空気電池（読み）クウキデンチ（英語表記）air cell

デジタル大辞泉

くうき‐でんち【空気電池】

正極の電池活物質に空気中の酸素を用いる一次電池。酸素を吸収しやすくした炭素棒を正極、亜鉛・鉄・アルミニウムなどの金属を負極とし、電解液に塩化アンモニウムなどを用いる。重量当たりの電気容量は、理論的にリチウムイオン電池よりも10倍以上大きいことがわかっており、効率のよい二次電池化が実用化に向けた課題となっている。金属空気電池。空気金属電池。

出典　小学館

精選版 日本国語大辞典

くうき‐でんち【空気電池】

1. 〘 名詞 〙 減極剤に空気を用いた一次電池。多孔性の活性化された炭素を陽極とし、亜鉛を陰極としたもの。塩化アンモニウムまたは苛性ソーダ溶液を電解液とした空気湿電池と、電解液を糊状に固めた空気乾電池とがある。一九一七年、フランスのフェリーが発明したのでフェリー電池ともいう。

出典　精選版 日本国語大辞典

日本大百科全書(ニッポニカ)

空気電池
くうきでんち
air cell
zinc air cell

正極活物質に空気中の酸素を用いるアルカリ一次電池の一種。負極活物質に亜鉛、電解液には水酸化カリウムの30％水溶液を結着剤でゲル化したものを用いたボタン形の空気亜鉛一次電池が生産されている。1917年フランスのフェリーCharles Féry（1865―1935）が考案した。

　空気電池は空気正極として燃料電池用に開発された多孔質の薄いガス拡散電極を用い、電解液、触媒、セパレーターおよび負極活物質の亜鉛粒子などから構成されている。正極活物質を電池内に保持する必要がないので、その分負極活物質の亜鉛量を増すことができ、高容量化を図ることができる。正極反応は
　　O₂＋2H₂O＋4e^-―→4OH^-
負極反応は
　　Zn＋2OH^-―→Zn(OH)₂＋2e^-
であるので、全電池反応は
　　Zn＋1/2O₂＋H₂O―→Zn(OH)₂
であり、起電力は1.65ボルト、実際の電池電圧は1.4ボルトが得られる。正極における酸素の還元反応を促進するために、銀、二酸化マンガン、ニッケル‐コバルト複合酸化物、フタロシアニン系化合物、白金などが触媒として用いられる。また負極用の亜鉛は水素過電圧を高くして自己放電を抑制するため、ほかの金属と合金化されている。

　電解液にアルカリ水溶液を用いると空気中の炭酸ガスによる劣化があるため、弱酸性の塩化亜鉛水溶液を用いた空気亜鉛電池も開発されている。この場合の全電池反応は
　　4Zn＋2O₂＋ZnCl₂＋4H₂O
　　　―→ZnCl₂・4Zn(OH)₂
で示される。放電電圧が長時間にわたり平坦(へいたん)であり、水銀電池と互換性があるので従来水銀電池が使用されてきた補聴器などにボタン形空気亜鉛電池が用いられるようになった。なお、1993年（平成5）の日本工業規格（JIS）「アルカリ一次電池」（JIS C 8511）の改正により「水銀電池」が規格から削除され、その代替品として使用されるようになった「空気亜鉛電池」が規格に加えられた。さらに、98年には「ボタン形空気亜鉛電池」の規格がなされている。

　また、金属空気電池の一つとして亜鉛空気蓄電池もつくられているが、充電するとき必要のない空気極までも充電され劣化してしまうので、亜鉛負極の充電のみを別の電解層で行い、負極を取り替える機械的充電などが行われている。

［浅野　満］

『小久見善八編著『電気化学』（2000・オーム社）』▽『電気化学会編『電気化学便覧』（2000・丸善）』▽『電池便覧編集委員会編『電池便覧』（2001・丸善）』

[参照項目] | 金属空気電池 | 水銀電池 | 燃料電池

空気亜鉛電池の構造（ボタン形）

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)

化学辞典 第2版

空気電池
クウキデンチ
air cell

空気中の酸素を利用する一次電池．ルクランシェ電池などの一次電池では，正極活物質としてMnO₂，K₂Cr₂O₇などの酸化剤を用い，その還元反応を利用しているが，空気電池では空気中の酸素を炭素の正極に吸着させ，

O₂ ＋ 2H₂O ＋ 4e^－ → 4OH^－

なる反応を正極反応とする．正極炭素は堅炭の粉末を主剤にして，活性炭，AlCl₃，ZnCl₂などの賦活剤を加え，タールで成形して焼成し，パラフィン薄膜で電解液の浸透防止をした多孔性電極である．負極にはおもに亜鉛が用いられる．Féry空気電池は20％ NH₄Cl水溶液を電解液とするもので，ルクランシェ電池の変形と考えられる．電池反応は，次式で表され，起電力は1.4～1.45 V である．

Nieberg空気電池は20％ 水酸化ナトリウム水溶液を電解液とし，電池反応は，次式で表される．

起電力は1.4～1.5 V である．空気電池は空気中の酸素を利用するので，正極物質の占める容積を考慮する必要がなく，エネルギー密度の大きい電池作成に適している．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」

改訂新版　世界大百科事典

空気電池 (くうきでんち)
air cell

陽極に活性炭電極を使用して空気を陽極活物質とする一次電池で，陰極には亜鉛，通常，電解液には塩化アンモニウム-塩化亜鉛の混合水溶液が用いられる（苛性アルカリを用いる場合もある）。乾電池と湿電池があり，乾電池では液にデンプンを入れて糊化させる。電解液に塩化アンモニウムを用いる空気電池の起電反応は

　Zn＋2NH₄Cl＋1/2O₂─→Zn（NH₃）₂Cl₂＋H₂O

で，起電力は陽極の炭素の種類によって多少の差はあるがだいたい1.45Vである。マンガン乾電池にくらべ重量が30～40%軽い。使用時に電圧変動が少ないが大電流を取り出すのには向かず，軽負荷用として用いられている。

　燃料電池の研究から生まれた新型の空気電池として，活性炭に触媒を添加しポリフッ化エチレンのようなバインダー兼撥水（はつすい）剤で結着させた陽極，粉末亜鉛陰極，アルカリ電解液を用いたボタン形の電池が現れた。この電池は5mA/cm²程度の重負荷放電も可能で，補聴器などの携帯用電子機器の電源として有望である。
執筆者：笛木 和雄

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典

空気電池
くうきでんち
air cell

陽極として空気中の酸素を活性炭などに吸収させたものを用い，陰極として亜鉛を，電解質溶液として塩化アンモニウム，水酸化カリウムなどを用いた電池。起電力は 1.3～1.5V。マンガン乾電池に比べて低負荷で寿命が長く，電圧も少い。亜鉛空気電池のほか金属空気電池の新型のものが電気自動車用などの高エネルギー密度の電池として期待されている。

出典　ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典