JPS5987777A - 層間化合物電極 - Google Patents
層間化合物電極Info
- Publication number
- JPS5987777A JPS5987777A JP57198683A JP19868382A JPS5987777A JP S5987777 A JPS5987777 A JP S5987777A JP 57198683 A JP57198683 A JP 57198683A JP 19868382 A JP19868382 A JP 19868382A JP S5987777 A JPS5987777 A JP S5987777A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- graphite
- carbon
- noncrystalline
- mixture
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、黒鉛を母結晶（ホスト）とし、そのＣ軸方向
の層間に電気化学的にイオンがゲストとし不挿入、放出
される現象を利用した層間化合物電極に関する。この電
極は、正負極の少なくとも一方に用いて構成されるタイ
プの層間化合物電池が主な利用分野であるが、上記電気
化学的現象を直接利用する電気化学的センサー等の分野
にも適用される。
の層間に電気化学的にイオンがゲストとし不挿入、放出
される現象を利用した層間化合物電極に関する。この電
極は、正負極の少なくとも一方に用いて構成されるタイ
プの層間化合物電池が主な利用分野であるが、上記電気
化学的現象を直接利用する電気化学的センサー等の分野
にも適用される。
従来例の構成とその問題点
一般に、層間化合物電池は、ホスト化合物へのゲストイ
オンの出入りにより電位が変わることを利用し、この種
の電極を正負極の少なくとも一方に用いた電池である。
オンの出入りにより電位が変わることを利用し、この種
の電極を正負極の少なくとも一方に用いた電池である。
この鍾の電極のＬす結晶（ホスト）として黒鉛は最も深
く研究されている材料であり、ゲストには、負極用の金
属イオンの他、正極用として硫竣、ホウ弗酸、過塩素崎
などの比較的大きなイオンが取り扱われている。
く研究されている材料であり、ゲストには、負極用の金
属イオンの他、正極用として硫竣、ホウ弗酸、過塩素崎
などの比較的大きなイオンが取り扱われている。
このように黒鉛を母結晶として用いる場合に、黒鉛の結
晶塵が高い程ゲストの侵人殴が多くなる傾向が知られて
おり、電池としてのエネルギー密度を上げるために、で
きる限り結晶性の萬い黒鉛”Ｈｉｌｌ用しようとする傾
向にあった。
晶塵が高い程ゲストの侵人殴が多くなる傾向が知られて
おり、電池としてのエネルギー密度を上げるために、で
きる限り結晶性の萬い黒鉛”Ｈｉｌｌ用しようとする傾
向にあった。
ところが、この黒鉛のＣ軸方向の層間にゲストを導入す
れば、黒鉛の結晶系そのものは変わらないけれども極度
の膨張を示し、もとの約３３５への数倍以上の面間距離
を示すこともあり、逐には′電極の多孔構造が破壊され
ることになる。このことはできる限り均一で結晶塵の高
い黒鉛を電極に用い、できる限りゲストイオンの一度を
高めて電極容蔽を向上しようとする方向に限界があるこ
とを意味している。
れば、黒鉛の結晶系そのものは変わらないけれども極度
の膨張を示し、もとの約３３５への数倍以上の面間距離
を示すこともあり、逐には′電極の多孔構造が破壊され
ることになる。このことはできる限り均一で結晶塵の高
い黒鉛を電極に用い、できる限りゲストイオンの一度を
高めて電極容蔽を向上しようとする方向に限界があるこ
とを意味している。
発明の目的
本発明は、黒鉛の本来性する高いゲストイオンの導入能
力を高濃度のゲスト・イオン濃度の中で発揮きせつつ、
電極の破壊を抑制し、実質的な電極室、谷−の１町−ト
をはかることを目−Ｊとする。
力を高濃度のゲスト・イオン濃度の中で発揮きせつつ、
電極の破壊を抑制し、実質的な電極室、谷−の１町−ト
をはかることを目−Ｊとする。
発明の構成
本発明は、結晶度の高い黒鉛と非晶１１の炭素を混合し
た多孔体を電極の基体として備えるド、とを特徴とする
。
た多孔体を電極の基体として備えるド、とを特徴とする
。
この電極は、一般に上記混合粉末に糖類、ザッカローズ
、カルボキシメチル七ルＩ７−ス、その他有機物などを
混合して成形し、さらにこれらの添加物を炭化する焼結
法や、もっと簡単には上記黒鉛と非晶質炭素の混合粉末
に樹脂のエマルジョンや溶剤系接着剤などを混合して成
形したり、あるいは集電体に塗着したりして得ることが
できる。
、カルボキシメチル七ルＩ７−ス、その他有機物などを
混合して成形し、さらにこれらの添加物を炭化する焼結
法や、もっと簡単には上記黒鉛と非晶質炭素の混合粉末
に樹脂のエマルジョンや溶剤系接着剤などを混合して成
形したり、あるいは集電体に塗着したりして得ることが
できる。
実施例の説明
実施例として最も電極が膨潤しやすい硫酸系中での挙動
について示す。
について示す。
まず、約３．３５へのあたりにＣ軸の面間距離を示す人
造黒鉛とＸ線的に明確な波形が見られないノド品質の活
性炭粉末を各種貢献比率で混合し、こｈに固形分３０重
量係を含むポリエチレンのエマルジョンを医業の総重量
此１Ｑ○に対し固形分２゜になるように添加、混合し、
これを大きさ８０×２．６ｒＭＩ、厚さ３ｍｍの鉛合金
格子に塗着し、乾燥して電極を構成した。なお、比較例
として、黒鉛とＭ着剤だけを用いて格子に塗着した電極
も作製した。
造黒鉛とＸ線的に明確な波形が見られないノド品質の活
性炭粉末を各種貢献比率で混合し、こｈに固形分３０重
量係を含むポリエチレンのエマルジョンを医業の総重量
此１Ｑ○に対し固形分２゜になるように添加、混合し、
これを大きさ８０×２．６ｒＭＩ、厚さ３ｍｍの鉛合金
格子に塗着し、乾燥して電極を構成した。なお、比較例
として、黒鉛とＭ着剤だけを用いて格子に塗着した電極
も作製した。
ついで、高濃度硫酸中で鉛板を対極として電極１枚当た
り０．３Ａの電流で３時間充電（陽分極）した後、０．
０７５Ａ で放電して電極１枚当たりの８蹟を調べた。
り０．３Ａの電流で３時間充電（陽分極）した後、０．
０７５Ａ で放電して電極１枚当たりの８蹟を調べた。
黒鉛の混合比率〔黒鉛重量Ｘ １００／（黒鉛＠醗１非
晶質炭素重ｆｆ１））と上記の放電容量の関係を図に示
した。なお、図中Ｐ、Ｑ、Ｒは電解液に硫酸濃度４５重
績％（以下単に％で表す）、７５％。
晶質炭素重ｆｆ１））と上記の放電容量の関係を図に示
した。なお、図中Ｐ、Ｑ、Ｒは電解液に硫酸濃度４５重
績％（以下単に％で表す）、７５％。
９８％をそれぞれ用いた場合の結果である。またｏ＝
、 ｎｌは充電中に電極の多孔構造を保つ上限、Ｑｏｏ
。
、 ｎｌは充電中に電極の多孔構造を保つ上限、Ｑｏｏ
。
■”は黒鉛の潜在能力の推定値である。
ここで、実質的に硫酸濃度７５％では黒鉛の混合比９０
％、濃１流酸では黒鉛の混合比８６％あたりが電極の多
孔構造を充放電中に保ちうる限界で、それ以上の混合比
では、恐ら（Ｑ’“、Ｒ゛′に近い値を示す実力がある
としても、実際には１回の充電て′電極が膨潤、破壊し
使用に耐えない。
％、濃１流酸では黒鉛の混合比８６％あたりが電極の多
孔構造を充放電中に保ちうる限界で、それ以上の混合比
では、恐ら（Ｑ’“、Ｒ゛′に近い値を示す実力がある
としても、実際には１回の充電て′電極が膨潤、破壊し
使用に耐えない。
これらの図から明らかなように、本発明し１：本来優れ
た容量けを示すｉ■ｕヒ性のある黒鉛を活用シー、きれ
なかった従来の技術レベルを１、非晶質炭素苓混合する
ことによって実質的に向上できること娃：明らかである
。
た容量けを示すｉ■ｕヒ性のある黒鉛を活用シー、きれ
なかった従来の技術レベルを１、非晶質炭素苓混合する
ことによって実質的に向上できること娃：明らかである
。
発明の効果
本発明により、黒鉛のみによる層間化合物電極のゲスト
侵入による膨潤、破壊の現象を非晶質の炭素を混合する
という単純な手段で抑制するだけでなく、従来使用不可
能であった高濃度溶液の領域捷で活１１Ｊ範囲を拡大し
、実質的には層間化合物反応としては不活性な炭素の混
入による活慴黒鉛の減少の不利益どころか、著しい特性
の同士を可能にするものである。
侵入による膨潤、破壊の現象を非晶質の炭素を混合する
という単純な手段で抑制するだけでなく、従来使用不可
能であった高濃度溶液の領域捷で活１１Ｊ範囲を拡大し
、実質的には層間化合物反応としては不活性な炭素の混
入による活慴黒鉛の減少の不利益どころか、著しい特性
の同士を可能にするものである。
図面は本発明を適用した電極を１ｊ４ｊ酸中で陽分極し
、放電した場合の谷最と、黒鉛比率との関係を・Ｊミし
たものである。
、放電した場合の谷最と、黒鉛比率との関係を・Ｊミし
たものである。
Claims (1)
- 黒鉛と非晶質炭素との混合多孔体を基体として備えるこ
とを特徴とする層間化合物電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198683A JPS5987777A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 層間化合物電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57198683A JPS5987777A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 層間化合物電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5987777A true JPS5987777A (ja) | 1984-05-21 |
Family
ID=16395310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57198683A Pending JPS5987777A (ja) | 1982-11-11 | 1982-11-11 | 層間化合物電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5987777A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107502U (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-09 | ||
| JPH01250854A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | プローブ電極 |
| FR2684370A1 (fr) * | 1991-11-29 | 1993-06-04 | Mitsubishi Pencil Co | Matiere carbonee pour electrodes et procede pour sa preparation. |
| WO2005076402A1 (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 蓄電池、該蓄電池の極板用塗料、蓄電池用極板、および蓄電池の製造方法 |
-
1982
- 1982-11-11 JP JP57198683A patent/JPS5987777A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62107502U (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-09 | ||
| JPH058724Y2 (ja) * | 1985-12-23 | 1993-03-04 | ||
| JPH01250854A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-05 | Agency Of Ind Science & Technol | プローブ電極 |
| FR2684370A1 (fr) * | 1991-11-29 | 1993-06-04 | Mitsubishi Pencil Co | Matiere carbonee pour electrodes et procede pour sa preparation. |
| US5391433A (en) * | 1991-11-29 | 1995-02-21 | Mitsubishi Pencil Kabushiki Kaisha | Carbon material for electrodes and process for preparing it |
| WO2005076402A1 (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Ntt Data Ex Techno Corporation | 蓄電池、該蓄電池の極板用塗料、蓄電池用極板、および蓄電池の製造方法 |
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