JPS5842178A - 電解質保持材 - Google Patents

電解質保持材

Info

Publication number
JPS5842178A
JPS5842178A JP56141471A JP14147181A JPS5842178A JP S5842178 A JPS5842178 A JP S5842178A JP 56141471 A JP56141471 A JP 56141471A JP 14147181 A JP14147181 A JP 14147181A JP S5842178 A JPS5842178 A JP S5842178A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
powder
electrolyte
lithium carbonate
spinel
insoluble substance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP56141471A
Other languages
English (en)
Inventor
Mikinori Nakanishi
中西 幹典
Tomio Sugiyama
富夫 杉山
Shuzo Waratani
修三 藁谷
Yoshikazu Hirose
広瀬 善和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
Fuji Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd, Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd, Fuji Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP56141471A priority Critical patent/JPS5842178A/ja
Publication of JPS5842178A publication Critical patent/JPS5842178A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0289Means for holding the electrolyte
    • H01M8/0295Matrices for immobilising electrolyte melts
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明性、溶融炭酸塩燃料電池の1重要な構成要素の一
つである電解質タイルの原料に関する・即ち、電解質タ
イルは、炭酸ブルカ!J(L1□CO,−KICOI 
)及びこれt−溶融状態で保持する九めの電解質保持材
とからな)1本発明ゆ、特に従来から保持材として用い
られている°リチクムアル建ネー) (LiAAO,)
の欠点を解消した電解質保持材に関するものである。
電解質保持材には、一般に次のような特性が要求される
1)耐アルカリ性を有すること。
2)耐熱性を有すること。
3)黴細な粉末であり、多孔質板に成形後、溶融炭酸ア
ルカリを安定に保持できること。
4)安価で入手が容易なこと。
電解質保持材として、従来から検討されてきているLi
AjO,はα、β及びrMiの3種類の変態を有し、脣
にα、β鳳では、ll造法によって比表面積(単位重量
轟夛の表面積ンが、数十−7gという黴細な粉末が得ら
れている。こ−に比表面積が太きけれと大きい程、粉末
の平均軸径は小さくなるという関係がある。
しかしながら、LiAAOl 粉末は、溶融炭酸塩燃料
電池の動作温度である656℃附近、またはそれ以上で
は、α→r、β→rの相転移とともに結晶粒が成長・増
大し、些表面積が10+//g以下と 。
1hこのため51人10■ 粉末を電解質タイルの原料
として使用する場合は、溶融炭酸塩の保持性能が問題と
なることがある。
溶融炭酸塩燃料電池に用いられる電解質は1例えば炭酸
リチウム(Li、CO,362モル−1炭酸カリウム(
KICo、 ) 38モル−からなシ、溶融時には強い
アルカリ性を示す。このような強アルカリ積項下にある
電解質保持材に框、優れた耐アルカリ性が要求される。
本発明者らは、種々の実験を行なった結果、この種の用
途に適した材料として、塩基度及び耐熱性の高いマグネ
シウム・アル電工クムスビネル化合物(融点的2130
℃)またはこれを原料として炭酸アルカリを作用させて
得られる粉末が優れ危性能を有することを見出した。
即ち、本発明の目的は前述のLiAAO,の欠点を除去
し、十分な耐アルカリ性と耐熱性を兼備した電解質保持
材の粉末を提供するととにある。
本発明によれば、マグネシウムのアルミニウムスピネル
粉末に炭酸リチウムを作用させることによp1耐アルカ
リ性、耐熱性に優れ、しかも微細な粉末管得ることがで
きる。この微粉末を用いれば、長時間にわたヤ、優れた
電解質保持性能を持続できる多孔質体が実現する。
以下実施例′について、本発明の詳細な説明する。
はじめにマグネシウム・アルミニウムスピネル粉末(M
fK+−xA404.) Kついて、それぞれx=0(
完全スピネル)、x=1/2 (欠陥スビネ7v)及び
x−2/3(欠陥スビネルンの計3種類の粉末と。
炭酸リチウム(Li*COm  )とを用意し、エタノ
ールを用いて湿式混合を行なった。混會後、乾燥を終え
た試料をアルミナボートに入れ、電気炉にて650℃で
大気中24時間加熱した。例えばスピネル粉末として”
A A404−%(k用いた場合の炭酸リチウムとの反
応は次のとおシである。
Mg*、(A404 y + (y+ z ) L t
 2 CO@→(Mg+/ Lity ) A404−
g 4−y 十Z L i*cOs+ycOs↑ 但し2/3\2y>O、z>0 加熱処現後は試料を室温まで冷却し、氷酢酸と無水酢酸
の混合溶液を用いて、残存している炭酸リチウムを除去
し友。次に酸溶液中の不f#1物を分離・採取するため
に濾過し、濾別した不溶物tさらに無水メタノールで洗
浄した。このようにして得られた不溶物t、最後に乾燥
器に入れ、 150℃で乾燥上行ない、該当試料を得た
こ\で、各スピネル粉末(”gt−zA40番−z )
のX−00とtIを試料A 、 z ;l / 2のと
きt試料B。
X−273のときを試料Cとし、これらに炭酸リチウム
を反応させた後の試料を、それぞれAI 、91及びC
Iとすれば、これら試料の比表面積の掬定結果は第1図
の如く示される。纂1図の一線1は既存の咎スピネル粉
末の比表面積を表わし、**2はこれらに炭酸リチウム
を反応させた後の比11m積を表わし次ものである。J
llllllの曲線2かられかるように、各スピネル粉
末に炭酸リチウムを反応させ、過剰量の炭酸リチウムを
酸溶液で除去した試料AI、Bl及びCIは、いづれ4
301#//g以上の高い比!11111を有している
。中でも、”x=2/;Iとし九欠陥スピネルCK炭酸
すチウム作用後の試料C1は、%に大暑い比表面積を示
し、約6M/gt−保持していゐ。
tた、各スピネル粉末及びこれらにアルカリを作用させ
た後の試料について、XIIm回折を行なり次結果、そ
れらの回折パターンは、いづれもスピネル構造が保たれ
ていることを示しており、各試料は同一結晶構造である
ことが判明した。なお。
試料AI及びB’にはスピネル化合物のほかに、微量の
酸化マグネシウムの回折線がみられたが、微量の酸化マ
グネシウムは電解質保持材の性能を損うものではない。
さらにスピネル粉末(M g 1/、 A AI 04
−□/、)にアルカリを作用させ次試料と2通常の方法
でつくらし友比表面積約15n//gのy  L i 
A L O!粉末(雑誌J、E1ectrochem、
Soc、m8 1660(1980)Kよる)とを比較
し危。その結果を第2図及び第3図に示す。なお、両図
とも倍率10,000倍にて撮影しt電子顕微鏡写真で
あシ、この両者を較べると第2図に示すスピネル系粉末
の方が%第3図に示すr−LiAzO,粉末よりはるか
に微細となっていることがわかる。
以上のように完全スピネル構造及び欠陥スビネル構造の
マグネシウム・アルミニウムスピネル化合物に9チクム
塩を反応させて得られる化合物粉末(1Mg1.cLi
my ) A4 Qa x+y ’ /Ii微細でしか
も優れた耐アルカリ性、耐熱性を兼備していることがわ
かる。
次にスピネル系保持材を用いた電解質タイルの電池特性
について述べる。
マグネシウム・アルン二つムスビネル(MgJA40a
−x、5 )と、炭酸アルカリ(重量比で目CO3二に
鵞Co、−548:45.2 3とを、重量比40:6
0の割合で混合し、これを加熱温度470〜480℃、
加圧力50〜60 MPa でホットプレスを行ない。
厚−821,直径50曽の電解質タイルを作製したこの
電解質タイルの両面に多孔質NI電極を圧着し、アノー
ド儒ガス組成H,:100%1カソード傭ガス組成0*
 :8G9G−Co、 :20%、トータル圧ID3m
tm 、温[:650℃の条件で電池出力! 6113
定し九一定結果を第4図に示す。第4図の曲#Ilは従
来のLt ht O,を保持材として用いた電解質タイ
ルの電池特性、蘭ls2は本発明による保持材を用いた
電解質タイルの電池特性t−表わしている。曲線1.2
を比較して、従来のLiAt0.の保持材を用いた場合
と1本発明による保持材を用いた場とで。
両者ははソ同等の電池特性を有することがわかる。
【図面の簡単な説明】
第1図は各スピネル粉末及びこれにLiC0,を作用さ
せ友後の比表面積を表わす線図、第2図はスピネル粉末
fx=2/3)にL i COs k作用させ几ときの
顕微鏡写真(倍率: 10,000 )、第3図は通常
のLiAt0.粉末の顕微鏡写真(倍率:10,000
)第4図はL i A L Os  及び本発明による
保持材を用いた場合の電池特性を表わす線図である。 才 1 図 才 4 図 −!4−Z目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)マグネシウム・アルイニウムスビネル化合(Mg=
    xA40.−x、但し2/34x40Jと、炭酸リチウ
    ム(LjlCO,)の反応によ〕得られる耐アルカリ性
    、耐熱性t−兼備し九黴細看末からなることを特徴とす
    る電解質保持材。 2、特許請求の範囲第1項記載のマグネシウム・アルミ
    ニウムスピネル化合物(Mgt−xA404−5H) 
    $h2/3為x 為1 / 3であることt−特徴とす
    る前記電解質保持材・
JP56141471A 1981-09-08 1981-09-08 電解質保持材 Pending JPS5842178A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56141471A JPS5842178A (ja) 1981-09-08 1981-09-08 電解質保持材

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56141471A JPS5842178A (ja) 1981-09-08 1981-09-08 電解質保持材

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5842178A true JPS5842178A (ja) 1983-03-11

Family

ID=15292651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56141471A Pending JPS5842178A (ja) 1981-09-08 1981-09-08 電解質保持材

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5842178A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0184539A2 (en) * 1984-12-03 1986-06-11 United Technologies Corporation A binary electrolyte for molten carbonate fuel cells
JPS61291452A (ja) * 1985-06-19 1986-12-22 東芝セラミツクス株式会社 γ−リチウムアルミネ−ト焼結体の製造方法
WO2009128269A1 (ja) * 2008-04-18 2009-10-22 三井金属鉱業株式会社 スピネル焼結体

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0184539A2 (en) * 1984-12-03 1986-06-11 United Technologies Corporation A binary electrolyte for molten carbonate fuel cells
JPS61291452A (ja) * 1985-06-19 1986-12-22 東芝セラミツクス株式会社 γ−リチウムアルミネ−ト焼結体の製造方法
JPH0553750B2 (ja) * 1985-06-19 1993-08-10 Toshiba Ceramics Co
WO2009128269A1 (ja) * 2008-04-18 2009-10-22 三井金属鉱業株式会社 スピネル焼結体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5306726B2 (ja) 燃料電池用電極−電解質複合体粉末及びその調製方法
US6271172B2 (en) Method for manufacturing a carbon dioxide gas absorbent
GB1579313A (en) Method of preparing electrolyte for use in fuel cells
JP6456241B2 (ja) リチウム含有複合酸化物粉末の製造方法
WO1995005685A1 (en) A method of producing calcium doped lanthanum chromite
JPS5842178A (ja) 電解質保持材
Peng et al. Nitrate–citrate combustion synthesis and properties of Ce1− xCaxO2− x solid solutions
WO2024036911A1 (zh) 一种易加工的磷酸铁锂复合材料及其制备方法
JPS60101876A (ja) 溶融炭酸塩型燃料電池の製造方法
JP5873117B2 (ja) α−アルミン酸リチウムの製造方法
EP2209925A1 (en) Method and devices for producing air sensitive electrode materials for lithium ion battery applications
JP4163595B2 (ja) リチウムイオン二次電池の正極材料の製造方法
JP2017130409A (ja) ドープ及びコートされた複合型リチウムイオン電池用正極活物質及びこれを用いたリチウムイオン電池
JP2017130412A (ja) ドープ及びコートされた複合型リチウムイオン電池用正極活物質及びこれを用いたリチウムイオン電池
TW564570B (en) Method for producing positive electrode material of Li-ion secondary battery
JP4009624B2 (ja) リチウム二次電池用正極材料及びその製造方法
JP4636642B2 (ja) スピネル型リチウムマンガン複合酸化物およびその製造方法
JP3601188B2 (ja) γ−リチウムアルミネート粉末の製造方法
JPS6110057A (ja) リチウムアルミネ−トの製造方法
JP2000001701A (ja) ニッケル系/ジルコニア系複合粉末の製造方法
JP3786456B2 (ja) アルミン酸リチウムおよびその製造方法
JPS63151614A (ja) リチウムアルミネ−ト繊維の製造方法
JP2017130411A (ja) コートされた複合型リチウムイオン電池用正極活物質及びこれを用いたリチウムイオン電池
KR20040047252A (ko) 리튬 이차전지용 층상 구조의 리튬-크롬-망간계 산화물의제조 방법
JPS63294668A (ja) 溶融炭酸塩型燃料電池のマトリックス