JPH11185746A - アルカリ蓄電池用正極材 - Google Patents
アルカリ蓄電池用正極材Info
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- JPH11185746A JPH11185746A JP9349798A JP34979897A JPH11185746A JP H11185746 A JPH11185746 A JP H11185746A JP 9349798 A JP9349798 A JP 9349798A JP 34979897 A JP34979897 A JP 34979897A JP H11185746 A JPH11185746 A JP H11185746A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 利用率を向上させたアルカリ蓄電池用正極材
及び該正極材を用いたアルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 下記組成式 （Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2Ｙ （但し、０．１５＜ｘ＜０．３、Ｙは陰イオン）で表さ
れるα型のＡｌ置換Ｎｉ（ＯＨ)2であって、Ｘ線回折図
における（００３）のピークのｄ値が８．２Å未満であ
ることを特徴とするアルカリ蓄電池用正極材。
及び該正極材を用いたアルカリ蓄電池を提供する。 【解決手段】 下記組成式 （Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2Ｙ （但し、０．１５＜ｘ＜０．３、Ｙは陰イオン）で表さ
れるα型のＡｌ置換Ｎｉ（ＯＨ)2であって、Ｘ線回折図
における（００３）のピークのｄ値が８．２Å未満であ
ることを特徴とするアルカリ蓄電池用正極材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池用
正極材及び該正極材を用いたアルカリ蓄電池に関するも
のである。
正極材及び該正極材を用いたアルカリ蓄電池に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】ニッケ
ル・カドミウム蓄電池やニッケル・金属水素化物蓄電池
等のアルカリ蓄電池に共通的に使用される水酸化ニッケ
ル正極は、電池の高エネルギー密度化の要望が高まる中
で、従来の焼結式に代えて、高容量密度化が可能なペー
スト式が主体となりつつある。このペースト式ニッケル
正極は、９５％程度の高い多孔度を有する発泡ニッケル
基板やニッケル繊維基板に、水酸化ニッケル粉末をコバ
ルト化合粉末等と共に、充填、加圧成形して得られてい
る。このような発泡ニッケル基板は、ウレタン等の発泡
プラスチックにニッケルをメッキした後に加熱し、発泡
プラスチックを熱分解して発泡金属を得るものである。
ル・カドミウム蓄電池やニッケル・金属水素化物蓄電池
等のアルカリ蓄電池に共通的に使用される水酸化ニッケ
ル正極は、電池の高エネルギー密度化の要望が高まる中
で、従来の焼結式に代えて、高容量密度化が可能なペー
スト式が主体となりつつある。このペースト式ニッケル
正極は、９５％程度の高い多孔度を有する発泡ニッケル
基板やニッケル繊維基板に、水酸化ニッケル粉末をコバ
ルト化合粉末等と共に、充填、加圧成形して得られてい
る。このような発泡ニッケル基板は、ウレタン等の発泡
プラスチックにニッケルをメッキした後に加熱し、発泡
プラスチックを熱分解して発泡金属を得るものである。
【０００３】アルカリ蓄電池用正極材である水酸化ニッ
ケルの充放電中の反応は、一般的には、β−Ｎｉ（Ｏ
Ｈ)2とβ−ＮｉＯＯＨの間の反応を利用しており、これ
は一電子反応であるが、最も安定な反応であり、汎用さ
れている。
ケルの充放電中の反応は、一般的には、β−Ｎｉ（Ｏ
Ｈ)2とβ−ＮｉＯＯＨの間の反応を利用しており、これ
は一電子反応であるが、最も安定な反応であり、汎用さ
れている。
【０００４】これをβ−Ｎｉ（ＯＨ)2とγ−ＮｉＯＯＨ
の間の反応を利用することにより多電子反応とすると、
容量が増加するという利点がある。しかし、β−Ｎｉ
（ＯＨ）2 とγ−ＮｉＯＯＨの格子定数差により充放電
時の体積変化が大きいという問題がある。
の間の反応を利用することにより多電子反応とすると、
容量が増加するという利点がある。しかし、β−Ｎｉ
（ＯＨ）2 とγ−ＮｉＯＯＨの格子定数差により充放電
時の体積変化が大きいという問題がある。
【０００５】一方、α−Ｎｉ（ＯＨ)2とγ−ＮｉＯＯＨ
の間の反応を利用すると、これも多電子反応であるので
容量が増加するという利点があり、かつα−Ｎｉ（Ｏ
Ｈ）2とγ−ＮｉＯＯＨでは格子定数差が小さいので充
放電時の体積変化も小さく、好ましいものである。
の間の反応を利用すると、これも多電子反応であるので
容量が増加するという利点があり、かつα−Ｎｉ（Ｏ
Ｈ）2とγ−ＮｉＯＯＨでは格子定数差が小さいので充
放電時の体積変化も小さく、好ましいものである。
【０００６】しかし、α−Ｎｉ（ＯＨ)2はアルカリ液中
で不安定であり、容易にβ−Ｎｉ（ＯＨ)2に変化してし
まうという問題があり、実用化できない原因となってい
た。。図１に代表的なα−Ｎｉ（ＯＨ)2のＸ線回折図と
そのピークの面指数を示す。
で不安定であり、容易にβ−Ｎｉ（ＯＨ)2に変化してし
まうという問題があり、実用化できない原因となってい
た。。図１に代表的なα−Ｎｉ（ＯＨ)2のＸ線回折図と
そのピークの面指数を示す。
【０００７】このようなα−Ｎｉ（ＯＨ)2を安定化する
試みとして、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ等でＮｉの一部を置換し
た報告があり、その中でもＡｌについては、Ａｌ濃度と
電池特性（放電電位）の相関についての報告がなされて
いる（特開昭４９−１０９８４２号公報）。しかし、同
公報においても、同一Ａｌ濃度における水酸化ニッケル
の結晶性と電池特性との相関については何等の報告もな
されていない。
試みとして、Ａｌ、Ｆｅ、Ｃｒ等でＮｉの一部を置換し
た報告があり、その中でもＡｌについては、Ａｌ濃度と
電池特性（放電電位）の相関についての報告がなされて
いる（特開昭４９−１０９８４２号公報）。しかし、同
公報においても、同一Ａｌ濃度における水酸化ニッケル
の結晶性と電池特性との相関については何等の報告もな
されていない。
【０００８】従って、本発明の目的は、電位を向上させ
たアルカリ蓄電池用正極材及び該正極材を用いたアルカ
リ蓄電池を提供することを目的とする。
たアルカリ蓄電池用正極材及び該正極材を用いたアルカ
リ蓄電池を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、アルカリ蓄電池用正極材として用いられるアル
ミニウムを含有した水酸化ニッケルとして、そのＸ線回
折図における（００３）のピークのｄ値を制御すること
で、アルミニウム濃度を変えずに最大限の電位の向上が
得られることを知見した。
の結果、アルカリ蓄電池用正極材として用いられるアル
ミニウムを含有した水酸化ニッケルとして、そのＸ線回
折図における（００３）のピークのｄ値を制御すること
で、アルミニウム濃度を変えずに最大限の電位の向上が
得られることを知見した。
【００１０】本発明は、上記知見に基づいてなされたも
ので、下記組成式 （Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2Ｙ （但し、０．１５＜ｘ＜０．３、Ｙは陰イオン）で表さ
れるα型のＡｌ置換Ｎｉ（ＯＨ)2であって、Ｘ線回折図
における（００３）のピークのｄ値が８．２Å未満であ
ることを特徴とするアルカリ蓄電池用正極材を提供する
ものである。
ので、下記組成式 （Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2Ｙ （但し、０．１５＜ｘ＜０．３、Ｙは陰イオン）で表さ
れるα型のＡｌ置換Ｎｉ（ＯＨ)2であって、Ｘ線回折図
における（００３）のピークのｄ値が８．２Å未満であ
ることを特徴とするアルカリ蓄電池用正極材を提供する
ものである。
【００１１】また、本発明は、上記正極材を用いたアル
カリ蓄電池を提供するものである。
カリ蓄電池を提供するものである。
【００１２】
【作用】水酸化物中ではＮｉは２価として存在するのに
対し、Ａｌは３価で取り込まれていると考えられるの
で、その電荷補償のために、ｃ面の層間にＮＯ3 - 、Ｃ
Ｏ3 2- 等の陰イオンが取り込まれる。しかし現実には、
ＯＨ欠陥も多く存在するので、その分の電荷補償のため
にも同様に陰イオンが取り込まれ、層間にはＡｌの電荷
補償に必要な分よりも多量の陰イオンが存在すると考え
られる。合成条件を変え結晶性が向上するとｃ面の面間
隔が狭まるのは、ＯＨ欠損が減少しこれを補償していた
陰イオンが減ってＡｌの電荷補償に必要な量に近づいた
結果と考えられる。層間の陰イオンは充放電中のＨ+ の
出入りの障害となりやすいので、これが減少すれば、正
極材内の固相反応速度が上がり分極が小さくなった結
果、電位が上昇すると考えられる。
対し、Ａｌは３価で取り込まれていると考えられるの
で、その電荷補償のために、ｃ面の層間にＮＯ3 - 、Ｃ
Ｏ3 2- 等の陰イオンが取り込まれる。しかし現実には、
ＯＨ欠陥も多く存在するので、その分の電荷補償のため
にも同様に陰イオンが取り込まれ、層間にはＡｌの電荷
補償に必要な分よりも多量の陰イオンが存在すると考え
られる。合成条件を変え結晶性が向上するとｃ面の面間
隔が狭まるのは、ＯＨ欠損が減少しこれを補償していた
陰イオンが減ってＡｌの電荷補償に必要な量に近づいた
結果と考えられる。層間の陰イオンは充放電中のＨ+ の
出入りの障害となりやすいので、これが減少すれば、正
極材内の固相反応速度が上がり分極が小さくなった結
果、電位が上昇すると考えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のアルカリ蓄電池用正極材として用いられる水酸
化ニッケルは、下記組成式 （Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2Ｙ （但し、０．１５＜ｘ＜０．３、Ｙは陰イオン）で表さ
れるα型のＡｌ置換Ｎｉ（ＯＨ)2である。ここにおい
て、ｘが０．１５以下では水酸化ニッケルのα相が安定
でなく、０．３以上では充放電に直接関与するニッケル
が減少することによる容量低下が、アルミニウム添加に
よる容量増加を上回ってしまう。また、Ｙは陰イオンを
示し、硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン等である。
本発明のアルカリ蓄電池用正極材として用いられる水酸
化ニッケルは、下記組成式 （Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2Ｙ （但し、０．１５＜ｘ＜０．３、Ｙは陰イオン）で表さ
れるα型のＡｌ置換Ｎｉ（ＯＨ)2である。ここにおい
て、ｘが０．１５以下では水酸化ニッケルのα相が安定
でなく、０．３以上では充放電に直接関与するニッケル
が減少することによる容量低下が、アルミニウム添加に
よる容量増加を上回ってしまう。また、Ｙは陰イオンを
示し、硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン等である。
【００１４】また、上記水酸化ニッケルのＸ線回折図に
おける（００３）ピークのｄ値が８．２Å未満であるこ
とが必要である。（００３）のピークのｄ値が８．２Å
以上では既存品に対して十分有意な電位の向上が認めら
れない。
おける（００３）ピークのｄ値が８．２Å未満であるこ
とが必要である。（００３）のピークのｄ値が８．２Å
以上では既存品に対して十分有意な電位の向上が認めら
れない。
【００１５】更に、上記水酸化ニッケルのＸ線回折図に
おける（００３）のピークの半値全幅は任意であるが、
好ましくは１．５ｄｅｇ未満、さらに好ましくは０．５
ｄｅｇ未満であることが望ましい。
おける（００３）のピークの半値全幅は任意であるが、
好ましくは１．５ｄｅｇ未満、さらに好ましくは０．５
ｄｅｇ未満であることが望ましい。
【００１６】上述したアルミニウム置換α−水酸化ニッ
ケルは、以下の方法によって製造される。先ず、水酸化
ニッケル製造原料としての金属塩水溶液及びアルカリ水
溶液は、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ニ
ッケル、硝酸ニッケル、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化リチウム等が通常使用されるが、その他、
塩化アルミニウム、塩化ニッケル、アンモニア等も使用
できる。その中でも、同一合成条件下では硝酸塩と水酸
化リチウムの組み合わせから得られるアルミニウム置換
α−水酸化ニッケルの結晶性が最も良好である。
ケルは、以下の方法によって製造される。先ず、水酸化
ニッケル製造原料としての金属塩水溶液及びアルカリ水
溶液は、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸ニ
ッケル、硝酸ニッケル、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化リチウム等が通常使用されるが、その他、
塩化アルミニウム、塩化ニッケル、アンモニア等も使用
できる。その中でも、同一合成条件下では硝酸塩と水酸
化リチウムの組み合わせから得られるアルミニウム置換
α−水酸化ニッケルの結晶性が最も良好である。
【００１７】これらアルミニウム／ニッケルを上記範囲
内で所定割合とした金属塩水溶液とアルカリ水溶液とを
混合する。混合時において、アルカリ／金属比を一定と
し均一に反応させるには、スタティックミキサーを使用
するとよい。その後、熟成、洗浄、濾過、乾燥してアル
ミニウム置換α−水酸化ニッケルを得る。
内で所定割合とした金属塩水溶液とアルカリ水溶液とを
混合する。混合時において、アルカリ／金属比を一定と
し均一に反応させるには、スタティックミキサーを使用
するとよい。その後、熟成、洗浄、濾過、乾燥してアル
ミニウム置換α−水酸化ニッケルを得る。
【００１８】ここで、（１）アルカリ／金属比は大きい
ほど、得られるアルミニウム置換α−水酸化ニッケルの
結晶性は向上し、（２）熟成時の時間及び温度は、長い
ほどまた高いほど、アルミニウム置換α−水酸化ニッケ
ルの結晶性は向上する。しかし、α相の結晶性の向上過
程は、α→β転移反応との競合反応でもあるので、β転
移させずに高結晶なα相を得るためには、上記（１）及
び（２）の範囲に制限があり、それはＡｌ濃度によって
異なる。
ほど、得られるアルミニウム置換α−水酸化ニッケルの
結晶性は向上し、（２）熟成時の時間及び温度は、長い
ほどまた高いほど、アルミニウム置換α−水酸化ニッケ
ルの結晶性は向上する。しかし、α相の結晶性の向上過
程は、α→β転移反応との競合反応でもあるので、β転
移させずに高結晶なα相を得るためには、上記（１）及
び（２）の範囲に制限があり、それはＡｌ濃度によって
異なる。
【００１９】すなわち、Ａｌ濃度が高いと、アルカリ／
メタル≧２（当量以上）の条件下でも、α相が維持され
結晶化が進む。また、Ａｌ濃度が低いと、当量では室温
熟成でもβ化がおこるのでアルカリ／メタル＜２に設定
する必要がある。
メタル≧２（当量以上）の条件下でも、α相が維持され
結晶化が進む。また、Ａｌ濃度が低いと、当量では室温
熟成でもβ化がおこるのでアルカリ／メタル＜２に設定
する必要がある。
【００２０】
【実施例】以下、実施例等に基づいて本発明を具体的に
説明する。
説明する。
【００２１】〔試験例１〕α−Ｎｉ（ＯＨ）2 中に置換
するＡｌ濃度のみを変えて、放電電位を評価した。その
結果を図２に示す。また、利用率を評価した。その結果
を図３に示す。この図２〜３から明らかなように、Ａｌ
２５％までは濃度の増加に応じて放電中間電位も利用率
も増加することが判る。
するＡｌ濃度のみを変えて、放電電位を評価した。その
結果を図２に示す。また、利用率を評価した。その結果
を図３に示す。この図２〜３から明らかなように、Ａｌ
２５％までは濃度の増加に応じて放電中間電位も利用率
も増加することが判る。
【００２２】ここで利用率は、正極材の単位重量あたり
の放電容量をその材料に含有されるＮｉが２価から３価
に完全に酸化される時に得られる単位重量あたりの放電
容量で割った値とした。また、放電中間電位とは、３サ
イクル目の容量の半分の時点の電位を示す。
の放電容量をその材料に含有されるＮｉが２価から３価
に完全に酸化される時に得られる単位重量あたりの放電
容量で割った値とした。また、放電中間電位とは、３サ
イクル目の容量の半分の時点の電位を示す。
【００２３】〔試験例２〕Ａｌ置換Ｎｉ（ＯＨ）2 の合
成において、熟成温度とアルカリ／金属比を変えた場合
に得られる相の分布を図４に示す。図４において、それ
ぞれ（ａ）はアルミニウム含有量２０モル％（ｘ＝０．
２）、（ｂ）はアルミニウム含有量１０モル％（ｘ＝
０．１）、（ｃ）はアルミニウム含有量５モル％（ｘ＝
０．０５）である。また、●はα相単相、○はβ相単相
あるいはα＋β混合相である。図４から、Ａｌ１０モル
％及び５モル％では、当量条件ですでにβ相が生成する
のでα相が不安定なことが判る。
成において、熟成温度とアルカリ／金属比を変えた場合
に得られる相の分布を図４に示す。図４において、それ
ぞれ（ａ）はアルミニウム含有量２０モル％（ｘ＝０．
２）、（ｂ）はアルミニウム含有量１０モル％（ｘ＝
０．１）、（ｃ）はアルミニウム含有量５モル％（ｘ＝
０．０５）である。また、●はα相単相、○はβ相単相
あるいはα＋β混合相である。図４から、Ａｌ１０モル
％及び５モル％では、当量条件ですでにβ相が生成する
のでα相が不安定なことが判る。
【００２４】〔実施例１〕濃度１．５ｍｏｌ／ｌのＮｉ
ＳＯ4 又はＮｉ（ＮＯ3)2 ＋Ａｌ2(ＳＯ4)3 又はＡｌ
（ＮＯ3)3 （但し、Ｎｉ：Ａｌ＝８：２）の混合溶液１
リットルを、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ又はＮＨ3 の溶液１リ
ットルとスタティックミキサーを用いて混合した。
ＳＯ4 又はＮｉ（ＮＯ3)2 ＋Ａｌ2(ＳＯ4)3 又はＡｌ
（ＮＯ3)3 （但し、Ｎｉ：Ａｌ＝８：２）の混合溶液１
リットルを、ＮａＯＨ、ＬｉＯＨ又はＮＨ3 の溶液１リ
ットルとスタティックミキサーを用いて混合した。
【００２５】アルカリ／金属比は１〜３、熟成にはオー
トクレーブを使用し、温度は３０〜１５０℃の間でα相
が生成するよう適当に設定した。熟成時間は１６時間で
ある。得られた沈殿は純水で洗浄し、濾過し５０℃で大
気乾燥した。この粉末を適当な手段で粉砕し、Ｘ線回折
を測定した。代表的なサンプル４種のＸ線回折図を図５
（ａ）〜（ｂ）及び図６（ａ）〜（ｂ）に、その合成条
件を表１に示す。なお、図５（ａ）は表１（ａ）の化合
物、図５（ｂ）は表１（ｂ）の化合物、図６（ａ）は表
１（ｃ）の化合物及び図６（ｂ）は表１（ｄ）の化合物
のＸ線回折図である。
トクレーブを使用し、温度は３０〜１５０℃の間でα相
が生成するよう適当に設定した。熟成時間は１６時間で
ある。得られた沈殿は純水で洗浄し、濾過し５０℃で大
気乾燥した。この粉末を適当な手段で粉砕し、Ｘ線回折
を測定した。代表的なサンプル４種のＸ線回折図を図５
（ａ）〜（ｂ）及び図６（ａ）〜（ｂ）に、その合成条
件を表１に示す。なお、図５（ａ）は表１（ａ）の化合
物、図５（ｂ）は表１（ｂ）の化合物、図６（ａ）は表
１（ｃ）の化合物及び図６（ｂ）は表１（ｄ）の化合物
のＸ線回折図である。
【００２６】
【表１】
【００２７】電池試験は、これらの水酸化ニッケルを正
極材（正極活物質）として用い、正極材料：Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2 ：Ｃｏ：ＰＴＦＥバインダー＝５：２：３：１の
重量比となるように混合した正極合剤を０．１ｇ秤取
し、発泡ニッケルとニッケルメッシュで挟み込んだ構造
とした。対極にはニッケルメッシュを使用した。電解液
は０．１ＮＬｉＯＨを含有した７ＮＫＯＨとした。充放
電共に０．２Ｃで行い、充電は７．５時間、放電のカッ
トオフ電位はＨｇ／ＨｇＯ参照電極に対して０．１Ｖと
した。
極材（正極活物質）として用い、正極材料：Ｃｏ（Ｏ
Ｈ）2 ：Ｃｏ：ＰＴＦＥバインダー＝５：２：３：１の
重量比となるように混合した正極合剤を０．１ｇ秤取
し、発泡ニッケルとニッケルメッシュで挟み込んだ構造
とした。対極にはニッケルメッシュを使用した。電解液
は０．１ＮＬｉＯＨを含有した７ＮＫＯＨとした。充放
電共に０．２Ｃで行い、充電は７．５時間、放電のカッ
トオフ電位はＨｇ／ＨｇＯ参照電極に対して０．１Ｖと
した。
【００２８】この結果、同一条件下で電池試験を行った
標準サンプル（ＣｏとＺｎを含有し、Ｎｉ分は５５．８
重量％）の利用率は１４０％であった。
標準サンプル（ＣｏとＺｎを含有し、Ｎｉ分は５５．８
重量％）の利用率は１４０％であった。
【００２９】図７にＸ線回折図における（００３）のピ
ークの半値全幅に対する利用率を、図８にＸ線回折図に
おける（００３）のピークのｄ値に対する放電中間電位
を示す。この実施例１から同一Ａｌ濃度でも、結晶性が
向上すれば、Ｎｉに対する利用率も上るので、十分にγ
化し多電子反応が起こっていることが判る。また、同一
Ａｌ濃度でも、ｃ面の面間隔が狭まれば放電電位が上が
ることが判る。単位重量あたりの放電容量も結晶性が向
上すると増大するが、最もよいものでは標準サンプルに
対し１１０％となった。
ークの半値全幅に対する利用率を、図８にＸ線回折図に
おける（００３）のピークのｄ値に対する放電中間電位
を示す。この実施例１から同一Ａｌ濃度でも、結晶性が
向上すれば、Ｎｉに対する利用率も上るので、十分にγ
化し多電子反応が起こっていることが判る。また、同一
Ａｌ濃度でも、ｃ面の面間隔が狭まれば放電電位が上が
ることが判る。単位重量あたりの放電容量も結晶性が向
上すると増大するが、最もよいものでは標準サンプルに
対し１１０％となった。
【００３０】図９に表１（ｄ）に示したサンプルと標準
サンプルの充放電図を示す。表１（ｄ）のサンプルでは
Ｎｉの充電部分と酸素発生部が明確に分離されているこ
とが分かる。これにより、従来アルカリ蓄電池の正極に
必要不可欠とされていた過充電の必要がなくなり、充電
効率が向上することが期待できる。
サンプルの充放電図を示す。表１（ｄ）のサンプルでは
Ｎｉの充電部分と酸素発生部が明確に分離されているこ
とが分かる。これにより、従来アルカリ蓄電池の正極に
必要不可欠とされていた過充電の必要がなくなり、充電
効率が向上することが期待できる。
【００３１】〔比較例１〕濃度１．５ｍｏｌ／ｌのＮｉ
ＳＯ4 ＋Ａｌ2(ＳＯ4)3 の混合溶液（Ｎｉ／Ａｌ＝８／
２）１リットルを、アルカリ／メタル＝４．３６となる
ように調製したＮａＯＨ溶液１リットルとスタティック
ミキサーを用いて混合し、オートクレーブ中１００℃で
熟成した他は、実施例１と同様にして処理し、実施例１
と同様に電池試験を行った。このアルミニウム含有水酸
化ニッケルのＸ線回折図を図１０に示す。
ＳＯ4 ＋Ａｌ2(ＳＯ4)3 の混合溶液（Ｎｉ／Ａｌ＝８／
２）１リットルを、アルカリ／メタル＝４．３６となる
ように調製したＮａＯＨ溶液１リットルとスタティック
ミキサーを用いて混合し、オートクレーブ中１００℃で
熟成した他は、実施例１と同様にして処理し、実施例１
と同様に電池試験を行った。このアルミニウム含有水酸
化ニッケルのＸ線回折図を図１０に示す。
【００３２】図１０からこのサンプルはα相単相でな
く、β相が混入していることが判る。このサンプルのα
相のピークについて注目すると、図５（ｂ）のサンプル
より結晶性が良く、図６（ａ）に近いにも拘わらず、利
用率は１４１％と図５（ｂ）のサンプルより２１％も低
かった。また放電電位も図５（ｂ）のサンプルよりも低
い。このことは、結晶性の良いα相の方がβ相よりも放
電電位も利用率も大きいと考えると説明がつく。このよ
うに、β−（Ａｌ，Ｎｉ)(ＯＨ)2よりも、α−（Ａｌ，
Ｎｉ)(ＯＨ)2の方が放電電位も高く利用率も大きい。
く、β相が混入していることが判る。このサンプルのα
相のピークについて注目すると、図５（ｂ）のサンプル
より結晶性が良く、図６（ａ）に近いにも拘わらず、利
用率は１４１％と図５（ｂ）のサンプルより２１％も低
かった。また放電電位も図５（ｂ）のサンプルよりも低
い。このことは、結晶性の良いα相の方がβ相よりも放
電電位も利用率も大きいと考えると説明がつく。このよ
うに、β−（Ａｌ，Ｎｉ)(ＯＨ)2よりも、α−（Ａｌ，
Ｎｉ)(ＯＨ)2の方が放電電位も高く利用率も大きい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアルカリ
蓄電池用正極材によって、電位を向上させることができ
る。
蓄電池用正極材によって、電位を向上させることができ
る。
【図１】図１は、代表的なα−Ｎｉ（ＯＨ)2のＸ線回折
図。
図。
【図２】図２は、試験例１におけるＡｌ濃度と放電中間
電位との関係を示すグラフ。
電位との関係を示すグラフ。
【図３】図３は、試験例１におけるＡｌ濃度と利用率と
の関係を示すグラフ。
の関係を示すグラフ。
【図４】図４は、（Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2の合成にお
いて、熟成温度とアルカリ／メタルを変えた場合に得ら
れる相を示すグラフ。
いて、熟成温度とアルカリ／メタルを変えた場合に得ら
れる相を示すグラフ。
【図５】図５は、実施例１で得られたサンプルの代表例
のＸ線回折図。
のＸ線回折図。
【図６】図６は、実施例１で得られたサンプルの代表例
のＸ線回折図。
のＸ線回折図。
【図７】図７は、実施例１における（００３）のピーク
の半値全幅に対する利用率を示すグラフ。
の半値全幅に対する利用率を示すグラフ。
【図８】図８は、実施例１における（００３）のピーク
のｄ値に対する放電中間電位を示すグラフ。
のｄ値に対する放電中間電位を示すグラフ。
【図９】図９は、表１に示したサンプル（ｄ）と標準サ
ンプルの充放電図。
ンプルの充放電図。
【図１０】図１０は、比較例１で得られたサンプルのＸ
線回折図。
線回折図。
Claims (3)
- 【請求項１】 下記組成式 （Ａｌx Ｎｉ1-x )(ＯＨ)2Ｙ （但し、０．１５＜ｘ＜０．３、Ｙは陰イオン）で表さ
れるα型のＡｌ置換Ｎｉ（ＯＨ)2であって、Ｘ線回折図
における（００３）のピークのｄ値が８．２Å未満であ
ることを特徴とするアルカリ蓄電池用正極材。 - 【請求項２】 Ｘ線回折図における（００３）のピーク
の半値全幅が１．５ｄｅｇ未満である請求項１に記載の
アルカリ蓄電池用正極材。 - 【請求項３】 請求項１〜２に記載の正極材を用いたア
ルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9349798A JPH11185746A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | アルカリ蓄電池用正極材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9349798A JPH11185746A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | アルカリ蓄電池用正極材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11185746A true JPH11185746A (ja) | 1999-07-09 |
Family
ID=18406194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9349798A Pending JPH11185746A (ja) | 1997-12-18 | 1997-12-18 | アルカリ蓄電池用正極材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11185746A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010033909A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Gs Yuasa Corporation | アルカリ蓄電池及びアルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法 |
| JP2015187052A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 株式会社Ｇｓユアサ | 水酸化ニッケル及びアルカリ蓄電池 |
| JP2015187051A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 株式会社Ｇｓユアサ | 水酸化ニッケル及びアルカリ蓄電池 |
| KR20180063220A (ko) | 2015-11-06 | 2018-06-11 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 정극 활물질 및 알칼리 전지 |
-
1997
- 1997-12-18 JP JP9349798A patent/JPH11185746A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010033909A (ja) * | 2008-07-29 | 2010-02-12 | Gs Yuasa Corporation | アルカリ蓄電池及びアルカリ蓄電池用正極活物質の製造方法 |
| JP2015187052A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 株式会社Ｇｓユアサ | 水酸化ニッケル及びアルカリ蓄電池 |
| JP2015187051A (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-29 | 株式会社Ｇｓユアサ | 水酸化ニッケル及びアルカリ蓄電池 |
| KR20180063220A (ko) | 2015-11-06 | 2018-06-11 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 정극 활물질 및 알칼리 전지 |
| US10644311B2 (en) | 2015-11-06 | 2020-05-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Positive electrode active material and alkaline battery |
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