Page 33 - 《精细化工》2023年第4期
P. 33
す 4 ႆ͉喑ぶ: ㏧㏴ധᴁᕔ䨹⻨ၽ⩢⮱ⵁ⾣䔈ᆂ g719g
2+
2+
䮑γ Zn ቹڒ/㙞ܧ喑Zn 䔅㘪̻⏣⋟͚Ⅱܳၽ γ㏴➖㉔ჳᏓȠ㏼㏙ჳȠ㏞㏬㏳ᏓȠ㏴➖ಸᐼ
㐀वڞڒₐᲮᱽ͚᫆ȡҸຯ喟V 2 O 5 ౕٲ⩢䓴⼸͚ ぶᄦ⩢ᕔ㘪⮱ᒞ৺ȡ䔆ψ㏴➖᱙䏘⮱➦ᕔᄦ≨ᕔ
ज䔳ౝቹڒ/㙞ܧȡౕᩫ⩢䓴⼸͚喑⩞λⅡহ Zn 2+ ➖䉕⩌䪬࠭ᏓȠ䉌䒪➏ᏓȠ䉌䒪䛼ڤᰶ䛺㺮⮱ᒞ৺ȡ
⮱ڞڒ喑ᅯ⟣ V 2 O 5 䒙ᢏͧ Zn x V 2 O 5 •nH 2 O喑ڞቹ
2+
ᅯ⮱ⅡܳၽजВӰ䔈 Zn ౕ V 2 O 5 䭡Ხ͚⮱ቹڒ/
2+
㙞ܧ喑ͧⅡᅼ㩪γ Zn ̻ₐᲮᮣᵩ͚⮱䲆⩢Ⱕο
҉⩕ȡ
1.2 ㏧㏴ധᴁᕔ䨹⻨ၽ⩢⮱㏱
㏧㏴ധᴁᕔ䨹⻨ၽ⩢̻э㐌䨹⻨ၽ⩢ㆨ
ѩ喑⩞ₐȠ䉌Ხহ䯁㛉㏱ȡₐᲮᱽ᫆ͨ㺮̶ܳͧ
๔ㆨ喟喍1喎䩝ധ⅔ࡃ➖ȡ䩝ധ⅔ࡃ➖ڤᰶࡃ႓Фज
अȠ᱙ѻȠᱽ᫆Გ⎽͝ჹȠᬍহጒ҉⩢ࢸ倅ぶ
х◦ȡ喍2喎䦿ധࡃव➖ȡ䦿ധ⅔ࡃ➖ܚՌ䦿⻨ၽ⮱
็ФᔮअࡃВࣷ䒰๔⮱ᅯ䬡䬡䌊喑ౕ㏧㏴ധ䨹⻨ၽ
⩢͚㶕⣝ܧхᐯ⮱⩢ࡃ႓ᕔ㘪ȡ喍3喎ᰶᱧₐᲮ喍㖇
㠜㘧Ƞ㖇็ጡ㘧হ㖇ॎড়ぶ喎ȡᰶᱧₐᲮڤᰶ䒰倅⮱ ఫ 3 ㏧㏴ധ䨹⻨ၽ⩢㐀Ჱᘼఫ喟㏑㐡⟣㐀Ჱ [12]
2+
⅔ࡃ䔅࣌⩢Ѻহ̻ Zn ⮱䙺Ѻ㘪߈喑ₑ喑ڤᰶ㞜 [13]
(a~c)喠̶ᬻ⇨ಸ㐀Ჱ (d)
ສ⮱ו㘪ᕔ㘪ȡͧ䛾ᆋ䨹ౕⅡ⩢㼐䉕͚ࡃ႓⽠Ⴧ Fig. 3 Schematic diagram of structure of textile-based zinc
ᕔສ喑जⰡᣒ҉ͧ䯳≮Ҁᝃ䉌ᲮҬ⩕ȡ㏧㏴ധ䨹⻨ ion battery: Fiber-shaped structures [12] (a~c); Sandwich
typed structure [13] (d)
ၽ⩢͚⮱⩢㼐䉕Ꮑ̻ₐ䉌Ხᰶ䒰ສ⮱Ⱕღᕔ喑ຯ
ZnSO 4 ȠZn(CF 3 SO 3 ) 2 ȠZnCl 2 হ Zn(NO 3 ) 2 ぶȡ⩢ ₑ喑̺ह⮱㏧㏴ധҀᲱま⮱ᴁᕔ䨹⻨ၽ⩢
䯁㛉䖬ٺγₐ䉌ᲮⰡᣒᣒ㼓ⴚ䌜喑Ꭳӈ⻨ၽព᪐ ڣᏁ⩕౧ᮜࣷ➦◦̺ह喑㏑㐡⩢ڤᰶᲮສ⮱▢
䕁ᒱȡᰭ្䖀⮱䨹⻨ၽ⩢䯁㛉࠲᠙⣨⦰㏑㐡䯁 ≨ᕔȠکღᕔহᄼಸࡃ⒉߈喑ज䕇䓴ऻ〜㏧㏴ߍጒ
㛉Ƞ㏠ㆠ⻨ၽ䯁㛉হ㖇͆☜㙵喍PAN喎ധ䭠⻨ၽϑ ጒ㞧Вᱧ㏴Ƞ䦵㏴ᝃ䲋㏴⮱ᐼ䯳喑⣝㘪䛼ႅ
ᢏ㛉ȡ וࢂٰ̻㏧㏴৮⮱̭Ҁࡃ㲺वȡ㔹㏴➖⩢کڤγ
1.3 ㏧㏴ധᴁᕔ䨹⻨ၽ⩢ᕔ㘪⮱ᒞ৺㉍ э㐌㏴➖⮱䔼⅁ᕔȠᗙಯᕔȠ倅ᴁᰟᕔࣷ߈႓ᕔ㘪喑
⣝䭣⃢㏧㏴ധ䨹⻨ၽ⩢ͨ㺮ᰶ͑喟̭᭜ 㼐۠γ๔็Ꭰ䲏㐀Ჱ⩢ႅౕ⮱⅁Ҁព᪐ࣷ☚
Ⱑᣒݖ⩕㏑㐡҉ͧധҀ喑ᄳ≨ᕔ➖䉕ຯ VȠMn ぶ䕇
᪐䬛䷅ȡₑ喑䦵ᄦ̺हㆨಸ㏧㏴ധ䨹⻨ၽ⩢Ხ
䓴Ⅱ☚Ƞ⩢↶⼜Ƞ⎬∂㏧͊Ƞ䲆⩢㏧͊ぶ∂̻㏑ ڣⵁ⾣⣝⟣䔈㵹㐩䔝ȡ
㐡㐀वⰡᣒᲱま㏑㐡ധ䨹⻨ၽ⩢喑䔆̭㐡䨹⻨
ၽ⩢ڤᰶღ䛼倅喍230 mA·h/g喎 [12] Ƞ⽠Ⴧᕔ倅Ƞ 2 ㏑㐡⟣䨹⻨ၽ⩢
ᴁᕔ喍जᑜᰟȠजរ䒙́ღ䛼̺अ喎倅ぶ➦ᕔȡᒞ
㏑㐡⟣⩢Ხ䕇፥⩞͑䘕ܳ㏱喟ᄩ⩢ധҀ/䯳≮
৺㏑㐡⩢⮱㉍̺ϲ࠲᠙⩢Ხ≨ᕔᱽ᫆⮱ݣิ
У喑ຯⅡ☚ᬣ䬡Ƞ➖䉕䉕䛼℁Ƞ㏧࣯͊Ƞ⩢㏧ Ҁহ≨ᕔᱽ᫆ȡݣิᴁᕔ⩢Ხ喑䰭㺮␎䋠В̸➖⤳
Уぶ喑䔅࠲᠙㏑㐡⩢㏱㷲∂喑ຯᎠ㵹ᢿ݄Ƞߍ ࡃ႓ᕔ㘪喟喍1喎ᄩ⩢ധᏂহ≨ᕔᱽ᫆䬡⮱ᑧ⩹䲏
ᢨᢿ݄Ƞह䒡ᢿ݄ぶ喍ຯఫ 3a~c 喎喑̺ह⮱㏱ 叼䭱喠喍2喎ᄩ⩢ധᏂ̷⮱倅䉕䛼䉌䒪В⣝⩢⮱
㷲ᐼ۠Ⴧγ͑⩢ᲮⰡᣒ⻨ၽэ䓀䌊⻨⮱ጛᐯࣷэ 倅㘪䛼ჳᏓ喠喍3喎ᔘ䕌⮱⩢ၽэ䔿ȡ̭㝙Გ䄡喑䛾
䔿䕌⢴⮱ጛᐯ喑㔹ⴚ䌊⻨⮱㏱㷲ࣵज㘪ፓᲒ⩢Ხⴚ ᆋ䨹㏬ڤᰶ倅ᄩ⩢ᕔ喑፥㷘⩕҉λ䉌Ხᱽ᫆ȡₐᲮ
䌜Ƞᮣᔘ䕌⩌䪬⮱ᒞ৺ȡ ᱽ᫆䕇፥᭜ᄩ⩢ᕔສȠ℁㶕䲏⼜๔Ƞ䉕䒨ȠᭀݣิȠ
ओ̭᭜̶ᬻ⇨ಸ㏧㏴ധ䨹⻨ၽ⩢喑ຯఫ 3d ౕ䚥ᕔহⷞᕔ⏣⋟͚ڤᰶ䒰ສ⮱☚⽠Ⴧᕔࣷࡃ႓
[13] ȡ䄒ㆨಸ䨹⻨ၽ⩢ㆨѩэ㐌݇ᕔ䒜࠲⩢喑 ⽠Ⴧᕔ⮱ᱽ᫆喑ຯⷠ㏑㐡Ƞⷠ㏠ㆠノ㏑㐡᭜Ⱋݺ㏑
ͧܳᅯ͟Ꭳ㖁㏱㷲ӈγज㵹ᕔ喑ϻ㔹␎䋠̺ह⩢ 㐡⟣䨹⻨ၽ⩢ͨ㺮⮱ₐᲮᱽ᫆ȡ
ࢸᝃ⩢≮䰭Ⅿ⮱ᴁᕔϔ৮⮱ӈ⩢㺮Ⅿȡ䔆㐀Ჱ⩞ 2.1 ⷠ㏑㐡ധ䨹⻨ၽ⩢
͑͗⩢ᲮВࣷ⩢䯁㛉㏱ȡ䔆∂䕇፥᭜В㏴ 䨹ⷠ⩢࣌᫆ФᵩѻȠڲ䭨ѻȠ㘪䛼ჳᏓ倅Ƞ
➖ͧധҀ䕇䓴≨ᕔ➖䉕䉌䒪⮱ᐼᲱまᴁᕔ㏴➖⩢ ᩫ⩢ᎠझⰥᄦ⽠Ⴧ喑ͧጯ౧̷ͨ㺮⩢ⵁ⾣ा
Ხȡ⣝䭣⃢㏴➖ധ䨹⻨ၽ⩢ᰡ็⮱᭜ᄳ㏴➖҉ͧ ̭ [14-17] ȡ䨹ⷠ⩢⮱䉌Ხ᭜⩞ Zn ㏱喑㔹ₐᲮ݆
ᮛ䕇ᴁᕔധҀᱽ᫆喑䛺㻳≨ᕔ➖䉕⩌䪬У㔹ᔪ⪒ ⩞ι⅔ࡃ䩝হⴠ㏱ȡ2013 Ꭱ喑YU ぶ [18] 仃⁎