Laves相型水素吸蔵合金を用いたニッケル-水素化物二次電池の充放電特性

Laves相型水素吸蔵合金を用いたニッケル-金属水素化物二次電池の基礎研究として、1)Co-Mo系合金を負極に用いたアルカリ蓄電池の充放電特性を調べた。次に2)ZrTiNiM(M=Cr,Mn,V)合金を負極に用いた電池の電気化学的充放電特性と結晶構造との関係を調べた。以下にその成果の要約を記す。1.CO_3Mo合金を負極に用いた電池は充放電性を示した。特に初期1〜2サイクルには充電容量以上の放電容量を示し、急速充放電性能についても従来の金属水素化物電極より優れていた。しかし、サイクル数の増加と共に放電容量は減少し、10サイクル後には約240mAhg^<-1>であった。2.充放電試験後の電極のX線回折およびSEM-EDX観察を行った結果、電極表面にCo(OH)_2およびCoの生成が確認されたことから、本電池はニッケル-金属水素化物二次電池ではなく、Coの溶解-析出反応が関与する一種のアルカリ蓄電池であることが分かった。3.一連のZrTiNiM水素吸蔵合金の結晶構造を調べた結果、ZrCr_<0.8>Ni_<1.2>合金はC15型立方晶構造が主であったが、他の合金は全てC14型六方晶合金が優勢であることが分かった。また、ZrCr_<1-X>Ni_<1+X>合金においてはx=0〜0.2、すなわちZrCrNi〜ZrCr_<0.8>Ni_<1.2>の間の組成でC14→C15型へ結晶構造が変化していることが示唆された。4.Zr(CrNi)_<1±x>合金のB/A値を化学量論比からどちらにずらしても格子の収縮がみられたが、最大放電容量はB/A<2になるほど増加する傾向がみられた。5.Zr_<1-x>Ti_xCrNi合金において、Zrの一部をTiで置換することで格子が収縮するが、置換量が増すにつれて最大放電容量は増加する傾向があった。しかし、放電容量のサイクルによる劣化は若干大きくなった。

Laves相型水素吸蔵合金を用いたニッケル-金属水素化物二次電池の基礎研究として、1)Co-Mo系合金を負極に用いたアルカリ蓄電池の充放電特性を調べた。次に2)ZrTiNiM(M=Cr,Mn,V)合金を負極に用いた電池の電気化学的充放電特性と結晶構造との関係を調べた。以下にその成果の要約を記す。1.CO_3Mo合金を負極に用いた電池は充放電性を示した。特に初期1〜2サイクルには充電容量以上の放電容量を示し、急速充放電性能についても従来の金属水素化物電極より優れていた。しかし、サイクル数の増加と共に放電容量は減少し、10サイクル後には約240mAhg^<-1>であった。2.充放電試験後の電極のX線回折およびSEM-EDX観察を行った結果、電極表面にCo(OH)_2およびCoの生成が確認されたことから、本電池はニッケル-金属水素化物二次電池ではなく、Coの溶解-析出反応が関与する一種のアルカリ蓄電池であることが分かった。3.一連のZrTiNiM水素吸蔵合金の結晶構造を調べた結果、ZrCr_<0.8>Ni_<1.2>合金はC15型立方晶構造が主であったが、他の合金は全てC14型六方晶合金が優勢であることが分かった。また、ZrCr_<1-X>Ni_<1+X>合金においてはx=0〜0.2、すなわちZrCrNi〜ZrCr_<0.8>Ni_<1.2>の間の組成でC14→C15型へ結晶構造が変化していることが示唆された。4.Zr(CrNi)_<1±x>合金のB/A値を化学量論比からどちらにずらしても格子の収縮がみられたが、最大放電容量はB/A<2になるほど増加する傾向がみられた。5.Zr_<1-x>Ti_xCrNi合金において、Zrの一部をTiで置換することで格子が収縮するが、置換量が増すにつれて最大放電容量は増加する傾向があった。しかし、放電容量のサイクルによる劣化は若干大きくなった。