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二酸化マンガンの還元(アルカリ乾電池)

正極活物質として、電解二酸化マンガンを用いる。 活物質30mgにグラファイト30mgを良く混ぜ、テフロン分散液を専用駒込めピペットで2〜3滴加えて乳鉢上で良く混練し、ラバー状とし正極合材とする。この時テフロン分散液が乾燥しやすいので素早く混練する。混練をおこたると密着性が悪くなるのでしっかり混練する。
正極集電としてニッケルを用い、この集電体の先端に正極合材を落ちないようになすりつけて試料電極とする。
電解液に9 mol・dm-3 KOH 5mLをビーカーに入れ、対極に亜鉛を用いて電池を作成する。
この電池を2個直列繋ぎにし、2個の並列繋ぎにした発光ダイオードを点灯させ、時間とともに電圧がどのように変化するかを記録する。
濃アルカリが眼に入ると失明の恐れがあるので保護眼鏡などを着用して実験する。

Ni | MnO2,C | KOH | Zn

反応式
正極:2MnO2+2H2O+2e-→2MnOOH+2OH-
負極:Zn(OH)42-+2e-←Zn+4OH-





どれくらい電圧が降下するかな?
電極の観察も忘れずに!

で、どこからどうやんの? だからー、まず電極つくり。正極と負極を作る。 順番につくろ。 めんどくさい正極から作ろう。 二酸化マンガンは粉だから、炭素とバインダーでねりねりする。 これを合材スラリーっていうんだ。 それをニッケルになすりつけて乾燥。 正極のできあがりだ。

次は負極。亜鉛の棒がダブルクリップについているからそのままビーカーに固定できるね。

電解液は水酸化カリウム水溶液。濃厚だから失明注意。安全めがねして希釈する。 そして正極と負極を電解液にどぼんと漬ければできあがりだ。

ピカッとさいえんす
宇宙へ行った電池

無機工業化学 電池がなくなったら―生活に役立つ工業製品を作ろう―
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