二次電池用低コバルト高特性水素吸蔵合金の開発

摘要

近年、希土類系水素吸蔵合金は、ニッケル水素二次電池の負極材料として利用され、高容量化、長寿命化、低コスト化の研究が幅広く行われている。特に最近では、ハイブリッド車用にニッケル水素二次電池を搭載し、負極合金として1台あたり約12kgもの水素吸蔵合金を使用した自動車が市販されるようになってきたり、携帯電話、デジタルカメラ等の携帯機器に搭載されるなど、その需要は急速に拡大している。 そのため、市場からは、さらなる高時性化、低コスト化への期待が益々大きくなってきている。 従来、電極用の水素吸蔵合金は特性面とコスト面のバランスからMmNi5系のNiをCo、Mn、Al、で置換した合金が使用されてきた。 しかし、その合金中ではCoの重量が約10％を占め、合金原材料コストに占める割合は約40％にも達するため、以前よりコスト面と資源面でCo量削減が望まれてきた。 過去、合金中のCo量を低減するためにCoをFeやCuにて置換することが検討されてきたが、Co量低減による合金の微粉化や、置換元素による容量低下の問題は解決されなかった。 そこで、われわれは、さらなる高特性化、低コスト化にために、従来とは発想を変え、Coの遷移金属による置換ではなく、AB5合金をB側リッチの非化学量論組成とし、A側のLa量を増やし、さらに希土類以外の水素吸蔵金属を微量添加した合金組成の検討を行い、従来より高特性で、低コストの合金を開発したので報告する。