JPH0133025B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0133025B2 JPH0133025B2 JP56143379A JP14337981A JPH0133025B2 JP H0133025 B2 JPH0133025 B2 JP H0133025B2 JP 56143379 A JP56143379 A JP 56143379A JP 14337981 A JP14337981 A JP 14337981A JP H0133025 B2 JPH0133025 B2 JP H0133025B2
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- JP
- Japan
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- air
- carbon powder
- air electrode
- present
- electrode
- 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.)
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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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
本発明は空気電池に用いる空気電極の製造方法
の改良に関し、空気電池の貯蔵性能を向上させる
ことを目的としたものである。 従来の空気電極は、粉末状炭素粉にポリテトラ
フルオロエチレン（PTFE）粉等の撥水性バイン
ダーを混入せしめ、その混合体をニツケルネツト
等の導電体に薄板状に加圧成形して製造して用い
ていた。 上記従来の空気電極の欠点は、長期貯蔵中に炭
素粉表面の活性度が劣化し酸素還元能力が低下
し、電池の貯蔵性能が劣化する欠点があつた。 これを改良するために、銀、パラジウム、白金
等の触媒の添加混合して酸素還元能力を維持させ
たが、添加量が多くなり、高価なものになつてい
た。 本発明のスルフオン基とスルフオン酸の誘導体
とを有するコバルトフタロシアニンを共存させた
空気電極を用い、安価で、長期貯蔵ならびに、微
弱電流による長期放電において良好な特性を有す
る空気電池を得ることを目的としたものである。 本発明の空気電極３は、ガス吸着法による表面
積約800m2／ｇの粉状の炭素粉を用い、親水性の
スルフオン基とスルフオン酸の誘導体とを有する
下式のようなコバルトフタロシアニンの該誘導体 ２ｇを水200c.c.に溶解し、この溶液に炭素粉10ｇ
を充分浸漬したのち、過して水分を除去し、
100℃で減圧乾燥し水分を蒸発させ、コバルトフ
タロシアニンのスルフオン酸誘導体と炭素粉との
共存体を、電気炉で加熱処理をし、撥水性バイン
ダーであるPTFEのエマルジヨンにて処理したも
のをステンレススチールネツトで両側より挾持し
て空気電極を形成している。特に350℃〜1000℃
の間で熱処理を行なつたものが優れた酸素還元能
力を示し、加熱処理によつて触媒のコバルトフタ
ロシアニンが高共軛結合に変化し、炭素粉が安定
持続続するものと考えられる。しかし、350℃以
下では共軛が進まないためあまり効果が認められ
ず、また1000℃以上ではコバルトフタロシアニン
が熱に著るしく昇華するため、期待する効果は得
られない。なお、加熱処理の雰囲気は窒素あるい
はアルゴン等の不活性ガス、水素等の還元性ガス
または真空中で行なつた場合、酸化による重量減
少が少なく、より効果が上つた。 本発明の電気電極は、下式のようなスルフオン
基とスルフオン酸誘導体を有するコバルトフタロ
シアニンを用いた。 また、本発明の空気電極は炭素粉表面を撥水処
理するとともに電解液に粘度を付与し、浸透力と
表面張力によるぬれにより、炭素粉表面に電解液
の極く薄い層を形成せしめ、酸素還元能力を高く
維持し、その上放電作用面積を広く確保できるた
め、空気電池に用いると高性能化が得られるもの
である。 さらに、該コバルトフタロシアニンと酸素より
貴な電位を有する物質、例えば、二酸化マンガ
ン、オキシ水酸化ニツケル、酸化銀等をさらに共
存せしめて電圧を規定することも可能で、空気電
極は正常に作動することが確認できた。 本発明の実施例の空気電極を用いたボタン型空
気電池を、図面にもとずいて説明する。１は正極
端子を兼ねる正極缶で底部に空気供給孔２を設け
てあり、３は本発明の空気電極で、正極缶１の底
部に接してステンレススチールネツト等の導電性
の多孔補強体４で両側面が補強され、ガスケツト
５で周辺部を圧接固定している。６は粘度10000
センチポイズの苛性アルカリのゲル状電解液を含
浸している電解液保持層で、保持性、耐液性に優
れた不織布または多孔体であり、負極７と空気電
極３との間に介在せしめている。８は負荷端子を
兼ねる負荷缶で、ガスケツト５を介して正極缶１
の開口部を折曲して電池を封口している。 空気供給孔２の内側には電解液が漏出しないよ
うに吸液紙９を介在し、漏出する電解液を吸い取
り、また、空気供給孔２の外側には、貯蔵中炭酸
ガスの影響で空気電極３が劣化しないように密封
材１０を粘着せしめ、空気の流入を防止してい
る。 次に、本発明によるスルフオン基とスルフオン
酸の誘導体とを有するコバルトフタロシアニンと 炭素粉とからなる空気電極と、10000センチポイ
ズの粘度の苛性カリ電解液を用いた直径11.5mm、
高さ5.2mmの大きさのボタン型空気電池の本発明
品〔Ａ〕と、従来の炭素粉よりなる空気電極を用
いた同型空気電池の従来品〔Ｂ〕との各30個を、
25℃中に貯蔵し、６ケ月、12ケ月で各10個を、
1.5ｍＡ定電流で放電し、本発明品〔Ａ〕を100と
して初期に対する放電容量の維持率を表１に示し
た。
の改良に関し、空気電池の貯蔵性能を向上させる
ことを目的としたものである。 従来の空気電極は、粉末状炭素粉にポリテトラ
フルオロエチレン（PTFE）粉等の撥水性バイン
ダーを混入せしめ、その混合体をニツケルネツト
等の導電体に薄板状に加圧成形して製造して用い
ていた。 上記従来の空気電極の欠点は、長期貯蔵中に炭
素粉表面の活性度が劣化し酸素還元能力が低下
し、電池の貯蔵性能が劣化する欠点があつた。 これを改良するために、銀、パラジウム、白金
等の触媒の添加混合して酸素還元能力を維持させ
たが、添加量が多くなり、高価なものになつてい
た。 本発明のスルフオン基とスルフオン酸の誘導体
とを有するコバルトフタロシアニンを共存させた
空気電極を用い、安価で、長期貯蔵ならびに、微
弱電流による長期放電において良好な特性を有す
る空気電池を得ることを目的としたものである。 本発明の空気電極３は、ガス吸着法による表面
積約800m2／ｇの粉状の炭素粉を用い、親水性の
スルフオン基とスルフオン酸の誘導体とを有する
下式のようなコバルトフタロシアニンの該誘導体 ２ｇを水200c.c.に溶解し、この溶液に炭素粉10ｇ
を充分浸漬したのち、過して水分を除去し、
100℃で減圧乾燥し水分を蒸発させ、コバルトフ
タロシアニンのスルフオン酸誘導体と炭素粉との
共存体を、電気炉で加熱処理をし、撥水性バイン
ダーであるPTFEのエマルジヨンにて処理したも
のをステンレススチールネツトで両側より挾持し
て空気電極を形成している。特に350℃〜1000℃
の間で熱処理を行なつたものが優れた酸素還元能
力を示し、加熱処理によつて触媒のコバルトフタ
ロシアニンが高共軛結合に変化し、炭素粉が安定
持続続するものと考えられる。しかし、350℃以
下では共軛が進まないためあまり効果が認められ
ず、また1000℃以上ではコバルトフタロシアニン
が熱に著るしく昇華するため、期待する効果は得
られない。なお、加熱処理の雰囲気は窒素あるい
はアルゴン等の不活性ガス、水素等の還元性ガス
または真空中で行なつた場合、酸化による重量減
少が少なく、より効果が上つた。 本発明の電気電極は、下式のようなスルフオン
基とスルフオン酸誘導体を有するコバルトフタロ
シアニンを用いた。 また、本発明の空気電極は炭素粉表面を撥水処
理するとともに電解液に粘度を付与し、浸透力と
表面張力によるぬれにより、炭素粉表面に電解液
の極く薄い層を形成せしめ、酸素還元能力を高く
維持し、その上放電作用面積を広く確保できるた
め、空気電池に用いると高性能化が得られるもの
である。 さらに、該コバルトフタロシアニンと酸素より
貴な電位を有する物質、例えば、二酸化マンガ
ン、オキシ水酸化ニツケル、酸化銀等をさらに共
存せしめて電圧を規定することも可能で、空気電
極は正常に作動することが確認できた。 本発明の実施例の空気電極を用いたボタン型空
気電池を、図面にもとずいて説明する。１は正極
端子を兼ねる正極缶で底部に空気供給孔２を設け
てあり、３は本発明の空気電極で、正極缶１の底
部に接してステンレススチールネツト等の導電性
の多孔補強体４で両側面が補強され、ガスケツト
５で周辺部を圧接固定している。６は粘度10000
センチポイズの苛性アルカリのゲル状電解液を含
浸している電解液保持層で、保持性、耐液性に優
れた不織布または多孔体であり、負極７と空気電
極３との間に介在せしめている。８は負荷端子を
兼ねる負荷缶で、ガスケツト５を介して正極缶１
の開口部を折曲して電池を封口している。 空気供給孔２の内側には電解液が漏出しないよ
うに吸液紙９を介在し、漏出する電解液を吸い取
り、また、空気供給孔２の外側には、貯蔵中炭酸
ガスの影響で空気電極３が劣化しないように密封
材１０を粘着せしめ、空気の流入を防止してい
る。 次に、本発明によるスルフオン基とスルフオン
酸の誘導体とを有するコバルトフタロシアニンと 炭素粉とからなる空気電極と、10000センチポイ
ズの粘度の苛性カリ電解液を用いた直径11.5mm、
高さ5.2mmの大きさのボタン型空気電池の本発明
品〔Ａ〕と、従来の炭素粉よりなる空気電極を用
いた同型空気電池の従来品〔Ｂ〕との各30個を、
25℃中に貯蔵し、６ケ月、12ケ月で各10個を、
1.5ｍＡ定電流で放電し、本発明品〔Ａ〕を100と
して初期に対する放電容量の維持率を表１に示し
た。
【表】
また、0.1ｍＡの微弱電流で長期間放電し、空
気電極の電気容量効率を亜鉛の利用効率から計算
した結果を表２に示した。
気電極の電気容量効率を亜鉛の利用効率から計算
した結果を表２に示した。
【表】
表１により本発明の空気電極を用いた空気電池
は貯蔵性能が優れており、表２により微弱電流に
よる長期放電においても充分耐えることがわか
る。 以上のように、スルフオン基とスルフオン酸の
誘導体を有するコバルトフタロシアニンと、炭素
粉とから製造された空気電極は、安価で、長期貯
蔵および微弱電流による長期放電において良好な
特性を有する空気電池を得ることができる。
は貯蔵性能が優れており、表２により微弱電流に
よる長期放電においても充分耐えることがわか
る。 以上のように、スルフオン基とスルフオン酸の
誘導体を有するコバルトフタロシアニンと、炭素
粉とから製造された空気電極は、安価で、長期貯
蔵および微弱電流による長期放電において良好な
特性を有する空気電池を得ることができる。
図は本発明の一実施例の空気電極を用いた空気
電池の断面図である。 １……正極缶、２……空気供給孔、３……空気
電極。
電池の断面図である。 １……正極缶、２……空気供給孔、３……空気
電極。
Claims (1)
- １ スルフオン基とスルフオン酸の誘導体との両
者を有するコバルトフタロシアニンと、炭素粉と
を水に混合した混合物を、過乾燥した後、非酸
化性雰囲気中で加熱し、次にポリテトラフルオロ
エチレンを添加することを特徴とする空気電極の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56143379A JPS5846580A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 空気電極の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56143379A JPS5846580A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 空気電極の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5846580A JPS5846580A (ja) | 1983-03-18 |
| JPH0133025B2 true JPH0133025B2 (ja) | 1989-07-11 |
Family
ID=15337402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56143379A Granted JPS5846580A (ja) | 1981-09-11 | 1981-09-11 | 空気電極の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5846580A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101147286A (zh) | 2005-08-25 | 2008-03-19 | 松下电器产业株式会社 | 氧还原用电极 |
| WO2015072578A1 (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | 住友化学株式会社 | 空気二次電池用正極触媒、空気二次電池用正極触媒層および空気二次電池 |
| JP6753121B2 (ja) * | 2016-04-07 | 2020-09-09 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 空気電池用電極ペースト組成物、空気電池用正極層及び空気電池 |
| JP6853630B2 (ja) * | 2016-08-18 | 2021-03-31 | 埼玉県 | 酸素還元触媒、その製造方法および燃料電池 |
-
1981
- 1981-09-11 JP JP56143379A patent/JPS5846580A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5846580A (ja) | 1983-03-18 |
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