールピ
ペツトにて加える。この三角フラスコを25℃下
2時間以上振とうさせる。振とう後過し、
液5mlをホールピペツドで分取し100ml三角フ
ラスコに入れる。これを0.02N塩酸水溶液で滴
定する。同様の操作を試料無しでも行ないブラ
ンクとする。全酸性官能基量は次式で計算す
る。 全酸性官能基量=DB−DS/G×0.14(meq/g) DB:ブランクの滴定量(ml) DS:織布の滴定量(ml) G:織布重量(g) 発明の効果 以上の様に本発明は特異な黒鉛結晶構造に起因
して充電時負極における水素発生量が抑止され、
電流効率を著しく高め得ることができた。又全酸
性官能基量を所定の範囲に設定することにより電
極反応速度、つまり電導度を著しく高め得ること
ができ、以て実用性に優れたレドツクスフロー型
二次電池電極材を提供することを可能にしたもの
である。 実施例 以下本発明を比較例、実施例によつて詳しく説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるもの
ではない。 比較例 1 1.5デニールの再生セルロース繊維を紡績、製
布して作つた布帛を毎時50℃の昇温速度で270℃
までもたらし、1時間保持して耐炎化処理を行つ
た後、同じく毎時50℃の速度で850℃までもたら
し、30分保持した後冷却して炭素繊維織布Aを得
た。織布Aを活性ガス中で1400℃、2000℃での再
熱処理を1時間行ない、炭素繊維布帛B、Cを得
た。布帛B、CのX線解析、表面分析及び電池特
性の測定結果を第1表に示す。
らに詳しくは特定の結晶構造及び酸性官能基量を
有してなる炭素質材料よりなる電解槽用電極材に
関するものである。 従来の技術 1973年のエネルギー危機以来エネルギー問題が
広く各層で認識される様になつて来た。新しいエ
ネルギー源の開発と同時に発生したエネルギーを
有効に利用するエネルギーの変換、貯蔵、輸送、
利用を含めたシステムの開発も重要となつて来て
いる。貯蔵を例にとれば、将来電源構成で大きな
比重を占めると予想されている原子力、石炭、火
力等の大型発電では一定の出力を保つて定常発電
することが高い効率を保つ上で必要であり、液間
の余剰電力を適切に貯蔵して昼間の需要増大時に
これを放出し、需要の変動に対応させる(ロード
レベリング)ことのできる電力貯蔵技術への要求
が強くなつて来ている。現在でも主要発電設備の
年間稼動率は60%を切つており、低下が続いてい
る。 電力貯蔵の方法には、実用化されてはいるが送
電によるロスがあり、立地に制約の加わつて来て
いる揚水発電の他に、新型2次電池、フライホイ
ール、圧縮空気、超電導等の各種の方法が検討さ
れているが、新型電池による電気化学操作が有力
であり、ここ当分の間、輸送を含めた解決システ
ムとして、揚水発電に替る最も実現性の高い方式
と考えられている。又新型2次電池は、太陽光、
風力、波力等の自然エネルギーを利用した発電の
バツクアツプ装置、或いは電気自動車用電池とし
ても期待が寄せられている。上記目的に適用でき
る2次電池として、鉛蓄電池、ナトリウム−硫黄
電池、リチウム−硫黄鉄電池、金属−ハロゲン電
池、レドツクスフロー形電池等が現在開発されて
いる。 中でもレドツクスフロー2次電池は、次の特徴
をもち、米国、日本で開発が急速に進められてい
る。該電池では、充放電時の電気化学的エネルギ
ー変化を行なわせる流通型電解槽と活物質である
レドツクス水溶液を貯蔵するタンクが完全に分離
しているため、タンク容量を変更するだけで電力
貯蔵量を変えることができること、従つて長時
間、大容量の電力貯蔵に適していること、液流通
型であるため電池出力を調整しやすいこと、電池
停止時の自己放電が殆んどなく、風力・太陽発電
などの自然エネルギー発電のバツクアツプに適し
ていること等の秀れた特徴がある。 しかし、該電池を実用化するためには、他の新
型2次電池と同様に、解決しなければならない問
題点が内在している。即ち、レドツクスフロー2
次電池の中でも現在最も開発の進んでいるものは
正極活物質として塩化鉄水溶液、負極活物質とし
て塩化クロム水溶液を用いる鉄−クロムレドツク
スフロー2次電池(以下Fe−Cr電池と略す)で
あり、該電池の電極材には耐薬品性があり、導電
性を有する通常の炭素繊維集合体が用いられてい
る。また該電池における解決すべき問題点は負極
におけるクロムイオン(水溶液中ではクロロアコ
錯体となつている)の酸化還元反応である。正極
での鉄イオンの酸化還元反応は充放電時において
反応速度が比較的速く副反応も生起しないのでさ
ほど問題ではないが鉄イオンに比べて錯交換反応
を含むクロム錯イオンの酸化還元反応が遅いこ
と、つまり電池の導電度が低いこと、又充電時に
水素が発生し電池の電流効率が下がり易いこと等
が特に挙げられる問題点なのである。 このように従来のFe−Cr電池には上述した如
き問題が内在するが、この様な点は電極材の選択
とも大いに関係する。即ち、充放電時の電気化学
反応は炭素繊維表面で進行するので、充電時の水
素ガスの発生量を抑止し、電流効率及び電導度
(酸化還元反応の速さに関係)を高め得る電極材
の選定が重要となつてくる。 発明の目的 本発明者らはかかる事情に鑑み電池のトータル
エネルギー効率を高め得るFe−Cr電池の電極材
について鋭意検討した結果、本発明に到達した。 発明の構成 即ち、本発明はX線広角解析より求めた<002
>面間隔が平均3.70Å以下であり、またC軸方向
の結晶子の大きさが平均9.0Å以上の擬黒鉛微結
晶構造を有し、かつ全酸性官能基量が少なくとも
0.01meq/gである炭素質材料よりなる電極材で
ある。 このような電極材を用いることにより、電池の
特性値である電流効率及び電導度が改善されるこ
とになる。換言すれば、上述の如くX線広角解析
(解析方法は後述する)より求めた<002>面間隔
が平均3.70Å以下であり、またC軸方向の結晶子
の大きさが平均9.0Å以上の擬黒鉛微結晶構造を
有する炭素質材料を電極材に用いることにより、
充電時負極における水素発生量が抑止され、電流
効率を著しく高め得ることができた。<002>面間
隔が平均3.70Åを超え、しかもC軸方向の結晶子
の大きさが平均9.0Å未満の結晶性の低い炭素質
材料を用いる場合は充電時負極における水素発生
量が大きく、電流効率を高めることはできない。
このように結晶性の高い特定の結晶構造を有する
炭素質材料を電極材として用いることにより電流
効率が高められる理由については明らかでない
が、結晶構造が発達するに従つて水素過電圧が上
昇し、充電時にクロム錯イオンの還元が選択的に
起り、以て電流効率が上昇するものと考えられ
る。 一方、前述の如く全酸性官能基量が0.01meq/
g以上の炭素質材料を電極材に用いることによ
り、電極反応速度、つまり導電度を著るしく高め
得ることができた。全酸性官能基量が0.01meq/
g未満の全酸性官能基量の少ない炭素質材料を用
いる場合は放電時の電極反応速度が小さく導電度
を高めることはできない。このように電極材料酸
性官能基を多く結合させた炭素質材料を電極材と
して用いることにより導電率、いいかえれば電圧
効率が高められる理由については明らかでない
が、電子の受授、錯イオンの炭素材料からの脱
離、錯交換反応等に表面の酸性官能基が有効に働
いているものと考えられる。 このように酸性官能基の濃度を高める炭素質材
料を製造するには前述した内部結晶構造をもつ炭
素質材料を乾式酸化処理することにより得られ
る。これは例えば1×102torr以上の酸素分圧を
有する酸素雰囲気下で重量収率にして65〜99%の
範囲になる様に実施される。処理温度は通常400
℃以上が好ましい。又処理時間は1秒〜60分間が
望ましい。低温(例えば200〜300℃)では処理す
る炭素質材料の反応性が落ちるため酸化の効果が
得られない。酸化処理を湿式で行なうと層間化合
物の生成、処理時の有害ガスの発生等問題が多い
のでさけるべきである。 上述の如く乾式酸化処理を行なうことにより擬
黒鉛微結晶のC軸に垂直な面のエツジをより多く
材料表面に露出させることができ、かつこのエツ
ジに電気化学反応に有効な酸性基を形成させるこ
とができる。本発明における官能基測定法(後
述)ではカルボキシル基、フエノール性水酸基が
検出されるが、これらの酸性基が電極反応に大き
く寄与し、以て電導率(電圧効率)を高め得るも
のとなる。 本発明に係る炭素質材料は炭素繊維、活性炭素
繊維、活性炭の集合体等特に制限を設けるもので
ないが好ましいものは炭素繊維よりなる布帛(織
布、編地状布帛、不織布)を挙げることができ
る。 なお、本発明において採用せる<002>面間隔
(d002)、C軸方向の結晶子の大きさ(Lc)、電流
効率、電導度及び全酸性官能基量は次の方法で測
定するものである。 <002>面間隔:d002 炭素繊維織布をメノウ乳鉢で粉末化し、試料
に対して約15重量%のX線標準用高純度シリコ
ン粉末を内部標準物質として加え混合し、試料
セルにつめ、CuKα線を線源とし、透過型デイ
フラクトメーター法によつて広角X線回折曲線
を計測する。 曲線の補正には、いわゆるローレンツ、偏光
因子、吸収因子、原子散乱因子等に関する補正
は行なわず次の簡便法を用いる。即ち<002>
回折に相当するピークのベースラインを引き、
ベースラインからの実質強度をプロツトし直し
て<002>補正強度曲線を得る。この曲線のピ
ーク高さの3分の2の高さに引いた角度軸に平
行な線が強度曲線と交わる線分の中点を求め、
中点の角度を内部標準で補正し、これを回折角
の2倍とし、CuKαの波長λとから次式の
Bragg式によつて<002>面間隔を求める。 d002=λ/2sinθ λ:1.5418Å θ:回折角 C軸方向の結晶子の大きさ(Lc) 前項で得た補正回折強度曲線において、ピー
ク高さの半分の位置におけるいわゆる半価巾β
を用いてC軸方向の結晶子の大きさを求める。 Lc=K.λ/βcosθ 形状因子Kについては、種々論議もあるが、
K=0.90を採用した。λ、θについては前項と
同じ意味である。 セル電流効率 第1図に示す小型の流通型電解槽を作り、各
種定電流密度で充放電を繰り返し、電極性能の
テストを行う。正極には塩化第一鉄、塩化第二
鉄濃度各1M/の4N塩酸酸性水溶液を用い、
負極には塩化第二クロム濃度1M/の4N塩酸
酸性水溶液を用意した。 正極は負極液量に対して大過剰とし、負極特
性を中心に検討できるようにした。電極面積は
10cm2、液流量は毎分約5mlである。電流密度は
20、40、60、80、100mA/cm2で行つたが、充
電時と放電時は同じ値でテストを行つた。充電
に始まり放電で終る1サイクルのテストにおい
て、充電に要した電気量をQ1クーロン、0.2V
までの定電流放電及びこれに続く0.8Vでの定
電位放電で取り出した電気量を夫々Q2、Q3ク
ーロンとし、次式で電流効率を求める。 電流効率=Q2+Q3/Q1×100〔%〕 充電時にCr3+からCr2+への還元以外の反応、
例えばH+の還元等の副反応が起ると、取り出
せる電気量が減り、電流効率は減少する。 セル電導度 負極液中のCr3+をCr2+に完全に還元するのに
必要な理論電気老Qthに対して、放電途中まで
に取り出した電気量の比を充電率とし、 充電率=Q2/Qth×100〔%〕 充電率が50%のとき電流・電圧曲線の傾きか
ら、セル抵抗(Ωcm2)、及びその逆数であるセ
ル電導度(Scm-2)を求める。セル電導度が大
きい程電極でのイオンの酸化還元反応はすみや
かに起り、高電流密度での放電電位は高く、セ
ルの電圧効率が高く、秀れた電極であると判断
できる。 なお、でテストは25℃近辺で行つた。 強塩基を用いた全酸性官能基量 強塩基として水酸化ナトリウムを用いる。炭
素繊維織布約2gを真空デシケータ中約100℃
で1晩乾燥させ精秤する。乾燥させた有栓三角
フラスコに前述の織布2gを入れ、さらに
0.02N水酸化ナトリウム水溶液35mlをホールピ
ペツトにて加える。この三角フラスコを25℃下
2時間以上振とうさせる。振とう後過し、
液5mlをホールピペツドで分取し100ml三角フ
ラスコに入れる。これを0.02N塩酸水溶液で滴
定する。同様の操作を試料無しでも行ないブラ
ンクとする。全酸性官能基量は次式で計算す
る。 全酸性官能基量=DB−DS/G×0.14(meq/g) DB:ブランクの滴定量(ml) DS:織布の滴定量(ml) G:織布重量(g) 発明の効果 以上の様に本発明は特異な黒鉛結晶構造に起因
して充電時負極における水素発生量が抑止され、
電流効率を著しく高め得ることができた。又全酸
性官能基量を所定の範囲に設定することにより電
極反応速度、つまり電導度を著しく高め得ること
ができ、以て実用性に優れたレドツクスフロー型
二次電池電極材を提供することを可能にしたもの
である。 実施例 以下本発明を比較例、実施例によつて詳しく説
明するが、本発明はこれらの例に限定されるもの
ではない。 比較例 1 1.5デニールの再生セルロース繊維を紡績、製
布して作つた布帛を毎時50℃の昇温速度で270℃
までもたらし、1時間保持して耐炎化処理を行つ
た後、同じく毎時50℃の速度で850℃までもたら
し、30分保持した後冷却して炭素繊維織布Aを得
た。織布Aを活性ガス中で1400℃、2000℃での再
熱処理を1時間行ない、炭素繊維布帛B、Cを得
た。布帛B、CのX線解析、表面分析及び電池特
性の測定結果を第1表に示す。
【表】
結晶性が低く、表面酸性官能基量も少ない布帛
Bだけでなく、結晶性が高い布帛Cでさえ、表面
酸性官能基量が少ないとセル特性が悪い。 比較例 2 比較例1で得た布帛Bを酸素分圧200torrの不
活性ガス中700℃で3分間酸化を行ない、歩留り
96%で布帛Dを得た。布帛Dの表面分析結果及び
電極性能を第2表に示す。
Bだけでなく、結晶性が高い布帛Cでさえ、表面
酸性官能基量が少ないとセル特性が悪い。 比較例 2 比較例1で得た布帛Bを酸素分圧200torrの不
活性ガス中700℃で3分間酸化を行ない、歩留り
96%で布帛Dを得た。布帛Dの表面分析結果及び
電極性能を第2表に示す。
【表】
酸化処理で酸性官能基量を増加させることによ
りセル特性が上昇するが、結晶化度の低い布帛D
ではまだ満足できる値にならない。 実施例 1 比較例1で得た布帛Cを比較例2におけると同
様に酸化処理を行ない歩留り96%で布帛Eを得
た。布帛Eの表面分析結果と電極性能を第3表に
示す。
りセル特性が上昇するが、結晶化度の低い布帛D
ではまだ満足できる値にならない。 実施例 1 比較例1で得た布帛Cを比較例2におけると同
様に酸化処理を行ない歩留り96%で布帛Eを得
た。布帛Eの表面分析結果と電極性能を第3表に
示す。
【表】
結晶化度が高く、かつ酸性官能基量を増加させ
た布帛Eは極めて秀れた電極性能を示した
た布帛Eは極めて秀れた電極性能を示した
第1図は本発明に係る電極材のセル特性を測定
する説明図である。 1:集電用黒鉛板、2:スペーサー、3:イオ
ン交換膜、4:炭素繊維布帛(電極)、5:活物
質水溶液流通路。
する説明図である。 1:集電用黒鉛板、2:スペーサー、3:イオ
ン交換膜、4:炭素繊維布帛(電極)、5:活物
質水溶液流通路。
Claims (1)
- 1 X線広角解析より求めた<002>面間隔が平
均3.70Å以下であり、またC軸方向の結晶子の大
きさが平均9.0Å以上の擬黒鉛微結晶構造を有し、
かつ全酸性官能基量が少なくとも0.01meq/gで
ある炭素質材料よりなることを特徴とする電解槽
用電極材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59088781A JPS60232669A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 電解槽用電極材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59088781A JPS60232669A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 電解槽用電極材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60232669A JPS60232669A (ja) | 1985-11-19 |
JPH0552033B2 true JPH0552033B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=13952389
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59088781A Granted JPS60232669A (ja) | 1984-05-02 | 1984-05-02 | 電解槽用電極材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60232669A (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0610982B2 (ja) * | 1987-11-10 | 1994-02-09 | 株式会社東芝 | 燃料電池電極 |
JP3601581B2 (ja) | 1999-06-11 | 2004-12-15 | 東洋紡績株式会社 | バナジウム系レドックスフロー電池用炭素電極材 |
DE102012201942B8 (de) * | 2012-02-09 | 2015-02-26 | Ewe-Forschungszentrum Für Energietechnologie E. V. | Verwendung eines aktivierten kohlenstoffhaltigen Materials, Verfahren zur Herstellung einer kohlenstoffhaltigen Elektrode, kohlestoffhaltige Elektrode, deren Verwendung sowie Vanadium-Redox-Flow-Zelle |
KR20200046041A (ko) | 2017-09-07 | 2020-05-06 | 도요보 가부시키가이샤 | 레독스 플로우 전지용 탄소 전극재 및 그의 제조 방법 |
JP2020035732A (ja) * | 2018-08-24 | 2020-03-05 | 旭化成株式会社 | レドックスフロー電池用電極 |
CN113544887A (zh) | 2019-03-13 | 2021-10-22 | 东洋纺株式会社 | 氧化还原液流电池用碳电极材料及具备其的氧化还原液流电池 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59101776A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-12 | Toyobo Co Ltd | 電極材 |
JPS59119680A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-10 | Toyobo Co Ltd | 流通型電解槽用電極 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6413192A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-18 | Sumitomo Chemical Co | El panel segment driving circuit |
JPS6413191A (en) * | 1988-06-03 | 1989-01-18 | Namuko Kk | Image display device for sample |
-
1984
- 1984-05-02 JP JP59088781A patent/JPS60232669A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59101776A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-12 | Toyobo Co Ltd | 電極材 |
JPS59119680A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-10 | Toyobo Co Ltd | 流通型電解槽用電極 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60232669A (ja) | 1985-11-19 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |