有機電解液を用いる遷移金属錯体レドックス電池に関する研究

使用有机电解质的过渡金属复合氧化还原电池的研究

• 批准号: 60040055
• 负责人: 松田 好晴
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Energy Research
• 财政年份: 1985
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1985 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-60040055/
• 关键词: レドックス電池; 遷移金属錯イオン; 有機溶媒

1.電池系の選定:サイクリックボルタンメトリー、回転リングディスク電極法により、種々の電解液-遷移金属錯体の組合せについて、レドックス電位、レドックスピーク対の可逆性、拡散係数、交換電流密度を求めた。その結果、主として反応の可逆性の観点から、錯体(レドックス対)にはRu【(bpy)(^(2+)_3)】またはFe【(bpy)(^(2+)_3)】を選んだ。また電解液には【(C_2H_5)_4】NB【F_4】を溶解したアセトニトリルを選んだ。電極材料には炭素系のグラッシーカーボン、カーボンクロス等が適当であった。2.静置型セルでの充放電試験:正極にRu(【II】)/Ru(【III】)、負極にRu(【I】)/Ru(【II】)のレドックス対を用いる電池系について、H型セルを用いて充放電特性を検討した。3.0Vの定電圧で50%の充電深度まで充電した焼結ガラス隔膜付電池では、0.2Vの放電カットオフ電圧で約50%の放電利用率が得られた。ポリエステル/ポリ塩化ビニル微孔膜またはアニオン交換膜を用いて、正極および負極の充放電挙動を別々に調べたところ、負極の充放電効率は正極の約1/2程度と低く、負極特性が電池全体の性能をほぼ決定していることがわかった。これは、負極反応の可逆性に問題があるためで、錯体の配位子を変えることなどにより、充放電特性の向上がはかれると推定された。正極の効率は60〜80%であったが、それは隔膜の種類ならびに充放電の条件に依存した。3.電解液フロー型電池の特性:電極集電体にカーボンコンポジット/カーボンファイバークロス、隔膜にアニオン交換膜を用いた電解液フロー型セルを用いて、Ru【(bpy)(^(2+)_3)】錯体電池の充放電特性を調べた。静置型セルに比べて、放電電圧の平坦性および放電利用効率が向上したが、これらはそれぞれ、電池の内部抵抗が減少すること、および電解液をフローすることによって負極反応の不可逆性が静置型セルの場合よりも改善されることによるものであることがわかった。

Selected: 1. The battery is の サ イ ク リ ッ ク ボ ル タ ン メ ト リ ー, back to the planning リ ン グ デ ィ ス ク electrode に よ り, kind of 々 の electrolyte - migration metal misprinted の combination せ に つ い て, レ ド ッ ク ス potential, レ ド ッ ク ス ピ ー ク の seaborne reversibility, company, dispersion coefficient and exchange current density め を o た. そ の results, main と し て anti 応 の reversible の 観 point か ら, misprinted (レ ド ッ ク ス) seaborne に は Ru 【 (bpy) (^ (2 +) _3) 】 ま た は Fe [(bpy) (^ (2 +) _3) 】 を choose ん だ. Youdaoplaceholder0 electrolyte に に [(C_2H_5)_4] NB [F_4] を dissolve たアセトニトリ たアセトニトリ を を select んだ. Electrode materials に は carbon is の グ ラ ッ シ ー カ ー ボ ン, カ ー ボ ン ク ロ ス が appropriate で あ っ た. Type 2. Let stand セ ル で の charge-discharge test: the positive に Ru ([II])/Ru ([III]), the cathode に Ru (【 I 】)/Ru ([II]) の レ ド ッ ク ス を using seaborne い る battery system に つ い て, H セ ル を with い て charge-discharge characteristics を beg し 検 た. 3.0 V の is definite 圧 で 50% の charging depth ま で charging し た 焼 knot ガ ラ ス pay battery diaphragm で は, 0.2 V の discharge カ ッ ト オ フ electric 圧 で utilization rate of about 50% の discharge が must ら れ た. ポ リ エ ス テ ル / ポ リ salt chemical ビ ニ ル microporous membrane ま た は ア ニ オ ン exchange membrane を with い て, the positive お よ び の negative charge and discharge dynamic を 挙 don't 々 に adjustable べ た と こ ろ, negative の は sharper rate to charge and discharge the positive の about 1/2 degree low と く, negative characteristics all の が battery performance を ほ ぼ decided し て い る こ と が わ か っ た. こ れ は, negative 応 の reversible に problem が あ る た め で, misprinted の ligand を - え る こ と な ど に よ り upward, charge and discharge characteristics の が は か れ る と presumption さ れ た. The positive electrode <s:1> efficiency <e:1> is 60% to 80%であったが, それ <s:1> the type of diaphragm <e:1> is ならびに, and the charging and discharging <e:1> conditions are に dependent on <s:1> た. 3. The electrolyte フ ロ ー type battery の features: electrode set electric に カ ー ボ ン コ ン ポ ジ ッ ト / カ ー ボ ン フ ァ イ バ ー ク ロ ス, diaphragm に ア ニ オ ン exchange membrane を with い た electrolyte フ ロ ー type セ ル を with い て, Ru 【 (bpy) (^ (2 +) _3) 】 misprinted の battery charge and discharge characteristics を adjustable べ た. Let stand type セ ル に than べ て, discharge electricity 圧 の flatness お よ び discharge using the working rate が upward し た が, こ れ ら は そ れ ぞ れ, battery internal resistance の が reduce す る こ と, お よ び electrolyte を フ ロ ー す る こ と に よ っ て negative against 応 の irreversibility が let stand type セ ル の occasions よ り も improve さ れ る こ と に よ る も の で あ る こ と が わ か っ た.

项目成果

電気化学および工業物理化学. 53-8. (1985)

电化学和工业物理化学。53-8。

電気化学秋季大会講演要旨集. B222. (1985)

秋季电化学会议 B222 讲座摘要集（1985 年）。

電気化学協会第52回大会講演要旨集. B207. (1985)

第 52 届电化学学会会议摘要（1985 年）。

日本化学会九州支部・中国四国支部合同大会. (1985)

日本化学会九州分会和中国四国分会联合会议（1985年）。