JPS6141850B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6141850B2 JPS6141850B2 JP55027178A JP2717880A JPS6141850B2 JP S6141850 B2 JPS6141850 B2 JP S6141850B2 JP 55027178 A JP55027178 A JP 55027178A JP 2717880 A JP2717880 A JP 2717880A JP S6141850 B2 JPS6141850 B2 JP S6141850B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- moles
- mol
- silver
- potassium persulfate
- silver oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/54—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of silver
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明は、アルカリ電池の陽極活物質として好
適な酸化第二銀の製法に係る。 近年、アルカリ電池の陽極活物質として酸化第
二銀（AgO）を用いることが種々検討されてい
る。従来から常用されている酸化第一銀
（Ag2O）の単位体積当りの放電容量が約1680mA
Ｈ／cm3であるのに対し、酸化第二銀は約3330mA
Ｈ／cm3で約2.0倍もの放電容量を有しており、陽極
活物質として好適である。 酸化第二銀の製法として、硝酸銀溶液を電解浴
とし、陽極および陰極にそれぞれ白金網を使用し
て電解を行い、陽極に銀酸化物を電着させる陽極
酸化法。硝酸銀溶液にオゾンを吹き込んで酸化を
行い、コロイド状の微粒子を生成させるオゾン酸
化法。硝酸銀溶液をアルカリの存在下で酸化剤を
用いて酸化する化学酸化法などが知られている。
陽極酸化法ならびにオゾン酸化法では、Ag6O8・
AgNO3の如き銀酸素酸塩が主に生成するため、
生成物を熱処理して酸化第二銀にする必要があ
り、作業が煩雑になり量産的でなく、また収率が
低い。さらにこれらの製法で得られた酸化第二銀
はアルカリ溶液からなる電解液中で分解して多量
のガスを発生するとともに、活物質の放電容量が
減少するため、電池用の活物質としては好ましく
ない。 本発明は、製造工程が簡単で収率の高い量産に
適した化学酸化法に関するもので、酸化第二銀の
純度が高く、かつアルカリ電解液中での分解率が
低い酸化第二銀の製法を提供するものである。 酸化第二銀を製造する際の主原料である硝酸銀
を酸化する酸化剤として、過硫酸カリウム
（K2S2O8）のごとき過硫酸塩、過マンガン酸カリ
ウム（KMnO4）のごとき過マンガン酸塩、亜塩素
酸ナトリウム（NaClO2）のごとき塩素酸塩などが
ある。 1.2mol/の水酸化ナトリウム水溶液に前記各
種の酸化剤を添加し、これを３mol/の硝酸銀
水溶液を徐々に滴下して、硝酸銀を各種の酸化剤
で酸化して得た酸化第二銀0.5ｇを陽極活物質、
亜鉛を陰極活物質、25重量％の水酸化ナトリウム
水溶液を電解液としてGS12型酸化銀電池をつく
り、各試料電池の開路電圧と、端子電圧が1.4V
になるまでの放電容量と、放電利用率を次の表１
に示す。
適な酸化第二銀の製法に係る。 近年、アルカリ電池の陽極活物質として酸化第
二銀（AgO）を用いることが種々検討されてい
る。従来から常用されている酸化第一銀
（Ag2O）の単位体積当りの放電容量が約1680mA
Ｈ／cm3であるのに対し、酸化第二銀は約3330mA
Ｈ／cm3で約2.0倍もの放電容量を有しており、陽極
活物質として好適である。 酸化第二銀の製法として、硝酸銀溶液を電解浴
とし、陽極および陰極にそれぞれ白金網を使用し
て電解を行い、陽極に銀酸化物を電着させる陽極
酸化法。硝酸銀溶液にオゾンを吹き込んで酸化を
行い、コロイド状の微粒子を生成させるオゾン酸
化法。硝酸銀溶液をアルカリの存在下で酸化剤を
用いて酸化する化学酸化法などが知られている。
陽極酸化法ならびにオゾン酸化法では、Ag6O8・
AgNO3の如き銀酸素酸塩が主に生成するため、
生成物を熱処理して酸化第二銀にする必要があ
り、作業が煩雑になり量産的でなく、また収率が
低い。さらにこれらの製法で得られた酸化第二銀
はアルカリ溶液からなる電解液中で分解して多量
のガスを発生するとともに、活物質の放電容量が
減少するため、電池用の活物質としては好ましく
ない。 本発明は、製造工程が簡単で収率の高い量産に
適した化学酸化法に関するもので、酸化第二銀の
純度が高く、かつアルカリ電解液中での分解率が
低い酸化第二銀の製法を提供するものである。 酸化第二銀を製造する際の主原料である硝酸銀
を酸化する酸化剤として、過硫酸カリウム
（K2S2O8）のごとき過硫酸塩、過マンガン酸カリ
ウム（KMnO4）のごとき過マンガン酸塩、亜塩素
酸ナトリウム（NaClO2）のごとき塩素酸塩などが
ある。 1.2mol/の水酸化ナトリウム水溶液に前記各
種の酸化剤を添加し、これを３mol/の硝酸銀
水溶液を徐々に滴下して、硝酸銀を各種の酸化剤
で酸化して得た酸化第二銀0.5ｇを陽極活物質、
亜鉛を陰極活物質、25重量％の水酸化ナトリウム
水溶液を電解液としてGS12型酸化銀電池をつく
り、各試料電池の開路電圧と、端子電圧が1.4V
になるまでの放電容量と、放電利用率を次の表１
に示す。
【表】
この表から明らかなように、過マンガン酸カリ
ウムで酸化したものは開路電圧が低いうえ、放電
容量も小さく、また亜鉛素酸ナトリウムで酸化し
たものは放電容量が小さく、放電利用率が低い。
これらに比べて過硫酸カリウムで酸化して得た酸
化第二銀を用いたものは、放電容量が大きく高い
放電利用率を有しているから酸化剤として好適で
あることがわかる。 次に本発明者らは収率が良く純度が高く、かつ
アルカリ溶液中での分解率の低い酸化第二銀の合
成条件について検討を行い、特に酸化第二銀の特
性に大きく影響をおよぼす硝酸銀、過硫酸塩およ
びアルカリの使用量の比率について明らかにし
た。なおその他の合成条件は反応温度80℃、反応
時間60分、熟成時間60分の条件で好適であること
が分つたのでこれらの条件は同一で実験を行つ
た。 硝酸銀１モルを使用し、その時の過硫酸カリウ
ムの使用量を種々変えて酸化第二銀を合成した際
の、酸化第二銀の純度と過硫酸カリウムの使用量
との関係を第１図に示す。またこの条件で合成し
た酸化第二銀を、45℃に維持された25重量％の水
酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した際の一日平均
のガス発生量と過硫酸カリウムの使用量との関係
を第２図に示す。なおアルカリの量は過剰の10モ
ルをいずれも加えた。 第１図から明らかなように、過硫酸カリウムの
量が0.7モル以上の合成条件で製造した酸化第二
銀は、純度が高くすなわち陽極活物質としての単
位重量当りの放電エネルギーが大である。また第
２図から明らかなように、過硫酸カリウム量が
0.7モルから2.0モルの合成条件で製造したもの
は、アルカリ溶液中でのガス発生量が少ないすな
わち分解の小さい酸化第二銀である。酸化第二銀
の分解は活物質の放電容量が減少するともに、分
解にともなつて発生するガスにより漏液を促進し
たり電池の変形や破裂を招来することがあるため
酸化第二銀の分解は可及的に抑制しなければなら
ない。 次に硝酸銀１モル、過硫酸カリウムを0.7モル
から2.0モルの範囲内で合成し、収率とアルカリ
使用量との関係を検討したのが第３図である。な
お硝酸銀１モルと過硫酸カリウム0.7モルを使用
した場合の曲線をＡ、硝酸銀１モルと過硫酸カリ
ウム1.0モルを使用した場合の曲線をＢ、硝酸銀
１モルと過硫酸カリウム2.0モルを使用した場合
の曲線をＣとする。第３図から100％に近い収率
を示すアルカリ量はＡが2.4モルＢが３モルＣが
５モル以上のアルカリ量が必要であるが、しかし
大過剰に使用する必要はない。 第１図、第２図および第３図より硝酸銀の使用
モル数に対し、過硫酸カリウムの使用モル数を、
硝酸銀の使用モル数の0.7倍から2.0倍の範囲と
し、アルカリの使用モル数を硝酸銀の使用モル数
と２倍の過硫酸カリウムの使用モル数とを加算し
たモル数以上の範囲にすることにより収率98％以
上、純度98％以上で、さらにアルカリ溶液中での
分解の小さい酸化第二銀を合成することができ
る。 本発明者らはさらに硝酸銀、過硫酸カリウムお
よびアルカリの使用量のモル比率を上記範囲内に
し、さらに硝酸銀とアルカリの濃度について検討
した結果を表２に示す。
ウムで酸化したものは開路電圧が低いうえ、放電
容量も小さく、また亜鉛素酸ナトリウムで酸化し
たものは放電容量が小さく、放電利用率が低い。
これらに比べて過硫酸カリウムで酸化して得た酸
化第二銀を用いたものは、放電容量が大きく高い
放電利用率を有しているから酸化剤として好適で
あることがわかる。 次に本発明者らは収率が良く純度が高く、かつ
アルカリ溶液中での分解率の低い酸化第二銀の合
成条件について検討を行い、特に酸化第二銀の特
性に大きく影響をおよぼす硝酸銀、過硫酸塩およ
びアルカリの使用量の比率について明らかにし
た。なおその他の合成条件は反応温度80℃、反応
時間60分、熟成時間60分の条件で好適であること
が分つたのでこれらの条件は同一で実験を行つ
た。 硝酸銀１モルを使用し、その時の過硫酸カリウ
ムの使用量を種々変えて酸化第二銀を合成した際
の、酸化第二銀の純度と過硫酸カリウムの使用量
との関係を第１図に示す。またこの条件で合成し
た酸化第二銀を、45℃に維持された25重量％の水
酸化ナトリウム水溶液中に浸漬した際の一日平均
のガス発生量と過硫酸カリウムの使用量との関係
を第２図に示す。なおアルカリの量は過剰の10モ
ルをいずれも加えた。 第１図から明らかなように、過硫酸カリウムの
量が0.7モル以上の合成条件で製造した酸化第二
銀は、純度が高くすなわち陽極活物質としての単
位重量当りの放電エネルギーが大である。また第
２図から明らかなように、過硫酸カリウム量が
0.7モルから2.0モルの合成条件で製造したもの
は、アルカリ溶液中でのガス発生量が少ないすな
わち分解の小さい酸化第二銀である。酸化第二銀
の分解は活物質の放電容量が減少するともに、分
解にともなつて発生するガスにより漏液を促進し
たり電池の変形や破裂を招来することがあるため
酸化第二銀の分解は可及的に抑制しなければなら
ない。 次に硝酸銀１モル、過硫酸カリウムを0.7モル
から2.0モルの範囲内で合成し、収率とアルカリ
使用量との関係を検討したのが第３図である。な
お硝酸銀１モルと過硫酸カリウム0.7モルを使用
した場合の曲線をＡ、硝酸銀１モルと過硫酸カリ
ウム1.0モルを使用した場合の曲線をＢ、硝酸銀
１モルと過硫酸カリウム2.0モルを使用した場合
の曲線をＣとする。第３図から100％に近い収率
を示すアルカリ量はＡが2.4モルＢが３モルＣが
５モル以上のアルカリ量が必要であるが、しかし
大過剰に使用する必要はない。 第１図、第２図および第３図より硝酸銀の使用
モル数に対し、過硫酸カリウムの使用モル数を、
硝酸銀の使用モル数の0.7倍から2.0倍の範囲と
し、アルカリの使用モル数を硝酸銀の使用モル数
と２倍の過硫酸カリウムの使用モル数とを加算し
たモル数以上の範囲にすることにより収率98％以
上、純度98％以上で、さらにアルカリ溶液中での
分解の小さい酸化第二銀を合成することができ
る。 本発明者らはさらに硝酸銀、過硫酸カリウムお
よびアルカリの使用量のモル比率を上記範囲内に
し、さらに硝酸銀とアルカリの濃度について検討
した結果を表２に示す。
【表】
【表】
この表から明らかなように、硝酸銀濃度が約
0.2〜５mol/で、アルカリ濃度が約0.8〜2.0mo
ｌ／の条件で製造したものは純度が高く、かつア
ルカリ溶液中でのガス発生量が少ないすなわち分
解の遅い酸化第二銀が合成できる。 前述のように合成条件をある範囲に規制するこ
とにより、高収率、高純度でかつ分解の遅い酸化
第二銀を得ることができた。なお前記の合成例で
はアルカリとして水酸化ナトリウム、酸化剤とし
て過硫酸カリウムを用いたが、その他水酸化カリ
ウム、過硫酸ナトリウムなども同様に使用でき
る。
0.2〜５mol/で、アルカリ濃度が約0.8〜2.0mo
ｌ／の条件で製造したものは純度が高く、かつア
ルカリ溶液中でのガス発生量が少ないすなわち分
解の遅い酸化第二銀が合成できる。 前述のように合成条件をある範囲に規制するこ
とにより、高収率、高純度でかつ分解の遅い酸化
第二銀を得ることができた。なお前記の合成例で
はアルカリとして水酸化ナトリウム、酸化剤とし
て過硫酸カリウムを用いたが、その他水酸化カリ
ウム、過硫酸ナトリウムなども同様に使用でき
る。
第１図は過硫酸カリウムの量と酸化第二銀の純
度との関係図、第２図は過硫酸カリウムの量とガ
ス発生量との関係図、第３図はアルカリの量と収
率との関係図である。
度との関係図、第２図は過硫酸カリウムの量とガ
ス発生量との関係図、第３図はアルカリの量と収
率との関係図である。
Claims (1)
- １ アルカリ溶液中において、銀塩を過硫酸塩か
らなる酸化剤で酸化して電池用の酸化第二銀を製
造する際、銀塩の使用モル数に対し、過硫酸塩の
使用モル数を銀塩の使用モル数の0.7倍から2.0倍
の範囲とし、アルカリの使用モル数を銀塩の使用
モル数と２倍の過硫酸塩の使用モル数とを加算し
たモル数以上の範囲に規制し、かつ、銀塩の溶液
濃度を0.2モル／から５モル／の範囲に、ア
ルカリ溶液濃度を0.8モル／から2.0モル／の
範囲に規制したことを特徴とする電池用酸化第二
銀の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2717880A JPS55130074A (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | Production of silver oxide for battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2717880A JPS55130074A (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | Production of silver oxide for battery |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2951277A Division JPS53113797A (en) | 1977-03-16 | 1977-03-16 | Production of silver(ii) oxide for cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55130074A JPS55130074A (en) | 1980-10-08 |
| JPS6141850B2 true JPS6141850B2 (ja) | 1986-09-18 |
Family
ID=12213811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2717880A Granted JPS55130074A (en) | 1980-03-03 | 1980-03-03 | Production of silver oxide for battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55130074A (ja) |
-
1980
- 1980-03-03 JP JP2717880A patent/JPS55130074A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55130074A (en) | 1980-10-08 |
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