JPH07111151A - 水素吸蔵電極活物質 - Google Patents
水素吸蔵電極活物質Info
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- JPH07111151A JPH07111151A JP5256011A JP25601193A JPH07111151A JP H07111151 A JPH07111151 A JP H07111151A JP 5256011 A JP5256011 A JP 5256011A JP 25601193 A JP25601193 A JP 25601193A JP H07111151 A JPH07111151 A JP H07111151A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】一般式
Ｔｉx Ｚｒ1-x （Ｎｉy Ｖ1-y-z Ｍｅz ）a
（但し、式中、ＭｅはＦｅ、Ｍｎ、ＣｏまたはＣｒの１
種または２種以上を表わし、ｘ、ｙ、ｚおよびａはそれ
ぞれ、０＜ｘ＜１、０．１５≦ｙ≦０．５５、０．１５
≦ｚ≦０．３５、１．７≦ａ≦２．２である）で表わさ
れる水素吸蔵電極活物質。 【効果】高放電容量を与える水素吸蔵電極活物質が得ら
れる。
種または２種以上を表わし、ｘ、ｙ、ｚおよびａはそれ
ぞれ、０＜ｘ＜１、０．１５≦ｙ≦０．５５、０．１５
≦ｚ≦０．３５、１．７≦ａ≦２．２である）で表わさ
れる水素吸蔵電極活物質。 【効果】高放電容量を与える水素吸蔵電極活物質が得ら
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水素吸蔵電極活物質に
関し、特に水素吸蔵電極を負極に用いた二次電池に使用
される水素吸蔵電極活物質に関する。
関し、特に水素吸蔵電極を負極に用いた二次電池に使用
される水素吸蔵電極活物質に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ニッ
ケル−金属水素化物（Ｎｉ−ＭＨ）電池は、近年ニッケ
ル−カドミウム電池を代替するリサイクル可能で無公害
な電池として注目を浴びている。このＮｉ−ＭＨ電池に
おいては、その構成材料の一つである負極材料に水素吸
蔵合金を用いている。
ケル−金属水素化物（Ｎｉ−ＭＨ）電池は、近年ニッケ
ル−カドミウム電池を代替するリサイクル可能で無公害
な電池として注目を浴びている。このＮｉ−ＭＨ電池に
おいては、その構成材料の一つである負極材料に水素吸
蔵合金を用いている。
【０００３】従来、この水素吸蔵電極に使用される水素
吸蔵電極活物質としては、例えば、Ｔｉ2-x Ｚｒx Ｖ
4-y Ｎｉy （０＜ｘ≦１．５、０．６≦ｙ≦３．５）が
知られている（特開昭６１−４５５６３号公報参照）。
しかしながら、この物質を負極として使用した二次電池
においては、放電容量が充分でなかった。
吸蔵電極活物質としては、例えば、Ｔｉ2-x Ｚｒx Ｖ
4-y Ｎｉy （０＜ｘ≦１．５、０．６≦ｙ≦３．５）が
知られている（特開昭６１−４５５６３号公報参照）。
しかしながら、この物質を負極として使用した二次電池
においては、放電容量が充分でなかった。
【０００４】従って、本発明の目的は、高放電容量を与
える水素吸蔵電極活物質を提供することにある。
える水素吸蔵電極活物質を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段および作用】本発明によれ
ば、ＡＢ2 型金属間化合物からなる水素吸蔵電極活物質
において、ＡサイトがＴｉおよびＺｒによって構成さ
れ、ＢサイトがＮｉ、ＶおよびＭｅ（ここで、ＭｅはＦ
ｅ、Ｍｎ、ＣｏおよびＣｒからなる群より選ばれた１以
上の元素を表す）によって構成されていることを特徴と
する水素吸蔵電極活物質が提供される。
ば、ＡＢ2 型金属間化合物からなる水素吸蔵電極活物質
において、ＡサイトがＴｉおよびＺｒによって構成さ
れ、ＢサイトがＮｉ、ＶおよびＭｅ（ここで、ＭｅはＦ
ｅ、Ｍｎ、ＣｏおよびＣｒからなる群より選ばれた１以
上の元素を表す）によって構成されていることを特徴と
する水素吸蔵電極活物質が提供される。
【０００６】水素吸蔵合金として用いられる代表的な金
属間化合物として、ＡＢ2 型とＡＢ 5 型が知られてい
る。この中で、ＡＢ2 型（ラーベス系）には、ＡＢ5 型
よりも水素吸蔵・放出量が多い、すなわち高放電容量を
示す組成のものが存在する。本発明の上記水素吸蔵電極
活物質もこのＡＢ2 型（ラーベス系）に属するものであ
り、高放電容量を与える。
属間化合物として、ＡＢ2 型とＡＢ 5 型が知られてい
る。この中で、ＡＢ2 型（ラーベス系）には、ＡＢ5 型
よりも水素吸蔵・放出量が多い、すなわち高放電容量を
示す組成のものが存在する。本発明の上記水素吸蔵電極
活物質もこのＡＢ2 型（ラーベス系）に属するものであ
り、高放電容量を与える。
【０００７】この水素吸蔵電極活物質は、好ましくは、
一般式 Ｔｉx Ｚｒ1-x （Ｎｉy Ｖ1-y-z Ｍｅz ）a （但し、式中、ＭｅはＦｅ、Ｍｎ、ＣｏまたはＣｒの１
種または２種以上を表わし、ｘ、ｙ、ｚおよびａはそれ
ぞれ、０＜ｘ＜１、０．１５≦ｙ≦０．５５、０．１５
≦ｚ≦０．３５、１．７≦ａ≦２．２である）で表わさ
れる水素吸蔵電極活物質である。
一般式 Ｔｉx Ｚｒ1-x （Ｎｉy Ｖ1-y-z Ｍｅz ）a （但し、式中、ＭｅはＦｅ、Ｍｎ、ＣｏまたはＣｒの１
種または２種以上を表わし、ｘ、ｙ、ｚおよびａはそれ
ぞれ、０＜ｘ＜１、０．１５≦ｙ≦０．５５、０．１５
≦ｚ≦０．３５、１．７≦ａ≦２．２である）で表わさ
れる水素吸蔵電極活物質である。
【０００８】ｙが０．１５より小さいと、放電容量が２
５０ｍＡｈ／ｇ以下となり、ｙが０．５５を超えると、
放電容量が２５０ｍＡｈ／ｇ以下となり、また、ｚが
０．１５より小さいと、放電容量が２５０ｍＡｈ／ｇ以
下となり、ｚが０．３５を超えると放電容量が２５０ｍ
Ａｈ／ｇ以下となり、実用的でなくなる。
５０ｍＡｈ／ｇ以下となり、ｙが０．５５を超えると、
放電容量が２５０ｍＡｈ／ｇ以下となり、また、ｚが
０．１５より小さいと、放電容量が２５０ｍＡｈ／ｇ以
下となり、ｚが０．３５を超えると放電容量が２５０ｍ
Ａｈ／ｇ以下となり、実用的でなくなる。
【０００９】また、上記のように、本発明の水素吸蔵電
極活物質はＡＢ2 型（ラーベス系）に属するものである
が、ＡサイトとＢサイトの組成比は多少変動し、本発明
の水素吸蔵電極活物質をＡＢa と記載すれば、ａの値は
１．７以上、２．２以下の値をとり得る。ａの値がこの
範囲内であれば、Ｃ１４型およびＣ１５型の結晶構造を
持つ金属間化合物ができるからである。
極活物質はＡＢ2 型（ラーベス系）に属するものである
が、ＡサイトとＢサイトの組成比は多少変動し、本発明
の水素吸蔵電極活物質をＡＢa と記載すれば、ａの値は
１．７以上、２．２以下の値をとり得る。ａの値がこの
範囲内であれば、Ｃ１４型およびＣ１５型の結晶構造を
持つ金属間化合物ができるからである。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を添付の図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１１】まず、市販のＴｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｍ
ｎ、ＣｏおよびＣｒの各金属粒を、表１に示した試料番
号１乃至６の組成比となるように秤量した。なお、試料
番号６の試料は比較例である。
ｎ、ＣｏおよびＣｒの各金属粒を、表１に示した試料番
号１乃至６の組成比となるように秤量した。なお、試料
番号６の試料は比較例である。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、Ａｒガス中において、これらの試料
を高周波誘導溶解法により加熱溶解した。その後、真空
中及び不活性ガス中で１０００℃、１０時間程度の熱処
理を行ない、合金の均質化処理を行なった。その結果、
ラーベス相の中のＣ１４型構造とＣ１５型構造からなる
多相の金属間化合物が得られた。
を高周波誘導溶解法により加熱溶解した。その後、真空
中及び不活性ガス中で１０００℃、１０時間程度の熱処
理を行ない、合金の均質化処理を行なった。その結果、
ラーベス相の中のＣ１４型構造とＣ１５型構造からなる
多相の金属間化合物が得られた。
【００１４】次に、この合金を不活性ガス（Ａｒ）中で
粉砕し、粒径が数１０μｍから１００μｍ程度の粉末と
した。このようにして得られた水素吸蔵合金の粉末に、
導電剤（Ｎｉ粉末）、結着剤（ＰＴＦＥ、ＰＶＡ、ＣＭ
Ｃ（カルボキシ・メチル・セルロース）等）を混練し、
加圧成型したもの（直径１ｃｍの円形ペレット）を水素
吸蔵合金電極とした。
粉砕し、粒径が数１０μｍから１００μｍ程度の粉末と
した。このようにして得られた水素吸蔵合金の粉末に、
導電剤（Ｎｉ粉末）、結着剤（ＰＴＦＥ、ＰＶＡ、ＣＭ
Ｃ（カルボキシ・メチル・セルロース）等）を混練し、
加圧成型したもの（直径１ｃｍの円形ペレット）を水素
吸蔵合金電極とした。
【００１５】このようにして作成した水素吸蔵合金電極
を負極とし、水酸化ニッケル電極を正極とし、各電極を
ポリアミド系セパレーターで包み、３０ｗｔ％の水酸化
カリウム溶液を電解液としたセルを構成した。
を負極とし、水酸化ニッケル電極を正極とし、各電極を
ポリアミド系セパレーターで包み、３０ｗｔ％の水酸化
カリウム溶液を電解液としたセルを構成した。
【００１６】次に、このようにして得られた密閉型のセ
ルを組み立て、以下に述べる方法で充放電を２０サイク
ル行ない、負極の放電容量の最大値を測定した。その結
果、表１の値を得た。このように、従来の水素吸蔵合金
電極（試料番号６の比較例参照）によれば、放電容量の
最大値は１９５ｍＡｈ／ｇにすぎないのに対して、本発
明の実施例によれば、放電容量の最大値は約３００ｍＡ
ｈ／ｇ〜４００ｍＡｈ／ｇとなる。
ルを組み立て、以下に述べる方法で充放電を２０サイク
ル行ない、負極の放電容量の最大値を測定した。その結
果、表１の値を得た。このように、従来の水素吸蔵合金
電極（試料番号６の比較例参照）によれば、放電容量の
最大値は１９５ｍＡｈ／ｇにすぎないのに対して、本発
明の実施例によれば、放電容量の最大値は約３００ｍＡ
ｈ／ｇ〜４００ｍＡｈ／ｇとなる。
【００１７】さらに、上記試料番号１乃至５の水素吸蔵
合金電極を用いたセルの作成方法と同様の方法によっ
て、表２に示す組成比の水素吸蔵合金電極を用いたセル
を作成した。
合金電極を用いたセルの作成方法と同様の方法によっ
て、表２に示す組成比の水素吸蔵合金電極を用いたセル
を作成した。
【００１８】
【表２】
【００１９】このようにして得られたセルを用いて各セ
ルの放電容量のサイクル特性を測定した。各サイクルに
おいては、１０時間充電し、理論容量に対して１５０％
過充電させ、その後５時間放電させて、電圧が０Ｖとな
ったときにオフにした。その結果を図１に示す。本発明
の実施例によれば、１５乃至２０回の充放電を繰り返し
ても約３００ｍＡｈ／ｇ〜４００ｍＡｈ／ｇ以上の高い
放電容量を維持していることがわかる。
ルの放電容量のサイクル特性を測定した。各サイクルに
おいては、１０時間充電し、理論容量に対して１５０％
過充電させ、その後５時間放電させて、電圧が０Ｖとな
ったときにオフにした。その結果を図１に示す。本発明
の実施例によれば、１５乃至２０回の充放電を繰り返し
ても約３００ｍＡｈ／ｇ〜４００ｍＡｈ／ｇ以上の高い
放電容量を維持していることがわかる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、高放電容量を与える水
素吸蔵電極活物質が得られ、その結果、より実用的なニ
ッケル−水素化物電池が得られる。
素吸蔵電極活物質が得られ、その結果、より実用的なニ
ッケル−水素化物電池が得られる。
【図１】本発明の水素吸蔵電極活物質を用いたセルの放
電容量のサイクル特性を説明するための図である。
電容量のサイクル特性を説明するための図である。
Claims (2)
- 【請求項１】ＡＢ2 型金属間化合物からなる水素吸蔵電
極活物質において、ＡサイトがＴｉおよびＺｒによって
構成され、ＢサイトがＮｉ、ＶおよびＭｅ（ここで、Ｍ
ｅはＦｅ、Ｍｎ、ＣｏおよびＣｒからなる群より選ばれ
た１以上の元素を表す）によって構成されていることを
特徴とする水素吸蔵電極活物質。 - 【請求項２】一般式 Ｔｉx Ｚｒ1-x （Ｎｉy Ｖ1-y-z Ｍｅz ）a （但し、式中、ＭｅはＦｅ、Ｍｎ、ＣｏまたはＣｒの１
種または２種以上を表わし、ｘ、ｙ、ｚおよびａはそれ
ぞれ、０＜ｘ＜１、０．１５≦ｙ≦０．５５、０．１５
≦ｚ≦０．３５、１．７≦ａ≦２．２である）で表わさ
れる水素吸蔵電極活物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256011A JPH07111151A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 水素吸蔵電極活物質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5256011A JPH07111151A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 水素吸蔵電極活物質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07111151A true JPH07111151A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17286675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5256011A Pending JPH07111151A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 水素吸蔵電極活物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07111151A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477729B1 (ko) * | 1997-09-09 | 2005-05-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 니켈수소전지의수소저장합금 |
| KR100477730B1 (ko) * | 1997-09-09 | 2005-05-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 니켈수소전지의수소저장합금 |
| KR100497911B1 (ko) * | 1998-05-22 | 2005-09-30 | 에스케이 주식회사 | 지르코늄-니켈계 수소저장합금 |
| CN102738520A (zh) * | 2011-04-14 | 2012-10-17 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 镍氢蓄电池 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP5256011A patent/JPH07111151A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477729B1 (ko) * | 1997-09-09 | 2005-05-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 니켈수소전지의수소저장합금 |
| KR100477730B1 (ko) * | 1997-09-09 | 2005-05-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 니켈수소전지의수소저장합금 |
| KR100497911B1 (ko) * | 1998-05-22 | 2005-09-30 | 에스케이 주식회사 | 지르코늄-니켈계 수소저장합금 |
| CN102738520A (zh) * | 2011-04-14 | 2012-10-17 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 镍氢蓄电池 |
| CN102738520B (zh) * | 2011-04-14 | 2017-02-15 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 镍氢蓄电池 |
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