ド-プした二酸化マンガンのキャラクタリゼ-ションと充放電特性

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電解二酸化マンガンは電池活物質として重要であるが、さらに重負荷放電や二次電池の活物質とするためには基礎的研究が必要である。本研究ではMnSO_4ーH_2SO_4(90%)系電解液中でBa、Srやカ-ボンなどと二酸化マンガンとの共析条件について検討し、得られた共析二酸化マンガンの電池活物質としての特性を評価した。1.電析条件:陽極としてTiーNi(5%)合金を用いることにより、0.65M MnSO_4ー0.04M H_2SO_4(90%)中、2A/dm^2電解が可能となった。電解液の分析に電導度滴定法が応用できることを見いだし、電解液の管理精度を高めることができた。カ-ボンの親水化処理法として、発煙硫酸で処理する方法を提案した。この方法で処理したアセチレンブラックを電解液に懸濁させると、浴電圧の低下することが認められた。2.キャラクタリゼ-ション:約0.4wt%のアセチレンブラックが共析したが、ケッチェンブラックやBa、Srの硫酸塩はほとんど共析が認められなかった。懸濁物質は電解二酸化マンガンの結晶化度や比表面積に大きな影響を与えることが分かった。3.放電特性:9M KOH中での定電流放電曲線は、アセチレンブラックが共析した場合、大電流密度電解にもかかわらず、国際共通試料と同等かそれ以上の性能を有することを示した。他の試料はそれ以下であり、いずれも充電特性の改善はみられなかった。アルゴン雰囲気バキュ-ムグロ-ブボックス中で行った有機電解質溶液(PCーDMEー1M LiClO_4)中では、アセチレンブラック共析試料の重負荷における放電性能が向上した。さらに、大電流密度電解で得たγーMnO_2程、良好な放電性能を示した。共析条件についてさらに検討が必要である。