"陽極材料の粒子;および陽極材料の該粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた導電性材料;を含む電気化学電池で用いるための複合陽極材料。該導電性材料が陽極材料の該粒子内に全体的に埋め込まれた請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料が金属を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料がニッケルを含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料がニッケル合金を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料が銅を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料が銅合金を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料が酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物およびホウ化物からなる群から選択される少なくとも1つの材料を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料が炭素および黒鉛からなる群から選択される少なくとも1つの材料を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料が酸化銅、酸化コバルトおよび酸化インジウムスズからなる群から選択される少なくとも1つの材料を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該導電性材料が少なくとも1つの粒子を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該少なくとも1つの粒子が細長い請求項11に記載の複合陽極材料。該少なくとも1つの粒子が実質的に球形である請求項11に記載の複合陽極材料。該少なくとも1つの粒子が繊維である請求項11に記載の複合陽極材料。該少なくとも1つの粒子が約10ミクロン未満の平均長を有する請求項11に記載の複合陽極材料。該少なくとも1つの粒子が約1.0ミクロン未満の平均直径を有する請求項11に記載の複合陽極材料。該導電性材料が導電性ネットワークを含む請求項1に記載の複合陽極材料。該陽極材料が水酸化ニッケル材料を含む請求項1に記載の複合陽極材料。該水酸化ニッケル材料が、Al、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、F、Fe、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Pb、Pr、Ru、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Te、Ti、YおよびZnからなる群から選択される少なくとも1つの修飾材を含む組成的および構造的に秩序が乱れた多相水酸化ニッケルホストマトリックスを含む請求項18に記載の複合陽極材料。該水酸化ニッケル材料ホストマトリックスが、Al、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、F、Fe、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Pb、Pr、Ru、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Te、Ti、YおよびZnからなる群から選択される少なくとも3つの修飾材を含む請求項19に記載の複合陽極材料。該水酸化ニッケル材料が、当該プレートの回りに取りこまれた少なくとも1つの化学修飾材を持つ空間的に配置されたプレートを含む多結晶ガンマ相単位格子を含む少なくとも1つの多結晶ガンマ相を含む多相構造を有する固溶体水酸化ニッケル材料、該プレートは2酸化状態および3.5、またはそれより大きな酸化状態に対応するある範囲の安定なシート間距離を有し、および該多相構造を促進するための該固溶体水酸化ニッケル材料に取り込まれた少なくとも3つの組成修飾材:を含む請求項18に記載の複合陽極材料。該少なくとも1つの化学修飾材の1つがAl、Ba、Ca、Co、Cr、Cu、F、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、SrおよびZnからなる群から選択される請求項21に記載の複合陽極材料。該少なくとも3つの組成修飾材が金属、金属酸化物、金属酸化物合金、金属水素化物および金属水素化物合金からなる群から選択される請求項21に記載の複合陽極材料。該少なくとも3つの組成修飾材がAl、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、In、LaH3、Mn、Ru、Sb、Sn、TiH2、TiO、Znからなる群から選択される請求項21に記載の複合陽極材料。該少なくとも3つの組成修飾材の1つがAl、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、In、LaH3、Mn、Ru、Sb、Sn、TiH2、TiO、Znからなる群から選択される請求項22に記載の複合陽極材料。該少なくとも3つの組成修飾材の1つがCoである請求項21に記載の複合陽極材料。該少なくとも3つの組成修飾材の2つがCoおよびZnである請求項21に記載の複合陽極材料。該少なくとも3つの組成修飾材がAl、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、In、LaH3、Mn、Ru、Sb、Sn、TiH2、TiO、Znからなる群から選択される請求項22に記載の複合陽極材料。該水酸化ニッケル材料が秩序が乱れた材料であって、iアモルファス;ii微結晶;iii長い範囲の組成秩序を欠く多結晶;iv該アモルファス、微結晶または多結晶構造のいずれかの組合せからなる群から選択される少なくとも1つの構造を有する請求項21に記載の複合陽極材料。該水酸化ニッケル材料が、アルファ、ベータおよびガンマ相領域が個々にまたは組み合わされて存在することができる複数または混合相を含む構造的に乱れた材料であって、該水酸化ニッケルが導電性表面およびより高い導電率の繊維状領域を有する請求項21に記載の複合陽極材料。該水酸化ニッケル材料が該少なくとも3つの組成修飾材または該少なくとも1つの化学修飾材の5ないし30原子パーセントを含有し、電子伝導率を供する請求項21に記載の複合陽極材料。該水酸化ニッケル材料が該少なくとも3つの組成修飾材または該少なくとも1つの化学修飾材の10ないし20原子パーセントを含有する請求項21に記載の複合陽極材料。該少なくとも3つの組成修飾材が該水酸化ニッケル材料に取り込まれて大きな微結晶の形成を破壊する請求項21に記載の複合陽極材料。陽極材料の粒子、および陽極材料の該粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた導電性材料を含む複合陽極材料の製法であって、金属イオン溶液、苛性アルカリ溶液および該導電性材料を合わせ、それにより該複合陽極材料を含めた沈殿溶液が形成される、工程を含むことを特徴とする方法。該合わせる工程が、該導電性材料を該金属イオン溶液と混合して懸濁液を形成させ、および該懸濁液を該苛性アルカリ溶液と混合する、工程を含む請求項34記載の方法。該合わせる工程がさらに、水酸化アンモニウム溶液を該金属イオン溶液と混合して金属アミン複合体溶液を形成する、工程を含む請求項35に記載の方法。該水酸化アンモニウムの該混合工程が、該導電性材料と該金属イオン溶液との混合工程の前に起こる請求項36に記載の方法。該水酸化アンモニウムの該混合工程が、該導電性材料と該金属イオン溶液との混合の該工程と同時に起こる請求項36に記載の方法。該水酸化アンモニウムの該混合工程が、該導電性材料および金属イオン溶液を混合する該工程の後であるが、該苛性アルカリ溶液と該懸濁液とを混合する該工程の前に起こる請求項36に記載の方法。該水酸化アンモニウムの該混合工程が該苛性アルカリ溶液と該懸濁溶液を混合する該工程と同時に起こる請求項36に記載の方法。該方法がさらに該複合陽極材料を該沈殿溶液から分離する工程を含む請求項34に記載の方法。該方法がさらに該複合陽極材料を脱イオン水で洗浄する工程を含む請求項41に記載の方法。該方法がさらに該複合陽極材料を苛性アルカリ溶液で洗浄する工程を含む請求項41に記載の方法。該金属イオン溶液がニッケルイオンおよびマンガンイオンからなる群から選択される1以上の元素の金属イオンを含む請求項34に記載の方法。該金属イオン溶液がさらにAl、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Pb、Pr、Ru、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Te、Ti、YおよびZnからなる群から選択される1以上の元素の金属イオンを含む請求項44に記載の方法。該金属イオン溶液が金属硫酸塩および金属硝酸塩およびその混合物からなる群から選択される請求項34に記載の方法。該金属イオン溶液がAl、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Pb、Pr、Ru、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Te、Ti、YおよびZnからなる群から選択される1以上の元素の金属イオンを含む請求項46に記載の方法。該金属イオン溶液がニッケルイオンを含む請求項34に記載の方法。該金属イオン溶液がマンガンイオンを含む請求項34に記載の方法。陽極材料の粒子、および陽極材料の該粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた核形成粒子、を含む複合陽極材料。該核形成粒子が、該材料の電導率が増加するように陽極材料の該粒子の微結晶を配向させる請求項50に記載の複合陽極材料。該核形成粒子が該材料の電導率を増加するように陽極材料の該粒子の微結晶の平均サイズを決定する請求項50に記載の複合陽極材料。該核形成粒子が、該材料の電導率を増加させるように陽極材料の該粒子の微結晶の平均形状を決定する請求項50に記載の複合陽極材料。少なくとも部分的に埋め込まれた核形成粒子をその中に有する陽極材料の粒子を含む複合陽極材料の生産方法であって、金属イオン溶液、苛性アルカリ溶液および該核形成粒子を合わせ、それにより該複合陽極材料を含めた沈殿溶液が形成される、工程を含むことを特徴とする該方法。該合わせる工程が、該金属イオン溶液および該核形成粒子を混合し、それにより、該金属イオン溶液中の該核形成粒子の懸濁液を形成させ、および該苛性アルカリ溶液を該懸濁液と混合する、工程を含む請求項54に記載の方法。該合わせる工程がさらに、水酸化アンモニウム溶液を該金属イオン溶液と混合して金属アミン複合体溶液を形成する、工程を含む請求項55に記載の方法。約0.22オーム-グラム未満の電荷移動抵抗性によって特徴づけられる陽極材料。該電荷移動抵抗性が約0.20オーム-グラム未満である請求項57に記載の陽極材料。本発明の目的は、増大した導電性を有する陽極のための活物質を提供することにある。この目的および他の目的は、電気化学電池で使用される複合陽極材料によって満足される。該材料は陽極材料の粒子、および陽極材料の該粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた導電性材料を含む。該導電性材料はニッケル粒子のような金属粒子であり得る。この目的および他の目的は、陽極材料の粒子および陽極材料の該粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた導電性材料を含む複合陽極材料の製法によって満足され、該製法は、金属イオン溶液、苛性アルカリ溶液および導電性材料を合わせ、それにより、複合陽極材料を含む沈殿溶液が形成される工程を含む。該合わせる工程は、導電性材料を金属イオン溶液と混合して懸濁液を形成し、懸濁液を苛性アルカリ溶液と混合する工程を含むことができる。この目的および他の目的は、陽極材料の粒子、および陽極材料の該粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた核形成粒子を含む複合陽極材料によっても満足される。この目的および他の目的は、その中に少なくとも部分的に埋め込まれた核形成粒子を有する陽極材料の粒子を含む複合陽極材料の製法によっても満足され、該方法は、金属イオン溶液、苛性アルカリ溶液および核形成粒子を合わせ、それにより、複合陽極材料を含む沈殿溶液が形成される工程を含む。該合わせる工程は、金属イオン溶液および核形成粒子を混合し、それにより金属イオン溶液中の核形成粒子の懸濁液を形成させ、次いで苛性アルカリ溶液を該懸濁液と混合する工程を含むことができる。本発明の複合電極材料は、電極の現実的な商業化に必要な改良されたパワーおよび放電速度を提供することができる。本発明者らは、電気化学的電池で使用される陽極材料における改良および該改良された材料の製法を見出した。本明細書においては、電気化学的電池で使用される複合陽極材料を開示する。一般に、複合陽極材料は陽極材料の粒子、および陽極電極材料の該粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた導電性材料を含む。該導電性材料は、陽極材料の該粒子内に全部埋め込まれても良い。一般に、該導電性材料は電気伝導性であるいずれかの材料である。好ましくは、導電性材料は、複合陽極材料の導電率が陽極活物質単独の導電率よりも大きくなるように選択される。導電性材料は金属を含んでも良い。使用できる金属の例は限定されるものではないが、ニッケル、ニッケル合金、銅および銅合金を含む。好ましくは、金属はニッケルである。本明細書で用いるように、ニッケルとは実質的に純粋にニッケルをいう。また、本明細書で用いるように、銅とは実質的に純粋な銅をいう。ニッケルはd-軌道からなる原子立体配置を有することに注意されたい。理論に拘束されるつもりはないが、d-軌道はニッケル材料を囲む陽極活物質に影響し得ると考えられる。導電性材料は酸化物、窒化物、炭化物、ケイ化物およびホウ化物からなる群から選択される材料を含み得る。導電性材料は炭素または黒鉛を含み得る。導電性材料は酸化銅、酸化コバルトまたは酸化インジウムスズを含み得る。導電性材料は、陽極材料の粒子に少なくとも部分的に埋め込まれた少なくとも一つの導電性粒子の形態であり得る。好ましくは、導電性粒子は金属である。より好ましくは導電性粒子はニッケル粒子である。図1は、本発明の複合材料の実施態様の、10,000×の倍率の顕微鏡写真を示す。この実施態様において、複合材料は陽極材料1の粒子、および陽極材料1の該粒子に全部埋め込まれたニッケル粒子3を含む。導電性材料は、陽極材料の粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた複数の導電性粒子を含み得る。該複数の導電性粒子は相互に離すことができる。あるいは、粒子の少なくともいくつかは他のものに接触して粒子の導電性ネットワークを形成することができる。導電性粒子は種々の形状およびサイズを有することができる。例えば、該粒子は実質的に球形であり得る。別法として、該粒子は細長くすることができ、ここに一つの寸法はもう一つの寸法よりも長い。例えば、該粒子は楕円体または円柱であり得る。同様に、該粒子は糸様繊維の形態であり得る。これらの細長い粒子は、約10ミクロン未満であるかそれと同等である平均長さを有することができる。同様に、それらは約1.0ミクロン未満またはそれと同等の平均直径を有することができる。これらのサイズは単なる参照点であり、本発明の範囲内で変化することができる。導電性粒子の例はINCOT-210ニッケル粒子である。INCOT-210ニッケル粒子は、約0.9ミクロンの平均サブミクロンのフィッシャー直径、cm3当たり約0.6gの見かけ密度、および約1.75m2/gのBETを持つ粒子形態を有する。導電性材料は導電性ネットワークの形態を取り得る。導電性ネットワークは種々のトポロジーを有し得る。導電性ネットワークの1つの例は、導電性粒子、繊維、ストランド等の相互結合によって形成され得る格子構造である。導電性ネットワークのもう1つの例は図2に示される分岐樹-様構造である。導電性ネットワーク3Aは、活性な陽極粒子1全体から分岐する。導電性ネットワークのもう1つの例は、1以上の炭素ナノチューブおよび/またはフラーレンを含むものである。理論に拘束されるつもりはないが、本発明者らは、図1に示されたニッケル粒子3のような埋め込まれた導電性材料は複合材料において2つの可能な役割の一方または双方を演じると考える。まず、本発明者らは、導電性材料は陽極活物質を通じて電子伝導経路として働き、それにより、活物質の使用可能な容量を増加させると考える。内部の導電経路は活物質内のイオン輸送を改良し、活物質を通じての輸送距離を低下させおよび/または微結晶経路の配列を最適化することによって、活物質の一部が電気的に隔離されるのを妨げる。本発明者らは、ニッケル電極反応を1電子以下と同等の容量に限定する1つの因子は、水酸化ニッケル活物質の過小利用であると考える。過小利用は、活物質に隣接する高度に抵抗性の水酸化ニッケルNiOH2材料の形成による酸化されたオキシ水酸化ニッケルNiOOH材料の電子的隔離、および電解質から離れた電極の内部の一部へのイオンの貧弱な輸送によって引き起こされると考えられる。本発明はかかる電子的隔離およびイオン輸送の制限を克服する。よって、本発明においては、活物質の電子的隔離は、水酸化ニッケル粒子の内部に電子伝導経路を設けることによって軽減され、または回避される。これは、より抵抗性の減少した水酸化ニッケル材料による活物質の隔離を低下または防止する付加的電子経路を可能とする。ニッケル粒子3のような伝導性材料が演じることができる第2の役割は、水酸化ニッケル微結晶の成長のための核形成部位のそれである。水酸化ニッケル材料の粒子は微結晶を含み、ニッケル粒子3は核形成粒子すなわち、水酸化ニッケル微結晶の成長のための核形成部位として挙動する。核形成部位として、ニッケル粒子3は、水酸化ニッケル微結晶を配向させ得る。というのは、それらは沈殿の間にニッケル粒子上に沈積するからである。さらに、ニッケル粒子3は水酸化ニッケル微結晶のサイズおよび/または形状にも影響し得る。各水酸化ニッケル粒子は、微結晶の境界内に改良された結晶学的配向を有し得る多くの非常に小さな微結晶からなる。典型的な水酸化ニッケル粒子におけるプロトン伝導性すなわち、プロトンの伝導性は、1微結晶内での伝導および2隣接する微結晶間の粒界を横切っての伝導によって支配される。微結晶サイズがあまりにも大きいと、十分に放電した水酸化ニッケルは、一つの空格子点からもう一つの空格子点ヘ飛び移るプロトンを供するための初期充電電流のための粒界に生じた十分な空格子点を有しない。よってこのような大きいサイズの結晶は相対的に貧弱な伝導性を供する。微結晶サイズがあまりにも小さいと、プロトンが横切って飛び移るためのあまりにも多くの粒界の空格子点の存在のため、隣接する結晶格子伝導ネットワークは整列せず、プロトン伝導性はそれにより妨げられる。適当な数の粒界空格子点が存在する最適微結晶サイズが存在する。これらの後者の材料において、適当な微結晶間伝導が起こるのに十分な空格子点が存在し、プロトンは、次いでそれが侵入する微結晶を通じての適当な伝導経路に従う十分な余裕を有する。水酸化ニッケル材料の適当な微結晶サイズに加えて、微結晶は高度に伝導性であるべき適当な配位を要すると考えられる。すなわち、もし一つの微結晶からもう一つの微結晶への微結晶配位に断続があると、低抵抗電流のために不適切に配向した微結晶は当該材料の抵抗性を支配するであろう。逆に、もし微結晶の全てが適切に配向すれば、水酸化ニッケル材料の導電率は増加し得る。本発明者らは、ニッケル粒子3がこの高度に伝導性の向きに水酸化ニッケルの微結晶をそれが沈積するに従って優先的に配向させることができ、従って、水酸化ニッケルはランダムに沈積した水酸化ニッケルよりも高いプロトン伝導性を有する。このように、核形成部位の添加は微結晶のサイズおよび/または形状を変化させる可能性がある。ランダム沈積において、微結晶は球状の形状を有するであろうと予測されるが、本発明において、微結晶はよりほそ長い形状を有し得る。理論に拘束されるつもりはないが、プロトン伝導は水酸化ニッケルの101軸に沿うのが優先する可能性がある。核形成部位の役割は、微結晶境界への101面に沿っての距離を低下させること、または伝導を増強するための一つの微結晶から他の微結晶に101面を向けることであろう。よって、本発明の別の実施態様は、水酸化ニッケルのように陽極活物質の粒子、および陽極材料の粒子内に少なくとも部分的に埋め込まれた核形成粒子を含む複合陽極材料である。核形成粒子は電気的伝導材料である必要はない。その代わりに、核形成粒子は陽極材料から形成される微結晶の成長のための核形成部位を供することが必要であるにすぎない。前述したように、核形成部位の添加は、材料の導電性が増加するように、陽極材料の沈積した微結晶を配向させ得る。核形成部位が、微結晶を配向させ、並びに微結晶の平均サイズおよび/または形状を決定して材料の伝導性を増加させるための適当な沈積表面を供することができる。核形成粒子はいずれかの特別の形状、サイズまたはトポロジーに限定されない。形状の例は限定されるものではないが、実質的に球形、実質的に平坦、細長、円柱状、楕円体、繊維-様、四角、長方形等を含む。同様に、核形成粒子の表面は、陽極材料結晶の成長を行うように変化させることができる。例えば、核形成粒子は部分的にエッチングして、粗い表面または酸化物のない表面いずれかを供することができる。さらに、単一核形成粒子を有し、陽極材料の結晶の成長用の表面としても作用するより複雑なトポロジーを有する核形成構造を供することも可能であろう。例えば、核形成構造は複数の連結した核形成粒子であり得る。核形成構造は、マトリックス、スクリーンまたはフォームのような格子の形態を有しえる。核形成構造は図2に示された伝導性ネットワークのそれと同様のトポロジーを有し得る。同様に、核形成構造は、結晶の成長を適当に配向させ、および/または結晶のサイズおよび/または結晶の形状を適当に決定することによって陽極材料の導電性を増加させるのに十分なトポロジーを有し得る。本発明で使用される陽極活物質は当該分野で公知のいずれのタイプの陽極材料であっても良い。その例は水酸化ニッケル材料および水酸化マンガン材料を含む。いずれの種類および全ての種類の水酸化ニッケルまたは陽極材料も一般に使用できることは本発明の精神および意図内のものである。コバルトを含まない純粋な水酸化ニッケル、商業的適用のための貧弱な導電性を持つ材料でさえ、本明細書で記載する内部に埋め込まれたニッケル粒子または繊維を介して活力のある陽極材料に変換することができる。水酸化ニッケル材料は秩序が乱れた材料であり得る。秩序の乱れた材料の使用は、局所的および中間範囲の秩序を作り出すことによって材料の特性の永久的な改変を可能とする。一般的な原理は、出典明示してその内容を本明細書の一部とみなす米国特許第5,348,822号に議論されている。水酸化ニッケル材料は組成的に乱れ得る。本明細書で用いる組成的に乱れたとは、この材料が少なくとも1つの組成修飾材および/または化学的修飾材を含有することを意味するように特別に規定する。また、水酸化ニッケル材料は構造的にも乱れ得る。本明細書で用いる構造的に乱れたとは、材料が導電性表面およびより高い導電性の繊維状領域を有し、さらに、材料が、アルファ、ベータおよびガンマ相領域が個々にまたは組み合わせて存在し得る複数または混合相を有することを意味するように特別に規定する。水酸化ニッケル材料は、Al、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、F、Fe、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Pb、Pr、Ru、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Te、Ti、YおよびZnからなる群から選択される少なくとも1つの修飾材を含む組成的および構造的に乱れた複数相水酸化ニッケルホストマトリックスを含み得る。好ましくは、水酸化ニッケル材料はAl、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、F、Fe、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Pb、Pr、Ru、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Te、Ti、YおよびZnからなる群から選択される少なくとも3つの修飾材を含む組成的および構造的に乱れた複数相水酸化ニッケルホストマトリックスを含む。これらの実施態様は、出典明示してその内容を本明細書の一部とみなす共通に譲渡された米国特許第5,637,423号に詳細に議論されている。水酸化ニッケル材料は、多相構造およびガンマ相材料の存在を促進する組成修飾材または組成および化学修飾材の組合せを含有する少なくとも1つのガンマ相を有する多相多結晶材料であり得る。これらの組成修飾材はAl、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、In、LaH3、Mg、Mn、Ru、Sb、Sn、TiH2、TiO、Znからなる群から選択される。好ましくは、少なくとも3つの組成修飾材を持ち得る。水酸化ニッケル材料は材料のプレートの回りに少なくとも1つの化学修飾材の非置換取り込みを含むことができる。本明細書で用いるフレーズプレートの回りでの非置換取り込みとは、プレートのラメラ間部位またはエッジでの取り込みを意味する。これらの化学修飾材は、好ましくは、Al、Ba、Ca、Co、Cr、Cu、F、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、SrおよびZnからなる群から選択される。その乱れた構造および改良された導電性の結果として、水酸化ニッケル材料は2、3または4のような区別される酸化状態を有しない。むしろ、これらの材料は1.0ないし1.7およびより高い電子を通過するグレードの系を形成する。水酸化ニッケル材料は当該プレートの回りに取り込まれた少なくとも1つの化学修飾材を持つ、該プレートは2酸化状態および3.5以上の酸化状態に対応するある範囲の安定なシート間距離を有する空間的に配置されたプレートを含む多結晶ガンマ相単位格子を含めた少なくとも1つの多結晶ガンマ相を含む多相構造を有する固溶体水酸化ニッケル材料、および当該多相構造を促進するために固溶体水酸化ニッケル材料に取り込まれた少なくとも3つの組成修飾材を含むことができる。本実施態様は、出典明示してその内容を本明細書の一部とみなす共通に譲渡された米国特許第5,348,822号に十分に記載されている。好ましくは、化学修飾材のうちの1つはAl、Ba、Ca、Co、Cr、Cu、F、Fe、K、Li、Mg、Mn、Na、SrおよびZnからなる群から選択される。組成修飾材は金属、金属酸化物、金属酸化物合金、金属水素化物および金属水素化物合金からなる群から選択することができる。好ましくは、組成修飾材はAl、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、In、LaH3、Mn、Ru、Sb、Sn、TiH2、TiOおよびZnからなる群から選択される。1つの実施態様において、組成修飾材はAl、Bi、Co、Cr、Cu、Fe、In、LaH3、Mn、Ru、Sb、Sn、TiH2、TiOおよびZnからなる群から選択される。もう1つの実施態様において、組成修飾材の1つはCoである。別の実施態様において、組成修飾材の2つはCoおよびZnである。水酸化ニッケル材料は前記した組成または化学修飾材の5ないし30原子パーセント、好ましくは10ないし20原子パーセントを含有することができる。乱れた水酸化ニッケル電極材料はiアモルファス;ii微結晶;iii長い範囲の組成秩序を欠く多結晶;およびivこれらのアモルファス、微結晶または多結晶構造のいずれかの組合せ、からなる群から選択される少なくとも1つの構造を含み得る。本発明の一般的概念は、秩序が乱れた活物質が、先行技術修飾よりも、複数電子移動、サイクリングに対する安定性、低膨潤、および広い操作温度の目的をより効果的に達成することができることである。また、水酸化ニッケル材料は、アルファ、ベータおよびガンマ相領域が個々にまたは組み合わされて存在することができ、および水酸化ニッケルが導電性表面とより高い導電性の線維状領域を有する複数または混合相を含む構造的に乱れた材料であり得る。本発明の水酸化ニッケル材料のさらなる改良は、これらの乱れた材料が、電解質が、Br、Cl、F、OHからなる群の少なくとも1つのメンバーと組み合わされた、Ba、Ca、Cs、K、Li、Na、Ra、RbおよびSrからなる群から選択される少なくとも1つの元素を含む電解質と組み合わせた場合に可能である。かかる電解質の特別の例はKOH、NaOH、LiOHおよび/またはCsF、およびKOHおよびCsOHの処方である。また、本明細書において、陽極材料の粒子、および陽極材料の該粒子に少なくとも部分的に埋め込まれた導電性材料を含む複合陽極材料の製法が開示される。該複合材料の一般的製法は、水酸化ニッケル材料のような陽極材料の、沈殿浴に懸濁させた導電性材料上ヘの沈殿による。特別の方法は、後で記載するように、陽極材料が導電性材料上に沈積する限り、広く変化させることができる。該方法は金属イオン溶液の源、導電性材料の源、および苛性アルカリの源水酸化ナトリウムが供されることを要する。一般に、該方法は、複合陽極材料を含む沈殿溶液が形成されるように、金属イオン溶液、苛性アルカリ溶液および導電性材料を合わせる工程を含む。金属イオン溶液の主要な割合は、水酸化ニッケル材料の沈積のための活性な材料の主要な金属イオン、例えばニッケルイオンを含むべきである。ニッケルイオンが典型的には使用されるが、水酸化マンガン溶液の沈積のためのマンガンイオンを用いることもできる。また、他の金属イオンを金属イオン溶液に添加して、水酸化ニッケル材料の性能を修飾し、増強することができる。金属イオン溶液は、さらに、Al、Ba、Bi、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、In、K、La、Li、Mg、Mn、Na、Nd、Pb、Pr、Ru、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Te、Ti、YおよびZnからなる群から選択される1以上の金属イオンを含むことができる。金属イオン溶液は金属硫酸塩溶液、金属硝酸塩溶液、およびその混合物からなる群から選択される。苛性アルカリ溶液は、一般に、非常に濃縮された水酸化ナトリウム溶液であって、水酸化ニッケル沈殿の当該分野における標準である。先行技術沈殿プロセスに関しては、水酸化ナトリウムは、それが可溶性である限り他のアルカリ金属水酸化物の水酸化物によって部分的に置き換えることができる。1つの実施態様において、複合材料を生産する方法は、導電性材料を金属イオン溶液と混合して懸濁液を形成する工程を含む。次いで、懸濁液を反応容器中で苛性アルカリ溶液と混合する。よって、この実施態様においては、苛性アルカリと混合する前に、導電性材料を金属イオン溶液に懸濁させる。導電性材料は、好ましくは、繊維であってよいニッケル粒子である。複合材料の残りの議論はニッケル粒子に関するものであるが、前述した全てのタイプの導電性材料を用いることができることに注意されたい。一旦金属イオン溶液に懸濁させれば、ニッケル粒子は陽極活物質以下、水酸化ニッケル材料の沈殿のための核形成部位として働く。懸濁液が形成されれば、次いで、苛性アルカリ溶液を懸濁液と混合して、水酸化ニッケル材料をニッケル粒子上に沈殿させ、それにより沈積を形成する。水酸化ニッケルがニッケル粒子上に沈積するにつれ、ニッケル粒子は水酸化ニッケル材料中に少なくとも部分的に埋め込まれるようになる。本発明者らは、特に、金属イオン溶液が圧倒的に硫酸ニッケル溶液である場合、まずニッケル粒子を金属イオン溶液に懸濁させることによってニッケル粒子を反応容器に添加する好ましい態様を記載した。このように添加する場合、核形成および沈殿は良好に進行した。金属イオン溶液がやはり圧倒的に硫酸ニッケル溶液である以前の実験において、ニッケル粒子が独立して反応容器に添加された。この場合は不成功であり、水酸化ニッケルの外部に凝集した金属ニッケル粒子が生じた。理論に拘束されるつもりはないが、本発明者らは、ニッケル粒子を金属イオン溶液に懸濁させることは、硫酸塩溶液の酸性の性質のため好ましくあり得ると考える。ニッケル粒子は部分的にエッチングされ、核形成のために良好な粗い表面または酸化物のない表面を供するのであろう。水酸化アンモニウムを添加してニッケルアンモニア複合体を形成する場合以下に記載する、沈殿の直前にまたは沈殿と同時に形成されるニッケルアンモニア複合体が望ましい核形成を助けまたは促進することも可能である。ニッケル粒子の沈殿リアクターへの直接的導入は、湿潤剤または他の手段の使用を介して働くのが依然として可能である。該方法のもう1つの実施態様において、水酸化アンモニウムの源もまた提供される。水酸化アンモニウムを金属イオン溶液と混合して、金属イオンとのアミン複合体を形成させる。次いで、アミン複合体を苛性アルカリ溶液と反応させて水酸化ニッケル材料を形成させる。水酸化アンモニウム溶液を金属イオン溶液と混合する工程は、金属イオン溶液およびニッケル粒子を混合する工程の前または同時に起こり得る。水酸化アンモニウム溶液と金属イオン溶液とを混合する工程は、金属イオン溶液およびニッケル粒子を混合する工程の後であるが、苛性アルカリ溶液と懸濁液とを混合する工程の前に起こり得る。最後に、水酸化アンモニウム溶液を金属イオン溶液と混合する工程は、苛性アルカリ溶液と懸濁液とを混合する工程と同時に起こり得る。本発明の方法は、さらに、複合陽極材料を沈殿溶液から分離する工程を含み得る。複合陽極材料を脱イオン水および/または苛性アルカリ溶液で洗浄することができる。溶液の濃度は変更可能であり、当該分野で一般的に知られている。ニッケル粒子は約0.1重量ないし約35重量の最終水酸化ニッケル粉末を形成することができる。この結果は、添加されたニッケル粒子の効果が約2重量のニッケル粒子において開始すると見ることができることを示す。約20重量の後、活物質の減少は、伝導性の増加または単離された活物質の減少いずれかによっても補償されない。より好ましくは、ニッケル粒子は約2重量ないし約10重量の水酸化ニッケル粉末を形成する。実施例金属イオン溶液、硝酸カルシウム溶液、NaOHの苛性アルカリ溶液、および水酸化アンモニウム溶液を反応容器中で混合することによって、複合水酸化ニッケル材料を調製した。金属イオン溶液は、177グラムのCoSO4、15.5gのMgSO4および11.2グラムのZnSO4を0.058ガロンの水および1.25ガロンのNiSO4溶液に添加することによって調製した。約50gのINCOT-210ニッケル粉末を、金属ニッケル粒子の源として金属イオン溶液に添加し、継続的に撹拌した。金属イオン溶液を、1時間当たり約0.058ガロンの速度で反応容器に添加する。66の硝酸カルシウムの溶液を、1時間当たり約0.0025ガロンの速度で反応容器に同時に添加する。水酸化アンモニウムを1時間当たり約0.016ガロンの速度で反応容器に添加する。最後に、約0.96ガロンのNaOHの6.5M溶液を含む苛性アルカリ溶液を、反応容器のpHを約11.3に維持するのに十分な速度で反応容器に添加する。反応容器を約60°Cの温度に維持し、1分当たり約670回転の速度で撹拌する。使用した金属イオン溶液、硝酸カルシウム、苛性アルカリおよび水酸化アンモニウムの量は、24時間にわたり約1kg当たりの複合水酸化ニッケル材料を生ずるのに十分である。複合水酸化ニッケル材料が形成された後、それを脱イオン水または希薄なアルカリですすぎ、乾燥する。また、本明細書中において、その中に少なくとも部分的に埋め込まれた核形成粒子を有する陽極活物質の粒子を含む複合陽極材料の製法が開示される。該方法は、金属イオン溶液、苛性アルカリ溶液、および核形成粒子を合わせ、それにより複合陽極材料を含む沈殿溶液が形成される工程を含む。一般に、核形成粒子を持つ複合陽極材料の製法は、導電性材料を用いるものに関して前記した方法と同一である。導電性である必要がない核形成粒子が導電性材料の代わりに使用される。もちろん、核形成粒子は、ニッケル粒子のような導電性粒子であり得る。図3は、2つの異なる陽極材料を含む陽極についてのACインピーダンス測定を示す。一般に、陽極のACインピーダンス測定は、水平軸上の電極インピーダンスの実数部分および垂直軸上の電極インピーダンスの虚数部分を示すプロットである。インピーダンスは約10kHzの高周波数で開始し、約20uHzの低周波数までいく周波数の範囲の関数としてプロットされる。図3を参照し、プロットAは水酸化ニッケル活物質を含む陽極のACインピーダンス測定である。プロットBは本発明の複合陽極材料を含む陽極のACインピーダンス測定である。複合材料は、約5重量の埋め込まれたニッケル粒子が添加された同一水酸化ニッケル活物質を含むそれからプロットAが成された。電池電極の重要な電気的パラメータは電荷移動抵抗、RCTである。電荷移動抵抗は、ある範囲の周波数にわたって電極のACインピーダンスを記載するナイキストプロットから計算される。電荷移動抵抗は、ACインピーダンスプロットの高周波数半円の直径に陽極材料のグラム数を掛け合わせたものに対応する。図3を参照し、この直径はプロットAではDiamAとして示され、プロットBではDiamBとして示される。DiamAは約0.113オームと測定され、他方陽極材料埋め込まれたニッケル無しの水酸化ニッケルのグラム数は約2.85グラムであった。よって、埋め込まれたニッケル無しの水酸化ニッケル材料の電荷移動抵抗RCTAは約0.322オーム-グラムであった。プロットBの半円の直径、DiamBは約0.062オームであると測定され、他方陽極材料5の埋め込まれたNiを持つ同一水酸化ニッケル材料のグラム数は約2.94グラムであった。よって、5の埋め込まれたニッケル繊維を持つ水酸化ニッケル材料の電荷移動抵抗RCTBは約0.182オーム-グラムであった。よって、埋め込まれたニッケルを持つ水酸化ニッケル材料についての電荷移動抵抗RCTBは埋め込まれたニッケルを含まない水酸化ニッケル材料についての電荷移動抵抗RCTAよりも有意に低かった。水酸化ニッケル材料へのニッケル粒子の添加は、50を超えて、陽極材料の電荷移動抵抗を低下させることができる。また、本明細書中において、約0.22オーム-グラム未満の電荷移動抵抗を特徴とする陽極材料を開示する。好ましくは、陽極材料は約0.20オーム-グラム未満の電荷移動抵抗を有する。最も好ましくは、電荷移動抵抗は約0.19オーム-グラム未満である。図4は陽極放電曲線AおよびBを示す。放電曲線A、BはHg/HgO参照電力に対して陽極半電池ポテンシャルを示す。該ポテンシャルは電荷の約95状態ないし電荷の約50状態で与えられる。放電曲線Aは、いずれの埋め込まれたニッケル粒子も含まない水酸化ニッケル材料を含む活性な電極材料を有する陽極についてのものである。放電曲線Bは約5重量の埋め込まれたニッケル繊維すなわち、約5のINCOT-210ニッケル粒子を含む同一水酸化ニッケル材料を含む活性材料を有する陽極についてのものである。放電曲線の比較は、ニッケル繊維の添加が、放電状態の全範囲すなわち、95ないし50にわたって陽極の半電池ポテンシャルを増加させることを示す。理論に拘束されるつもりはないが、増加したポテンシャルは少なくとも部分的には前記した減少した電荷移動抵抗によるものである。また、容量および利用性は本発明によって大いに増強される。約5重量のCo金属、約5重量のCoOのスラリーをPVAバインダーおよび残りの活物質でフォーム金属基材上にペースト化することによって、陽極を半電池テストのために調製した。各電極試料は、バインダーおよび外部添加剤を含むがフォーム金属基材を含まないほぼ2グラムの活物質ペーストを含み、これを過剰電解質配置にてテストし、以下の結果が得られた。試料Aはいずれの埋め込まれたニッケル繊維も含まない水酸化ニッケル陽極材料である。試料Bは約5重量の埋め込まれたニッケル繊維5のINCOT-210ニッケル粒子を持つ同一水酸化ニッケル材料である。市販品は商業的に入手可能な材料である。陽極材料の容量は以下の表に示す。表試料mAh/g市販品230A埋め込まれたニッケルを含まない276B5の埋め込まれたニッケルを含む292表からわかるように、水酸化ニッケル材料中に5ニッケル繊維を含めると、活物質の利用性および容量を大いに増強する。本発明の複合陽極材料は、フォームまたは繊維骨格または基材を使用しない十分にペースト化された陽極を提供することができることに注意されたい。通常、この実施態様は外部導電性添加剤およびプラスチックバインダーを含む標準的な水酸化ニッケル材料から形成される。本発明の複合電極材料は、このタイプの電極の現実的な商業化に必要な改良されたパワーおよび放電速度を提供することができる。本明細書中で用いる用語基材は、陽極活物質のためのいずれの伝導性支持体にも関する。それはフォーム、グリッド、プレート、ホイル、膨張金属またはいずれかの他のタイプの支持体構造の形態もとり得る。それは、通常のニッケルホイル、プレートおよびフォームならびに炭素ネットワーク、繊維または粒状物およびオキシ水酸化コバルトネットワークの形態をとり得る。それはいずれの伝導性材料から作製することもできる。好ましくは、それはニッケルまたはニッケル合金のような金属から作製される。より好ましくは、陽極のための基材はニッケルフォームである。本明細書中で記載した開示は、本発明の十分かつ完全な開示を成す目的で記載された詳細な実施態様の形態で提示され、かかる詳細は添付の請求の範囲に記載され定義された本発明の真の範囲を限定するものと解釈されるべきものではない。"