JPH04259754A - カーボンプラスチック電極 - Google Patents
カーボンプラスチック電極Info
- Publication number
- JPH04259754A JPH04259754A JP3021311A JP2131191A JPH04259754A JP H04259754 A JPH04259754 A JP H04259754A JP 3021311 A JP3021311 A JP 3021311A JP 2131191 A JP2131191 A JP 2131191A JP H04259754 A JPH04259754 A JP H04259754A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- polyethylene
- electrode
- carbon black
- carbon
- 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
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004033 plastic Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims abstract description 15
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims abstract description 15
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 13
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract 2
- ZRXYMHTYEQQBLN-UHFFFAOYSA-N [Br].[Zn] Chemical compound [Br].[Zn] ZRXYMHTYEQQBLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 2
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 2
- 229940102001 zinc bromide Drugs 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Inert Electrodes (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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電解液循環型二次電
池、例えば亜鉛−臭素電池に用いられる電極に係り、特
に耐臭素性プラスチックにカーボンを添加混練して成る
カーボンプラスチック電極に関する。
池、例えば亜鉛−臭素電池に用いられる電極に係り、特
に耐臭素性プラスチックにカーボンを添加混練して成る
カーボンプラスチック電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】近時、電池電力貯蔵システムの開発が促
進されており、その一環として亜鉛−臭素電池，亜鉛−
塩素電池，レドックスフロー電池等が開発されている。 これらのうち電解液循環形の亜鉛−臭素電池の基本構成
は図２のように示される。図２において１は単セル、２
は正極室、３は負極室、４は多孔質の隔膜、５は正極、
６は負極、７は正極液、８は負極液、９は正極液貯蔵槽
、１０は負極液貯蔵槽、１１，１２は電解液循環用ポン
プである。正極室２には正極液貯蔵槽９から正極電解液
を前記ポンプ１１によって循環し、負極室３には負極液
貯蔵槽１０から負極電解液を前記ポンプ１２によって循
環している。
進されており、その一環として亜鉛−臭素電池，亜鉛−
塩素電池，レドックスフロー電池等が開発されている。 これらのうち電解液循環形の亜鉛−臭素電池の基本構成
は図２のように示される。図２において１は単セル、２
は正極室、３は負極室、４は多孔質の隔膜、５は正極、
６は負極、７は正極液、８は負極液、９は正極液貯蔵槽
、１０は負極液貯蔵槽、１１，１２は電解液循環用ポン
プである。正極室２には正極液貯蔵槽９から正極電解液
を前記ポンプ１１によって循環し、負極室３には負極液
貯蔵槽１０から負極電解液を前記ポンプ１２によって循
環している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記正極５、負極６の
電極板には、耐臭素性のあるポリエチレンに導電性付与
剤としてカーボン（カーボンブラック，グラファイト）
等を混合して成るプラスチック電極が使用されている。 このプラスチック電極は、ポリエチレン，カーボンブラ
ックおよびグラファイトを配合した複合材料であるので
、各成分を分離することはできない。このためプラスチ
ック電極の劣化度合を評価する方法がなかった。従って
劣化度が小さく寿命の長い電極を得るためにはいかなる
混合比率で配合組成すれば良いかを知ることができなか
った。
電極板には、耐臭素性のあるポリエチレンに導電性付与
剤としてカーボン（カーボンブラック，グラファイト）
等を混合して成るプラスチック電極が使用されている。 このプラスチック電極は、ポリエチレン，カーボンブラ
ックおよびグラファイトを配合した複合材料であるので
、各成分を分離することはできない。このためプラスチ
ック電極の劣化度合を評価する方法がなかった。従って
劣化度が小さく寿命の長い電極を得るためにはいかなる
混合比率で配合組成すれば良いかを知ることができなか
った。
【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、劣化度が小さく寿命が長く、亜鉛−臭素電
池の電極として最適なカーボンプラスチック電極を得る
ことにある。
その目的は、劣化度が小さく寿命が長く、亜鉛−臭素電
池の電極として最適なカーボンプラスチック電極を得る
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、耐臭素性ポリ
エチレンに所定の導電性物質を添加混練して成る亜鉛−
臭素電池用カーボンプラスチック電極において、ポリエ
チレン、カーボンブラックおよびグラファイトを所定の
異なる混合率で配合組成した複数の試料を硫酸水溶液中
で通電して酸化せしめ、該酸化時の、ピーク強度の経時
変化をＸ線回折装置で測定し、該測定結果のうち、最も
酸化劣化の進行速度が遅い試料の混合率でポリエチレン
、カーボンブラックおよびグラファイトを配合組成した
ことを特徴とする。
エチレンに所定の導電性物質を添加混練して成る亜鉛−
臭素電池用カーボンプラスチック電極において、ポリエ
チレン、カーボンブラックおよびグラファイトを所定の
異なる混合率で配合組成した複数の試料を硫酸水溶液中
で通電して酸化せしめ、該酸化時の、ピーク強度の経時
変化をＸ線回折装置で測定し、該測定結果のうち、最も
酸化劣化の進行速度が遅い試料の混合率でポリエチレン
、カーボンブラックおよびグラファイトを配合組成した
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】最も酸化劣化の進行速度が遅い試料の混合率で
ポリエチレン、カーボンブラックおよびグラファイトを
配合組成するので、亜鉛−臭素電池の電極材料として最
も適する。
ポリエチレン、カーボンブラックおよびグラファイトを
配合組成するので、亜鉛−臭素電池の電極材料として最
も適する。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面とともに説明
する。
する。
【０００８】（１）まづポリエチレン、カーボンブラッ
ク、グラファイトを表１のように異なる混合比で配合組
成する。
ク、グラファイトを表１のように異なる混合比で配合組
成する。
【０００９】
【表１】
【００１０】（２）次に表１の試料ＮＯ１〜ＮＯ４のプ
ラスチック電極を各々電気分解するため負極と正極に電
源を接続し、硫酸水溶液中で一定の電流密度で通電を行
う。この時負極面では水素ガスが発生し、正極面では酸
素ガスが発生する。この正極面での酸素発生はプラスチ
ック電極中のグラファイトを酸化させる。このとき電極
表面層のグラファイトが酸化する状況を、Ｘ線回折装置
でグラファイトの（００２）面のピーク強度を測定した
結果、図１のように時間が経過するとともにピーク強度
が減少した。
ラスチック電極を各々電気分解するため負極と正極に電
源を接続し、硫酸水溶液中で一定の電流密度で通電を行
う。この時負極面では水素ガスが発生し、正極面では酸
素ガスが発生する。この正極面での酸素発生はプラスチ
ック電極中のグラファイトを酸化させる。このとき電極
表面層のグラファイトが酸化する状況を、Ｘ線回折装置
でグラファイトの（００２）面のピーク強度を測定した
結果、図１のように時間が経過するとともにピーク強度
が減少した。
【００１１】なお、酸化試験条件としては、溶液温度は
３０℃、硫酸濃度は４モル／リットル、電流密度は１３
ｍＡ／ｃｍ２であり、Ｘ線回折装置の条件としてはＣｕ
管球，４５ｋｖ，４０ｍＡで行った。
３０℃、硫酸濃度は４モル／リットル、電流密度は１３
ｍＡ／ｃｍ２であり、Ｘ線回折装置の条件としてはＣｕ
管球，４５ｋｖ，４０ｍＡで行った。
【００１２】（３）図１のグラファイトのピーク強度と
経過時間から判定した結果、酸化劣化の進行速度が最も
遅く耐酸化性の高い電極は試料ＮＯ３であることが判明
した。従って試料Ｎｏ３のプラスチック電極（ポリエチ
レン；４５％、カーボンブラック；１０％、グラファイ
ト４５％１５Ｓタイフ゜）を亜鉛−臭素電池の電極とし
て適用する。
経過時間から判定した結果、酸化劣化の進行速度が最も
遅く耐酸化性の高い電極は試料ＮＯ３であることが判明
した。従って試料Ｎｏ３のプラスチック電極（ポリエチ
レン；４５％、カーボンブラック；１０％、グラファイ
ト４５％１５Ｓタイフ゜）を亜鉛−臭素電池の電極とし
て適用する。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明のカーボンプラスチ
ック電極は、ポリエチレン、カーボンブラックおよびグ
ラファイトを所定の異なる混合率で配合組成した複数の
試料を硫酸水溶液中で通電して酸化せしめ、該酸化時の
、ピーク強度の経時変化をＸ線回折装置で測定し、該測
定結果のうち、最も酸化劣化の進行速度が遅い試料の混
合率でポリエチレン、カーボンブラックおよびグラファ
イトを配合組成するようにしたので、酸化劣化度が極め
て小さく寿命が非常に長い。このため亜鉛−臭素電池用
電極として最適なカーボンプラスチック電極を得ること
ができる。
ック電極は、ポリエチレン、カーボンブラックおよびグ
ラファイトを所定の異なる混合率で配合組成した複数の
試料を硫酸水溶液中で通電して酸化せしめ、該酸化時の
、ピーク強度の経時変化をＸ線回折装置で測定し、該測
定結果のうち、最も酸化劣化の進行速度が遅い試料の混
合率でポリエチレン、カーボンブラックおよびグラファ
イトを配合組成するようにしたので、酸化劣化度が極め
て小さく寿命が非常に長い。このため亜鉛−臭素電池用
電極として最適なカーボンプラスチック電極を得ること
ができる。
【図１】本発明の一実施例を説明するためのＸ線の相対
強度と酸化時間の関係を示す特性図。
強度と酸化時間の関係を示す特性図。
【図２】亜鉛−臭素電池の基本構成図。
１…単セル、２…正極室、３…負極室、４…多孔質の隔
膜、５…正極、６…負極、７…正極液、８…負極液、９
…正極液貯蔵槽、１０…負極液貯蔵槽、１１，１２…電
解液循環用ポンプ。
膜、５…正極、６…負極、７…正極液、８…負極液、９
…正極液貯蔵槽、１０…負極液貯蔵槽、１１，１２…電
解液循環用ポンプ。
Claims (1)
- 【請求項１】 耐臭素性ポリエチレンに所定の導電性
物質を添加混練して成る亜鉛−臭素電池用カーボンプラ
スチック電極において、ポリエチレン、カーボンブラッ
クおよびグラファイトを所定の異なる混合率で配合組成
した複数の試料を硫酸水溶液中で通電して酸化せしめ、
該酸化時の、ピーク強度の経時変化をＸ線回折装置で測
定し、該測定結果のうち、最も酸化劣化の進行速度が遅
い試料の混合率でポリエチレン、カーボンブラックおよ
びグラファイトを配合組成して成るカーボンプラスチッ
ク電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3021311A JPH04259754A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | カーボンプラスチック電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3021311A JPH04259754A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | カーボンプラスチック電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04259754A true JPH04259754A (ja) | 1992-09-16 |
Family
ID=12051609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3021311A Pending JPH04259754A (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | カーボンプラスチック電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04259754A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013153969A1 (ja) | 2012-04-09 | 2013-10-17 | リケンテクノス株式会社 | 樹脂組成物 |
| WO2015037383A1 (ja) | 2013-09-10 | 2015-03-19 | リケンテクノス株式会社 | 導電性樹脂組成物及びそのフィルム |
| US10767035B2 (en) | 2014-10-09 | 2020-09-08 | Riken Technos Corporation | Method for producing thermoplastic resin composition film |
-
1991
- 1991-02-15 JP JP3021311A patent/JPH04259754A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013153969A1 (ja) | 2012-04-09 | 2013-10-17 | リケンテクノス株式会社 | 樹脂組成物 |
| US9660271B2 (en) | 2012-04-09 | 2017-05-23 | Riken Technos Corporation | Resin composition |
| KR20200130477A (ko) | 2012-04-09 | 2020-11-18 | 리켄 테크노스 가부시키가이샤 | 수지조성물 |
| WO2015037383A1 (ja) | 2013-09-10 | 2015-03-19 | リケンテクノス株式会社 | 導電性樹脂組成物及びそのフィルム |
| US9748017B2 (en) | 2013-09-10 | 2017-08-29 | Riken Technos Corporation | Electrically conductive resin composition, and film produced from same |
| EP3284782A1 (en) | 2013-09-10 | 2018-02-21 | Riken Technos Corporation | Electrically conductive resin composition, and film produced from same |
| US10767035B2 (en) | 2014-10-09 | 2020-09-08 | Riken Technos Corporation | Method for producing thermoplastic resin composition film |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6454922B1 (en) | Corrosion test cell for bipolar plates | |
| Zhang et al. | A direct urea microfluidic fuel cell with flow-through Ni-supported-carbon-nanotube-coated sponge as porous electrode | |
| JPS60189174A (ja) | 燃料電池 | |
| Asazawa et al. | Study of anode catalysts and fuel concentration on direct hydrazine alkaline anion-exchange membrane fuel cells | |
| Boillot et al. | Effect of gas dilution on PEM fuel cell performance and impedance response | |
| EP0068508A2 (en) | Methanol fuel cell | |
| Gahn et al. | Single cell performance studies on the Fe/Cr Redox Energy Storage System using mixed reactant solutions at elevated temperature | |
| JP3163370B2 (ja) | レドックス電池 | |
| Xia et al. | Studies of the Feasibility of a Ce4+/Ce3+ V 2+/V 3+ Redox Cell | |
| JPS60500190A (ja) | 少なくとも１つのガス電極を有する電気化学的セル | |
| US4756718A (en) | Method of manufacturing a fuel cell assembly | |
| JPH04259754A (ja) | カーボンプラスチック電極 | |
| JP6543671B2 (ja) | 燃料電池の出力検査方法 | |
| Fritts et al. | Simulation studies on the performance of the hydrogen electrode bonded to proton exchange membranes in the hydrogen bromine fuel cell | |
| CA2312534C (en) | Fuel cell and polymer electrolyte membrane | |
| JPS6321752A (ja) | ガス拡散電極 | |
| Hibino et al. | Improvement of CAPCIUS Cell Using SrCe0. 95Yb0. 05O3-. ALPHA. as a Solid Electrolyte. | |
| JP2002056856A (ja) | 液体燃料を用いる燃料電池 | |
| US3682707A (en) | Stabilization of silver catalyst in an air diffusion electrode | |
| JP2002151090A (ja) | 固体高分子型燃料電池用セル | |
| US3418169A (en) | Direct feed fuel cell with porous hydrophobic diffuser | |
| Weng et al. | Exploring the ionic interfaces of three-electrolyte pH differential power sources | |
| JPH0218861A (ja) | 燃料電池用電極触媒層 | |
| JP3053184B2 (ja) | 電池特性の解析方法 | |
| JPH06231773A (ja) | 燃料電池 |