JPS61110788A - 電解二酸化マンガンの製造用懸濁液浴及び製造方法 - Google Patents
電解二酸化マンガンの製造用懸濁液浴及び製造方法Info
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- JPS61110788A JPS61110788A JP60245275A JP24527585A JPS61110788A JP S61110788 A JPS61110788 A JP S61110788A JP 60245275 A JP60245275 A JP 60245275A JP 24527585 A JP24527585 A JP 24527585A JP S61110788 A JPS61110788 A JP S61110788A
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- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
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-
- 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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
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- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
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- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
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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】
発明の分野
本発明は不溶性多価元素及びマンガン以外の多価金属の
不溶性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の
懸濁剤を含んでなる電解二酸化マンガン製造用浴に関す
る。もう一つの側面において本発明はその様な浴を使用
する電解二酸化マンガンの製造方法に関する。
不溶性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の
懸濁剤を含んでなる電解二酸化マンガン製造用浴に関す
る。もう一つの側面において本発明はその様な浴を使用
する電解二酸化マンガンの製造方法に関する。
発明の背景
二酸化マンガンを乾電池における正極活物質として使用
することは周知である。水性及び非水性電池の両者にお
いて望ましい電気化学的性質を示す二酸化マンガンの形
態の中には!解二酸化マンガン(「EMDJ )がある
。米国特許第4、O弘g。
することは周知である。水性及び非水性電池の両者にお
いて望ましい電気化学的性質を示す二酸化マンガンの形
態の中には!解二酸化マンガン(「EMDJ )がある
。米国特許第4、O弘g。
027号明細書に示される如く、従来技術において電解
二酸化マンガンの製造は次の一般的条件下において直流
で操作される電解槽中に予備加熱されたMn S 04
− H2S 011を供給することを典型的に含むもの
であった: a、電解槽濃度−MnSOll: 0.6− /、−2
mol/ l :H2SO11: 0.j 〜/、Om
ol/ l ;b、電解槽温度、10℃〜100℃、及
び0.7〜12mk/cm2 の陽極電流密度(即ち
、約7.6〜73.lAlft2)。
二酸化マンガンの製造は次の一般的条件下において直流
で操作される電解槽中に予備加熱されたMn S 04
− H2S 011を供給することを典型的に含むもの
であった: a、電解槽濃度−MnSOll: 0.6− /、−2
mol/ l :H2SO11: 0.j 〜/、Om
ol/ l ;b、電解槽温度、10℃〜100℃、及
び0.7〜12mk/cm2 の陽極電流密度(即ち
、約7.6〜73.lAlft2)。
その様な電解方法に用いられた陽極は一般的にチタン、
鉛合金或いは炭素よシ構成されている。
鉛合金或いは炭素よシ構成されている。
陰極は典型的には炭素、鉛、或いは白金によシ構成され
ている。電解の際に、二酸化マンガンが陽極に堆積され
る。この電解二酸化マンガンは陽極から取出され、通常
の後処理の後それは乾電池における正極活物質として使
用される皐備が整5゜通常の従来方法において、電流密
度が生産性に関する主な要因である。しかしながら、生
産性を増大させるために、上記範囲を越えて電流密度を
増大させると、陽極から酸素が発生し、その結果EMD
製造効率の低下が生じる。その様な酸素発生は陽極の不
動態化及び/又は消耗を生ずる。更に、これらのよυ高
℃・電流密度における電気分解によって生成されるEM
Dは望ましくない物性を示す。
ている。電解の際に、二酸化マンガンが陽極に堆積され
る。この電解二酸化マンガンは陽極から取出され、通常
の後処理の後それは乾電池における正極活物質として使
用される皐備が整5゜通常の従来方法において、電流密
度が生産性に関する主な要因である。しかしながら、生
産性を増大させるために、上記範囲を越えて電流密度を
増大させると、陽極から酸素が発生し、その結果EMD
製造効率の低下が生じる。その様な酸素発生は陽極の不
動態化及び/又は消耗を生ずる。更に、これらのよυ高
℃・電流密度における電気分解によって生成されるEM
Dは望ましくない物性を示す。
その様な生産性に及ぼす制限を克服するために。
EMD製造浴の電流密度は酸化マンガン粒子の懸濁液が
浴内で使用されるならば、電圧に悪影響を及ぼすことな
く増加させることができることが知られるようになった
。即ち、米国特許第μ、μOS。
浴内で使用されるならば、電圧に悪影響を及ぼすことな
く増加させることができることが知られるようになった
。即ち、米国特許第μ、μOS。
lA19号明細書はlA m A/+a2(即ち、約l
4、りA/ft” ) までの電流密度において、硫
酸マンガンの水浴液中において酸化マンガンの粒子のス
ラリーの電気分解よりなる二酸化マンガンの製造方法を
開示している。同様に、特開昭3/−10弘!Aタタ号
は硫酸を含有する硫酸マンガン溶液を2Orn A /
cs” (12、rj A/ft ) の陽極電流密
度を用いて二価マンガン以外の酸化マンガンの粒子の懸
濁液の存在下に電気分解することによるEMDの製造方
法を開示している。
4、りA/ft” ) までの電流密度において、硫
酸マンガンの水浴液中において酸化マンガンの粒子のス
ラリーの電気分解よりなる二酸化マンガンの製造方法を
開示している。同様に、特開昭3/−10弘!Aタタ号
は硫酸を含有する硫酸マンガン溶液を2Orn A /
cs” (12、rj A/ft ) の陽極電流密
度を用いて二価マンガン以外の酸化マンガンの粒子の懸
濁液の存在下に電気分解することによるEMDの製造方
法を開示している。
EMD製造方法において、出発材料として典型的に使用
されるマンガン鉱から得られる第一マンガン塩は幾らか
の量の望ましくない不純物、特にカリウムを一般的に含
有する。これらの塩の電気分解に際して、カリウムは得
られたEMD中に含有される。周知の如く、電解二酸化
マンガン中のンガンのアルカリ電池における利用に悪影
響を及ぼす。従って、−tンガン鉱出発物質から生成物
EMD中に導入されるカリウムの量を減少するENDの
製造方法を提供することは有益なことである。
されるマンガン鉱から得られる第一マンガン塩は幾らか
の量の望ましくない不純物、特にカリウムを一般的に含
有する。これらの塩の電気分解に際して、カリウムは得
られたEMD中に含有される。周知の如く、電解二酸化
マンガン中のンガンのアルカリ電池における利用に悪影
響を及ぼす。従って、−tンガン鉱出発物質から生成物
EMD中に導入されるカリウムの量を減少するENDの
製造方法を提供することは有益なことである。
従って1本発明の目的はEMDの増大した製造割合を可
能にするEMD製造用浴を提供することである。
能にするEMD製造用浴を提供することである。
更に、本発明の目的は、電解された場合に酸性。
アルカリ性及び非水性バラfり一系に用いられた際に望
ましい性能を示すEMDを製造するEMD製造用浴を提
供することである。
ましい性能を示すEMDを製造するEMD製造用浴を提
供することである。
又1本発明のもう一つの目的は、電解された場合に減少
されたカリウム含量を有するEMDを製造するKMDの
製造用浴を提供することである。
されたカリウム含量を有するEMDを製造するKMDの
製造用浴を提供することである。
更に、本発明の目的は、EMDの迅速な製造を可能にす
るEMDの製造方法を提供することである。
るEMDの製造方法を提供することである。
上記目的及びその他の目的は以下の説明及び具体例から
明らかとなるであろう。
明らかとなるであろう。
発明の説明
本発明は電解二酸化マンガンの製造用浴に関し。
該浴は、(a)硫酸第一マンガン、塩化第一マンガン及
び硝酸第一マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも
一種のマンガン塩の約0.Jご約/、J mol/1の
水溶液、(b)硫酸、塩酸及び硝酸ニジなる群から選ば
れる該浴のpHが約l〜約2となるのに十分な量の少な
くとも一種の酸、及び(、)不溶性多価元素及びマンガ
ン以外の多価金属の不溶性化合物よりなる群から選ばれ
る少なくとも一種の懸濁剤を含んでなる電解二酸化マン
ガン製造用浴よりなることを特徴とする。
び硝酸第一マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも
一種のマンガン塩の約0.Jご約/、J mol/1の
水溶液、(b)硫酸、塩酸及び硝酸ニジなる群から選ば
れる該浴のpHが約l〜約2となるのに十分な量の少な
くとも一種の酸、及び(、)不溶性多価元素及びマンガ
ン以外の多価金属の不溶性化合物よりなる群から選ばれ
る少なくとも一種の懸濁剤を含んでなる電解二酸化マン
ガン製造用浴よりなることを特徴とする。
もう一つの側面において1本発明は電解二酸化マンガン
の製法に関し、この方法は。
の製法に関し、この方法は。
(1) (a)硫酸第一マンガン、塩化第一マンガン
及び硝酸第一マンガンよりなる群から選ばれる少なくと
も一種のマンガン塩の約O0j〜約/、 J m o
1/1の水溶液、(b)硫酸、塩酸及び硝酸よりなる群
から選ばれる。浴のpHが約l〜約2となるの九十分な
量の少なくとも一種の酸、及び(、)不溶性多価元素及
びマンガン以外の多価金属の不溶性化合物よりなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の懸濁剤よりなる浴を調製し
。
及び硝酸第一マンガンよりなる群から選ばれる少なくと
も一種のマンガン塩の約O0j〜約/、 J m o
1/1の水溶液、(b)硫酸、塩酸及び硝酸よりなる群
から選ばれる。浴のpHが約l〜約2となるの九十分な
量の少なくとも一種の酸、及び(、)不溶性多価元素及
びマンガン以外の多価金属の不溶性化合物よりなる群か
ら選ばれる少なくとも一種の懸濁剤よりなる浴を調製し
。
(2)該浴な約りO℃〜約ioo℃に加熱し、及び(3
)加熱浴を少なくとも一つの陽極及び少なくとも一つの
陰極を有する電解槽中において、好ましくは約io、r
〜約x1.s mh/cm” (即ち、約lO〜約に
λ/ft2)の陽極電流密度において電解することを特
徴とする。
)加熱浴を少なくとも一つの陽極及び少なくとも一つの
陰極を有する電解槽中において、好ましくは約io、r
〜約x1.s mh/cm” (即ち、約lO〜約に
λ/ft2)の陽極電流密度において電解することを特
徴とする。
本発明において1本発明の懸濁剤に適用される「不溶性
」という用語は加熱懸濁浴中において約/ 11/l以
下の溶解度を有する物質を指す。
」という用語は加熱懸濁浴中において約/ 11/l以
下の溶解度を有する物質を指す。
本発明のEMD−製造塔はマンガン塩、酸及び懸濁剤の
水溶液工)なるものである。
水溶液工)なるものである。
その様な浴中に使用されるマンガン塩は硫酸第一1ンガ
ン、i酸g−マンガン及び!(t[−マンガンである。
ン、i酸g−マンガン及び!(t[−マンガンである。
更にこれらの塩の二種以上を用いる混合浴も又使用する
ことができる。これらの第一マンガン塩は、約0.jm
ol/l〜約/、3mol/lの濃度で存在し、約0.
7mal/l〜約/、Omoi/ lの濃度が好ましい
。
ことができる。これらの第一マンガン塩は、約0.jm
ol/l〜約/、3mol/lの濃度で存在し、約0.
7mal/l〜約/、Omoi/ lの濃度が好ましい
。
本発明の浴において使用される酸としては硫酸。
硝酸及び塩酸及びそれらの混合物が挙げられる。
この酸は電流をかける前の溶液のpHが約l〜約2とな
るように十分な量で添加される。典型的には、これは浴
の!当り約0.2〜0.6モルの酸濃度を含むものであ
る。
るように十分な量で添加される。典型的には、これは浴
の!当り約0.2〜0.6モルの酸濃度を含むものであ
る。
如何なる特別の浴に使用される酸及びマンガン塩も同一
のアニオンを有するのが好ましく、即ち硝酸は硝酸第一
マンガンと共に、硫酸は硫酸第一マンガンと共に及び塩
酸は塩酸第一マンガンと共に使用されることが好ましい
。同様に、混合第一マンガン塩が使用される場合には、
対応する混合酸が使用されることが好ましい。例えば、
塩化第一マンガンと硝酸第一マンガンの混合物が使用さ
れる場合には塩酸と硝酸が使用されるのが好まし一′1
゜ 本発明の浴の懸濁剤は、不溶性多価元素及びマンガン以
外の多価金属の不溶性化合物よりなる群から選ばれた少
なくとも一種のものである。マンガン以外の多価金属の
不溶性化合物としては、ホウ化ニオブ、ホウ化チタン、
酸化ジルコニウム。
のアニオンを有するのが好ましく、即ち硝酸は硝酸第一
マンガンと共に、硫酸は硫酸第一マンガンと共に及び塩
酸は塩酸第一マンガンと共に使用されることが好ましい
。同様に、混合第一マンガン塩が使用される場合には、
対応する混合酸が使用されることが好ましい。例えば、
塩化第一マンガンと硝酸第一マンガンの混合物が使用さ
れる場合には塩酸と硝酸が使用されるのが好まし一′1
゜ 本発明の浴の懸濁剤は、不溶性多価元素及びマンガン以
外の多価金属の不溶性化合物よりなる群から選ばれた少
なくとも一種のものである。マンガン以外の多価金属の
不溶性化合物としては、ホウ化ニオブ、ホウ化チタン、
酸化ジルコニウム。
酸化第二鉄(Fe2O3) 、 四三酸化鉄(Fe5
OB ) 。
OB ) 。
二硫化鉄(FeS2)、ニー化スズ、二フッ化スズ。
二酸化鉛、二フッ化鉛、炭化コバルト、酸化ニッケル、
炭化ハフニウム、炭化ホウ素、二硫化モリブデン、二酸
化セリウム、二酸化ケイ素、三酸化ビスマス、二酸化チ
タン、三酸化タングステン。
炭化ハフニウム、炭化ホウ素、二硫化モリブデン、二酸
化セリウム、二酸化ケイ素、三酸化ビスマス、二酸化チ
タン、三酸化タングステン。
二酸化クロム、ゼオライト凰などを含むモレキュラーシ
ーブなどが挙げられる。使用することのできる不溶性多
価元素の具体例としては、炭素及びイオウが挙げられる
。好ましい懸濁剤は酸化第二鉄、二酸化スズ、二硫化鉄
、二酸化鉛及びゼオライトモレキュラーシーブである。
ーブなどが挙げられる。使用することのできる不溶性多
価元素の具体例としては、炭素及びイオウが挙げられる
。好ましい懸濁剤は酸化第二鉄、二酸化スズ、二硫化鉄
、二酸化鉛及びゼオライトモレキュラーシーブである。
二種以上の@濁剤の組合せ1例えば二フッ化スズと二酸
化スズ、二酸化鉛と酸化第二鉄、二酸化スズと二酸化ケ
イ素などを用いることは本発明の範囲内のものである。
化スズ、二酸化鉛と酸化第二鉄、二酸化スズと二酸化ケ
イ素などを用いることは本発明の範囲内のものである。
好ましい懸濁剤の組合わせは二フッ化スズと二酸化スズ
である。
である。
懸濁剤は約o、orfi/l〜約s、01/l の濃度
で存在し、約0./9/l〜約1.Og/11の濃度が
好ましい。
で存在し、約0./9/l〜約1.Og/11の濃度が
好ましい。
本発明のEMD製造浴の懸濁剤の粒子は、好ましくは約
0.3μm〜約12、rOμm の平均粒径な有し。
0.3μm〜約12、rOμm の平均粒径な有し。
最も好ましくは約0.3μm〜約75μmの平均粒径を
有する。
有する。
本発明の懸濁液浴は典型的には次のようにして調製され
る:約O0j〜約/、J mol/ lの濃度を有する
適当なマンガン塩の水溶液を調製する;溶液のpHが約
l〜約2となるように十分な量の適当な酸が添加される
;及び約O,OS〜約1011/lの懸濁剤を次いで酸
性溶液に添加する。
る:約O0j〜約/、J mol/ lの濃度を有する
適当なマンガン塩の水溶液を調製する;溶液のpHが約
l〜約2となるように十分な量の適当な酸が添加される
;及び約O,OS〜約1011/lの懸濁剤を次いで酸
性溶液に添加する。
この懸濁液浴は次いで典型的には炭素、鉛或いは白金で
構成される少なくとも一つの陰極及び鉛合金、炭素、チ
タン或いはチタン−マンガン合金で構成される少なくと
も一つの陽極を有する電解槽に導入される。チタン、炭
素及びチタン−マンガン合金陽極が好ましい。
構成される少なくとも一つの陰極及び鉛合金、炭素、チ
タン或いはチタン−マンガン合金で構成される少なくと
も一つの陽極を有する電解槽に導入される。チタン、炭
素及びチタン−マンガン合金陽極が好ましい。
この浴は約20”C〜約100℃、好ましくは約93′
C〜約りr’cに加熱される。(任意に、浴は電解槽中
に導入前に加熱することが出来、或いは同一容器内で調
製し、加熱し電解することが出来る。)この浴は約/
0.I mA/”2〜約2/、jmA/cm2 (即ち
。
C〜約りr’cに加熱される。(任意に、浴は電解槽中
に導入前に加熱することが出来、或いは同一容器内で調
製し、加熱し電解することが出来る。)この浴は約/
0.I mA/”2〜約2/、jmA/cm2 (即ち
。
平方フート当り約10〜約Jアンペア)の陽極電流密度
において電解するのが好ましく、最も好ましくは約12
.りtHA/c+++2〜約19、弘mA/cm” (
即ち、平方フート当シ約12〜約/gアンペア)におい
て電解するのがよい。約/ 0. r m A/””未
満の陽極電流密度における電解は懸濁液浴の主たる利点
(即ち。
において電解するのが好ましく、最も好ましくは約12
.りtHA/c+++2〜約19、弘mA/cm” (
即ち、平方フート当シ約12〜約/gアンペア)におい
て電解するのがよい。約/ 0. r m A/””未
満の陽極電流密度における電解は懸濁液浴の主たる利点
(即ち。
対応するより高いEMD製造速度と共により高い電流密
度を使用する能力)がその様な工す低い電流密度におい
ては実現されないので好ましくない。
度を使用する能力)がその様な工す低い電流密度におい
ては実現されないので好ましくない。
約2 /、 j” m A/α2を越える陽極電流密度
における電流はこれらのより高い電流密度においては陽
極の不動態化及び/又は消耗が生ずるので好ましくない
。その様な電流の適用によシミ解二酸化マンガンが電解
槽の陽極に堆積される。
における電流はこれらのより高い電流密度においては陽
極の不動態化及び/又は消耗が生ずるので好ましくない
。その様な電流の適用によシミ解二酸化マンガンが電解
槽の陽極に堆積される。
その様にして製造されたEMDは陽極から取出され、典
型的には粉砕され、水洗され及び乾電池に使用される前
に乾燥(通常約llO℃において)される。任意に、と
のEMDを水洗及び乾燥前に水酸化ナトリウム或いはア
ンモニアなどの塩基で処理することができる。
型的には粉砕され、水洗され及び乾電池に使用される前
に乾燥(通常約llO℃において)される。任意に、と
のEMDを水洗及び乾燥前に水酸化ナトリウム或いはア
ンモニアなどの塩基で処理することができる。
本発明の懸濁液浴を用いて製造されたEMDはこの電解
浴が付されるよシ高い電流のためにより高い速度及び高
効率にて製造することができる。
浴が付されるよシ高い電流のためにより高い速度及び高
効率にて製造することができる。
下記の例1に示される如く、その様なENDはその様な
EMDのある種の用途に望ましい微量の懸濁物質を含む
に過ぎない。
EMDのある種の用途に望ましい微量の懸濁物質を含む
に過ぎない。
本発明の懸濁液浴を用いて製造されるEMDは酸性電解
質、アルカリ性電解質よりなる乾電池において及び適当
に熱処理されるならば非水性電解質内において望ましい
放電特性を示す。カリウムで汚染された電解質内におい
て、本発明の懸濁剤のいくつかはEMD中に導入される
よ5になるカリウムの量を意外にも減少させることが判
明した。
質、アルカリ性電解質よりなる乾電池において及び適当
に熱処理されるならば非水性電解質内において望ましい
放電特性を示す。カリウムで汚染された電解質内におい
て、本発明の懸濁剤のいくつかはEMD中に導入される
よ5になるカリウムの量を意外にも減少させることが判
明した。
異体例
以下の具体例は本発明を更に例示するものであシ、如何
なる点においても本発明を限定する趣旨のものではない
。
なる点においても本発明を限定する趣旨のものではない
。
例1
0、ター2 molのMn5O11及び0.21r m
olのH2so11を表工に示す懸濁剤と共に含有する
幾つかの溶液なTi−Mn合金(r重量%のマンガン含
有)及び白金網陰極を用いて93℃で電気分解した。陽
極の面積は/ J r cm2であシ初期電流ハ207
mA (jll] チ、#、/mA/cm2或いはl
s、o A/lt” )であった。Mn 02の堆積と
共に陽極面積が増大するに従い、電流を上昇して所望の
電流密度を維持した。電気分解は40時間継続され、製
造されたEMDを元素分析した。
olのH2so11を表工に示す懸濁剤と共に含有する
幾つかの溶液なTi−Mn合金(r重量%のマンガン含
有)及び白金網陰極を用いて93℃で電気分解した。陽
極の面積は/ J r cm2であシ初期電流ハ207
mA (jll] チ、#、/mA/cm2或いはl
s、o A/lt” )であった。Mn 02の堆積と
共に陽極面積が増大するに従い、電流を上昇して所望の
電流密度を維持した。電気分解は40時間継続され、製
造されたEMDを元素分析した。
その様な分析の結果を表1に示す。
上記データは本発明の懸濁剤を使用して高電流密度を利
用して高過酸化値を有するEMDが製造されることを示
している。公知の如く、よシ低価種の生成及び結合水の
存在によシ効率が700’lsを越えることがある(K
、マッキ、T、エンド−及びH,クマダ、「電解二酸化
マンガンのSEM研究J (S EM 5tud1s
s of 11eatrolyteManganeae
Dloxlde ) 、 Eleatroah@gl
aalActs、 Vol、 2り、No、7、p
p、 タt3−2P3(/りt≠)〕。
用して高過酸化値を有するEMDが製造されることを示
している。公知の如く、よシ低価種の生成及び結合水の
存在によシ効率が700’lsを越えることがある(K
、マッキ、T、エンド−及びH,クマダ、「電解二酸化
マンガンのSEM研究J (S EM 5tud1s
s of 11eatrolyteManganeae
Dloxlde ) 、 Eleatroah@gl
aalActs、 Vol、 2り、No、7、p
p、 タt3−2P3(/りt≠)〕。
例コ
O192MのMn5Oq 、 0.21 MのH2SC
)4. i、Hμのに2SO11の形態のカリウム、
及び0.2g/lの下表■に示される懸濁剤を含む幾つ
かの溶液を/1./mA/arn” (注意書を除く
)にお込て93℃で俊時間電気分解し、得られたMnO
2を分析した。その様な分析の結果を表■に示す。
)4. i、Hμのに2SO11の形態のカリウム、
及び0.2g/lの下表■に示される懸濁剤を含む幾つ
かの溶液を/1./mA/arn” (注意書を除く
)にお込て93℃で俊時間電気分解し、得られたMnO
2を分析した。その様な分析の結果を表■に示す。
表■
な し* rり、lコ 1.
りt i、orMn02 r2,0/
/、5’4C/、コOF・205
ry、弘ダ 1.りj O,
i、り5n02 1&、Ir44 /、P4’
0.uOF@S2 タ0.00
13、j 01IP** 5nF2−1−8n02 1?、23
/、り6 0.lfi/*陽極電流密度は!、
/ mA/arn?であった。
りt i、orMn02 r2,0/
/、5’4C/、コOF・205
ry、弘ダ 1.りj O,
i、り5n02 1&、Ir44 /、P4’
0.uOF@S2 タ0.00
13、j 01IP** 5nF2−1−8n02 1?、23
/、り6 0.lfi/*陽極電流密度は!、
/ mA/arn?であった。
林各成分0.11lμ
上記結果は二酸化マンガンと異シ1本発明の浴の幾つか
の懸濁剤は生成されたEMD中に含有されるカリウムの
量を減少させ、アルカリ電池において有効なKMDを生
成する。
の懸濁剤は生成されたEMD中に含有されるカリウムの
量を減少させ、アルカリ電池において有効なKMDを生
成する。
例3
各種懸濁剤を用いて生成された幾つかの’E M D試
料(マイクロミル中で磨砕後200メツシユのスクリー
ンを通過させ、蒸留水で数回洗浄し、I10’CKお込
て一昼夜乾燥させたもの)の’710 iを人。
料(マイクロミル中で磨砕後200メツシユのスクリー
ンを通過させ、蒸留水で数回洗浄し、I10’CKお込
て一昼夜乾燥させたもの)の’710 iを人。
コザワ及びR,A、パワース(Powera ) Kよ
シEj”i’troahem、 Tech、、 第
゛!巻、よ3!(/り67)に記載された方法に従い、
2重量’4 ZnCl2電解質中において飽和カロメル
電極に対して/mAに訃いて強制放電させた。電圧は参
照電極に対して0.0ボルトの読みが得られるまで追跡
された。試験された特別のEMDを生成した懸濁液浴は
o、z gμの表に掲げた懸濁剤を含有し、陽極にお込
て/6./mA/cm”、 (平方フット当91sア
ンペア)の電流密度で電解した。その様な試験の結果を
下記表■に示す。
シEj”i’troahem、 Tech、、 第
゛!巻、よ3!(/り67)に記載された方法に従い、
2重量’4 ZnCl2電解質中において飽和カロメル
電極に対して/mAに訃いて強制放電させた。電圧は参
照電極に対して0.0ボルトの読みが得られるまで追跡
された。試験された特別のEMDを生成した懸濁液浴は
o、z gμの表に掲げた懸濁剤を含有し、陽極にお込
て/6./mA/cm”、 (平方フット当91sア
ンペア)の電流密度で電解した。その様な試験の結果を
下記表■に示す。
上記結果は本発明の幾つかの懸濁液浴の電解は二酸化マ
ンガンを懸濁剤として使用して生成したEMDに対して
酸性電解質中において改良された性能を示すEMDを生
成することを示している。
ンガンを懸濁剤として使用して生成したEMDに対して
酸性電解質中において改良された性能を示すEMDを生
成することを示している。
例弘
各種懸濁剤を用いて生成された幾つかのEMD試料(マ
イクロミル中で磨砕後200メッシ、のスクリーンを通
過させ数回蒸留水で洗浄し、110℃で一昼夜乾燥させ
たもの)のVlo iを2N KOH電解質中において
Hg/HgO電極に対して強制放電させ、電圧をその様
な参照電極に対して−0,2ボルトの読みが得られるま
で入コザワ及びRlA、パワーズによp Eleatr
oaham、 Tach、 、第5巻131 (196
7)において説明された方法に従って追跡した。試験さ
れた特別のKMDを生成した懸濁液浴は0.21711
の表に掲げられた懸濁剤を含有し。
イクロミル中で磨砕後200メッシ、のスクリーンを通
過させ数回蒸留水で洗浄し、110℃で一昼夜乾燥させ
たもの)のVlo iを2N KOH電解質中において
Hg/HgO電極に対して強制放電させ、電圧をその様
な参照電極に対して−0,2ボルトの読みが得られるま
で入コザワ及びRlA、パワーズによp Eleatr
oaham、 Tach、 、第5巻131 (196
7)において説明された方法に従って追跡した。試験さ
れた特別のKMDを生成した懸濁液浴は0.21711
の表に掲げられた懸濁剤を含有し。
#、/ mA/cIR2(IS A/f t” )の陽
極電流密度で電解された。その様な試験の結果を下記表
■に示す。
極電流密度で電解された。その様な試験の結果を下記表
■に示す。
上記結果は本発明の方法によシ製造されたEMDがアル
カリ性電解質中において望ましい性能を発揮することを
示している。
カリ性電解質中において望ましい性能を発揮することを
示している。
本発明の好ましい実施態様を詳細に説明したが。
全て本発明の趣旨及び範囲内においてそれらの修正を行
うことが出来、又その幾つかの特徴を他の特徴を用いる
ことなく使用することが可能である。
うことが出来、又その幾つかの特徴を他の特徴を用いる
ことなく使用することが可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(a)硫酸第一マンガン、塩化第一マンガン及び硝
酸第一マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも一種
のマンガン塩の約0.5〜約1.3mol/lの水溶液
。 (b)硫酸、塩酸及び硝酸よりなる群から選ばれる、浴
のpHが約1〜約2となるのに十分な量の少なくとも一
種の酸、及び (c)不溶性多価元素及びマンガン以外の多価金属の不
溶性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の懸
濁剤。 を含んでなる電解二酸化マンガン製造用浴。 2、マンガン塩及び酸が同一のアニオンを有する特許請
求の範囲第1項記載の浴。 3、懸濁剤が約0.05g/l〜約5.0g/lの濃度
で存在する特許請求の範囲第1項記載の浴。 4、懸濁剤が0.1g/l〜約1.0g/lの濃度で存
在する特許請求の範囲第3項記載の浴。 5、懸濁剤が約0.3〜約150μmの平均粒径を有す
る特許請求の範囲第1項記載の浴。 6、懸濁剤が約0.3〜約75μmの平均粒径を有する
特許請求の範囲第5項記載の浴。 7、懸濁剤がホウ化ニオブ、ホウ化チタン、炭化ジルコ
ニウム、炭化ハフニウム、炭化ホウ素、酸化第二鉄、四
三酸化鉄、二硫化鉄、二フッ化スズ、酸化コバルト、二
酸化鉛、二フッ化鉛、二硫化モリブデン、酸化ニッケル
、二酸化スズ、二酸化セリウム、二酸化ケイ素、三酸化
ビスマス、二酸化チタン、三酸化タングステン及び二酸
化クロムよりなる群の少なくとも一種である特許請求の
範囲第1項記載の浴。 8、懸濁剤が酸化第二鉄、二酸化スズ、二硫化鉄及び二
酸化鉛の少なくとも一種である特許請求の範囲第7項記
載の浴。 9、電解二酸化マンガンの製造方法において、(1)(
a)硫酸第一マンガン、塩化第一マンガン及び硝酸第一
マンガンよりなる群から選ばれる少なくとも一種のマン
ガン塩の約0.5〜約1.3mol/lの水溶液、(b
)硫酸、塩酸及び硝酸よりなる群から選ばれる、浴のp
Hが約1〜約2となるのに十分な量の少なくとも一種の
酸、及び(c)不溶性多価元素及びマンガン以外の多価
金属の不溶性化合物よりなる群から選ばれる少なくとも
一種の懸濁剤、よりなる浴を調製し、 (2)該浴を約90℃〜約100℃に加熱し、及び(3
)加熱浴を少なくとも一つの陽極及び少なくとも一つの
陰極を有する電解槽中において電気分解する。 ことを特徴とする方法。 10、マンガン塩及び酸が同一のアニオンを有する特許
請求の範囲第9項記載の方法。 11、懸濁剤が約0.05g/l〜約5.0g/lの濃
度で存在する特許請求の範囲第9項記載の方法。 12、懸濁剤が0.1g/l〜約1.0g/lの濃度で
存在する特許請求の範囲第11項記載の方法。 13、懸濁剤が約0.3〜約150μmの平均粒径を有
する特許請求の範囲第9項記載の方法。 14、懸濁剤が約0.3〜約75μmの平均粒径を有す
る特許請求の範囲第13項記載の方法。 15、懸濁剤がホウ化ニオブ、ホウ化チタン、炭化ジル
コニウム、炭化ハフニウム、炭化ホウ素、酸化第二鉄、
四三酸化鉄、二硫化鉄、二フッ化スズ、酸化コバルト、
二酸化鉛、二フッ化鉛、二硫化モリブデン、酸化ニッケ
ル、二酸化スズ、二酸化セリウム、二酸化ケイ素、三酸
化ビスマス、二酸化チタン、三酸化タングステン及び二
酸化クロムよりなる群の少なくとも一種である特許請求
の範囲第9項記載の方法。 16、懸濁剤が酸化第二鉄、二酸化スズ、二硫化鉄及び
二酸化鉛の少なくとも一種である特許請求の範囲第15
項記載の方法。 17、工程(3)の電気分解が約10.8〜約21.5
mA/cm^2の陽極電流密度において行われる特許請
求の範囲第9項記載の方法。 18、工程(3)の電気分解が約12.9〜約19.4
mA/cm^2において行われる特許請求の範囲第17
項記載の方法。 19、工程(2)において浴が約93℃〜約98℃に加
熱される特許請求の範囲第9項記載の方法。 20、懸濁剤がモレキュラーシーブである特許請求の範
囲第1項記載の浴。 21、懸濁剤が炭素及びイオウよりなる群の少なくとも
一種である特許請求の範囲第1項記載の浴。 22、懸濁剤がゼオライトモレキュラーシーブである特
許請求の範囲第1項記載の浴。 23、懸濁剤がモレキュラーシーブである特許請求の範
囲第9項記載の方法。 24、懸濁剤が炭素及びイオウよりなる群の少なくとも
一種である特許請求の範囲第9項記載の方法。 25、懸濁剤がモレキュラーシーブである特許請求の範
囲第19項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US667163 | 1984-11-01 | ||
US06/667,163 US4549943A (en) | 1984-11-01 | 1984-11-01 | Suspension bath and process for production of electrolytic manganese dioxide |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61110788A true JPS61110788A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=24677067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60245275A Pending JPS61110788A (ja) | 1984-11-01 | 1985-10-31 | 電解二酸化マンガンの製造用懸濁液浴及び製造方法 |
Country Status (6)
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---|---|
US (1) | US4549943A (ja) |
EP (1) | EP0184319B1 (ja) |
JP (1) | JPS61110788A (ja) |
BR (1) | BR8505427A (ja) |
CA (1) | CA1260428A (ja) |
DE (1) | DE3577999D1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013538936A (ja) * | 2010-07-15 | 2013-10-17 | 広西有色金属集団▲ふい▼元▲めん▼業有限公司 | 無水銀アルカリマンガン型電解二酸化マンガンの製造法 |
JP2020158840A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 東ソー株式会社 | マンガン酸化物/導電性担体複合体の製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3346093A1 (de) * | 1983-12-21 | 1985-09-05 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Aktivierte metallanoden sowie ein verfahren zu deren herstellung |
DE3703616A1 (de) * | 1987-02-06 | 1988-08-18 | Hoechst Ag | Verfahren zur herstellung von elektrolytmangandioxid |
JPH01200557A (ja) * | 1987-10-13 | 1989-08-11 | Bridgestone Corp | 非水電解質電池 |
US5342712A (en) * | 1993-05-17 | 1994-08-30 | Duracell Inc. | Additives for primary electrochemical cells having manganese dioxide cathodes |
IT1278688B1 (it) * | 1995-05-29 | 1997-11-27 | Volta Ind Srl | Pila a secco con catodo additivato |
US5501924A (en) * | 1995-06-07 | 1996-03-26 | Eveready Battery Company, Inc. | Alkaline cell having a cathode including a tin dioxide additive |
US5599644A (en) * | 1995-06-07 | 1997-02-04 | Eveready Battery Company, Inc. | Cathodes for electrochemical cells having additives |
US6468410B1 (en) | 1999-06-14 | 2002-10-22 | Eveready Battery Company, Inc. | Method for synthesis and characterization of electrode materials |
US6589693B1 (en) * | 1999-08-05 | 2003-07-08 | Eveready Battery Company, Inc. | High discharge electrolytic manganese dioxide and an electrode and alkaline cell incorporating the same |
EP1708298B1 (en) * | 1999-08-05 | 2007-12-05 | Eveready Battery Company, Inc. | High discharge EMD and an electrode and alkaline cell incorporating the same |
JP6749247B2 (ja) * | 2014-04-21 | 2020-09-02 | プリンス スペシャリティ プロダクツ エルエルシー | 高圧粉体密度を伴う電解二酸化マンガンを生産するための方法および生産された電解二酸化マンガン |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1214654A (en) * | 1966-12-21 | 1970-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | A process for electrolytic deposition of manganese dioxide |
NL142133B (nl) * | 1968-09-24 | 1974-05-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Werkwijze voor de elektrolyse van een waterige oplossing van mangaanchloride, alsmede droge primaire elektrische elementen, die volgens deze werkwijze bereid mangaandioxyde bevatten. |
JPS51104499A (en) * | 1975-03-12 | 1976-09-16 | Kazuo Nakamura | Kendakuekinyoru denkainisankamangannoseizoho |
US4048027A (en) * | 1976-03-30 | 1977-09-13 | Union Carbide Corporation | Process for producing electrolytic MnO2 from molten manganese nitrate hexahydrate |
US4405419A (en) * | 1979-12-13 | 1983-09-20 | Japan Metal And Chemical Co., Ltd. | Method for producing electrolytic manganese dioxide |
JPS5864756A (ja) * | 1981-10-13 | 1983-04-18 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池用正極の製法 |
DE3337568A1 (de) * | 1983-10-15 | 1985-04-25 | Varta Batterie Ag, 3000 Hannover | Herstellung von elektrolytischem braunstein fuer alkalische zellen |
-
1984
- 1984-11-01 US US06/667,163 patent/US4549943A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-06-28 CA CA000485898A patent/CA1260428A/en not_active Expired
- 1985-10-30 BR BR8505427A patent/BR8505427A/pt not_active IP Right Cessation
- 1985-10-31 JP JP60245275A patent/JPS61110788A/ja active Pending
- 1985-10-31 DE DE8585307876T patent/DE3577999D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-31 EP EP85307876A patent/EP0184319B1/en not_active Expired
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JP2013538936A (ja) * | 2010-07-15 | 2013-10-17 | 広西有色金属集団▲ふい▼元▲めん▼業有限公司 | 無水銀アルカリマンガン型電解二酸化マンガンの製造法 |
JP2020158840A (ja) * | 2019-03-27 | 2020-10-01 | 東ソー株式会社 | マンガン酸化物/導電性担体複合体の製造方法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
EP0184319A1 (en) | 1986-06-11 |
EP0184319B1 (en) | 1990-05-30 |
CA1260428A (en) | 1989-09-26 |
BR8505427A (pt) | 1986-08-05 |
US4549943A (en) | 1985-10-29 |
DE3577999D1 (de) | 1990-07-05 |
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