JPS62254361A - 電池用ハロゲン電極 - Google Patents
電池用ハロゲン電極Info
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- JPS62254361A JPS62254361A JP61097350A JP9735086A JPS62254361A JP S62254361 A JPS62254361 A JP S62254361A JP 61097350 A JP61097350 A JP 61097350A JP 9735086 A JP9735086 A JP 9735086A JP S62254361 A JPS62254361 A JP S62254361A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- catalyzer
- oxide
- catalyst
- platinum
- 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
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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
-
- 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
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は正極活物質としてハロゲンを用いた電池のハロ
ゲン電極に関するものである。
ゲン電極に関するものである。
〈従来の技術〉
Ｉ＋＋；−鉛ハロゲン電池など正極活物質に塩素、臭素
などのハロゲンを用いる電池のハロゲン電極とし・Ｃは
電圧効率をにげるため充・放電の際の過電圧かてきるだ
け小さいものか要求されている。
などのハロゲンを用いる電池のハロゲン電極とし・Ｃは
電圧効率をにげるため充・放電の際の過電圧かてきるだ
け小さいものか要求されている。
従来、このような電極としては多孔質カーボンがトとし
て使用されている。多くの場合カーボンは表面エウチン
グにより表面積を増やしたり、表面酸化などして表面を
改質したりして過電圧を下げる処理が行われている。
て使用されている。多くの場合カーボンは表面エウチン
グにより表面積を増やしたり、表面酸化などして表面を
改質したりして過電圧を下げる処理が行われている。
〈従来技術の問題点〉
しかし、このような処理によっても過電圧低下は充分で
なく長期間使用しているとその効果か蒔れ電極の過電圧
が１−昇してくる。また改質処理中に反応によりカーボ
ン電極りに生成した化合物が使用中に電解液中に溶出し
たりする。
なく長期間使用しているとその効果か蒔れ電極の過電圧
が１−昇してくる。また改質処理中に反応によりカーボ
ン電極りに生成した化合物が使用中に電解液中に溶出し
たりする。
〈問題点を解決するためのｆＪｌ＞
本発明はこのような問題を解決するため鋭意研究の結果
電極の過電圧が充電時も放電時も低いハロゲン電極を開
発したもので、多孔質カーボンに複合触媒を担持させた
ことを特徴とする。ここて複合触媒とは充電時に作用す
る触媒と放電時に作用する触媒および両方に作用する触
媒であるか複合することにより相互効果を有する触媒を
組合わせた触媒を意味している。
電極の過電圧が充電時も放電時も低いハロゲン電極を開
発したもので、多孔質カーボンに複合触媒を担持させた
ことを特徴とする。ここて複合触媒とは充電時に作用す
る触媒と放電時に作用する触媒および両方に作用する触
媒であるか複合することにより相互効果を有する触媒を
組合わせた触媒を意味している。
組合わせとしては種々の触媒か考えられるが。
酸化ルテニウムと白金又は／及び白金酸化物との組合せ
や酸化ルテニウムとチタン又は／及び酸化チタンとの組
合せか特に有効であることかわかっている。
や酸化ルテニウムとチタン又は／及び酸化チタンとの組
合せか特に有効であることかわかっている。
く作用〉
電池におけるハロゲン電極での反応は次式に示すように
充電時と放電時と異っている。
充電時と放電時と異っている。
電極に複合触媒を担持させることにより充電時の過電圧
、放電時の過゛−し圧のいずれも低ｆさせることかでき
るものである。
、放電時の過゛−し圧のいずれも低ｆさせることかでき
るものである。
酸化ルテニウムは充電時の過電圧を低下させる作用を持
つ触媒（以下正触媒という）てあり、白金又は／白金酸
化物や酸化物は放電時の過電圧な低ドさせる作用を持つ
触媒（以ド副触媒という）である。正触媒に対する副触
媒の比−４１はモル比で５〜５０％か有効てあり好まし
くは１５〜３０％である。
つ触媒（以下正触媒という）てあり、白金又は／白金酸
化物や酸化物は放電時の過電圧な低ドさせる作用を持つ
触媒（以ド副触媒という）である。正触媒に対する副触
媒の比−４１はモル比で５〜５０％か有効てあり好まし
くは１５〜３０％である。
また正触媒＋副触媒の担持量はＯ，１〜５ｍｇ／ｃｍ″
か有効てあり、好ましくは０．５〜２．５ｍｇ／ｃゴで
ある。
か有効てあり、好ましくは０．５〜２．５ｍｇ／ｃゴで
ある。
カーボンにこれらの触媒を担持させる方法の例としては
ルテニウム化合物例えば塩化ルテニウム、ｖＩ酩ルテニ
ウムと白金化合物例えば塩化白金酸の混合溶液およびル
テニウム化合物とチタン化合物の混合溶液を作り、これ
をハロゲン電極に吹きつけるか、または浸漬して１００
〜１５０°Ｃ位て乾燥し１次にこれを３５０〜４５０’
Ｃ（好ましくは３８０℃〜４００℃）で３０〜５０時間
（好ましくは３５〜４０時間）酸化雰囲気中て焼成し、
その後必要な場合は不活性ガス存在下又は真空中て５０
０℃以上で加熱する。
ルテニウム化合物例えば塩化ルテニウム、ｖＩ酩ルテニ
ウムと白金化合物例えば塩化白金酸の混合溶液およびル
テニウム化合物とチタン化合物の混合溶液を作り、これ
をハロゲン電極に吹きつけるか、または浸漬して１００
〜１５０°Ｃ位て乾燥し１次にこれを３５０〜４５０’
Ｃ（好ましくは３８０℃〜４００℃）で３０〜５０時間
（好ましくは３５〜４０時間）酸化雰囲気中て焼成し、
その後必要な場合は不活性ガス存在下又は真空中て５０
０℃以上で加熱する。
〈実施例〉
次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明する。
実施例１
塩化白金酸５．９ｇｒと塩化ルテニウム１８．６ｇｒを
０．５′ｆＬの純水に溶解した溶液を作り、これに見掛
は比重０．７の多孔質グラファイト（１３０ｘ１５０ｘ
２Ｌ）を浸漬した後これを１２０°Ｃで４時間乾燥した
後４００’Ｃで３５時間空気恒温槽て焼成し、その後窒
素雰囲気中で５５０℃て１時間焼成した。その結果酸化
ルテニウム（Ｒｕ Ｏ２）と白金の合計量で２．２ｍｇ
／ｃｍ’担持した電極を得た。
０．５′ｆＬの純水に溶解した溶液を作り、これに見掛
は比重０．７の多孔質グラファイト（１３０ｘ１５０ｘ
２Ｌ）を浸漬した後これを１２０°Ｃで４時間乾燥した
後４００’Ｃで３５時間空気恒温槽て焼成し、その後窒
素雰囲気中で５５０℃て１時間焼成した。その結果酸化
ルテニウム（Ｒｕ Ｏ２）と白金の合計量で２．２ｍｇ
／ｃｍ’担持した電極を得た。
かくして用意された電極を塩素様とし緻密グラファイト
板を亜鉛極とした亜鉛・塩素電池を製作した。電解液に
は塩化亜鉛２モル、塩化ナトリウム１モルの水溶液を用
いた。このようにして組立だ電池について密閉系で充・
放電を行ない塩素様の分極特性を標準水素電極に比較し
て測定した結果を第１図の曲線Ａに示す、液中の塩素Ｅ
ｌ臭は充・放電中ともにｌ ｇ／ｌに調整されている。
板を亜鉛極とした亜鉛・塩素電池を製作した。電解液に
は塩化亜鉛２モル、塩化ナトリウム１モルの水溶液を用
いた。このようにして組立だ電池について密閉系で充・
放電を行ない塩素様の分極特性を標準水素電極に比較し
て測定した結果を第１図の曲線Ａに示す、液中の塩素Ｅ
ｌ臭は充・放電中ともにｌ ｇ／ｌに調整されている。
実施例２
チタン酩フチル３．Ｏｇｒと塩化ルテニウム１８．６ｇ
ｒを０．５文のブタノールに溶解した溶液を作りこれに
見掛は比重０．７の多孔質グラファイト（１３０ｘ１５
０ｘ２１）を浸漬した後これを１２０℃て４時間乾燥し
た後３５０℃て３５時間空気恒温槽で焼成した。その結
果酸化ルテニウムと酸化チタンの合計量で２．２ｍｇ／
ＣゴをＪ１１持した電極を得た。
ｒを０．５文のブタノールに溶解した溶液を作りこれに
見掛は比重０．７の多孔質グラファイト（１３０ｘ１５
０ｘ２１）を浸漬した後これを１２０℃て４時間乾燥し
た後３５０℃て３５時間空気恒温槽で焼成した。その結
果酸化ルテニウムと酸化チタンの合計量で２．２ｍｇ／
ＣゴをＪ１１持した電極を得た。
かくして用意された電極を１１１素極とし緻密グラファ
イト板を亜鉛極とした亜鉛・塩素電池を製作した。電解
液には塩化亜鉛２モル塩化ナトリウム１モルの水溶液を
用いた。このようにして組立だ電池について密閉系て充
・放電を行ない塩素様の分極特性を標準水素電極に比較
して測定した結果を第ｔ ｔｇの曲線Ｂに示す。液Φの
塩素濃度は充・放電中ともにｌ ｇ／ｌに調整されてい
る。
イト板を亜鉛極とした亜鉛・塩素電池を製作した。電解
液には塩化亜鉛２モル塩化ナトリウム１モルの水溶液を
用いた。このようにして組立だ電池について密閉系て充
・放電を行ない塩素様の分極特性を標準水素電極に比較
して測定した結果を第ｔ ｔｇの曲線Ｂに示す。液Φの
塩素濃度は充・放電中ともにｌ ｇ／ｌに調整されてい
る。
比較例
同一の電池を触媒を担持しないもの、酸化ルテニウムの
みを担持したもの（酸化ルテニウム３７．２ｇ／Ｌ）を
塩素様に用いて製作し同様に測定した結果を第１図の曲
線Ｃ，Ｄに示す。
みを担持したもの（酸化ルテニウム３７．２ｇ／Ｌ）を
塩素様に用いて製作し同様に測定した結果を第１図の曲
線Ｃ，Ｄに示す。
第１図から明らかなように無触媒における塩素極に比べ
て酸化ルテニウムを触媒として担持した場合には充°１
［１専に効果か主に表われており３０ｍ Ａ ／ ｃ
ｍ’の充電において約３０ｍＶの充電電圧低下かみられ
る。それに対して放電時には３０ｍ Ａ ／ ｃ ｍ’
において約１０ｍＶの放電電圧り昇かみられるのみであ
る。
て酸化ルテニウムを触媒として担持した場合には充°１
［１専に効果か主に表われており３０ｍ Ａ ／ ｃ
ｍ’の充電において約３０ｍＶの充電電圧低下かみられ
る。それに対して放電時には３０ｍ Ａ ／ ｃ ｍ’
において約１０ｍＶの放電電圧り昇かみられるのみであ
る。
これに対して酸化ルテニウムと白金の複合触媒を用いた
実施例１においては充電時も酸化ルテニウムのみの場合
に比較して充電電圧低ドかざらにみられるか主として放
電時の放電電圧か上昇して３０ｍＡ／ｃｒｎ’において
酸化ルテニウムのみの場合のさらに４０ｍＶのＬｊｔ、
”ｉ’がみられた。
実施例１においては充電時も酸化ルテニウムのみの場合
に比較して充電電圧低ドかざらにみられるか主として放
電時の放電電圧か上昇して３０ｍＡ／ｃｒｎ’において
酸化ルテニウムのみの場合のさらに４０ｍＶのＬｊｔ、
”ｉ’がみられた。
また酸化ルテニウムと酸化チタンの複合触媒を用いた実
施例２においては充電時も酸化ルテニウムのみの場合に
比較して充電電圧低下がさらにみられるが主として放電
時の放電電圧が上昇して３０ ｍ Ａ ／ ｃ ｎ’ｌ
’において酸化ルテニウムのみの場合のさらに２５ｍＶ
の改りかみられた。このようににとして充電時に効果の
ある触媒と主として放電１１νに効果を有する触媒を合
せて担持することにより充・放電の両方に効果を有する
電極が得られ、ハロゲンを正極に用いた二次電池として
優れた特性を持ったものか得られることかわかる。
施例２においては充電時も酸化ルテニウムのみの場合に
比較して充電電圧低下がさらにみられるが主として放電
時の放電電圧が上昇して３０ ｍ Ａ ／ ｃ ｎ’ｌ
’において酸化ルテニウムのみの場合のさらに２５ｍＶ
の改りかみられた。このようににとして充電時に効果の
ある触媒と主として放電１１νに効果を有する触媒を合
せて担持することにより充・放電の両方に効果を有する
電極が得られ、ハロゲンを正極に用いた二次電池として
優れた特性を持ったものか得られることかわかる。
〈効果〉
以ｌ―述べたように未発ＩＪＩによればハロゲン電極の
充・放電時の過電圧は著しく低ドし電池の電流効率を高
めることができ王業七顕著な効果を奏する。
充・放電時の過電圧は著しく低ドし電池の電流効率を高
めることができ王業七顕著な効果を奏する。
第１図は塩素電極の分極特性図ｔ！示す。
Ａ：酸化ルテニウムと白金の複合触媒電極Ｂ二酸化ルテ
ニウムと酸化チタンの複合触媒電極Ｃ：無触媒電極 り二酸化ルテニウム電極 特許出願人 古河電気工業株式会社 ・Ｘ；、゛、ｐｒ
ニウムと酸化チタンの複合触媒電極Ｃ：無触媒電極 り二酸化ルテニウム電極 特許出願人 古河電気工業株式会社 ・Ｘ；、゛、ｐｒ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）多孔質カーボン電極に複合触媒を担持させたことを
特徴とする電池用ハロゲン電極。 ２）複合触媒が酸化ルテニウムと白金及び／又は白金酸
化物の組合せであることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の電池用ハロゲン電極。 ３）複合触媒が酸化ルテニウムと酸化チタンの組合せで
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電池
用ハロゲン電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61097350A JPS62254361A (ja) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | 電池用ハロゲン電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61097350A JPS62254361A (ja) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | 電池用ハロゲン電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62254361A true JPS62254361A (ja) | 1987-11-06 |
Family
ID=14190033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61097350A Pending JPS62254361A (ja) | 1986-04-26 | 1986-04-26 | 電池用ハロゲン電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62254361A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322361A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体燃料電池の燃料極用触媒及びその製造方法 |
| JP2002527875A (ja) * | 1998-10-08 | 2002-08-27 | イネオス・クロール・リミテッド | 燃料電池用の二極性プレート |
| WO2007034945A1 (ja) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Hitachi Maxell, Ltd. | 微粒子担持カーボン粒子およびその製造方法ならびに燃料電池用電極 |
| WO2007046279A1 (ja) * | 2005-10-19 | 2007-04-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 燃料電池用電極触媒 |
| US8007691B2 (en) | 2006-06-13 | 2011-08-30 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Fine particle of perovskite oxide, particle having deposited perovskite oxide, catalyst material, catalyst material for oxygen reduction, catalyst material for fuel cell, and electrode for fuel cell |
-
1986
- 1986-04-26 JP JP61097350A patent/JPS62254361A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0322361A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液体燃料電池の燃料極用触媒及びその製造方法 |
| JP2002527875A (ja) * | 1998-10-08 | 2002-08-27 | イネオス・クロール・リミテッド | 燃料電池用の二極性プレート |
| WO2007034945A1 (ja) * | 2005-09-26 | 2007-03-29 | Hitachi Maxell, Ltd. | 微粒子担持カーボン粒子およびその製造方法ならびに燃料電池用電極 |
| WO2007046279A1 (ja) * | 2005-10-19 | 2007-04-26 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | 燃料電池用電極触媒 |
| US8007691B2 (en) | 2006-06-13 | 2011-08-30 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Fine particle of perovskite oxide, particle having deposited perovskite oxide, catalyst material, catalyst material for oxygen reduction, catalyst material for fuel cell, and electrode for fuel cell |
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