図解まるわかり 電池のしくみ

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 ルクランシェ電池、二酸化マンガン、塩化アンモニウム

マンガン乾電池につながる

電池の開発

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ダニエル電池の欠点を改善

ダニエル電池には、電解液中のイオン濃度によって反応が停止するとい

う欠点がありました。そこで1866 年にジョージ・ルクランシェ（仏）は、

安価で長時間使えるルクランシェ電池を発明しました。この電池は電信、

電話用として普及し、今日のマンガン乾電池のもととなります。

長く使える電池の誕生とその欠点

ルクランシェ電池の負極は、従来の電池と同様に亜鉛を用います。正極

には素焼きの容器など、細孔が非常に多く空いた多孔質容器に、二酸化マ

ンガンの粉末を詰め、炭素棒を差し込んだものを使います。この炭素棒は

電子をよく導くためのものです（図 1-22）。これらを電解液の塩化アンモ

ニウムに浸すと、負極では亜鉛が溶けてZn（NH

3

）

2

Cl

2

が生成されます。

そのためダニエル電池と違って、亜鉛イオンの濃度過剰による反応停止

はなくなり、電池の持続時間が長くなりました。負極から移動してきた電子

により、正極の二酸化マンガンは、オキシ水酸化マンガンへ、つまり+4 価

から +3 価へと還元反応が起こります（図1-23）。

負極：Zn＋2NH

4

Cl→Zn(NH

3

)

2

Cl

2

+2H

+

+2e

-

正極：MnO

2

＋H

＋

＋e

-

→MnOOH

正極の反応の途中で水素が発生しますが、二酸化マンガンにすぐに吸収

されて水となり分極が妨げられ（減極）、ここでも電池の長時間使用が実

現しました。また亜鉛板に水銀をコーティングすることで水素発生をおさ ...