JPS5918581A - 電気化学電池 - Google Patents

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】 本発明は、電解質を溶解した溶液に電極を浸漬し、当該
電極へのドーピングおよび／またはアンド−ピングによ
り起電力を生じる電池における電極の改良に関するもの
である。

近年、エネルギー問題が重視されるにしたがい、＠撤・
高エネルギー密度の電池が要望されておシ、その一つと
して比重が小さく、大きな比表面積を有する炭素成型品
やポリアセチレンのような有機物を電極として用−１こ
れを電解質溶液に浸した後、外部から電圧を印加して電
極をそれぞ゛れｎ型、ｐ型にドープし、しかる後に放電
することＫより発生する起電力を利用した電池が提唱さ
れてｂる。

ドーピングおよび／またけアンド−ピングを受ける電極
としては種々の物質が考えられるが、炭素成型品は入手
も容易であり、化学的に安定で種々の形状を取シ得るこ
と、電気伝導性が太きｂことなどの利点が多い。さらに
特願昭５６−１３４．６９０号に示されるように比表面
積が１００〜２５００ｍ２／９のように大きな比表面積
を有する活性炭素繊維成型品は大量のドーピングが可能
となり高エネルギーの出力が可能である。

しかし、活性炭素成型品を電極とするドープおよび／ま
たはアンドープ型電池は自己放電が大きく、経時的に電
圧が低下するという欠点があった。

本発明者らは、かかる欠点を解消すべく、種々検討を行
なった結果、意外にも電極である活性炭素成型品をあら
かじめ揮発性溶剤で洗浄、乾燥し用いれば、ドープおよ
び／またはアンドーノ型電池における自己放電を減少せ
しめることができることを見出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明は、電解質を溶解した有機溶媒溶液に
炭素成型品電極を浸漬してなり、当該電極へのドーピン
グおよび／またはアンド−ピングによシ起電力を生じる
電池において、電極が揮発性溶剤で洗浄されたものであ
ることを特徴とする電気化学電池を提供するものである
。

本発明における炭素成型品電極（以下部に「電極」とい
う）の洗浄方法としては、電極を溶剤に浸漬する方法、
電極に溶剤を噴霧する方法等が挙げられ、このうち、溶
剤に浸漬する方法が簡便であや、また洗浄効果も大きい
。

洗浄に用いられる溶剤としては、乾燥によって容易に除
去し得るもの、すなわち、揮発性溶剤が挙げられる。揮
発性溶剤の例としては、アセトン、メタノール、エタノ
ール、ジエチルエーテル、ジクロルメタン、クロロホル
ム、ジクロルエタン、（３） ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサンなどが挙げられる
が、これらのみ釦限定されるものでない。

本発明の効果は、電極となる炭素成型品表面に吸着して
因る有機物の除去によるものと解され、吸着していると
思われる物質によって溶剤の極性を使いわけることが必
要なように考えられるが、実際には溶剤の極性による影
響はほとんど々−０むしろ洗浄後の乾燥が不充分である
と洗浄に用−た溶剤が吸着し、不純物となるので乾燥を
完全にすることが必要である。従って洗浄に用いられる
溶剤はできるだけ低沸点のものであることが必要である
。

洗浄後の乾燥は、常圧または減圧下で加熱する方法、熱
風を吹きつける方法等が利用できるが、低沸点、高揮発
性の溶剤を用すているので極端な減圧、高温を必要とは
しない。

本発明の電池は、前記方法により洗浄、乾燥した電極を
、電解質を溶解した有機溶媒に浸漬することによりｍ造
される。

電解質としては、ドープまたは／およびアンド（４） 一プ型電池において使用される公知の電解質、例えばテ
トラアルキルアンモニウム塩、アルカリ金属塩、アルカ
リ土類金属塩（これらの対陰イオンとしては、過塩素酸
イオン、６フツ化リンイオン、６７ツ化タリウムイオン
、６フツ化ヒ素イオン、６フツ化アンチモンイオン、ハ
ロゲンイオン、硝酸イオン、硫酸イオン、４酸化レニウ
ムイオン等が挙げられる）が挙げられる。また、有機溶
媒としても一般にこの種の電池に使用される溶媒、例え
ば、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ゾロピレ
ンカーボネート、４−ブチロラクトン、ホルムアミド、
ジメチルホルムアミド、メチルホルムアミド、テトラヒ
ドロフラン、１，２−ジメトキシエタン等を用いること
ができる。

次に実施例を挙げ本発明を説明する。

実施例１ 東洋紡績（株）製の活性炭素繊維（ＫＩ！゛フェルト。

Ｆ　−１６００）　１．５ｃＩｎＸ　１．５ｃｍ　（約
４０ダ）と白金リード線を孔をあけたテフロン板２枚で
共にはさみ固定して電極とする。このようにしてつくつ
た電極をアセトンに浸した後、３０ｉｍＨｇの減圧下で
１００℃に２時間保ち乾燥する、この電極２組を０．３
モル濃度の過塩素酸リチウムを含むプロピレンカーボネ
ート溶液に浸し、両極を外部電源に接続し、３ボルトの
定電圧で６０分間充電する。

しかるのち電圧測定装置によりこの電池の起電力を測定
する。電圧測定開始直後は急激な電圧降下があるが、そ
の後電圧降下は小さくなり２０時間後には２．１ボルト
を示し、このときの電圧降下速度は０．０１ボルト／時
間であった。

一方比較例としてアセトンへの浸漬・乾燥操作のない電
極を用すたときは２０時間後の電圧は０．９ボルトであ
り、電圧降下速度も０．０２ボルト／時間であった。

この二つの電池の電圧の時間変化を示したものが第１図
であるが、これから、アセトンによる洗浄の効果はあき
らかである。

実施例２ 実施例１と同様にして調製、処理した電極を、０．５モ
ル濃度の過塩素酸テトラゾチルアンモニウムを含むテト
ラヒドロフラン溶液に浸して作った電池について３０分
間３ボルトの定電圧で充電した後この電池の起電力を測
定した。２０時間後の電圧は１．６ボルト、降下速度は
０．０１ボルト／時間であった。

一方、アセトンへの浸漬・乾燥を行なわない場合の２０
時間後のｉｊｔ！Ｅは０．６ボルト、１！王降下速度は
０．０４ボルト／時間であった。この結果からアセトン
による洗浄の効果は明らかである。

実施例３ 実施例１において、アセトンに変ｔてｎ−ヘキサンを用
いて洗浄を行なう以外は同様に調製処理した電極を、０
．５モル濃度の過塩累酸リチウムを含むゾロピレンカー
ボネートに浸して作った電池について、２ボルトで電流
が流れなく々るまで充電した後の起電力を測定した。充
電終了後２０時間でのこの電池の電圧は１．２ボルトで
あった。

一方、ヘキサンでの洗浄を行なわない場合は、充電終了
後２０時間での電圧は０．９ボルトであった。この結果
からヘキサンによる洗浄の効果は明（７） らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アセトンで洗浄処理した電極と、洗浄処理し
ない電極を用いた電池について、その電圧の経時変化の
比較を示す図面である。 以上 出願人　花王石鹸株式会社 （８）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電解質を溶解した有機溶媒溶液に炭素成型品電極を
   浸漬してなり、当該電極へのドーピングおよび／または
   アンド−ピングにより起電力を生じる電池において、電
   極が揮発性溶剤で洗浄されたものであることを特徴とす
   る電気化学電池。 ２、炭素成型品電極が、１００〜２５００ｍ２ｚｌの比
   表面積を有する活性炭素成型品である特許請求の範囲第
   １項記載の電気化学電池。