| 研究概要 |
Ni極を使用したアルカリ系二次電池(Ni-Cd電池,Ni-MH電池)は,使用時最後まで完全放電せず,浅い放電状態からの充電を繰り返すと,規定容量より少ない容量しか得られなくなるメモリー効果といわれる現象を生じるが,数回深い放電と充電を繰り返すと容量は元に回復する(これをリコンディショニングサイクルという)。その原因について様々な報告があるが,未だに原因は明確ではない。我々は原因解明のため,Ni-Cd電池を取り上げ検討したところ,その原因は,主にNi極の集電体/活物質界面から溶液側に向かって生成するγ-NiOOHであることを見出した。メモリー効果の原因をより明確にするために,メモリー効果の温度依存性について検討した。種々の温度で浅い放電と充電を繰り返した後,充電状態のNi極について,X線回折(XRD)測定,交流インピーダンス測定を行った結果,低温になるほどγ-NiOOHの生成量は増加し,メモリー効果も顕著に現れることがわかった。またリコンディショニングの効果をKOH、NaOHを混合した電解液で検討した。浅い放電と充電を繰り返した後,充電状態のNi極表面について,XRD測定を行った結果,電解液中のKOHの割合が大きいほど,γ-NiOOHの生成量は減少し、リコンディショニングサイクルによる容量の回復も早くなることがわかった。
他の論文ではγ-NiOOHの生成により,新たに低電位側に第二プラトーといわれる二段目の放電領域が現れると報告されているが,これはγ-NiOOHによるものではなく,導電材として添加されている炭素に起因することを見出し,さらに詳しく検討を続けている。
|
