| 研究概要 |
エネルギー貯蔵および電気自動車の動力源用として新二次電池の開発が望まれ,各国で基礎,応用研究が盛んに行われている. Na^+イオン伝導体であるβ″ーアルミナを隔膜に用いるNa/β″ーalumina/S(IV)in AlCl_3ーNaCl meltの一般形で与えられる新形電池もその一つである, 本研究ではこの電池の特性について検討を行った.
セルの組立てはパイレックスで製作し,β″ーアルミナ固体電解質は米国から輸入したものを使用した. β″ーアルミナチューブの内部には正極活物質であるSとNaClーAlCl_3混合塩,外部には負極物質である金属Naを装入して使用した. 集電子にはWメッシュを使用した. 実験は組立てたパイレック製セルを電気炉中に保持し,正極,負極を充放電装置に連結し,180℃,200℃の温度で充・放電を繰り返し,その時の超電力を記録計を用いて測定した.
昨年度作製した金属セルと比べてパイレックスはセル自体の内部抵抗が小さくセル性能が良好であった. 充・放電曲線の解析から求められるエネルギー効率,エネルギー密度,Sの利用率は低電流密度の充・放電によって高い値が得られた. またこれらのセル性能を示す各因子はセルの作動温度が高いほど良好であった. この挙動はβ″ーアルミナのNa^+イオン伝導性が温度の上昇とともに向上することを示唆しており,セルの特性は固体電解質であるβ″ーアルミナの性質に大きく依存することが分った.
今後の研究の展開としては次のことが計画される. この電池の作製ではパイレックスガラスとβ″ーアルミナの接着が問題となる. 現在のセルではアラルダイドとアルミナセメントで接着してセルを作製しているが,200℃以上の温度では接着の効果が低下するため実験が不可能である. そこでアルミナ粉末をプラズマアーク溶射溶接することにより,両者を接合し,200℃以上の高温の実験を行い,性能の向上を計る.
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