專(zhuān)利名稱(chēng)：電化學(xué)蓄電裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能量密度高、壽命長(zhǎng)的電化學(xué)蓄電裝置及其制造方法。
與二次電池相比，雙電荷層電容輸出密度高，壽命長(zhǎng)，被用作要求具有高可靠性的后備電源等。
另一方面，與雙電荷層電容相比，二次電池具有高能量密度，是最具代表性的電能儲(chǔ)存裝置，但是它具有壽命比雙電荷層電容短，在使用一定時(shí)間后需要更換的缺點(diǎn)。
所述兩者特征的不同是由其電能的蓄電機(jī)理決定的，在雙電荷層電容中，電極與電解液之間不發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，在充放電時(shí)僅電解液中所含的離子發(fā)生移動(dòng)。
因此，與二次電池相比，由于雙電荷層電容難以發(fā)生劣化，離子的移動(dòng)速度快，因此壽命長(zhǎng)，輸出密度高。
另一方面，在二次電池中，由于利用電極與電解液之間的電化學(xué)反應(yīng)，因此充放電引起劣化，化學(xué)反應(yīng)速度慢，因此壽命短，并且輸出密度比較小。
但是，由于二次電池是電極材料自身以化學(xué)能量的形式儲(chǔ)存能量，與只有電極和電解液的界面能儲(chǔ)存能量的雙電荷層電容相比，具有高能量密度。
針對(duì)這些情況，近年來(lái)提出了一種電化學(xué)電容，它兼具雙電荷層電容的特征即輸出密度高、壽命長(zhǎng)和二次電池的特征即高能量密度。
作為在該電化學(xué)電容中使用的電極材料，其代表性的例子有使用氧化釕等過(guò)渡金屬化合物的材料。
然而，盡管氧化釕的理論能量密度高，但是由于其導(dǎo)電性差，存在試作裝置時(shí)實(shí)際的能量密度低的問(wèn)題。
作為解決上述問(wèn)題的手段，提議了特開(kāi)平11(1999)-354389號(hào)公報(bào)中記載的方法，即將氯化釕作為原料，使其吸附在活性炭微粒上，在空氣中、470℃下進(jìn)行40分鐘的熱處理，制作氧化釕的方法。根據(jù)該發(fā)明，由于導(dǎo)電性變好，解決了過(guò)去的問(wèn)題，同時(shí)由于氯化釕溶液可以再利用，提高了釕的使用效率，結(jié)果可以使成本降低。
而且，特開(kāi)2000-36441號(hào)公報(bào)中提議了一種方法，該方法中不形成氧化釕作為最終產(chǎn)物，而是使氯化釕吸附后進(jìn)行堿中和處理，得到氫氧化釕作為最終產(chǎn)物。
但是，在用氯化釕作為原料，進(jìn)行熱處理，使氧化釕附載在活性炭微粒上的過(guò)去的方法中，存在下述兩個(gè)課題。
第一個(gè)課題是由所附載的活性炭的限制引起的能量密度的界限。
一般來(lái)說(shuō)，在含氯化釕等的過(guò)渡金屬化合物中，氧化能力高的化合物很多，而另一方面活性炭微粒一般具有易于被氧化的特性。
實(shí)際上，本發(fā)明者們使氯化釕吸附在各種活性炭上，用特開(kāi)平11(1999)-354389號(hào)公報(bào)中記載的方法進(jìn)行了熱處理，但是，特別是在使用比表面積大、官能基濃度高的活性炭的體系中，在生成氧化釕之前活性炭發(fā)生燃燒，處于無(wú)法將它們作為電極材料使用的狀態(tài)。
如果將熱處理時(shí)間縮至極短，雖然可以在一定程度上控制燃燒，但是在這種情況下幾乎所有被更微細(xì)的細(xì)孔吸附的氯化釕都不能轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸?，阻礙了容量密度的提高。
另一方面，作為使用官能基濃度高的活性炭的優(yōu)點(diǎn)，未被氧化釕完全附載的表面的雙電荷層容量也可以作為能量密度被利用，所以使比表面積大、官能基濃度高的活性炭也能在高燃燒溫度下高效地附載過(guò)渡金屬氧化物成為一個(gè)課題。
第二個(gè)課題是由殘存的鹵化合物引起的可靠性的問(wèn)題。在附載之后，活性炭上殘存的未氣化的氯離子溶解在電解液中，會(huì)引起對(duì)容器的腐蝕、容量壽命試驗(yàn)惡化等導(dǎo)致可靠性降低的各種弊端。即使在不進(jìn)行熱處理，用堿中和氯化釕形成氫氧化釕的方法中也同樣存在這一問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電化學(xué)蓄電裝置是包括一對(duì)電極、存在于上述一對(duì)電極間的隔板、含浸上述電極和上述隔板的電解質(zhì)溶液的電化學(xué)蓄電裝置，其特征在于上述電極是使選自過(guò)渡金屬硝酸化合物和溶解了上述過(guò)渡金屬硝酸化合物的溶液的至少一種吸附在碳系材料上，通過(guò)進(jìn)行附加處理，至少使過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物附載在上述碳系材料上的電極。
接下來(lái)，本發(fā)明的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法是包括一對(duì)電極、存在于上述一對(duì)電極間的隔板、含浸上述電極和上述隔板的電解質(zhì)溶液的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其特征在于使選自過(guò)渡金屬硝酸化合物和溶解了上述過(guò)渡金屬硝酸化合物的溶液的至少一種吸附在碳系材料上，通過(guò)進(jìn)行附加處理，至少使過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物附載在上述碳系材料上，從而形成上述電極。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施例1中的熱分析結(jié)果的圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施例1中的X射線(xiàn)分析結(jié)果的圖。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施例1所示吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極與對(duì)照例1的未進(jìn)行吸附處理的活化碳纖維電極的循環(huán)伏安法測(cè)定結(jié)果。
若用這些方法使過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物附載在比表面積大、官能基濃度高的活性炭上，則不僅由過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物引起容量增大，而且還由上述活性炭引起雙電荷層的容量增大，因此使用了上述電極材料的電化學(xué)蓄電裝置表現(xiàn)出高容量成分。
特別是，在熱處理法中，存在于過(guò)渡金屬硝酸化合物中的硝酸離子成為氧原子的供給源，即使在不存在氧原子的惰性氣氛中也能生成過(guò)渡金屬氧化物，附載在電極活性炭上，在熱處理法和堿中和法中由于都使用硝酸化合物作為原料，電極材料中的殘存鹵含有率可以降低，因此可以保證高可靠性。
因此，在本發(fā)明中，電極材料中除不可避免地混入的鹵以外優(yōu)選不含鹵化物。更具體地說(shuō)，由于不能否認(rèn)10ppm數(shù)量級(jí)的鹵化物是不可避免被混入的，優(yōu)選將污染物控制在20ppm以下。
以下用圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。


圖1以剖面表示本發(fā)明申請(qǐng)的實(shí)施方式的電化學(xué)蓄電裝置。該電化學(xué)蓄電裝置使離子透過(guò)性隔板5存在于位于正極集電體1上的正極活性炭2與位于負(fù)極集電體3上的負(fù)極活性炭4之間，用絕緣橡膠6使正極集電體1和負(fù)極集電體3之間絕緣。
這些正極活性炭2、負(fù)極活性炭4的至少一個(gè)含有以氧化釕為代表的過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物，通過(guò)這些氧化物或氫氧化物的價(jià)數(shù)發(fā)生連續(xù)變化，蓄積電化學(xué)能量。因此，對(duì)于提高能量密度來(lái)說(shuō)，希望單位活性炭表面積含有的過(guò)渡金屬氧化物更多，但由于若所含的過(guò)渡金屬氧化物將活性炭表面覆蓋，則活性炭表面形成的雙電荷層容量不能使用，因此希望將其控制在相對(duì)于碳系材料為0.01-30％重量的范圍內(nèi)。另外，如果使用的活性炭是具有等于或大于500m2/g、等于或小于4000m2/g的比表面積的多孔活性炭，則可以獲得本發(fā)明的效果。特別優(yōu)選纖維狀的活性炭。
在本發(fā)明中，認(rèn)為過(guò)渡金屬中，特別是Ru、V、Cr、Mn、Mo、W和VIII族元素(Fe、Co、Tc、Rh、Re、Os、Ir、Ni、Pd)的情況下發(fā)明的效果較大。例如以過(guò)渡金屬硝酸化合物表示，優(yōu)選選自硝酸釕、硝酸釩、硝酸鎢、硝酸鉬、硝酸鉻、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸銠、硝酸鋨和硝酸銥中的至少一種。
由于本發(fā)明者們使用釕作為過(guò)渡金屬，使釕氧化物或釕氫氧化物附載在電極活性炭上，因此用硝酸釕作為原料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。作為以硝酸釕作為原料，使釕氧化物或釕氫氧化物附載在活性炭上的方法，考慮到下示3種方法。
第一種方法是將活性炭在硝酸釕水溶液中浸漬后，將取出的活性炭干燥，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熱處理。通過(guò)進(jìn)行該熱處理，存在于硝酸釕中的硝酸離子成為氧原子的供給源，即使在不存在氧原子的氮?dú)鈿夥罩幸部梢陨舍懷趸?，附載在電極活性炭上。認(rèn)為該反應(yīng)如下述化學(xué)式(1)那樣進(jìn)行。
(x＝7/3) (1)第二種方法是將活性炭在硝酸釕水溶液中浸漬后，將取出的活性炭干燥，在惰性氣體氣氛下添加氧氣或水蒸氣進(jìn)行熱處理。通過(guò)進(jìn)行該熱處理，所添加的氧氣或水蒸氣成為氧原子的供給源，可以生成釕氧化物，附載在電極活性炭上。只是，由于燃燒溫度可以由所添加的氧氣或水蒸氣的氣體分壓來(lái)決定，為了不使活性炭燃燒，需要根據(jù)活性炭的種類(lèi)來(lái)決定氣體的分壓，具體地說(shuō)，活性炭的反應(yīng)性越高，則希望氧氣或水蒸氣的分壓越低，但是氧氣或水蒸氣的分壓高的情況下可以縮短熱處理時(shí)間。特別是在向惰性氣體中供給0-30％體積的氧氣時(shí)，需要150-750℃的熱處理，但由于氧氣分量越多，活性炭的燃燒溫度越低，因此必需進(jìn)行低溫?zé)崽幚怼?br> 在添加了氧氣的情況下，認(rèn)為該反應(yīng)如下述化學(xué)式(2)那樣進(jìn)行。
(y＝(2x+7)/3) (2)第三種方法是將活性炭在硝酸釕水溶液中浸漬，緩慢地滴加NaOH水溶液。作為該堿中和處理使用的堿性水溶液，除NaOH外，也可以使用KOH、NaHCO3、Na2CO3、NH4OH的水溶液，但最優(yōu)選NaOH水溶液，優(yōu)選在附加處理過(guò)程中pH不大于7。
優(yōu)選上述堿性水溶液中堿物質(zhì)的濃度為0.001-10N，更優(yōu)選0.01-4N。
由該堿中和處理生成的是釕氫氧化物，通過(guò)對(duì)吸附了該釕氫氧化物的活性炭進(jìn)行水洗除去殘存的鈉離子和硝酸離子，之后通過(guò)在110℃使其干燥，可以生成釕氧化物或釕氫氧化物，附載在電極活性炭上。
在以上所舉的第一和第二種方法中，至少需要400℃或以上的熱處理溫度，而在第三種方法即堿中和處理法中，由于可以在低溫下進(jìn)行，具有即使在官能基多的活性炭的情況下，也能生成釕氧化物或釕氫氧化物的優(yōu)點(diǎn)。
認(rèn)為該反應(yīng)如下述化學(xué)式(3)那樣進(jìn)行。
(3)只是，以上所述的化學(xué)反應(yīng)式到底只是一個(gè)例子，不能將本發(fā)明限定于此。
通過(guò)上述方法，由于在活性炭上形成了比過(guò)去更多的釕氧化物或釕氫氧化物，因此可以實(shí)現(xiàn)具有高能量密度的裝置，同時(shí)由于可以降低電極材料中殘存鹵的含有率，可以使壽命延長(zhǎng)。
如上所示，本發(fā)明制作使過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物更高效地附載在各種活性炭上例如大量出現(xiàn)雙電荷層容量、比表面積大的活性炭或官能基濃度高的活性炭上的電極材料，再通過(guò)將殘存的鹵含有率降低，可以制作高容量且長(zhǎng)壽命的電化學(xué)蓄電裝置。
以下，用實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限于以下
(實(shí)施例1)本實(shí)施例1中，對(duì)將硝酸釕吸附在活化碳纖維上，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熱處理的試樣的靜電容量測(cè)定進(jìn)行以下說(shuō)明。
將5g比表面積為1500m2/g的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)浸漬在50m1硝酸釕溶液(田中貴金屬社生產(chǎn)，釕含量50g/L)中，在真空下進(jìn)行含浸之后靜置。
一天一夜后，從水溶液的上清液由深茶褐色的水溶液變?yōu)檩^淺的茶褐色，可知硝酸釕被吸附到活化碳纖維中。
將0.1362g吸附后經(jīng)熱處理的活化碳纖維與0.2823g作為對(duì)電極的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)分別用白金線(xiàn)卷繞，浸漬在30％重量的稀硫酸水溶液中，在真空下進(jìn)行含浸。
將吸附后的活化碳纖維取出，在110℃下干燥，之后進(jìn)行在氮?dú)鈿夥障乱?00℃/小時(shí)的升溫速度從室溫升溫至600℃，接著再以1200℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至室溫的熱處理。
通過(guò)該熱處理，活化碳纖維上吸附的硝酸釕成為氧化釕或氫氧化釕。
如圖2所示實(shí)施例1的TG(熱重量分析)曲線(xiàn)所示，由于在750℃以上的熱處理下活化碳纖維燃燒，所以在氮?dú)鈿夥障碌臒崽幚硇枰诓怀^(guò)750℃的溫度下進(jìn)行。在圖2中，DTA和DTG分別表示差熱分析和差熱重量分析曲線(xiàn)。由DTA和DTG曲線(xiàn)也可以看出，在氮?dú)鈿夥障碌臒崽幚硇枰诓怀^(guò)750℃的溫度下進(jìn)行。
用X射線(xiàn)對(duì)本實(shí)施例1得到的上述熱處理后的活化碳纖維進(jìn)行分析的結(jié)果如圖3所示，可以確認(rèn)生成了吸附在熱處理后的活化碳纖維上的RuO2。
接下來(lái)，使用30％重量的稀硫酸水溶液作為電解液，用銀-氯化銀電極作為參照電極，用三電極進(jìn)行的循環(huán)伏安法作為測(cè)定法，評(píng)價(jià)吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極的靜電容量。
本實(shí)施例1與對(duì)照例1中，以0.25mV/秒的電壓掃描速度進(jìn)行的循環(huán)伏安法測(cè)定結(jié)果如圖4所示，在以下的對(duì)照例和實(shí)施例中進(jìn)行同樣的測(cè)定。這時(shí)，用庫(kù)侖計(jì)累計(jì)相對(duì)于Ag/Ag+參照極，在-0.2～+0.8V掃描作用極電位時(shí)的電流量，按單位試樣重量進(jìn)行換算，該計(jì)算法在以下所述實(shí)施例中是完全相同的，以下只記錄單位重量的靜電容量。
上述評(píng)估的結(jié)果，單位重量的靜電容量如(表1)所示，吸附了氧化釕的活化碳纖維電極為283.80F/g，與對(duì)照例1的活化碳纖維電極為215.26F/g相比，是它的1.32倍，與對(duì)照例2的以氯化釕作為原料的試樣的248.26F/g相比，是它的1.14倍。
(實(shí)施例2)本實(shí)施例2中，對(duì)將硝酸釕吸附在活化碳纖維上，在氮氧分壓比為90∶10的混合氣體氣氛下進(jìn)行熱處理的試樣的靜電容量測(cè)定進(jìn)行以下說(shuō)明。
將5g比表面積為1500m2/g的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)浸漬在50ml硝酸釕溶液(田中貴金屬社生產(chǎn)，釕含量50g/L)中，在真空下進(jìn)行含浸之后靜置。
一天一夜后，從水溶液的上清液由深茶褐色的水溶液變?yōu)檩^淺的茶褐色，可知硝酸釕被吸附到活化碳纖維上。
將0.1382g吸附后經(jīng)熱處理的活化碳纖維與0.2823g作為對(duì)電極的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)分別用白金線(xiàn)卷繞，浸漬在30％重量的稀硫酸水溶液中，在真空下進(jìn)行含浸。
將吸附后的活化碳纖維取出，在110℃下干燥，之后進(jìn)行在氮∶氧分壓比為90∶10的混合氣體氣氛下以300℃/小時(shí)的升溫速度從室溫升溫至520℃，接著再以1200℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至室溫的熱處理。
通過(guò)該熱處理，活化碳纖維上吸附的硝酸釕成為氧化釕或氫氧化釕。
接下來(lái)，使用30％重量的稀硫酸水溶液作為電解液，用銀-氯化銀電極作為參照電極，用三電極進(jìn)行的循環(huán)伏安法作為測(cè)定法，評(píng)價(jià)吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極的靜電容量。
上述評(píng)估的結(jié)果，單位重量的靜電容量如(表1)所示，吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極為415.95 F/g，與對(duì)照例1的活化碳纖維電極為215.26 F/g相比，是它的1.93倍，與對(duì)照例2的以氯化釕作為原料的試樣的248.26 F/g相比，是它的1.68倍。
(實(shí)施例3)本實(shí)施例3中，對(duì)將硝酸釕吸附在活化碳纖維上，進(jìn)行堿中和處理的試樣的靜電容量測(cè)定進(jìn)行以下說(shuō)明。
將5g比表面積為1500m2/g的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)浸漬在50ml硝酸釕溶液(田中貴金屬社生產(chǎn)，釕含量50g/L)中，在真空下進(jìn)行含浸之后靜置。
一天一夜后，從水溶液的上清液由深茶褐色的水溶液變?yōu)檩^淺的茶褐色，可知硝酸釕被吸附到活化碳纖維上。
將0.1372g堿中和處理后吸附了氧化釕的活化碳纖維與0.2823g作為對(duì)電極的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)分別用白金線(xiàn)卷繞，浸漬在30％重量的稀硫酸水溶液中，在真空下進(jìn)行含浸。
向該溶液中滴加氫氧化鈉水溶液，之后取出活化碳纖維進(jìn)行水洗，除去殘存的鈉離子和硝酸離子，之后在110℃的干燥器中干燥。
接下來(lái)，使用30％重量的稀硫酸水溶液作為電解液，用銀-氯化銀電極作為參照電極，用三電極進(jìn)行的循環(huán)伏安法作為測(cè)定法，評(píng)價(jià)吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極的靜電容量。
上述評(píng)估的結(jié)果，單位重量的靜電容量如(表1)所示，吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極為385.37 F/g，與對(duì)照例1的活化碳纖維電極為215.26 F/g相比，是它的1.79倍，與對(duì)照例2的以氯化釕作為原料的試樣的248.26 F/g相比，是它的1.55倍。
(對(duì)照例1)本對(duì)照例對(duì)活化碳纖維的靜電容量測(cè)定進(jìn)行以下說(shuō)明。
將0.0803g未經(jīng)吸附處理的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)與0.2823g作為對(duì)電極的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)分別用白金線(xiàn)卷繞，浸漬在30％重量的稀硫酸水溶液中，在真空下進(jìn)行含浸。
接下來(lái)，使用30％重量的稀硫酸水溶液作為電解液，用銀-氯化銀電極作為參照電極，用三電極進(jìn)行的循環(huán)伏安法作為測(cè)定法，評(píng)價(jià)未進(jìn)行吸附處理的活化碳纖維電極的靜電容量。
該評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。在本對(duì)照例中未經(jīng)吸附處理的活化碳纖維電極的單位重量的靜電容量為215.26 F/g。
(對(duì)照例2)本對(duì)照例2中，對(duì)將氯化釕吸附在活化碳纖維上，在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行熱處理的試樣的靜電容量測(cè)定進(jìn)行以下說(shuō)明。
將0.25g氯化釕溶解在50ml蒸餾水中，制作深紅色的水溶液，將5g比表面積為1500m2/g的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)浸漬在該溶液中，在真空下進(jìn)行含浸之后靜置。
一天一夜后，從水溶液的上清液由深紅色的水溶液變?yōu)檩^淺的紅色，可知氯化釕被吸附到活化碳纖維上。
將吸附后的活化碳纖維取出，在110℃下干燥，之后進(jìn)行在氮?dú)鈿夥障乱?00℃/小時(shí)的升溫速度從室溫升溫至600℃，接著再以1200℃/小時(shí)的冷卻速度冷卻至室溫的熱處理。
通過(guò)該熱處理，活化碳纖維上吸附的氯化釕成為氧化釕或氫氧化釕。
將0.1374g吸附后經(jīng)熱處理的活化碳纖維與0.2823g作為對(duì)電極的活化碳纖維(Kynol公司制造，商品號(hào)“#5092”)分別用白金線(xiàn)卷繞，浸漬在30％重量的稀硫酸水溶液中，在真空下進(jìn)行含浸。
接下來(lái)，使用30％重量的稀硫酸水溶液作為電解液，用銀-氯化銀電極作為參照電極，用三電極進(jìn)行的循環(huán)伏安法作為測(cè)定法，評(píng)價(jià)吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極的靜電容量。
上述評(píng)估的結(jié)果，單位重量的靜電容量如(表1)所示，吸附了氧化釕或氫氧化釕的活化碳纖維電極為248.26 F/g，與對(duì)照例1的活化碳纖維電極為215.26 F/g相比，是它的1.15倍。
表1


與以上說(shuō)明一樣，與對(duì)照例1-2相比，本發(fā)明實(shí)施例1-3都可以被制成單位重量靜電容量高的電極材料，可以被制成高容量的電化學(xué)蓄電裝置。
權(quán)利要求
1.電化學(xué)蓄電裝置，該裝置包括一對(duì)電極、存在于上述一對(duì)電極間的隔板、含浸上述電極和上述隔板的電解質(zhì)溶液，其特征在于上述電極是使選自過(guò)渡金屬硝酸化合物和溶解了上述過(guò)渡金屬硝酸化合物的溶液的至少一種吸附在碳系材料上，通過(guò)進(jìn)行附加處理，至少使過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物附載在上述碳系材料上的電極。
2.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中所述附加處理為熱處理。
3.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中所述附加處理為在堿性水溶液中的浸漬。
4.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中所述過(guò)渡金屬硝酸化合物為選自硝酸釕、硝酸釩、硝酸鎢、硝酸鉬、硝酸鉻、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸銠、硝酸鋨和硝酸銥中的至少一種。
5.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中所述碳系材料是比表面積為500m2/g-4000m2/g的多孔炭。
6.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中所述碳材料是活化碳纖維。
7.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中不以氧化物或氫氧化物的形式向所述電極材料中添加鹵化物。
8.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中電極材料中的鹵化物不到20ppm。
9.權(quán)利要求1的電化學(xué)蓄電裝置，其中所述過(guò)渡金屬硝酸化合物的附載量在0.01％質(zhì)量或以上到30％質(zhì)量的范圍內(nèi)。
10.包括一對(duì)電極、存在于上述一對(duì)電極間的隔板、含浸上述電極和上述隔板的電解質(zhì)溶液的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其特征在于使選自過(guò)渡金屬硝酸化合物和溶解了上述過(guò)渡金屬硝酸化合物的溶液的至少一種吸附在碳系材料上，通過(guò)進(jìn)行附加處理，至少使過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物附載在上述碳系材料上，從而形成上述電極。
11.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述附加處理為熱處理。
12.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述附加處理為在堿性水溶液中的浸漬。
13.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述過(guò)渡金屬硝酸化合物為選自硝酸釕、硝酸釩、硝酸鎢、硝酸鉬、硝酸鉻、硝酸錳、硝酸鐵、硝酸銠、硝酸鋨、硝酸銥、硝酸鈷、硝酸鎳和硝酸鈀中的至少一種。
14.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述碳系材料是活化碳纖維。
15.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述碳材料是比表面積為500m2/g-4000m2/g的多孔炭。
16.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中不以氧化物或氫氧化物的形式向所述電極材料中添加鹵化物。
17.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中電極材料中的鹵化物不到20ppm。
18.權(quán)利要求11的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述熱處理在氧氣為0-30％體積的惰性氣氛中進(jìn)行。
19.權(quán)利要求11的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述熱處理是150℃-750℃的熱處理。
20.權(quán)利要求12的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述堿性水溶液為選自NaOH、KOH、NaHCO3、Na2CO3和NH4OH的至少一種堿性水溶液。
21.權(quán)利要求20的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，其中所述堿性水溶液中堿物質(zhì)的濃度在0.001-10N的范圍內(nèi)。
22.權(quán)利要求10的電化學(xué)蓄電裝置的制造方法，該方法中在堿性水溶液中浸漬之后，通過(guò)洗滌除去游離的鈉離子和硝酸離子。
全文摘要
包括一對(duì)電極(2,4)、存在于一對(duì)電極(2,4)間的隔板(5)、含浸電極(2,4)和隔板(5)的電解質(zhì)溶液的電化學(xué)蓄電裝置,上述電極(2,4)是使選自過(guò)渡金屬硝酸化合物和溶解了上述過(guò)渡金屬硝酸化合物的溶液的至少一種吸附在碳系材料上,通過(guò)進(jìn)行附加處理,至少使過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物附載在上述碳系材料上的電極。這樣,可以制作鹵化離子的混入較少、高效率地附載過(guò)渡金屬氧化物或過(guò)渡金屬氫氧化物的電極材料,可以提供高容量且長(zhǎng)壽命的電化學(xué)蓄電裝置及其制造方法。
文檔編號(hào)H01G9/155GK1379490SQ0210853
公開(kāi)日2002年11月13日 申請(qǐng)日期2002年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月29日
發(fā)明者淺利琢磨, 野本進(jìn), 嶋田干也, 岡野和之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社