JPS6145567A - 多孔性カーボンプラスチック電極の製造方法 - Google Patents
多孔性カーボンプラスチック電極の製造方法Info
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- JPS6145567A JPS6145567A JP59164751A JP16475184A JPS6145567A JP S6145567 A JPS6145567 A JP S6145567A JP 59164751 A JP59164751 A JP 59164751A JP 16475184 A JP16475184 A JP 16475184A JP S6145567 A JPS6145567 A JP S6145567A
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- electrode
- powder
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- carbon plastic
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- 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
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、亜鉛−臭素電池に使用される電極に係り、特
に経済性、電池効率、耐用寿命の面ですぐれた性能を有
する多孔性プラスチック電極に関するものである。
に経済性、電池効率、耐用寿命の面ですぐれた性能を有
する多孔性プラスチック電極に関するものである。
従来、亜鉛−臭素電池に使用されていた電極は、貴金属
(例えば白金)を用いた金属電極、またはプラスチック
導電性を有する物質(例えばカーボン)を混合し、これ
を混線・成形してなるプラスチック電極、もしくは炭素
自体を利用した炭素電極等であシ、それぞれ次の問題が
あった。
(例えば白金)を用いた金属電極、またはプラスチック
導電性を有する物質(例えばカーボン)を混合し、これ
を混線・成形してなるプラスチック電極、もしくは炭素
自体を利用した炭素電極等であシ、それぞれ次の問題が
あった。
先づ、金属電極は、電池充電時に電極に発生する臭素に
よる腐食を考慮すると貴金属に限定されることになる。
よる腐食を考慮すると貴金属に限定されることになる。
貴金属は抵抗が非常に小さく、電池の電圧効率も良好で
ある。又放電時の放電時間も長く、クーロン効率もすぐ
れている。しかしながら、貴金属であることから高価で
、コストが高く実用的でない。
ある。又放電時の放電時間も長く、クーロン効率もすぐ
れている。しかしながら、貴金属であることから高価で
、コストが高く実用的でない。
次に、炭素電極は、前出の金属電極に続いて抵抗値は低
いが、機械的強度が低く、特に衝撃によるクラック発生
などその信頼性忙問題があった。 □さらに一般的
に炭素電極は多孔性のため電極に隔離板としての機能を
持たせるパイボラ型直列積層電池システムには不適であ
った。また、プラスチックir:gは、耐用寿命の点で
は満足できるものの、抵抗値が高く、クーロン効率にお
いても電極表rの抵抗も当然高いので、活物質の笥、啄
反応抵抗が大となる。そのため低い71.i;池効率し
か得られないという問題があった。
いが、機械的強度が低く、特に衝撃によるクラック発生
などその信頼性忙問題があった。 □さらに一般的
に炭素電極は多孔性のため電極に隔離板としての機能を
持たせるパイボラ型直列積層電池システムには不適であ
った。また、プラスチックir:gは、耐用寿命の点で
は満足できるものの、抵抗値が高く、クーロン効率にお
いても電極表rの抵抗も当然高いので、活物質の笥、啄
反応抵抗が大となる。そのため低い71.i;池効率し
か得られないという問題があった。
〔り1:ヅ1がh′ε決しようとする問題点〕そこで、
本発明は、亜鉛−臭素電池に従来用いられてい1ヒ電極
がそれぞれ上述の辿り経済性、1川内命、電池効率の点
において改善すべき問題を有することに鑑み、これらの
点を改善するためになさ7″1.たものである。
本発明は、亜鉛−臭素電池に従来用いられてい1ヒ電極
がそれぞれ上述の辿り経済性、1川内命、電池効率の点
において改善すべき問題を有することに鑑み、これらの
点を改善するためになさ7″1.たものである。
〔間h゛1(点をiW決するための手段〕本発明におい
ては、上記の問題点をn・工法するために、電極表面の
活物質としてのBr2 との反応活性面積を垢゛加させ
、電極電位特性のすぐれた臭素イ?コを開発したもので
あり、具体的には従来から極、仮として用いているカー
ボンプラスチックからなる部桐の表面に冶71・1件粉
末及び多孔性剤を含む合成ガン! Jir1層を形成し
た俵多イ1.化処理を姉してなる多孔性カーボンプラス
チック電極である。
ては、上記の問題点をn・工法するために、電極表面の
活物質としてのBr2 との反応活性面積を垢゛加させ
、電極電位特性のすぐれた臭素イ?コを開発したもので
あり、具体的には従来から極、仮として用いているカー
ボンプラスチックからなる部桐の表面に冶71・1件粉
末及び多孔性剤を含む合成ガン! Jir1層を形成し
た俵多イ1.化処理を姉してなる多孔性カーボンプラス
チック電極である。
へらに一つの木イ、明は、上記と同様のカーボンプラス
チックからなる部材の表面にdfi %’、性粉米粉末
孔化剤の他に活物少丁トラ・ノブ剤を含む合成樹脂層を
形成した後多孔化処理を施してなる多孔性カーボンプラ
スチック電極である。
チックからなる部材の表面にdfi %’、性粉米粉末
孔化剤の他に活物少丁トラ・ノブ剤を含む合成樹脂層を
形成した後多孔化処理を施してなる多孔性カーボンプラ
スチック電極である。
本発明において、導電性粉末として適用される物質は、
カーボンブランク、活性炭、グラファイト又はPt、A
g等の貴金属粉、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化
ルチニウム等の金属酸化物である0 本発明において、多孔化剤として適用される物質ハ、水
溶性のポリビニルアルコール、KO2NaC6等である
。
カーボンブランク、活性炭、グラファイト又はPt、A
g等の貴金属粉、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化
ルチニウム等の金属酸化物である0 本発明において、多孔化剤として適用される物質ハ、水
溶性のポリビニルアルコール、KO2NaC6等である
。
本発明において、活物質としてのBr2)ラップ剤とし
て適用される物質はイオン交換繊維(例えばニチビ社製
)を挙げるこ−とができる。
て適用される物質はイオン交換繊維(例えばニチビ社製
)を挙げるこ−とができる。
しかして、上記導電性粉末、多孔化剤、活物質トラップ
剤を上記カーボンプラスチック部材の表面に層着させる
ための合成樹脂バインダーとして適用されるものは、バ
インダー効果と分散剤の効果を併せ持つエポキシ樹脂、
シリコン樹脂、フラン樹脂等であシ、いずれもその溶剤
によシ溶液とさバーたものに前記の各混合物質を分散さ
せるものとする。
剤を上記カーボンプラスチック部材の表面に層着させる
ための合成樹脂バインダーとして適用されるものは、バ
インダー効果と分散剤の効果を併せ持つエポキシ樹脂、
シリコン樹脂、フラン樹脂等であシ、いずれもその溶剤
によシ溶液とさバーたものに前記の各混合物質を分散さ
せるものとする。
カーボンプラスチック部材の表面への塗装方法は、塗I
Iλと該弓(面との結合力が刷毛塗シ等の他の手IGに
比べてすぐれており、かつカーボンプラスチックの持っ
ている導電性を利用する有利さを活かして静電塗装性に
より吹付は塗装をすることが好−まし、い。
Iλと該弓(面との結合力が刷毛塗シ等の他の手IGに
比べてすぐれており、かつカーボンプラスチックの持っ
ている導電性を利用する有利さを活かして静電塗装性に
より吹付は塗装をすることが好−まし、い。
まだ、多孔化処理は、上記の吹イτ1け塗装蕾塗膜層が
安駕してから温水処理し、前記多孔化剤を溶出させるも
ので、a膜面の凹凸のほかに多孔化剤のτ゛i出によっ
て生じたポーラス部分をイイする多孔f?、Eが形成さ
)1.るものである。
安駕してから温水処理し、前記多孔化剤を溶出させるも
ので、a膜面の凹凸のほかに多孔化剤のτ゛i出によっ
て生じたポーラス部分をイイする多孔f?、Eが形成さ
)1.るものである。
本発明は、上記の0゛・ν成を採用したことにより、従
つ[°のi、’、1(15tにみられる物が!i的方法
のみで得られたうT・面凹凸より格り)1にすぐわ、た
多孔性でかつ活物質に対するイヒ学白く1而10.にお
いてもすぐれた1且不りをイ尋る(−とができ/ζ0 [<:、= +、す1 の ち(、、:1.萌 1.
りII )次に、本発明の実施例を示す。
つ[°のi、’、1(15tにみられる物が!i的方法
のみで得られたうT・面凹凸より格り)1にすぐわ、た
多孔性でかつ活物質に対するイヒ学白く1而10.にお
いてもすぐれた1且不りをイ尋る(−とができ/ζ0 [<:、= +、す1 の ち(、、:1.萌 1.
りII )次に、本発明の実施例を示す。
(1) 実施例−1
従来から用いられている密度0.96 f /crAの
ボ1ノエチレン:岩面積1000姶勺のカーボンブラッ
ク比が100:50の組成の板状に成形されたカーボン
プラスチック部材を静電@装機の陰極に盾1定し、電界
をかけながら静電塗料岩面積1000扉/lのカーボン
ブラックのケツチェンブラ・ツクEC(ライオン・アク
ゾ社製)、主成分がポリビニルアルコ−ル シンナー(藤倉化成社裂ドータイトxC32)をそれぞ
れ100r,50r及び1Lの割合で混合した溶液をス
プレーガンでj卓さ0.5〜1.0fiの範囲の一様な
厚さになるまで塗装した。次いで、この塗膜層の形成さ
れグこカーボンプラスチック部拐゛を80〜100℃の
温水中に2時間浸び〔シ、塗膜層中の水溶性成分である
ポリビニルアルコールを溶出させた。
ボ1ノエチレン:岩面積1000姶勺のカーボンブラッ
ク比が100:50の組成の板状に成形されたカーボン
プラスチック部材を静電@装機の陰極に盾1定し、電界
をかけながら静電塗料岩面積1000扉/lのカーボン
ブラックのケツチェンブラ・ツクEC(ライオン・アク
ゾ社製)、主成分がポリビニルアルコ−ル シンナー(藤倉化成社裂ドータイトxC32)をそれぞ
れ100r,50r及び1Lの割合で混合した溶液をス
プレーガンでj卓さ0.5〜1.0fiの範囲の一様な
厚さになるまで塗装した。次いで、この塗膜層の形成さ
れグこカーボンプラスチック部拐゛を80〜100℃の
温水中に2時間浸び〔シ、塗膜層中の水溶性成分である
ポリビニルアルコールを溶出させた。
このようにして?4+られた本発明の多孔性カーボンプ
ラスチック電極(以下ESP−CPという)と、/:?
河1昭58−8635(昭和58年1月24日出1′7
11 ) K開示しである従来の導電性フッ素シートバ
ッキングカーボンプラスチック箱、柿(以下FRI−C
IIて比べても!t、+rにfl、(B r 2 ?’
i’b度jipl/)lで!l’:’= fj#が向上
し一〇いる。これは既述したように従来の物I埋的処匪
にみらハるような?i、Cl散弄uiの凹凸化に加えて
、化学的処理で111られだ多孔化のためであり、それ
らが’Nig fig Q!p ’114の同上に大き
く貢献したものと考えら力、る。
ラスチック電極(以下ESP−CPという)と、/:?
河1昭58−8635(昭和58年1月24日出1′7
11 ) K開示しである従来の導電性フッ素シートバ
ッキングカーボンプラスチック箱、柿(以下FRI−C
IIて比べても!t、+rにfl、(B r 2 ?’
i’b度jipl/)lで!l’:’= fj#が向上
し一〇いる。これは既述したように従来の物I埋的処匪
にみらハるような?i、Cl散弄uiの凹凸化に加えて
、化学的処理で111られだ多孔化のためであり、それ
らが’Nig fig Q!p ’114の同上に大き
く貢献したものと考えら力、る。
(It) 夾り丁1例−2
rijl 記実/Ji+i例−11c示した温水処世に
よる水溶性成分(ポリビニルアルコール)の溶出による
多孔什効宅を(!’In ?1するため釦、実権例−1
と1司−仕様・方法でカーボンプラスチック部材の表面
に静電塗4・にを行い、温水、l、Qも鼎を繍す前に一
定の圧力(200kg/crd )で塗装面を一様にプ
レスしに□このようにしてめ装面を7ラツトな状υ(号
にした後この電極を2枚に分;’ill l、、一方に
一人−1i!i例−1と1「T1様に温水ダ¥pfを行
って多孔11乱、他方は温水処理を行わずに、そ)7ぞ
ytの数箱、電位特性を比較した。第2図は第1図と同
様に放電電相密度20 mA/caにおける前記2種翻
の電極の放電電位曲線を示すグラフである。
よる水溶性成分(ポリビニルアルコール)の溶出による
多孔什効宅を(!’In ?1するため釦、実権例−1
と1司−仕様・方法でカーボンプラスチック部材の表面
に静電塗4・にを行い、温水、l、Qも鼎を繍す前に一
定の圧力(200kg/crd )で塗装面を一様にプ
レスしに□このようにしてめ装面を7ラツトな状υ(号
にした後この電極を2枚に分;’ill l、、一方に
一人−1i!i例−1と1「T1様に温水ダ¥pfを行
って多孔11乱、他方は温水処理を行わずに、そ)7ぞ
ytの数箱、電位特性を比較した。第2図は第1図と同
様に放電電相密度20 mA/caにおける前記2種翻
の電極の放電電位曲線を示すグラフである。
第2図から明らかなように、温水処理を施して多孔化し
たgsp−cpブレス電極の方が、温水処理を施さない
ESP−CPプレス電極よシもすぐれた精米を示し、多
孔化による効果が現われている0又温、水処理を施して
多孔化した方の′ボー極の低Brz濃度範囲のカーブを
みると、先の実施例−1における第1図のESP−CP
の低Br3 濃度範囲での電位向上には、この温水処理
による多孔化が大きく寄与していると考えられる。
たgsp−cpブレス電極の方が、温水処理を施さない
ESP−CPプレス電極よシもすぐれた精米を示し、多
孔化による効果が現われている0又温、水処理を施して
多孔化した方の′ボー極の低Brz濃度範囲のカーブを
みると、先の実施例−1における第1図のESP−CP
の低Br3 濃度範囲での電位向上には、この温水処理
による多孔化が大きく寄与していると考えられる。
尚、第5図、第4図、第5図はそれぞれ実施例−1の本
発明の電極即ちBSP−CPの走査型電子顕微鏡写真で
あり、第3図は100倍、第4図は700倍、第5図は
3000倍である。
発明の電極即ちBSP−CPの走査型電子顕微鏡写真で
あり、第3図は100倍、第4図は700倍、第5図は
3000倍である。
これらの図から明らかなように、電極表面はほぼフラッ
トな中に大小の空孔が現われておシ、多孔化剤の溶出さ
れた後の状態がよく示されている。
トな中に大小の空孔が現われておシ、多孔化剤の溶出さ
れた後の状態がよく示されている。
上記実施例の効是からも明らかなように、本発明は次の
効1i、lを奏する。
効1i、lを奏する。
(1)カーボンプラスチックの持っている導電性を利月
(してrj’f、 r[遣塗装法により5亥力−ボン7
′ラスナツク部材の表面に表面処理剤層を形成し、該形
成層中の水溶成分を温水処理によって溶出させることに
より多孔化するので、経済性、電池効率、而)用寿命の
すべての面で向上がみら2する。
(してrj’f、 r[遣塗装法により5亥力−ボン7
′ラスナツク部材の表面に表面処理剤層を形成し、該形
成層中の水溶成分を温水処理によって溶出させることに
より多孔化するので、経済性、電池効率、而)用寿命の
すべての面で向上がみら2する。
(III上4己の11・7成になる゛(u ’IWKは
、臭累極としての放電正9位/17iゼ1;にすぐil
l、亜鉛−臭素電池の1電極として十分使用できる。肺
姓: (jk B r3 I!裂度+1・心、囲におけ
る電イヤオ弐面活慴の向上化が因られる。
、臭累極としての放電正9位/17iゼ1;にすぐil
l、亜鉛−臭素電池の1電極として十分使用できる。肺
姓: (jk B r3 I!裂度+1・心、囲におけ
る電イヤオ弐面活慴の向上化が因られる。
第1図は’IT、 %電位と′屯倣液中のBr2濃度の
β」係を示したグラフ T?; 2図はは極電位と′電
解液中のBr2ン・′1′↓朋のj力係を示すグラフ、
第6図、第4図、81! 5121は夫々本発明実施例
電極の表面の多孔借造を示す電子h;Tl做禿写真であ
る。 代μm!人 弁理士 木 村 三 切 電 l +w ζ 8r2 ミ、t K fmo、l!1苗 2図 Br2ミ;::: ン))二 (mol/l )第
5 図 ×2ooo″′(ジ 手続補正書(方式) %式% 1 事件の表示 特願昭59−164751号 2 発明の名称 多孔性カーボンプラスチック電極 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (6101株式会社 明 電 舎(発送日
昭和59年11月27B) 6、 ?lIl正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説7
補正の内容 (1)明細書第8頁14行の「・・ESP −CPの」
の次に「粒子構造を示す」を加入する。 (2)明細書第9頁17行に「多孔構造」とあるを「粒
子構造」に補正する。
β」係を示したグラフ T?; 2図はは極電位と′電
解液中のBr2ン・′1′↓朋のj力係を示すグラフ、
第6図、第4図、81! 5121は夫々本発明実施例
電極の表面の多孔借造を示す電子h;Tl做禿写真であ
る。 代μm!人 弁理士 木 村 三 切 電 l +w ζ 8r2 ミ、t K fmo、l!1苗 2図 Br2ミ;::: ン))二 (mol/l )第
5 図 ×2ooo″′(ジ 手続補正書(方式) %式% 1 事件の表示 特願昭59−164751号 2 発明の名称 多孔性カーボンプラスチック電極 3 補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称 (6101株式会社 明 電 舎(発送日
昭和59年11月27B) 6、 ?lIl正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄及び図面の簡単な説7
補正の内容 (1)明細書第8頁14行の「・・ESP −CPの」
の次に「粒子構造を示す」を加入する。 (2)明細書第9頁17行に「多孔構造」とあるを「粒
子構造」に補正する。
Claims (2)
- (1)カーボンプラスチック部材の表面に導電性粉末及
び多孔化剤を含む合成樹脂層を形成した後多孔化処理を
施してなる多孔性カーボンプラスチック電極。 - (2)カーボンプラスチック部材の表面に導電性粉末、
多孔化剤及び活物質トラップ剤を含む合成樹脂層を形成
した後多孔化処理を施してなる多孔性カーボンプラスチ
ック電極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59164751A JPS6145567A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 多孔性カーボンプラスチック電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59164751A JPS6145567A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 多孔性カーボンプラスチック電極の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6145567A true JPS6145567A (ja) | 1986-03-05 |
JPH0421987B2 JPH0421987B2 (ja) | 1992-04-14 |
Family
ID=15799222
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59164751A Granted JPS6145567A (ja) | 1984-08-08 | 1984-08-08 | 多孔性カーボンプラスチック電極の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6145567A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63174279A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-18 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 金属−ハロゲン電池の電極 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS48104039A (ja) * | 1971-08-31 | 1973-12-26 | ||
JPS52123909A (en) * | 1976-04-10 | 1977-10-18 | Daimler Benz Ag | Process for production of metallic sintered product and battery electrode in particular |
JPS5438285A (en) * | 1977-08-31 | 1979-03-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Cation exchange membrane and electrolysis method using the same |
JPS5996662A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 亜鉛−臭素電池のプラスチツク電極 |
-
1984
- 1984-08-08 JP JP59164751A patent/JPS6145567A/ja active Granted
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS48104039A (ja) * | 1971-08-31 | 1973-12-26 | ||
JPS52123909A (en) * | 1976-04-10 | 1977-10-18 | Daimler Benz Ag | Process for production of metallic sintered product and battery electrode in particular |
JPS5438285A (en) * | 1977-08-31 | 1979-03-22 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | Cation exchange membrane and electrolysis method using the same |
JPS5996662A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 亜鉛−臭素電池のプラスチツク電極 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63174279A (ja) * | 1987-01-13 | 1988-07-18 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 金属−ハロゲン電池の電極 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0421987B2 (ja) | 1992-04-14 |
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