JPH07109101A - ナトリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法および吸蔵装置、ならびに水素またはリチウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズ - Google Patents
ナトリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法および吸蔵装置、ならびに水素またはリチウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズInfo
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Landscapes
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ナトリウムタングステンブロンズに水素およ
びリチウムのうち少なくとも一方の吸蔵を可能にすると
ともに、水素およびリチウムのうち少なくとも一方の多
量の吸蔵を可能にすること。 【構成】 アルカリ水溶液として水酸化リチウムが充填
された電解槽１と、前記電解槽１中に挿置されナトリウ
ムタングステンブロンズ（Ｎａ0.58ＷＯ3 ）により構成
されるカソード２と、前記電解槽１中に挿置された白金
により構成されるアノード３と、前記電解槽１中に挿置
され飽和カロメル電極（ＳＣＥ）で構成される参照電極
３Ｒと、前記カソード２とアノード３と参照電極３Ｒと
に印加する電圧を制御する電圧制御装置４と、カソード
２に作用する電位をスイープしたときの電流変化を記録
するＸ−Ｙレコーダ５とから成り、リチウムをカソード
２を構成するナトリウムタングステンブロンズに吸蔵さ
せるものである。
びリチウムのうち少なくとも一方の吸蔵を可能にすると
ともに、水素およびリチウムのうち少なくとも一方の多
量の吸蔵を可能にすること。 【構成】 アルカリ水溶液として水酸化リチウムが充填
された電解槽１と、前記電解槽１中に挿置されナトリウ
ムタングステンブロンズ（Ｎａ0.58ＷＯ3 ）により構成
されるカソード２と、前記電解槽１中に挿置された白金
により構成されるアノード３と、前記電解槽１中に挿置
され飽和カロメル電極（ＳＣＥ）で構成される参照電極
３Ｒと、前記カソード２とアノード３と参照電極３Ｒと
に印加する電圧を制御する電圧制御装置４と、カソード
２に作用する電位をスイープしたときの電流変化を記録
するＸ−Ｙレコーダ５とから成り、リチウムをカソード
２を構成するナトリウムタングステンブロンズに吸蔵さ
せるものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ水溶液中にお
ける電気分解によりナトリウムタングステンブロンズに
水素あるいはリチウムを吸蔵させるナトリウムタングス
テンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法および
吸蔵装置、ならびに水素またはリチウムを吸蔵したナト
リウムタングステンブロンズに関する。
ける電気分解によりナトリウムタングステンブロンズに
水素あるいはリチウムを吸蔵させるナトリウムタングス
テンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法および
吸蔵装置、ならびに水素またはリチウムを吸蔵したナト
リウムタングステンブロンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来ナトリウムタングステンブロンズ
（Ｎａx ＷＯ3 ）のようなタングステンブロンズ型結晶
は、ｘの値が不定比をとり電気伝導性を持つことが知ら
れている。ナトリウムタングステンブロンズは、水素を
吸蔵することが報告されており、それらはナトリウムタ
ングステンブロンズを気体水素と接触させる等の方法に
より行われていた。
（Ｎａx ＷＯ3 ）のようなタングステンブロンズ型結晶
は、ｘの値が不定比をとり電気伝導性を持つことが知ら
れている。ナトリウムタングステンブロンズは、水素を
吸蔵することが報告されており、それらはナトリウムタ
ングステンブロンズを気体水素と接触させる等の方法に
より行われていた。
【０００３】また硫酸水溶液中においてナトリウムタン
グステンブロンズをカソードとして電気分解を行い、こ
のカソード上に水素を発生させると同時にカソード中に
水素を吸蔵させる試みも行われており、上述のガス吸蔵
の場合に比べて多量の水素の吸蔵可能性が示唆されてい
る。
グステンブロンズをカソードとして電気分解を行い、こ
のカソード上に水素を発生させると同時にカソード中に
水素を吸蔵させる試みも行われており、上述のガス吸蔵
の場合に比べて多量の水素の吸蔵可能性が示唆されてい
る。
【０００４】さらにナトリウムタングステンブロンズへ
のリチウムの吸蔵も公知であり、リチウムイオンを含む
溶融塩中あるいは、リチウムイオンを含む非水溶媒中で
ナトリウムタングステンブロンズをカソードとして電気
分解を行うものであった。
のリチウムの吸蔵も公知であり、リチウムイオンを含む
溶融塩中あるいは、リチウムイオンを含む非水溶媒中で
ナトリウムタングステンブロンズをカソードとして電気
分解を行うものであった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の気体水素と
接触させる方法においては、１気圧の水素ガスを用いて
吸蔵させることことの出来る水素の量が極めてわずかで
あり、Ｎａ73ＷＯ3 の組成のナトリウムタングステンブ
ロンズに対し、原料比で０．００５９（Ｎａ0.73Ｈ
0.0059ＷＯ3 ）との報告がされている。従って、水素の
吸蔵率が低いため、特表平４−５０６５６４号公報に示
される過剰熱の発生には、適していないと考えられる。
接触させる方法においては、１気圧の水素ガスを用いて
吸蔵させることことの出来る水素の量が極めてわずかで
あり、Ｎａ73ＷＯ3 の組成のナトリウムタングステンブ
ロンズに対し、原料比で０．００５９（Ｎａ0.73Ｈ
0.0059ＷＯ3 ）との報告がされている。従って、水素の
吸蔵率が低いため、特表平４−５０６５６４号公報に示
される過剰熱の発生には、適していないと考えられる。
【０００６】また、上記従来の硫酸水溶液中で電気分解
する方法においては、我々が行った実験によれば、多量
の水素が吸蔵されているとの決定的な証拠は無く、報告
されているナトリウムタングステンブロンズ中の水素の
拡散定数の値である１０-11〜１０-12 cm2 ／ｓから考
えても電極の極めて表面のみに水素が吸蔵されていると
考えられる。
する方法においては、我々が行った実験によれば、多量
の水素が吸蔵されているとの決定的な証拠は無く、報告
されているナトリウムタングステンブロンズ中の水素の
拡散定数の値である１０-11〜１０-12 cm2 ／ｓから考
えても電極の極めて表面のみに水素が吸蔵されていると
考えられる。
【０００７】さらに、リチウムイオンを含む溶融塩ある
いは非水溶媒中で電気分解する方法においては、電気化
学的におこなわれているが、リチウムイオンを含む非水
溶媒あるいは溶融中のみで行われている。その理由は、
水溶液中での電界ではリチウムの侵入よりも貴な電位に
おいて水素が発生すると考えたものと推測される。
いは非水溶媒中で電気分解する方法においては、電気化
学的におこなわれているが、リチウムイオンを含む非水
溶媒あるいは溶融中のみで行われている。その理由は、
水溶液中での電界ではリチウムの侵入よりも貴な電位に
おいて水素が発生すると考えたものと推測される。
【０００８】そこで本発明者らは、アルカリ水溶液中の
電気分解においてカソードおよびアノードに白金を用い
れば、水の分解電圧以上の加電圧を与えることによりカ
ソードでは水素、アノードでは酸素が発生すると考えら
れるが、ナトリウムタングステンブロンズをカソードと
したときアルカリ水溶液の種類により、その挙動に大き
な差があることを見出し、系統的に調べた結果アルカリ
水溶液中においてナトリウムタングステンブロンズをカ
ソードとして電気分解することによりナトリウムタング
ステンブロンズに水素またはおよびリチウムを吸蔵する
という本発明の技術的思想に着眼し、ナトリウムタング
ステンブロンズに水素およびリチウムの吸蔵を可能とし
て、多量の水素およびリチウムをナトリウムタングステ
ンブロンズに吸蔵させるという目的を達成する本発明に
到達した。
電気分解においてカソードおよびアノードに白金を用い
れば、水の分解電圧以上の加電圧を与えることによりカ
ソードでは水素、アノードでは酸素が発生すると考えら
れるが、ナトリウムタングステンブロンズをカソードと
したときアルカリ水溶液の種類により、その挙動に大き
な差があることを見出し、系統的に調べた結果アルカリ
水溶液中においてナトリウムタングステンブロンズをカ
ソードとして電気分解することによりナトリウムタング
ステンブロンズに水素またはおよびリチウムを吸蔵する
という本発明の技術的思想に着眼し、ナトリウムタング
ステンブロンズに水素およびリチウムの吸蔵を可能とし
て、多量の水素およびリチウムをナトリウムタングステ
ンブロンズに吸蔵させるという目的を達成する本発明に
到達した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）のナトリウムタングステンブロンズへの水
素またはリチウムの吸蔵方法は、アルカリ水溶液中にお
いて、ナトリウムタングステンブロンズをカソードとし
て電気分解することにより、水素およびリチウムのうち
少なくとも一方をナトリウムタングステンブロンズに吸
蔵させるものである。
の第１発明）のナトリウムタングステンブロンズへの水
素またはリチウムの吸蔵方法は、アルカリ水溶液中にお
いて、ナトリウムタングステンブロンズをカソードとし
て電気分解することにより、水素およびリチウムのうち
少なくとも一方をナトリウムタングステンブロンズに吸
蔵させるものである。
【００１０】本発明（請求項２に記載の第２発明）のナ
トリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウム
の吸蔵装置は、アルカリ水溶液が充填された電解槽と、
前記電解槽中に挿置されナトリウムタングステンブロン
ズにより構成されるカソードと、前記電解槽中に挿置さ
れたアノードと、前記カソードとアノードに印加する電
圧を制御する電圧制御装置と、からなり、水素およびリ
チウムのうち少なくとも一方をナトリウムタングステン
ブロンズに吸蔵させるものである。
トリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウム
の吸蔵装置は、アルカリ水溶液が充填された電解槽と、
前記電解槽中に挿置されナトリウムタングステンブロン
ズにより構成されるカソードと、前記電解槽中に挿置さ
れたアノードと、前記カソードとアノードに印加する電
圧を制御する電圧制御装置と、からなり、水素およびリ
チウムのうち少なくとも一方をナトリウムタングステン
ブロンズに吸蔵させるものである。
【００１１】本発明（請求項３に記載の第３発明）の水
素またはリチウムを吸蔵したナトリウムタングステンブ
ロンズは、アルカリ水溶液中において、ナトリウムタン
グステンブロンズをカソードとして電気分解することに
より、水素およびリチウムのうち少なくとも一方が吸蔵
されているものである。
素またはリチウムを吸蔵したナトリウムタングステンブ
ロンズは、アルカリ水溶液中において、ナトリウムタン
グステンブロンズをカソードとして電気分解することに
より、水素およびリチウムのうち少なくとも一方が吸蔵
されているものである。
【００１２】
【作用】上記構成より成る第１発明のナトリウムタング
ステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法は、
アルカリ水溶液中において、ナトリウムタングステンブ
ロンズをカソードとして電気分解することにより、水素
およびリチウムのうち少なくとも一方をナトリウムタン
グステンブロンズに吸蔵させるものである。
ステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法は、
アルカリ水溶液中において、ナトリウムタングステンブ
ロンズをカソードとして電気分解することにより、水素
およびリチウムのうち少なくとも一方をナトリウムタン
グステンブロンズに吸蔵させるものである。
【００１３】上記構成より成る第２発明のナトリウムタ
ングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵装置
は、前記電解槽内のアルカリ水溶液中において、ナトリ
ウムタングステンブロンズにより構成される前記カソー
ドとアノードに前記電圧制御装置により制御された電圧
を印加することにより電気分解させることによって、水
素およびリチウムのうち少なくとも一方をナトリウムタ
ングステンブロンズに吸蔵させるものである。
ングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵装置
は、前記電解槽内のアルカリ水溶液中において、ナトリ
ウムタングステンブロンズにより構成される前記カソー
ドとアノードに前記電圧制御装置により制御された電圧
を印加することにより電気分解させることによって、水
素およびリチウムのうち少なくとも一方をナトリウムタ
ングステンブロンズに吸蔵させるものである。
【００１４】上記構成より成る第３発明の水素またはリ
チウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズは、
ナトリウムタングステンブロンズに吸蔵された水素ある
いはリチウムを用途に応じて種々利用するものである。
チウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズは、
ナトリウムタングステンブロンズに吸蔵された水素ある
いはリチウムを用途に応じて種々利用するものである。
【００１５】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明のナトリウム
タングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方
法は、ナトリウムタングステンブロンズに水素およびリ
チウムのうち少なくとも一方の吸蔵を可能にするととも
に、水素およびリチウムのうち少なくとも一方の多量の
吸蔵を可能にするという効果を奏する。
タングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方
法は、ナトリウムタングステンブロンズに水素およびリ
チウムのうち少なくとも一方の吸蔵を可能にするととも
に、水素およびリチウムのうち少なくとも一方の多量の
吸蔵を可能にするという効果を奏する。
【００１６】上記作用を奏する第２発明のナトリウムタ
ングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵装置
は、前記カソードを構成するナトリウムタングステンブ
ロンズに水素およびリチウムのうち少なくとも一方の吸
蔵を可能にするとともに、水素およびリチウムのうち少
なくとも一方の多量の吸蔵を可能にするという効果を奏
する。
ングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵装置
は、前記カソードを構成するナトリウムタングステンブ
ロンズに水素およびリチウムのうち少なくとも一方の吸
蔵を可能にするとともに、水素およびリチウムのうち少
なくとも一方の多量の吸蔵を可能にするという効果を奏
する。
【００１７】上記作用を奏する第３発明の水素またはリ
チウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズは、
水素あるいはリチウムを多量に吸蔵することが可能であ
るので、かかるナトリウムタングステンブロンズを利用
して二次電池、表示素子、pHセンサーへの応用を可能に
するとともに、核融合反応への応用の可能性があるとい
う効果を奏する。
チウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズは、
水素あるいはリチウムを多量に吸蔵することが可能であ
るので、かかるナトリウムタングステンブロンズを利用
して二次電池、表示素子、pHセンサーへの応用を可能に
するとともに、核融合反応への応用の可能性があるとい
う効果を奏する。
【００１８】
【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を用いて説
明する。
明する。
【００１９】（第１実施例）第１実施例のナトリウムタ
ングステンブロンズへのリチウムの吸蔵方法および吸蔵
装置は、図１に示すようにアルカリ水溶液として水酸化
リチウムが充填された電解槽１と、前記電解槽１中に挿
置されナトリウムタングステンブロンズ（Ｎａ0.58ＷＯ
3 ）により構成されるカソード２と、前記電解槽１中に
挿置された白金により構成されるアノード３と、前記電
解槽１中に挿置され飽和カロメル電極（ＳＣＥ）で構成
される参照電極３Ｒと、前記カソード２とアノード３と
参照電極３Ｒとに印加する電圧を制御する電圧制御装置
４と、カソード２に作用する電位をスイープしたときの
電流変化を記録するＸ−Ｙレコーダ５とから成り、リチ
ウムをカソード２を構成するナトリウムタングステンブ
ロンズに吸蔵させるものである。
ングステンブロンズへのリチウムの吸蔵方法および吸蔵
装置は、図１に示すようにアルカリ水溶液として水酸化
リチウムが充填された電解槽１と、前記電解槽１中に挿
置されナトリウムタングステンブロンズ（Ｎａ0.58ＷＯ
3 ）により構成されるカソード２と、前記電解槽１中に
挿置された白金により構成されるアノード３と、前記電
解槽１中に挿置され飽和カロメル電極（ＳＣＥ）で構成
される参照電極３Ｒと、前記カソード２とアノード３と
参照電極３Ｒとに印加する電圧を制御する電圧制御装置
４と、カソード２に作用する電位をスイープしたときの
電流変化を記録するＸ−Ｙレコーダ５とから成り、リチ
ウムをカソード２を構成するナトリウムタングステンブ
ロンズに吸蔵させるものである。
【００２０】前記電解槽１は、有底中空円筒体１０で構
成され、１Ｍの水酸化リチウムが充填されている。
成され、１Ｍの水酸化リチウムが充填されている。
【００２１】前記カソード２は、ナトリウムタングステ
ンブロンズ（Ｎａ0.58ＷＯ3 ）の直方体により構成さ
れ、有底中空円筒体１０内のほぼ中央にに配置されてい
る。
ンブロンズ（Ｎａ0.58ＷＯ3 ）の直方体により構成さ
れ、有底中空円筒体１０内のほぼ中央にに配置されてい
る。
【００２２】前記アノード３は、前記電解槽１内におい
て前記カソード２を包囲するように同軸的且つスパイラ
ルに配設されている。
て前記カソード２を包囲するように同軸的且つスパイラ
ルに配設されている。
【００２３】前記電圧制御装置４は、電気分解および測
定に必要な信号を出力する関数発生器４１に接続された
ポテンショスタット４０で構成され、前記カソード２、
アノード３および参照電極３Ｒに接続され、ナトリウム
タングステンブロンズにより構成されたカソード２にお
いて水素の発生が起こらないように電位を規制して３
９．６２クーロンの電気量を電気分解中に流すように制
御し得る構成より成る。
定に必要な信号を出力する関数発生器４１に接続された
ポテンショスタット４０で構成され、前記カソード２、
アノード３および参照電極３Ｒに接続され、ナトリウム
タングステンブロンズにより構成されたカソード２にお
いて水素の発生が起こらないように電位を規制して３
９．６２クーロンの電気量を電気分解中に流すように制
御し得る構成より成る。
【００２４】上記構成より成る第１実施例のナトリウム
タングステンブロンズへのリチウムの吸蔵装置を用いた
第１実施例のナトリウムタングステンブロンズへのリチ
ウムの吸蔵方法は、１Ｍの水酸化リチウムが充填された
前記電解槽１内に配置された前記ナトリウムタングステ
ンブロンズのカソード２において水素の発生が起こらな
いように前記電圧制御装置４により参照電極３Ｒに対し
て、電位を規制して３９．６２クーロンの電気量を流す
ように制御して、約１６時間電気分解を行ない、前記カ
ソード２を構成するナトリウムタングステンブロンズに
リチウムを吸蔵させるものである。
タングステンブロンズへのリチウムの吸蔵装置を用いた
第１実施例のナトリウムタングステンブロンズへのリチ
ウムの吸蔵方法は、１Ｍの水酸化リチウムが充填された
前記電解槽１内に配置された前記ナトリウムタングステ
ンブロンズのカソード２において水素の発生が起こらな
いように前記電圧制御装置４により参照電極３Ｒに対し
て、電位を規制して３９．６２クーロンの電気量を流す
ように制御して、約１６時間電気分解を行ない、前記カ
ソード２を構成するナトリウムタングステンブロンズに
リチウムを吸蔵させるものである。
【００２５】上記第１実施例のナトリウムタングステン
ブロンズへのリチウムの吸蔵方法および吸蔵装置は、図
２のカソード２の電位を毎秒５０ｍＶでスイープした時
のサイクリックボルタモグラムに示すように、上記従来
に比べカソード２を構成するナトリウムタングステンブ
ロンズにリチウムが多量に吸蔵されるという効果を奏す
る。
ブロンズへのリチウムの吸蔵方法および吸蔵装置は、図
２のカソード２の電位を毎秒５０ｍＶでスイープした時
のサイクリックボルタモグラムに示すように、上記従来
に比べカソード２を構成するナトリウムタングステンブ
ロンズにリチウムが多量に吸蔵されるという効果を奏す
る。
【００２６】前記電気分解終了後カソード２を構成する
ナトリウムタングステンブロンズを図３に示す手順に従
い、分解して高周波プラズマ発光分析の原子吸光分析法
により分析し、リチウム含有量を測定したところ、以下
の結果を得た。 ナトリウムタングステンブロンズ電極重量：0.7900グラ
ム 電解後に検出されたリチウム量： 0.00265 グ
ラム 電気量から計算された理論量： 0.00285 グ
ラム 前記理論量0.00285 グラムからしても、検出されたリチ
ウム量0.00265 グラムは、良く対応しているということ
ができる。
ナトリウムタングステンブロンズを図３に示す手順に従
い、分解して高周波プラズマ発光分析の原子吸光分析法
により分析し、リチウム含有量を測定したところ、以下
の結果を得た。 ナトリウムタングステンブロンズ電極重量：0.7900グラ
ム 電解後に検出されたリチウム量： 0.00265 グ
ラム 電気量から計算された理論量： 0.00285 グ
ラム 前記理論量0.00285 グラムからしても、検出されたリチ
ウム量0.00265 グラムは、良く対応しているということ
ができる。
【００２７】（第２実施例）第２実施例のナトリウムタ
ングステンブロンズへの水素の吸蔵方法は、１Ｍの水酸
化カリウムを電解液とし、ナトリウムタングステンブロ
ンズ（Ｎａ0.67ＷＯ3 ）をカソードとし、白金をアノー
ドとしてカソードの電極電位を参照電極である飽和カロ
メル電極に対して、−２．０Ｖに規制して一定時間通電
して、電気分解を行った。
ングステンブロンズへの水素の吸蔵方法は、１Ｍの水酸
化カリウムを電解液とし、ナトリウムタングステンブロ
ンズ（Ｎａ0.67ＷＯ3 ）をカソードとし、白金をアノー
ドとしてカソードの電極電位を参照電極である飽和カロ
メル電極に対して、−２．０Ｖに規制して一定時間通電
して、電気分解を行った。
【００２８】上記第２実施例において、一定時間通電後
図４に示すようにナトリウムタングステンブロンズによ
り構成されるカソードの電位を毎秒１００ｍＶでスイー
プして、４時間２２分、８時間２４分、２１時間４９分
通電した時のアノーディックボルタモグラムを記録し
た。図４から明らかなように、通電時間とともにアノー
ド電流は大きくなり、約１時間で一定値に達した。この
ピーク位置のｐＨ依存性から、このピークは、吸蔵され
た水素の放出によると判断され、ピークの高さから以下
の数１を用いてナトリウムタングステンブロンズの表面
の水素濃度を算出した。
図４に示すようにナトリウムタングステンブロンズによ
り構成されるカソードの電位を毎秒１００ｍＶでスイー
プして、４時間２２分、８時間２４分、２１時間４９分
通電した時のアノーディックボルタモグラムを記録し
た。図４から明らかなように、通電時間とともにアノー
ド電流は大きくなり、約１時間で一定値に達した。この
ピーク位置のｐＨ依存性から、このピークは、吸蔵され
た水素の放出によると判断され、ピークの高さから以下
の数１を用いてナトリウムタングステンブロンズの表面
の水素濃度を算出した。
【数１】 その結果水素の原子比は、０．３〜０．４と見積もら
れ、Ｎａ0.67Ｈ0.33ＷＯ3 の生成が確認された。
れ、Ｎａ0.67Ｈ0.33ＷＯ3 の生成が確認された。
【００２９】（第３実施例）第３実施例のナトリウムタ
ングステンブロンズへの水素の吸蔵方法は、１Ｍの水酸
化ナトリウムを電解液とし、ナトリウムタングステンブ
ロンズ（Ｎａ0.67ＷＯ 3）をカソードとし、白金をアノ
ードとしてカソードの電極電位を飽和カロメル電極に対
して、−２．０Ｖに規制して一定時間通電して、電気分
解を行った。
ングステンブロンズへの水素の吸蔵方法は、１Ｍの水酸
化ナトリウムを電解液とし、ナトリウムタングステンブ
ロンズ（Ｎａ0.67ＷＯ 3）をカソードとし、白金をアノ
ードとしてカソードの電極電位を飽和カロメル電極に対
して、−２．０Ｖに規制して一定時間通電して、電気分
解を行った。
【００３０】上記第３実施例においても、第２実施例と
同様に水素が吸蔵され、Ｎａ0.67Ｈ0.33ＷＯ3 の生成が
確認された。
同様に水素が吸蔵され、Ｎａ0.67Ｈ0.33ＷＯ3 の生成が
確認された。
【００３１】（第４実施例）第４実施例のナトリウムタ
ングステンブロンズへの水素およびリチウムの吸蔵方法
は、１Ｍの水酸化カリウムの電解液に１０-6Ｍの濃度に
なるようにリチウムイオンを添加し、ナトリウムタング
ステンブロンズ（Ｎａ0.67ＷＯ3 ）をカソードとし、白
金をアノードとしてカソードの電極電位を飽和カロメル
電極に対して、−２．０Ｖに規制して１時間通電して、
電気分解を行った。
ングステンブロンズへの水素およびリチウムの吸蔵方法
は、１Ｍの水酸化カリウムの電解液に１０-6Ｍの濃度に
なるようにリチウムイオンを添加し、ナトリウムタング
ステンブロンズ（Ｎａ0.67ＷＯ3 ）をカソードとし、白
金をアノードとしてカソードの電極電位を飽和カロメル
電極に対して、−２．０Ｖに規制して１時間通電して、
電気分解を行った。
【００３２】上記第４実施例において、ナトリウムタン
グステンブロンズにより構成されるカソードのアノーデ
ィックボルタモグラムが図５に示すように記録された。
図５から明らかなように、２つのピークのうち、より卑
の電位でのピークは、添加されたリチウム濃度に依存す
ることからナトリウムタングステンブロンズに吸蔵され
たリチウムの放出によるものであることが確認され、水
素およびリチウムの両者がナトリウムタングステンブロ
ンズに吸蔵されたものと判断される。
グステンブロンズにより構成されるカソードのアノーデ
ィックボルタモグラムが図５に示すように記録された。
図５から明らかなように、２つのピークのうち、より卑
の電位でのピークは、添加されたリチウム濃度に依存す
ることからナトリウムタングステンブロンズに吸蔵され
たリチウムの放出によるものであることが確認され、水
素およびリチウムの両者がナトリウムタングステンブロ
ンズに吸蔵されたものと判断される。
【００３３】（比較例）比較例のナトリウムタングステ
ンブロンズへの水素の吸蔵方法は、１Ｎの硫酸を電解液
とし、上述の実施例と同様にナトリウムタングステンブ
ロンズ（Ｎａ0.67ＷＯ3 ）をカソードとし、白金をアノ
ードとしてカソードの電極電位を飽和カロメル電極に対
して、−２．０Ｖに規制して一定時間通電して、電気分
解を行った。
ンブロンズへの水素の吸蔵方法は、１Ｎの硫酸を電解液
とし、上述の実施例と同様にナトリウムタングステンブ
ロンズ（Ｎａ0.67ＷＯ3 ）をカソードとし、白金をアノ
ードとしてカソードの電極電位を飽和カロメル電極に対
して、−２．０Ｖに規制して一定時間通電して、電気分
解を行った。
【００３４】上記比較例においては、図６に示すように
不明瞭なピークがみられるが、実施例のアルカリ電解液
のように、水素の吸蔵は認められなかった。
不明瞭なピークがみられるが、実施例のアルカリ電解液
のように、水素の吸蔵は認められなかった。
【００３５】（応用例）上記実施例におけるアルカリ水
溶液中でのナトリウムタングステンブロンズの電解還元
によるリチウムのインターカレーションを用いれば、水
酸化ニッケルの様な適当な正極と組み合わせることによ
り、水溶液電解質を用いて二次電池の作製も可能であ
る。すなわち本実施例のナトリウムタングステンブロン
ズＮａ0.58ＷＯ3 を負極活物質、正極にオキシ水酸化ニ
ッケル、電解液には１Ｍの水酸化リチウムを使用し、二
次電池を構成した。正極および負極の化学反応は、以下
の化１および化２に示すようになり、電池電圧は１．６
Ｖであった。
溶液中でのナトリウムタングステンブロンズの電解還元
によるリチウムのインターカレーションを用いれば、水
酸化ニッケルの様な適当な正極と組み合わせることによ
り、水溶液電解質を用いて二次電池の作製も可能であ
る。すなわち本実施例のナトリウムタングステンブロン
ズＮａ0.58ＷＯ3 を負極活物質、正極にオキシ水酸化ニ
ッケル、電解液には１Ｍの水酸化リチウムを使用し、二
次電池を構成した。正極および負極の化学反応は、以下
の化１および化２に示すようになり、電池電圧は１．６
Ｖであった。
【化１】
【化２】
【００３６】また、ナトリウムタングステンブロンズへ
の水素の吸蔵量の変化に伴い明瞭な色の変化が生ずるこ
とから、これを利用した表示素子、表示材料、ミラーへ
の応用も可能である。
の水素の吸蔵量の変化に伴い明瞭な色の変化が生ずるこ
とから、これを利用した表示素子、表示材料、ミラーへ
の応用も可能である。
【００３７】さらに、ナトリウムタングステンブロンズ
電極の水溶液中の電極電位は、水溶液の水素イオン濃度
に依存して変化するため、これをガラス電極に変わるｐ
Ｈセンサーへの応用も可能である。
電極の水溶液中の電極電位は、水溶液の水素イオン濃度
に依存して変化するため、これをガラス電極に変わるｐ
Ｈセンサーへの応用も可能である。
【００３８】また、上記ナトリウムタングステンブロン
ズのその他の応用としては、上記ポンズ・フライシュマ
ン効果を応用した過剰熱発生が考えられるが、そのメカ
ニズムは、現在のところ明らかではなく、核融合はＰｄ
のような金属中で重水素原子核どうしが核反応すると
も、あるいは重水素とリチウム６、あるいは軽水素とリ
チウム７が反応するとも考えられているが、いずれにし
てもアルカリ金属の存在が大きく関与していると信じら
れている。
ズのその他の応用としては、上記ポンズ・フライシュマ
ン効果を応用した過剰熱発生が考えられるが、そのメカ
ニズムは、現在のところ明らかではなく、核融合はＰｄ
のような金属中で重水素原子核どうしが核反応すると
も、あるいは重水素とリチウム６、あるいは軽水素とリ
チウム７が反応するとも考えられているが、いずれにし
てもアルカリ金属の存在が大きく関与していると信じら
れている。
【００３９】従って、上記実施例によるナトリウムタン
グステンブロンズが、多量の水素を吸蔵することができ
ることから、特表平４−５０６５６４号公報に示される
過剰熱発生に極めて有利であるということができる。以
下その応用例を説明する。
グステンブロンズが、多量の水素を吸蔵することができ
ることから、特表平４−５０６５６４号公報に示される
過剰熱発生に極めて有利であるということができる。以
下その応用例を説明する。
【００４０】水酸化リチウム電解液を用いた場合、リチ
ウムおよび水素の両方がタングステンブロンズに吸蔵さ
れると考えられ電極表面あるいは、内部において化３等
の核融合反応を期待することができる。
ウムおよび水素の両方がタングステンブロンズに吸蔵さ
れると考えられ電極表面あるいは、内部において化３等
の核融合反応を期待することができる。
【化３】
【００４１】また、水酸化カリウムあるいは水酸化ナト
リウムを電解液に用いる場合には、上述の水酸化リチウ
ムを用いる場合以上に多量の吸蔵が可能のため、予め、
水酸化リチウム電解液を用いてタングステンブロンズ中
にリチウムを吸蔵させておき、その後、電解液を水酸化
カリウムあるいは、水酸化ナトリウムに電解液を替えて
水素を吸蔵させることにより予め吸蔵されたリチウムと
水素との核融合反応を起こすことが期待できる。
リウムを電解液に用いる場合には、上述の水酸化リチウ
ムを用いる場合以上に多量の吸蔵が可能のため、予め、
水酸化リチウム電解液を用いてタングステンブロンズ中
にリチウムを吸蔵させておき、その後、電解液を水酸化
カリウムあるいは、水酸化ナトリウムに電解液を替えて
水素を吸蔵させることにより予め吸蔵されたリチウムと
水素との核融合反応を起こすことが期待できる。
【００４２】また、水酸化ナトリウムあるいは、水酸化
カリウムを電解液に用いた場合にあっても電気化学的あ
るいは通常の元素分析においては検出されない量ではあ
るが少量のナトリウム、あるいは、カリウムがタングス
テンブロンズ中に吸蔵あるいは、表面吸着されていると
考えられるため化４のような核融合反応が期待できる。
カリウムを電解液に用いた場合にあっても電気化学的あ
るいは通常の元素分析においては検出されない量ではあ
るが少量のナトリウム、あるいは、カリウムがタングス
テンブロンズ中に吸蔵あるいは、表面吸着されていると
考えられるため化４のような核融合反応が期待できる。
【化４】
【００４３】上述の実施例は、説明のために例示したも
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
ので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図１】本発明の第１実施例の吸蔵方法および吸蔵装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図２】第１実施例におけるサイクリックボルタモグラ
ムを示す線図である。
ムを示す線図である。
【図３】第１実施例におけるサンプル分解手順を示すチ
ャート図である。
ャート図である。
【図４】第２および第３実施例におけるアノーディック
ボルタモグラムを示す線図である。
ボルタモグラムを示す線図である。
【図５】第４実施例におけるアノーディックボルタモグ
ラムを示す線図である。
ラムを示す線図である。
【図６】比較例におけるアノーディックボルタモグラム
を示す線図である。
を示す線図である。
１ 電解槽 ２ カソード ３ アノード ４ 電圧制御装置 ４０ ポテンショスタット ４１ 関数発生器 ５ Ｘ−Ｙレコーダ
Claims (3)
- 【請求項１】 アルカリ水溶液中において、ナトリウム
タングステンブロンズをカソードとして電気分解するこ
とにより、水素およびリチウムのうち少なくとも一方を
ナトリウムタングステンブロンズに吸蔵させることを特
徴とするナトリウムタングステンブロンズへの水素また
はリチウムの吸蔵方法。 - 【請求項２】 アルカリ水溶液が充填された電解槽と、 前記電解槽中に挿置されナトリウムタングステンブロン
ズにより構成されるカソードと、 前記電解槽中に挿置されたアノードと、 前記カソードとアノードに印加する電圧を制御する電圧
制御装置と、からなり、 水素およびリチウムのうち少なくとも一方をナトリウム
タングステンブロンズに吸蔵させることを特徴とするナ
トリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウム
の吸蔵装置。 - 【請求項３】 アルカリ水溶液中において、ナトリウム
タングステンブロンズをカソードとして電気分解するこ
とにより、水素およびリチウムのうち少なくとも一方が
吸蔵されていることを特徴とする水素またはリチウムを
吸蔵したナトリウムタングステンブロンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280513A JPH07109101A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | ナトリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法および吸蔵装置、ならびに水素またはリチウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5280513A JPH07109101A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | ナトリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法および吸蔵装置、ならびに水素またはリチウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07109101A true JPH07109101A (ja) | 1995-04-25 |
Family
ID=17626150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5280513A Pending JPH07109101A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | ナトリウムタングステンブロンズへの水素またはリチウムの吸蔵方法および吸蔵装置、ならびに水素またはリチウムを吸蔵したナトリウムタングステンブロンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07109101A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2365023A (en) * | 2000-07-18 | 2002-02-13 | Ionex Ltd | Increasing the surface area of an electrode |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP5280513A patent/JPH07109101A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2365023A (en) * | 2000-07-18 | 2002-02-13 | Ionex Ltd | Increasing the surface area of an electrode |
| GB2365023B (en) * | 2000-07-18 | 2002-08-21 | Ionex Ltd | A process for improving an electrode |
| US7341655B2 (en) | 2000-07-18 | 2008-03-11 | Ionex Limited | Process for improving an electrode |
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