2001 Fiscal Year Annual Research Report

水素吸蔵合金電極/プロトン伝導性固体電解質界面の反応とその全固体素子への応用

Research Project

Project/Area Number	11229205
Research Institution	Osaka Prefecture University
Principal Investigator	岩倉千秋大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00029183)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	野原愼士大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (40326278) 古川直治大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (70081338) 井上博史大阪府立大学, 工学研究科, 助教授 (00213174) 坂口裕樹鳥取大学, 工学部, 助教授 (00202086) 森田昌行山口大学, 工学部, 教授 (70136167)
Keywords	ニッケル-水素電池 / 全固体電池 / エネルギー変換素子 / 固体高分子ゲル電解質 / 固体無機ゲル電解質 / 固体酸化物電解質 / 架橋型高分子
Research Abstract	本年度は、新規な高分子ゲル電解質、無機ゲル電解質、さらには固体酸化物電解質などの固体電解質の作製および特性評価を行うとともに、それらの電解質を用いて構築した全固体型電池の充放電特性について検討し、以下のような結果を得た。 1.架橋型ポリアクリル酸カリウムとKOH水溶液から作製した新規な高分子ゲル電解質は、吸水性および保水性に加え,耐アルカリ性ならびにKOH水溶液に近い非常に高い電気伝導率と広い電位窓を有し,その高分子ゲル中の酸素透過速度も速いことを明らかにした。また、この高分子ゲル電解質を用いて構築したニッケル-水素電池の充放電特性や容量保持特性は,同じ条件下でKOH水溶液を用いた場合より優れており,この電池では電極活物質の構成元素の溶出が抑制されることも明らかにした。 2.43P_2O_5・57SiO_2を電解質に用いて全固体型ニッケル-水素電池を構築し,従来報告されているプロトン伝導性無機固体電解質を用いた全固体電池の約5倍の電流密度で60サイクル以上充放電することに成功した。また、電解質の酸性度を減少させたり、あらかじめ水素を吸蔵させた合金を負極に用いることにより、サイクル特性が著しく向上することを明らかにした。 3.ニッケル-水素電池の固体電解質として酸化ジルコニウム水和物を使用すると、充放電が可能であることを見いだした。また、酸化ジルコニウム水和物と水酸化カリウムをメカニカルミリングで複合化させた試料を電極に添加することにより、電池の充放電サイクル特性が大きく改善されるとともに、一桁高い電流密度で充放電できることを明らかにした。 4.ポリエチレンオキシド架橋ポリメタクリレートを,塩酸あるいは水酸化カリウム水溶液で膨潤することにより,室温下で10^<-3>〜10^<-2>S cm^<-1>レベルのイオン伝導率を達成し,これが固体ゲル電解質として作用することを確認できた。

Research Products
(7 results)

All Other

All Publications (7 results)

[Publications] Chiaki Iwakura: "Effects of Ti-V Substitution on Electrochemical and Structural Characteristics of MgNi Alloy Prepared by Mechanical Alloying"Electrochim.Acta. 46・18. 2781-2786 (2001)
[Publications] Chiaki Iwakura: "Nickel/Metal Hydride Cells Using an Alkaline Polymer Gel Electrolyte Based on Potassium Salt of Crosslinked Poly(acrylic acid)"Electrochemistry. 69・9. 659-663 (2001)
[Publications] Chiaki Iwakura: "Electrochemical and Crystallographic Characterization of Co-Free Hydrogen Storage Alloys for Use in Nickel-Metal Hydride Batteries"Electrochim.Acta. 46・28. 4383-4388 (2001)
[Publications] Chiaki Iwakura: "Influence of Temperature on Discharge Process of Misch Metal-Based Hydrogen Storage Alloy Electrodes"Electrochemistry. 70・1. 2-7 (2001)
[Publications] Chiaki Iwakura: "The Possible Use of Polymer Gel Electrolytes in Nickel-Metal Hydride Battery"Solid State Ionics. (in press).
[Publications] Chiaki Iwakura: "Preparation and Characterization of Mg_<0.9>Ti_<0.06>V_<0.04>Ni-Carbon Material Composites for Electrochemical Use"Solid State Ionics. (in press).
[Publications] 岩倉千秋: "電子とイオンの機能化学シリーズ Vol.1いま注目されているニッケル-水素二次電池のすべて"(株)エヌ・ティー・エス. 422 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

水素吸蔵合金電極/プロトン伝導性固体電解質界面の反応とその全固体素子への応用

Principal Investigator

岩倉 千秋 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00029183)

Research Products

[Publications] Chiaki Iwakura: "Effects of Ti-V Substitution on Electrochemical and Structural Characteristics of MgNi Alloy Prepared by Mechanical Alloying"Electrochim.Acta. 46・18. 2781-2786 (2001)

[Publications] Chiaki Iwakura: "Nickel/Metal Hydride Cells Using an Alkaline Polymer Gel Electrolyte Based on Potassium Salt of Crosslinked Poly(acrylic acid)"Electrochemistry. 69・9. 659-663 (2001)

[Publications] Chiaki Iwakura: "Electrochemical and Crystallographic Characterization of Co-Free Hydrogen Storage Alloys for Use in Nickel-Metal Hydride Batteries"Electrochim.Acta. 46・28. 4383-4388 (2001)

[Publications] Chiaki Iwakura: "Influence of Temperature on Discharge Process of Misch Metal-Based Hydrogen Storage Alloy Electrodes"Electrochemistry. 70・1. 2-7 (2001)

[Publications] Chiaki Iwakura: "The Possible Use of Polymer Gel Electrolytes in Nickel-Metal Hydride Battery"Solid State Ionics. (in press).

[Publications] Chiaki Iwakura: "Preparation and Characterization of Mg_<0.9>Ti_<0.06>V_<0.04>Ni-Carbon Material Composites for Electrochemical Use"Solid State Ionics. (in press).

[Publications] 岩倉 千秋: "電子とイオンの機能化学シリーズ Vol.1いま注目されているニッケル-水素二次電池のすべて"(株)エヌ・ティー・エス. 422 (2001)

岩倉千秋大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00029183)

[Publications] 岩倉千秋: "電子とイオンの機能化学シリーズ Vol.1いま注目されているニッケル-水素二次電池のすべて"(株)エヌ・ティー・エス. 422 (2001)