(57)【要約】【課題】食塩水に対する耐食性に優れ、かつマグネシウム電池の負極活物質として利用した際に大きな起電力を得ることが可能なマグネシウム合金の開発。【解決手段】マグネシウムとカルシウムから構成される２元マグネシウム合金とし、カルシウム含有率を０．１８質量％以上、２.２６質量％以下に調整することにより、食塩水に対して耐食性が高く、かつ、負極活物質として電池に使用した際に大きな起電力を得ることが可能なマグネシウム合金となる。また、得られたマグネシウム合金を一定時間加熱後に急冷することによって、より耐食性を増した材料とすることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウムとカルシウムから構成される２元合金であって、カルシウム含有率が０．１８質量％以上、２.２６質量％以下であることを特徴とする耐食性マグネシウム合金材料。
【請求項２】
マグネシウムとカルシウムから構成される２元合金であって、加熱して一定温度で保持し、その後急冷する熱処理を加えたことを特徴とする請求項１に記載の耐食性マグネシウム合金材料。
【請求項３】
上記熱処理において、加熱温度を４５０℃以上、５１６.５℃未満とすることを特徴とする請求項２に記載の耐食性マグネシウム合金材料。
【請求項４】
上記熱処理における急冷処理によって、材料表面温度を１秒以内に４０℃以下にまで急冷したことを特徴とする請求項２又は３に記載の耐食性マグネシウム合金材料。
【請求項５】
上記熱処理における急冷処理は、４０℃以下の冷却液に被加熱材料を投入することによって行われることを特徴とする請求項２又は３に記載の耐食性マグネシウム合金材料。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の耐食性マグネシウム合金材料を負極活物質として使用する電池。
【請求項７】
マグネシウムとカルシウムから構成され、カルシウム含有率が０．１８質量％以上、２.２６質量％以下であることを特徴とする２元合金を加熱して一定温度で保持し、その後急冷する熱処理を加えて、耐食性を増すことを特徴とする耐食性マグネシウム合金材料の製造方法。
【請求項８】
上記熱処理において加熱温度を４５０℃以上、５１６.５℃未満とすることを特徴とする請求項７に記載の耐食性マグネシウム合金材料の製造方法。
【請求項９】
上記熱処理における急冷処理によって、材料表面温度を１秒以内に４０℃以下にまで急冷したことを特徴とする請求項７又は８に記載の耐食性マグネシウム合金材料の製造方法。
【請求項１０】
上記熱処理における急冷処理は、４０℃以下の冷却液に被加熱材料を投入することによって行われることを特徴とする請求項７又は８に記載の耐食性マグネシウム合金材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、食塩水に対して優れた耐食性を示し、かつ起電力が大きく、かつ生体に無害な元素のみから構成されるマグネシウム２元合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
マグネシウムは、軽量で比強度が大、資源量が膨大、細胞毒性・発がん性がないなどの優れた特性を有している。しかし、食塩水に代表される中性塩溶液に対する耐食性の悪いことが用途を拡大する上での大きな障害となっている。
【０００３】
例えば、マグネシウムの期待される用途にマグネシウム電池がある。マグネシウムは水溶液電解質を使える金属の中で、発生可能な電気量（Ah/g）とエネルギー密度（Wh/g）は最大であるため、電池の負極活物質として非常に有望な材料である。さらに、マグネシウムは軽量であり、生体毒性がないので使用時、使用後に環境問題を起すことのない材料として大きな可能性を有している。
【０００４】
しかしながら、大容量電池材料としてのマグネシウムの使用実績はほとんどない。その原因は、マグネシウム合金の食塩水に対する耐食性がきわめて悪く、使用中に溶解して性能を十分に発揮できなかったことに関係している。電池の電極材料としてマグネシウム合金の使用を検討する場合は、材料自体の食塩水に対する耐食性を増すとともに、エネルギー密度や電気量などの電気特性を考慮した合金組成とする必要がある。なお本願において、「マグネシウム電池」とは、マグネシウム空気電池、マグネシウム水電池等を含む、「マグネシウムを負極活物質とする電池」の総称を示すものとする。
【０００５】
マグネシウム電池の負極活物質に求められる重要な特性は、（１）耐食塩水性が良いこと、（２）起電力が大きい、の二点である。（１）の耐食塩水性が悪い材料を電極に使用すると、電解液として使用される食塩水に対して自然溶解（自己放電）してしまうために十分な発電を行うことができない。これまでのマグネシウム合金の中では難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）が中性電解液である食塩水に対して優れた耐食性を示すとして特許出願されているが（特許文献１）、（２）の起電力に関して、難燃マグネシウムは標準電極電位がマグネシウム（−２．３７Ｖ）よりも劣るアルミニウム（−１．６６Ｖ）を６％程度含むので、電池として取り出せる電力が減少する問題がある。
【０００６】
また、難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）を電極とするマグネシウム電池は、使用中に負極の金属イオンが溶出し、正極で酸化されることで電流を発生する。従って、使用後の廃棄物は主成分の水酸化マグネシウム（Mg(OH)2）の他に、副成分として水酸化アルミニウム（Al(OH)3）を含む。これらの水酸化物は加熱すると容易に酸化マグネシウム（MgO）と酸化アルミニウム（Al2O3）に変化する。マグネシウムとアルミニウムの水酸化物、あるいは酸化物混合粉末を、両方の成分に分離することは困難である。酸化マグネシウムはフェロシリコンを還元剤とするピジョン法などによって、容易に金属マグネシウムに還元できる。しかしながら、酸化アルミニウムの熱還元は不可能に近いので、マグネシウム電池廃棄物処理の障害になる。このように難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）は耐食性は良いが、添加元素であるアルミニウムの作用として、発生電位が低下することと、廃棄物の処理効率を低下させる問題が生じる。
【０００７】
従来のマグネシウム合金は食塩水に対する耐食性が悪いことが問題とされており、我々の実験によれば、純度９９．９５％の純マグネシウム板は室温、１０％食塩水中での１時間の腐食減量率は６．７％であり、２時間後には４４．３％まで、腐食減量が加速的に増加する。また、一般のマグネシウム合金の中で耐食塩水性が優れているとされるＡＭ６０合金（Mg-6%Al-0.3%Mn）でも、室温の１０％食塩水に２５時間漬けると１．２％の腐食減量率を示す。この腐食への対策として表面処理法が検討されてきた。特許文献２は純度９９．９％以上の純マグネシウムを酸化雰囲気５３０℃で９時間加熱することによって、表面に強固な酸化マグネシウム（MgO）の皮膜を形成することで、生体材料としての耐食性を高めている。また特許文献３はMg-Al-Mn合金あるいはMg-Al-Zn-Mn合金を射出成型した後に、酸素濃度を３０〜９９％まで高めた雰囲気中、４００℃で４〜５時間加熱して強固な酸化マグネシウム（MgO）皮膜を作る方法である。一方、特許文献４はマグネシウム合金を水により蒸気養生して厚さ１０〜２００μｍの水酸化マグネシウム膜を表面に形成することで、耐食性を高めている。これらは表面皮膜で耐食性を高める方法であって、電池電極のようにマグネシウム全体が溶解する用途には適用できない。
【０００８】
表面処理に加えて、組成を制御することでマグネシウム合金の耐食性を増す発明が多くなされてきた。たとえば特許文献５は主要な合金元素として５〜１２％のアルミニウムを含み、これにイットリウムとセリウムを添加している。また、特許文献５と同程度のアルミニウムを含むマグネシウム合金を基地組織とする耐食マグネシウム合金は数多く特許出願されている。アルミニウム以外の合金元素によって耐食性を高めた耐食性マグネシウム合金として特許文献６がある。これは０．１〜１０％の亜鉛、０．１〜２％のジルコニウム、０．１〜８％の希土類元素を含み、亜鉛と希土類元素の金属間化合物の比率を３０％以下とすることで良好な耐食性が得られるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１２−２３４７９９号公報
【特許文献２】特開２００２−２８２２９号公報
【特許文献３】特開２００２−３３２５３４号公報
【特許文献４】特開２０１０−７１４７号公報
【特許文献５】特開平５−１１７７９８号公報
【特許文献６】特開平７−１２６７９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上の先行発明は、耐食性の向上のみを目的として開発された材料、方法であって、電極として使用する場合の起電力や廃棄物処理は考慮されていない。しかし本発明が目的とする耐食塩水性マグネシウム合金は、マグネシウム電池の電極材料の用途において、中性食塩水溶液に対する耐食性と電気的な特性の両方を課題としている。したがって皮膜生成などの表面処理ではなく、合金成分と基地組織を制御することにより、合金自体の耐食性と起電力をはじめとする電気的特性の向上を目指した。このような理由から本合金が必要とする諸性は以下の４点である、（１）マグネシウム電池は電解液として濃度が数％から２０％程度の飽和食塩水を使うので、食塩水に対する耐食性が良い。（２）電池としての起電力がアルミニウム含有合金よりも高い、（３）生体や環境に有害な元素を含まず、廃棄物処理の障害にならない。（４）大気中で加熱しても発火することなく取り扱いが安全であること。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
耐食性マグネシウム合金に必要とされる上記（１）〜（４）の特性を持つ合金組成について鋭意研究を重ねた結果、カルシウムの添加量を適度に調節したマグネシウム―カルシウム２元合金は、これら４つの特性をすべて兼ね備えた合金であるとの結果を得ることが出来た。
【００１２】
本発明は、マグネシウムとカルシウムから構成される２元合金であって、カルシウム含有率が０．１８質量％以上、２.２６質量％以下であることを特徴とする耐食性マグネシウム合金材料である。
【００１３】
カルシウム含有率が０．４６質量％以上、１．６５質量％以下であることを特徴とする耐食性マグネシウム合金材料であるとより好ましい。
【００１４】
この材料を一定温度で加熱・保持し、その後急冷する熱処理を加えることにより、さらに耐食性を増すことができる。 
【００１５】
その熱処理の際には、加熱温度を４５０℃以上、５１６.５℃（Mg-Ca合金の溶融温度）未満とすることが好ましい。
【００１６】
また、加熱温度を５００℃以上、５１６.５℃（Mg-Ca合金の溶融温度）未満とすることがより好ましい。
【００１７】
上記熱処理における急冷処理においては１秒以内に材料表面温度を４０℃以下にまで急冷することが望ましい。
【００１８】
上記急冷処理は、４０℃以下の冷却液に被加熱材料を投入することによって行われることが望ましい。
【００１９】
電解質として食塩水を使用している電池においては、この耐食塩水性マグネシウム合金材料を負極活物質として利用することにより高性能な電池とすることができる。
【００２０】
また、マグネシウムとカルシウムから構成され、カルシウム含有率が０．１８質量％以上、２．２６質量％以下であることを特徴とする２元合金を加熱して一定温度で保持し、その後急冷する熱処理を加えて耐食性を増すことによって目的とする耐食性マグネシウム合金材料を製造することが可能である。 
【００２１】
また、カルシウム含有率が０．４６質量％以上、１．６５質量％以下として、目的とする耐食性マグネシウム合金材料を製造することがより好ましい。
【００２２】
得られた材料を一定温度で加熱・保持し、その後急冷する熱処理を加えることにより、さらに耐食性を増した耐食性マグネシウム合金材料を製造することができる。 
【００２３】
その熱処理の際には、加熱温度を４５０℃以上、５１６.５℃（Mg-Ca合金の溶融温度）未満とすることが好ましい。
【００２４】
また、加熱温度を５００℃以上、５１６.５℃（Mg-Ca合金の溶融温度）未満とすることがより好ましい。
【００２５】
上記熱処理における急冷処理においては１秒以内に材料表面温度を４０℃度以下にまで急冷することが望ましい。
【００２６】
上記急冷処理は、４０℃以下の冷却液に被加熱材料を投入することによって行われることが望ましい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のマグネシウム-カルシウム２元合金は純マグネシウムやアルミニウム含有マグネシウム合金に勝る耐食塩水性と、マグネシウム電池の負極活物質としての優れた電気特性を有し、併せて難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）と同等の難燃性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】０．１８〜５質量％カルシウムを含むマグネシウム２元合金の、鋳放し材と熱処理材の腐食減量率（％）を示す表
【図２】図１の鋳放し材のカルシウム量と腐食減量率の関係を示す図
【図３】図１の熱処理材のカルシウム量、熱処理温度と腐食減量率の関係を示す図
【図４】マグネシウム-カルシウム２元平衡状態図
【図５】食塩水を電解液とするマグネシウム-カルシウム２元合金の開放起電力とカルシウム含有率の関係を示す図
【図６】難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）を負極とする電池の発電特性
【図７】マグネシウム-カルシウム合金（Mg-1.13Ca）を負極とする電池の発電特性
【図８】Mg-1.13Caを負極とする電池の負荷抵抗を変えた場合に発生する電圧と電流の関係
【図９】Mg-1.13Caを負極とする電池の負荷抵抗を変えた場合のエネルギー密度と電気量の関係
【図１０】マグネシウム電池の負荷抵抗と電気量の関係
【図１１】マグネシウム電池の負荷抵抗とエネルギー密度の関係
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図１〜図１１によって本発明を実施する形態を説明する。
【００３０】
マグネシウムに０．１８、０．４６、１．１３、１．６５、２．２６、３．０２、５．０１質量％のカルシウムを含む２元合金を溶解、鋳造した。これらの試験片、各４組を３５×３５×５ｍｍに成型した。このうち一組は鋳放しのままで腐食試験に供し、他は電気炉中、４００℃、４５０℃、５００℃で一時間空気中加熱をした後、２５℃の水中に投入して急冷した。なお、一般のマグネシウム合金を空気中４００℃〜５００℃で加熱すると発火し、これを水中に投入することは水素爆発を起こす危険性が大きい。しかし本発明の合金はカルシウムの燃焼防止効果によって、加熱時の発火も、急冷時の水素発生も生じない。加熱・急冷後の試験片表面の外見は鋳放し材と同様であって、明らかな酸化物（白色の酸化マグネシウム膜）の付着は認められなかった。これらの試験片を、（１）１０％食塩水による腐食試験、（２）１０％食塩水を電解液とする起電力測定、（３）マグネシウム空気電池電極としての発電特性試験に供して、それらの特性を評価した。
【００３１】
次に本発明の詳細を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は明細書の全体に記載される技術思想によって限定されるものであり、本実施例によってのみ限定されるものでないことは理解されるべきことである。
【実施例１】
【００３２】
カルシウム含有率が異なる鋳放し、および熱処理試験片を、それらの底面が容器底面から５ｍｍ離れるように固定し、濃度１０質量％の食塩水７０ｍｌ中に室温で２５時間静置した。食塩水の濃度である１０質量％は、マグネシウム電池の電解液の食塩水濃度を想定し、その電解液中における耐食性を確かめることを目的として設定しているが、この濃度での耐食塩水性が確かめられれば、より塩分濃度の低い生体内においても十分な耐食塩水性があることを確かめることができる。各試験片は微量の水素を発生しながら溶解して、腐食の程度に応じて表面に腐食孔と腐食生成物である水酸化マグネシウムを生じた。腐食試験終了後に試験片表面をブラシで軽くこすって付着物を除去し、乾燥後に重量変化率を測定した。その結果を図１の表に示す。この図のマイナスの値は重量減少を示し、プラスの値は重量が増加したことを示している。この重量増加は腐食生成物の付着による。図１の測定値の中から、鋳放し（As  Cast）材について、全部の試験片のカルシウム含有率と腐食減率の関係を図２に示す。腐食減量率は２．２６質量％カルシウムから急に増加している。そこで、カルシウム量２．２６質量％以下の腐食減量率が小さい範囲を見やすく拡大した、鋳放し材と熱処理材の腐食減量率を図３に示す。
【００３３】
図１、図２が示すように、Ｍｇ−Ｃａ合金試験片の鋳放し材は、カルシウム含有率が１．６５質量％以下の試験片は腐食減量率が１％以下であるが、カルシウム含有率が２.２６質量％を超えるあたりから、食塩水による腐食が増え始め、５．０１質量％では腐食率が３０％を超えて、食塩水に対する腐食量が著しく増加する。よって、カルシウム含有率を０．１８質量％以上、２．２６質量％以下としたマグネシウムーカルシウム２元合金とすることで、耐食塩水性の高いマグネシウム合金とを得ることができ、より好ましくは、カルシウム含有率を０．４６質量％以上、１．６５質量％以下とすることにより、さらに耐食塩水性のすぐれたマグネシウム合金とすることができる。
【００３４】
熱処理の効果を示す図１の結果のように、熱処理材の腐食特性は加熱温度によって大きな差が生じた。４００℃熱処理材では、カルシウム含有率が０．１８質量％および０．４６質量％の試験片が腐食減量を示したが、他は腐食によって重量が増加している。これは、深い腐食孔が生じて、その中の腐食生成物（水酸化マグネシウム）が除去できなかったことによると考えられる。３．０２質量％の試験片は１２％以上の大きな重量増加を示した。これは試験片端面に腐食割れが生じて、内部に多量の腐食生成物が生じた結果による。また、４５０℃熱処理試験片は、０．１８質量％の試験片のみが鋳放し試験片よりも大きな腐食減量を示し、他は鋳放し試験片の腐食減量のほぼ半分程度に改善されている。３．０２質量％の試験片のみは腐食減量が鋳放し材の２０分の一に減っている。さらに５００℃熱処理試験片は４５０℃熱処理試験片よりも、すべてのカルシウム含有率組成において腐食減量が減っている。
【００３５】
このように４５０℃以上に加熱・保持後、急冷熱処理を施すと、マグネシウム-カルシウム２元合金の耐食塩水性を大幅に改善することができ、特に５００度を超えた温度（ただし融点（＝５１６．５℃）未満の温度であること）での熱処理には大きな効果があることがわかった。０．１８質量％カルシウム試験片の熱処理効果が他試験片よりも少なかった原因は、カルシウム量が少なくて試料自体の耐酸化性が悪かったためと考えられる。
【００３６】
次に、図４に示すマグネシウム-カルシウム状態図によって、熱処理の効果を考察する。図４によればMg-Ca合金は５１６℃において０．８２原子％Ca（１．３６質量％Ca）の時に、もっとも広範囲なマグネシウム単一相となる。従って４５０℃以上の加熱によってカルシウムの全量がマグネシウム相に固溶して、この状態が水冷によって室温までもたらされたと考えられる。単一相の場合は食塩水中での局部電池形成がないので、耐食塩水性は向上する。しかし４００℃以下ではカルシウムの一部が結晶粒界に金属間化合物（Mg2Ca）として析出した結果、耐食塩水性が低下したと考えられる。なお本明細書において、室温とは一般的な生活環境にて想定される温度を示し、具体的には０℃〜４０℃程度の範囲を示すものとする。
【実施例２】
【００３７】
次に、カルシウム含有率による起電力の変化を、６質量％のアルミニウムを含む難燃マグネシウムと比較した。腐食特性と異なり、起電力は合金組成に依存する量であり、熱処理の影響は少ないので鋳放し材のみについて測定した。実施例１と同じサイズの試験片に対して、１０％食塩水を電解液、炭素を正極、マグネシウム合金を負極として、開放状態の起電力を各試験片について測定した。対比試験片の難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）の起電力１．８０Ｖ（基準）に対して、カルシウム含有率（質量％）が１．１３％、２．２６％および３．０２％に増すと、起電力は１．８５Ｖ（＋２．８％）、および１．９１Ｖ（＋６．１％）に増加した。しかしカルシウムを５．０１％に増すと起電力は１．８３Ｖ(＋１．７％)の増加にとどまった。この結果を図５に示す。このように２％までのカルシウム添加は６質量％アルミニウムを含む難燃マグネシウム合金よりも高い起電力が得られた。
【実施例３】
【００３８】
マグネシウム-カルシウム２元合金を負極とする電池の発電特性を、難燃マグネシウム負極（Mg-6Al-2Ca）と比較した。１０％食塩水を電解液として、正極は多孔質の炭素極（７ｃｍ×１８ｃｍ）を用い、これから０．５ｃｍ離してマグネシウム電極を固定した。図６に難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）を負極として、負荷抵抗が１．５７Ωの場合に発生する電圧と、負荷抵抗に流れる電流を２４時間（１４４０分間）測定した結果を示す。測定開始１３時間（７８０分）までは発生電圧１．２Ｖ、電流０．８Ａ程度のほぼ一定値を保ったが、その後、１１時間で電圧は１Ｖに、電流は０．６５Ａに徐々に低下した。この時に測定された電気量（負極１ｇが発生した総電流）は１．０３Ah/gであり、エネルギー密度（負極１ｇが発生した総電力）は１．１９Wh/gであった。
【実施例４】
【００３９】
次に負極として、マグネシウムーカルシウム合金（Mg-1.13Ca）を５００℃―１時間加熱後に水冷した電極を使用し、負荷抵抗の値を４段階で変化させた以外は実施例３と同じ条件でマグネシウム電池の発電特性を測定した。この測定では最長１４１時間（８４６０分）の連続実験を行なった。電池の発電特性は負荷抵抗の値によって大きく変化するので、この実験では負荷抵抗を０．６８、１．１８、２．４０、１９．９Ωの４段階に変化させて実験を継続した。この４回の実験における電圧測定の結果を図７に示す。また、各測定において発生した電圧の平均と、電流の平均の関係を図８に示す。さらに、各測定で得られた電気量（Ah/g）とエネルギー密度（Wh/g）の関係を図９に示す。
【００４０】
図７に示すように、負荷抵抗が高い場合は発生電圧は高く、その持続時間も長い。しかし負荷抵抗が小さくなると、発生電圧は低下し、その持続時間も短くなっている。０．６８、１．１８、２．４０、１９．９Ωの実験開始時近傍の発生電圧はそれぞれ、１．０６Ｖ、１．１８Ｖ、１．２７Ｖ、１．３８Ｖであったが、その持続時間は約１０００分、４０００分、５５００分、８５００分以上と負荷抵抗の値とともに大きく変化している。
１９．９Ωと高い場合は抵抗を流れる電流が少なくて、負極の溶解量も少ないので、発生電圧は測定全期間の間１．３８Ｖとほぼ一定であった。
【００４１】
各測定における平均電圧と、平均電流の関係を示す図８によれば、負荷抵抗が０．６８〜２．４０Ωの間での平均電流は０．４３〜０．５３Ａと大きな差はない。負荷抵抗が１９．９Ωになると平均電流は０．０７Ａと著しく少なくなり、この時の発生電圧は図７に示されるようにほぼ一定になる。このように発生電圧が電流によって大きく変化した原因として、電解液である塩水の電気抵抗の影響が考えられる。今回の実験では濃度１０％の食塩水を用いた。食塩水の濃度を上げると電気抵抗は減少して抵抗による損失は減るが、負極の腐食速度が増す問題がある。
【００４２】
マグネシウム電池の負荷抵抗を変化させた場合に取り出した電気量とエネルギー密度の間には、図９のようにほぼ直線的な正の比例関係が見られた。負荷抵抗が０．６８Ωと低い場合の電気量とエネルギー密度はそれぞれ１．１５Ah/g、０．８７Wh/gであるが、負荷抵抗が１９．９Ωに増すとそれは１．６１Ah/gと２．１７Wh/gに増加している。純マグネシウムから得られる理論電気量は２．２９Ah/gなので負荷抵抗１９．９Ωの場合は７０．３％の電気量をとり出すことができた。
【００４３】
難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）と、本発明によるマグネシウムーカルシウム合金（Mg-1.13Ca）熱処理材を負極とするマグネシウム電池の電気量とエネルギー密度を比較した。難燃マグネシウム（Mg-6Al-2Ca）を負極とする測定は図６に示すように負荷抵抗１．５７Ω、測定時間は電池特性がほぼ一定に保たれる２４時間であった。一方、本発明によるマグネシウムーカルシウム合金（Mg-1.13Ca）熱処理材を負極とするマグネシウム電池の測定は図７に示すように負荷抵抗も、測定時間も難燃マグネシウムの場合とは異なる。そこで負荷抵抗の値に対して、電気量、エネルギー密度の変化がほぼ直線的に変化する０．６８〜２．４０Ωの間の測定値を難燃マグネシウムの測定値と比較した。電気量の比較を図１０に示し、エネルギー密度の比較を図１１に示す。図１０によれば、本発明によるマグネシウムーカルシウム合金熱処理材の１．５７Ω負荷での電気量は１．３Ah/g程度であるが、難燃マグネシウムの場合は１．０３Ah/gと７９％程度であった。また、図１１によれば、本発明によるマグネシウムーカルシウム合金熱処理材の１．５７Ω負荷でのエネルギー密度は１．２２Wh/g程度であるが、難燃マグネシウムの場合は１.１９Wh/gと９７％程度であった。これらの結果から、本発明によるグネシウムーカルシウム合金熱処理材を負極とする電池の発電特性は、難燃マグネシウムを負極とする場合よりも優れた結果が得られることが明らかである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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