電気化学測定とガスクロマトグラフィーによるマグネシウムのアノード溶解中に発生する水素ガスのin-situ 解析

摘要

マグネシウム（Mg）は標準電極電位が低く電解液中における反応性が高いため，空気電池負極材料として期待されている1）。しかしMgはアノード溶解とともに水素ガスを発生するため，これに起因した放電容量の低下が危倶されている。一般的に電解液中における金属の腐食は，自然電位からアノード方向に分極すると金属のアノード溶解反応に支配される。しかしながら，Mgは自然電位よりもアノード方向に分極されるにつれて，Mgのアノード溶解反応とともに水素発生反応が促進される．この現象はNegative Difference Effect）と呼ばれており，その反応機構に関して様々な解析が行なわれている3，4）。われわれは電気化学測定と作用極から発生するガスの解析を同時に行なう電気化学測定システムを開発した5）．このシステムでは，電気化学セルとガスクロマトグラフィーを組み合わせることで，電気化学測定中に作用極から発生した気体を蝕キャリアガスとともに直接ガスクロマトグラフィーに送ることができる。本研究ではこのシステムを用いることで，Mgのアノード溶解中に発生した気体のin-situ解析を行なうことで，測定されるアノード電流の変化とガスの発生速度の関係を検討した．