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アルカリ系二次電池(主にNi-Cd電池やNi-MH電池)には、古くからメモリー効果という現象が起こることが知られている。このメモリー効果とは、使用時に最後まで完全に放電せず、浅い放電状態からの充電を繰り返していると、規定容量より低い容量しか得られなくなる現象であるが、深い放電を繰り返すことにより容量は、元に戻る。これまで、このメモリー効果の原因については様々な報告があるが、その原因は明確でない。また、電気自動車の電源として期待されているNi-MH電池にも生じることから、この原因を解明することは急務である。そこで、我々はこのメモリー効果の原因を明らかにするため、Ni-Cd電池を取り上げて検討し、以下の事を明かにした。市販電池から取り出したNi極及びCd極を用いた試作電池において、浅い放電と充電を繰り返し、充電状態のNi極をX線回折測定したところ、通常充放電後には存在しないγ-NiOOHの回折ピークを確認した。また、γ-NiOOHは浅い放電と充電を繰り返すと、徐々に集電体付近から生成することもわかった。そこで、このγ-NiOOHがどのように成長して、メモリー効果に影響を及ぼしているかを調べるために、交流インピーダンス法により測定すると共に生成機構も考察した。その結果、浅い放電と充電を繰り返すと集電体/活物質界面においてγ-NiOOHの量が増大し、この還元されにくいγ-NiOOHが存在すると、Ni極の電荷移動抵抗値が増加する事がわかった。つまり、アルカリ系二次電池に生じるメモリー効果は、γ-NiOOHの生成に基づくと考えられる結果を得た。
今後の展開として、このγ-NiOOHを完全に抑制することを目的に、融加剤の検討を考えている。
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