グローブボックス不要の新規常温アルミニウム電析浴の開発

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H04156
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 平藤 哲司 京都大学, エネルギー科学研究科, 教授 (70208833)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三宅 正男 京都大学, エネルギー科学研究科, 准教授 (60361648) ; 池之上 卓己 京都大学, エネルギー科学研究科, 助教 (00633538)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 電析 / 非水溶媒

Outline of Annual Research Achievements

アルミニウム (Al) の低コスト製膜法として、有機溶媒やイオン液体などの非水溶媒浴を用いた常温付近での電析法が精力的に研究されている。しかし、従来の Al 電析浴は、強い吸湿性を持つため、大気中で扱うことができない。このため、従来の Al 電析は、グローブボックス等を用い、不活性雰囲気の密閉系内で行われてきた。このような密閉系での操業は、生産性が低く、高コストに直結するため、Al 電析プロセスの工業化の障害となっている。そこで本研究では、より大気開放に近い環境下において Al を電析する技術の確立を目指し、乾燥空気中での Al 電析の可能性について検討を行っている。
乾燥空気中において、DMSO2-AlCl3 単純浴からの Al 電析を電析条件を変えて行った。その結果、乾燥空気中においては、浴の AlCl3 濃度が比較的高い場合に、電析面の全面を覆う Al 膜が得られる傾向があることが分かった。ただし、AlCl3 濃度を高くし過ぎると、電析膜にヤケが生じた。浴にジメチルアミン塩酸塩を添加すると、さらに平滑な Al 膜が得られることを明らかにした。Al 電析の電流効率を調べた結果、乾燥雰囲気中の電流効率は、不活性雰囲気中での電流効率よりも低いものの、90%以上の高い値を示すことが分かった。さらに、ジメチルアミン塩酸塩を添加しても、電流効率はやや低下するものの、高い値を維持することが明らかとなった。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

乾燥空気中で緻密で平滑な Al 膜が得られる電析条件を見出すことができた。

Strategy for Future Research Activity

様々な添加剤を試し、良好な Al 電析に必要な添加剤の種類を明らかにするとともに、乾燥空気中での Al 電析メカニズムを検討する。また、長期の浴の安定性について調べる。