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高密度α水酸化ニッケルの話をしていたのですが、
さて、この前は高密度の意義というのを書きましたが
私もまだまだ勉強段階で何かと間違っているかもしれませんが
その辺は需要のない世界なのでいろいろ配慮していただきたい。
さて、今回はこのα水酸化ニッケルの高密度化の
秘密などを書いてみたいと思います。
α水酸化ニッケルはβ水酸化ニッケルの層間を広げ
積層をずらしたような構造になっています。
βは1T構造と呼ばれる構造で層間が短いので
引き合う力が強く層が固定されやすい状態になっています。
それに対して上記のようにαは層間が広いため
引き合う力が弱く層がずれやすくなっています。
また、層間が広いため水溶液で反応させたりすると
層間に水や陰イオンを取り込みます。
まあ、そんなことしたら構造として
HO HO HO HO HO HO HO HO HO
Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni
OH OH OH OH OH OH OH OH OH
HO HO HO HO HO HO HO HO HO
Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni
OH OH OH OH OH OH OH OH OH
HO HO HO HO HO HO HO HO HO
Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni Ni
OH OH OH OH OH OH OH OH OH
このような層の構造なので、陰イオンが入り込むと電荷のバランスが
取れなくなるわけです。
そうすると、バランスをとるために
Ni(OH)2の構造のOH-を放つことになります。
そうすると、結晶構造が崩れてしまいます。
また、Ni(OH)2自体がOH-を比較的放ちやすいため
その電荷補償のためにさらに陰イオンを取り込むという状態に陥ります。
こらが結晶性の悪さを引き起こしています。
そこで、結晶構造を保つため･･･はっきりというと高密度化するために
Al3+イオンを固溶させることによって安定化させる研究が
すでに行われています。
これらの方法によってOH-の欠損が減少し、それにより
陰イオン自体が取り込まれにくくなります。
これら陰イオンは充放電時のH+の出入りを阻害するので
抑えることによって、電位上昇を実現できると考えられています。
ということで、今日はこの辺にしときますか。
今日はかなり重要なところだったと思うので、テストに出すぞ〜。
うそです。皆さん知ってのとおりですが。
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