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2013年03月21日

”よりBetter”なお役立ち情報（マグネシウム燃料電池）

カテゴリ：再生可能エネルギー関連情報

最近、新しいエネルギーとして注目されているメタンハイドレート

何故か、あまり注目されていない燃料電池。
自然お任せの不安定な再生可能エネルギーよりずっと有用性があると思いますが・・

以前燃料電池としてエネファームをご紹介したことがありますが、

今回はマグネシウムを利用した燃料電池です。
なんかとっても凄い事になりそうなんですが？！

特開2012-234799
【出願日】平成２４年３月２７日（２０１２．３．２７）
【発明の名称】マグネシウム燃料電池

【発明者】小濱泰昭・坂本満・阿部利彦

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、マグネシウム燃料電池に関する。
【背景技術】
従来、空気（酸素）を正極材とし、金属マグネシウムまたはその合金を負極材として用いたマグネシウム燃料電池が知られている。たとえば、特許文献１には、アルミニウム及び／又はスズ及び／又は亜鉛を含むマグネシウム合金を負極材として用いたマグネシウム燃料電池が開示されている。特許文献２には、負極材としてマグネシウム合金、電解質溶液として多価カルボン酸塩の水溶液を用いたマグネシウム燃料電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】特開２００４－５３７１５１公報
【特許文献２】特開２０１０－１８２４３５公報
【発明の概要】

マグネシウムは資源的に豊富な元素であり（地球上で８番目、海水中に０．１３％の埋蔵量）、リチウムと比べてはるかに安価である。また、金属マグネシウムは単位体積あたりの エネルギー容量が大きく 、金属リチウムよりも 高いエネルギー密度 を有する。さらに、マグネシウム燃料電池は正極が空気であり、電池の容積の大部分を負極材としてのマグネシウムが占めるために、より コンパクトで高容量の電池 を実現できる。このため、マグネシウム燃料電池は、リチウムイオン電池に代わる次世代高容量電池として大きく期待されている。

自己放電してしまうためにあまり大きな電気容量が得られないという問題 があった。

この自己放電とは、負極の金属が溶解するのと同時に、発生した電子と電解液中の 水素イオンが反応して水素が発生するために 、電子が正極に移動せずに 電流が流れない現象のこと である。この自己放電は、水素イオン濃度が高い酸性の電解液中で顕著に生じる。

そこで、自己放電を防ぐために、電解液をアルカリ性にすることが考えられる。しかし、電解液をアルカリ性にした場合、負極のマグネシウム合金の表面に不溶性の 水酸化マグネシウムからなる被膜 ができてしまう。この被膜は電気もイオンも通さないために、電池反応が停止してすぐに 電気が流れなくなってしまうという問題 があった。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、負極材の自己放電を防止できるとともに、長時間に亘って安定的に電気を流すことのできるマグネシウム燃料電池を提供することを目的とする。

・・・中略
【発明の効果】
本発明によれば、負極材の自己放電を防止できるとともに、長時間に亘って安定的に電気を流すことのできるマグネシウム燃料電池を提供することができる。

【発明を実施するための形態】
本文抜粋・・
本発明のマグネシウム燃料電池では、アルミニウム（Ａｌ）及びカルシウム（Ｃａ）を含有するマグネシウム合金を用いる。このような組成のマグネシウム合金は、適当な反応性を有しており、電池材料として優れている。

また、このような組成のマグネシウム合金は、燃焼を抑制する能力（反応を抑制する能力）を有しており、工業用材料として価値が高い。

本発明において用いるマグネシウム合金は、これらの相反する特性の相乗効果によって、電池材料として優れた性能を発揮することができる。アルミニウムとカルシウムを含むマグネシウム合金は、通常は金属Ｍｇ相（固溶体）と化合物相（Ａｌ２Ｃａ）の２相からなる複層組織を持つ。化合物相が比較的不活性なので、この合金はマクロ的には反応性が低くなる。このことは、経験によって確かめられている。また、この複相組織が十分に微細な場合は、全体として腐蝕反応（溶解反応）は均一になり、穏やかに進行する。

このことも、上記の反応性と反応抑制能に一役買っているものと推測される。つまり、マグネシウム合金の反応性の高い母相と不活性な第２相による反応抑制が、電池の負極材としての優れた性能に大きく寄与していると考えられる。

なお、このような推測は、本発明の範囲を何ら制限するものではない
ここまで公報引用です。

下記商品は上記特許との関連はありません。