JP2013134838A - Negative electrode mixture for iron-air secondary battery, negative electrode mixture slurry, negative electrode for iron-air secondary battery, method of manufacturing the same, and iron-air secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an iron-air secondary battery which has a sufficient discharge capacity and is excellent in cycle characteristic.SOLUTION: A negative electrode mixture for an iron-air secondary battery contains iron oxide and binder, with the binder containing polyethylene as main component and having a peak originated from the polyethylene showing maximum heat absorption amount in differential scan calorimetry and a peak showing heat absorption amount next to the former within a measurement temperature range of 80-90°C. A negative electrode mixture slurry for an iron-air secondary battery includes the negative electrode mixture and solvent. A method of manufacturing a negative electrode for the iron-air secondary battery includes steps of painting the negative electrode mixture slurry and removing solvent in the negative electrode mixture slurry having been painted. The negative electrode for the iron-air secondary battery is obtained by the manufacturing method. The iron-air secondary battery includes the negative electrode, a positive electrode, and an electrolyte.

Description

本発明は、鉄−空気二次電池用の負極合剤及び負極合剤スラリー、該負極合剤スラリーを用いた鉄−空気二次電池用の負極及びその製造方法、並びに該負極を用いた鉄−空気二次電池に関する。   The present invention relates to a negative electrode mixture and a negative electrode mixture slurry for an iron-air secondary battery, a negative electrode for an iron-air secondary battery using the negative electrode mixture slurry, a method for producing the same, and iron using the negative electrode -It relates to an air secondary battery.

電気自動車用等の種々の用途において、高エネルギー密度の二次電池が求められている。二次電池としてはこれまでに、リチウムイオン二次電池が実用化されているが、リチウムイオン二次電池では、正極及び負極としてほぼ同じ体積のものが必要であり、電池に占めるこれら電極の体積が大きく、高エネルギー密度化には限界がある。そのため、更なる高エネルギー密度化を達成するためには、新たな正極活物質及び負極活物質の両方の開発が必要である。   For various uses such as for electric vehicles, secondary batteries with high energy density are required. Lithium ion secondary batteries have been put to practical use as secondary batteries so far, but lithium ion secondary batteries require approximately the same volume as the positive and negative electrodes, and the volume of these electrodes in the battery However, there is a limit to increasing the energy density. Therefore, in order to achieve further higher energy density, it is necessary to develop both a new positive electrode active material and a negative electrode active material.

これに対して、金属−空気二次電池は、正極として大気中の酸素を使用できることから、電池の大部分を負極で構成できるので、比較的容易に高エネルギー密度化が可能である。そこで、高エネルギー密度化を目的として、新たな金属−空気二次電池の開発が行われている。   On the other hand, since the metal-air secondary battery can use oxygen in the atmosphere as the positive electrode, most of the battery can be constituted by the negative electrode, so that the energy density can be increased relatively easily. Therefore, new metal-air secondary batteries have been developed for the purpose of increasing the energy density.

金属−空気二次電池としては、例えば、負極活物質として亜鉛を用いた亜鉛−空気二次電池が知られているが、充電時に電解液が分解する点、デンドライド状の結晶を形成する点などの問題点があった。
これに対して、負極活物質として鉄を用いた鉄−空気二次電池は、電解液として高濃度のアルカリ水溶液を用いることができるので、理論的には電解液の分解反応を伴うことなく充電が可能であり、デンドライト状の結晶も形成しにくく、充放電サイクルの寿命が比較的長いなどの利点を有する。
As a metal-air secondary battery, for example, a zinc-air secondary battery using zinc as a negative electrode active material is known. However, the electrolyte is decomposed at the time of charging, and a dendritic crystal is formed. There was a problem.
In contrast, an iron-air secondary battery using iron as a negative electrode active material can use a high-concentration alkaline aqueous solution as an electrolytic solution, so that it is theoretically charged without a decomposition reaction of the electrolytic solution. It is possible to form a dendrite-like crystal, and the charge / discharge cycle has a relatively long life.

鉄−空気二次電池の電解液中において、負極活物質である鉄は、以下のように反応する。   In the electrolyte of the iron-air secondary battery, iron as the negative electrode active material reacts as follows.

Figure 2013134838
Figure 2013134838

鉄−空気二次電池の負極は、通常、粉末状の酸化鉄及び結着剤を含有する負極合剤と、粘度調製用の溶媒とを含む負極合剤スラリーを、負極集電体上に塗工し、前記溶媒を除去することで作製される。そして、前記結着剤としては、例えば、ポリエチレンが使用できることが開示されている(非特許文献1参照)。   The negative electrode of an iron-air secondary battery is usually prepared by coating a negative electrode mixture slurry containing a negative electrode mixture containing powdered iron oxide and a binder and a viscosity adjusting solvent on the negative electrode current collector. It is manufactured by working and removing the solvent. And as said binder, it is disclosed that polyethylene can be used, for example (refer nonpatent literature 1).

H. Kitamura, S. Okada, J. Yamaki, Effect of binder on cycle performance of an Fe2O3 electrode, Ninth International Symposium on Advances in Electrochemical Science and Technology,2010.12.02.H. Kitamura, S. Okada, J. Yamaki, Effect of binder on cycle performance of an Fe2O3 electrode, Ninth International Symposium on Advances in Electrochemical Science and Technology, 2010.12.02.

しかし、通常のポリエチレンは溶媒に不溶であり、負極合剤スラリーを負極集電体上に塗工して、溶媒を乾燥させて負極を作製すると、負極合剤の結着力が不充分であるために、粉末状の鉄とポリエチレンとが分離してしまい、負極合剤の一部が負極から脱落してしまい、鉄−空気二次電池はサイクル特性が不充分なものになってしまうという問題点があった。   However, normal polyethylene is insoluble in a solvent, and when a negative electrode mixture slurry is applied on a negative electrode current collector and the solvent is dried to produce a negative electrode, the binding force of the negative electrode mixture is insufficient. In addition, powdered iron and polyethylene are separated, a part of the negative electrode mixture is dropped from the negative electrode, and the iron-air secondary battery has insufficient cycle characteristics. was there.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、十分な放電容量を有し、サイクル特性に優れた鉄−空気二次電池を提供することを課題とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide an iron-air secondary battery which has sufficient discharge capacity and was excellent in cycling characteristics.

上記課題を解決するため、
本発明は、酸化鉄及び結着剤を含有する鉄−空気二次電池用の負極合剤であって、前記結着剤はポリエチレンを主成分とし、前記結着剤は、示差走査熱量測定において、最大の熱吸収量を示す前記ポリエチレンに由来するピーク以外に、これに次ぐ熱吸収量を示すピークを、80〜90℃の測定温度帯に有することを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極合剤を提供する。
本発明の鉄−空気二次電池用の負極合剤においては、前記結着剤の平均粒径が20μm未満であることが好ましい。
本発明の鉄−空気二次電池用の負極合剤においては、前記結着剤が球状であることが好ましい。
本発明の鉄−空気二次電池用の負極合剤は、さらに導電剤を含有することが好ましい。
To solve the above problem,
The present invention is a negative electrode mixture for an iron-air secondary battery containing iron oxide and a binder, wherein the binder is mainly composed of polyethylene, and the binder is used in differential scanning calorimetry. In addition to the peak derived from the polyethylene showing the maximum amount of heat absorption, the iron-air secondary battery has a peak showing the next amount of heat absorption in the measurement temperature range of 80 to 90 ° C. The negative electrode mixture is provided.
In the negative electrode mixture for an iron-air secondary battery of the present invention, the binder preferably has an average particle size of less than 20 μm.
In the negative electrode mixture for an iron-air secondary battery of the present invention, the binder is preferably spherical.
The negative electrode mixture for an iron-air secondary battery of the present invention preferably further contains a conductive agent.

また、本発明は、上記本発明の鉄−空気二次電池用の負極合剤と、溶媒と、を含有することを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極合剤スラリーを提供する。
また、本発明は、上記本発明の鉄−空気二次電池用の負極合剤スラリーを集電体に塗工する工程と、塗工された前記負極合剤スラリー中の溶媒を除去する工程と、を有することを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極の製造方法を提供する。
本発明の鉄−空気二次電池用の負極の製造方法においては、塗工された前記負極合剤スラリーを115〜135℃で乾燥させることにより、前記溶媒を除去することが好ましい。
The present invention also provides a negative electrode mixture slurry for an iron-air secondary battery comprising the negative electrode mixture for an iron-air secondary battery of the present invention and a solvent.
The present invention also includes a step of applying the negative electrode mixture slurry for the iron-air secondary battery of the present invention to a current collector, and a step of removing the solvent in the coated negative electrode mixture slurry. A method for producing a negative electrode for an iron-air secondary battery is provided.
In the manufacturing method of the negative electrode for iron-air secondary batteries of this invention, it is preferable to remove the said solvent by drying the said coated negative mix slurry at 115-135 degreeC.

また、本発明は、上記本発明の製造方法で得られたことを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極を提供する。
また、本発明は、上記本発明の鉄−空気二次電池用の負極、正極及び電解液を備えたことを特徴とする鉄−空気二次電池を提供する。
本発明の鉄−空気二次電池においては、前記電解液が水素発生抑制剤を含有することが好ましい。
Moreover, this invention provides the negative electrode for iron-air secondary batteries characterized by the above-mentioned by the manufacturing method of this invention.
The present invention also provides an iron-air secondary battery comprising the negative electrode, positive electrode and electrolyte for the iron-air secondary battery of the present invention.
In the iron-air secondary battery of the present invention, the electrolytic solution preferably contains a hydrogen generation inhibitor.

本発明によれば、十分な放電容量を有し、サイクル特性に優れた鉄−空気二次電池を提供できる。   According to the present invention, an iron-air secondary battery having a sufficient discharge capacity and excellent cycle characteristics can be provided.

本発明に係る鉄−空気二次電池における、負極、セパレータ、正極及び酸素拡散膜が積層された積層構造体を例示する概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a laminated structure in which an anode, a separator, a cathode, and an oxygen diffusion film are laminated in an iron-air secondary battery according to the present invention. 実施例で用いた結着剤の、示差走査熱量の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of the differential scanning calorie | heat amount of the binder used in the Example.

<鉄−空気二次電池用の負極合剤>
本発明に係る鉄−空気二次電池用の負極合剤(以下、「負極合剤」ということがある。)は、酸化鉄及び結着剤(以下、「負極用結着剤」ということがある。)を含有する負極合剤であって、負極用結着剤はポリエチレンを主成分とし、前記負極用結着剤は、示差走査熱量測定において、最大の熱吸収量を示す前記ポリエチレンに由来するピーク(以下、「第一のピーク」ということがある。)以外に、これに次ぐ熱吸収量を示すピーク(以下、「第二のピーク」ということがある。)を、80〜90℃の測定温度帯に有することを特徴とする。上記のような特定の結着剤を用いることで、十分な放電容量を有し、サイクル特性に優れた鉄−空気二次電池が得られる。
<Negative electrode mixture for iron-air secondary battery>
The negative electrode mixture for an iron-air secondary battery according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as “negative electrode mixture”) is referred to as iron oxide and a binder (hereinafter referred to as “negative electrode binder”). The negative electrode binder is mainly composed of polyethylene, and the negative electrode binder is derived from the polyethylene showing the maximum heat absorption amount in differential scanning calorimetry. In addition to the peak (hereinafter sometimes referred to as “first peak”), a peak (hereinafter also referred to as “second peak”) indicating the heat absorption amount next to this is 80 to 90 ° C. It is characterized by having in the measurement temperature zone. By using the specific binder as described above, an iron-air secondary battery having a sufficient discharge capacity and excellent cycle characteristics can be obtained.

酸化鉄は、負極活物質であり、粒子状であることが好ましく、球状であってもよい。なお、本明細書においては、酸化鉄が球状以外の粒子である場合、粒子における最大長をその粒径とする。   Iron oxide is a negative electrode active material, preferably in the form of particles, and may be spherical. In addition, in this specification, when iron oxide is particles other than a spherical shape, let the maximum length in particle | grains be the particle size.

酸化鉄は、そのD90、すなわち、粒子の累積粒径分布における積算量が90%となるときの粒径は、50nm以下であることが好ましい。負極の電極反応では、反応中間体としてFe(OH)(水酸化鉄(II))が生じるが、これは電子伝達性が低い一方、負極活物質である酸化鉄の表面を被覆するため、負極の表面から離れた内部の酸化鉄は反応し難い。しかし、酸化鉄のD90を上記のようにすることで、酸化鉄がFe(OH)で被覆された場合の電子伝達性がより向上する。なお、D90は、透過型電子顕微鏡(TEM)により、100個の粒子を任意に選択して測定したそれぞれの粒径(直径)から求めた値である。 The iron oxide preferably has a D 90 , that is, a particle size of 50 nm or less when the cumulative amount in the cumulative particle size distribution of the particles is 90%. In the electrode reaction of the negative electrode, Fe (OH) 2 (iron hydroxide (II)) is generated as a reaction intermediate, which has a low electron transfer property, but covers the surface of iron oxide that is the negative electrode active material. The internal iron oxide away from the negative electrode surface hardly reacts. However, by making the D 90 of iron oxide as described above, the electron transfer property when the iron oxide is coated with Fe (OH) 2 is further improved. D 90 is a value obtained from each particle diameter (diameter) measured by arbitrarily selecting 100 particles with a transmission electron microscope (TEM).

また、同様の理由で、酸化鉄のD100は、好ましくは50nm以下、より好ましくは30nm以下、さらに好ましくは10nm以下である。ここで、「酸化鉄のD100が50nm以下である」とは、すべての酸化鉄の粒径が50nm以下であることを意味する。D100は、D90と同様に、透過型電子顕微鏡を用いて測定した粒子の粒径から求められる。 For the same reason, the iron oxide D 100 is preferably 50 nm or less, more preferably 30 nm or less, and still more preferably 10 nm or less. Here, “D 100 of iron oxide is 50 nm or less” means that the particle size of all iron oxides is 50 nm or less. D 100 is obtained from the particle size of particles measured using a transmission electron microscope, as in D 90 .

酸化鉄の粒径は、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上である。酸化鉄は、その粒径が小さいほど電気化学反応が進行する有効表面積が大きくなるため、電極反応活性が高くなる傾向があるが、粒径が小さ過ぎると酸化鉄の密度が低くなり、電池としてのエネルギー密度が低下することがある。これに対して、粒径を上記の下限値以上とすることで、エネルギー密度を低下させることなく電極反応活性をより高くできる。粒径は、透過型電子顕微鏡を用いることで測定できる。   The particle size of iron oxide is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more. Iron oxide tends to increase the electrode reaction activity because the effective surface area through which the electrochemical reaction proceeds increases as the particle size decreases. However, if the particle size is too small, the density of iron oxide decreases, resulting in a battery. The energy density may decrease. On the other hand, by making the particle diameter equal to or greater than the above lower limit value, the electrode reaction activity can be further increased without reducing the energy density. The particle size can be measured by using a transmission electron microscope.

前記負極用結着剤は、ポリエチレンを主成分とする。ここで、「ポリエチレンを主成分とする」とは、負極用結着剤において、ポリエチレンの占める比率が90質量%以上であることを意味し、100質量%、すなわち、ポリエチレンのみからなるものでもよい。   The binder for negative electrode contains polyethylene as a main component. Here, “having polyethylene as a main component” means that the proportion of polyethylene in the binder for negative electrode is 90% by mass or more, and may be 100% by mass, that is, only composed of polyethylene. .

前記負極用結着剤は、示差走査熱量測定(DSC)を行ったときに、最大の熱吸収量を示す第一のピークと、この第一のピーク以外に、この第一のピークに次ぐ熱吸収量を示す第二のピークとを有する。そして、前記第二のピークを、80〜90℃の測定温度帯に有する。   When the negative electrode binder is subjected to differential scanning calorimetry (DSC), in addition to the first peak showing the maximum heat absorption amount, the heat following the first peak is obtained. And a second peak indicating the amount of absorption. And it has the said 2nd peak in a 80-90 degreeC measurement temperature range.

前記第一のピークは、ポリエチレンに由来し、示差走査熱量測定を行った後の負極用結着剤を冷却し、再度示差走査熱量測定(再測定)を行ったときにも、同様の測定温度帯に観測されるものである。
一方、前記第二のピークは、示差走査熱量測定を行った後の負極用結着剤を冷却し、再度示差走査熱量測定(再測定)を行っても、80〜90℃の測定温度帯に観測されないものである。前記第二のピークは、第一のピークの由来となっているものよりも、分子量が小さいポリエチレンに由来すると推測され、示差走査熱量の最初の測定時に加熱によって高分子量化するので、示差走査熱量の再測定時には80〜90℃の測定温度帯に観測されないと推測される。
負極用結着剤は、前記第一及び第二のピークに由来するすべての成分の占める比率が、90質量%以上であることが好ましい。
The first peak is derived from polyethylene, and the same measurement temperature is obtained when the negative electrode binder after the differential scanning calorimetry is cooled and the differential scanning calorimetry (re-measurement) is performed again. Observed in the belt.
On the other hand, even if the second peak is cooled after the differential scanning calorimetry and the negative electrode binder is cooled and the differential scanning calorimetry (re-measurement) is performed again, the second peak is in the measurement temperature range of 80 to 90 ° C. It is not observed. The second peak is presumed to be derived from polyethylene having a lower molecular weight than that from which the first peak is derived, and becomes high molecular weight by heating during the first measurement of the differential scanning calorific value. At the time of re-measurement, it is estimated that it is not observed in the measurement temperature range of 80 to 90 ° C.
In the negative electrode binder, the ratio of all components derived from the first and second peaks is preferably 90% by mass or more.

前記負極用結着剤としては、市販品を用いてもよいし、公知の方法で製造したものを用いてもよい。前記負極用結着剤は、例えば、異なる条件で重合して得たポリエチレン同士を混合することで得られる。   As the negative electrode binder, a commercially available product may be used, or a product produced by a known method may be used. The binder for negative electrodes can be obtained, for example, by mixing polyethylenes obtained by polymerization under different conditions.

前記負極用結着剤は粒子状であることが好ましく、球状であることがより好ましい。なお、本明細書においては、負極用結着剤が球状以外の粒子である場合、粒子における最大長をその粒径とする。   The negative electrode binder is preferably particulate, and more preferably spherical. In addition, in this specification, when the binder for negative electrodes is particles other than a spherical form, let the largest length in particle | grains be the particle size.

前記負極用結着剤は、平均粒径が20μm未満であることが好ましく、15μm以下であることがより好ましい。このようにすることで、負極合剤の結着力がより向上する。なお、ここで平均粒径とは、篩い分け試験で得られる重量百分率の50%にあたる粒径で、有効粒径(D50)のことを意味する。 The negative electrode binder preferably has an average particle size of less than 20 μm, more preferably 15 μm or less. By doing in this way, the binding force of a negative electrode mixture improves more. Here, the average particle diameter, the grain falls 50% weight percentage obtained by sieving test diameter, means that the effective particle size (D 50).

負極合剤は、前記酸化鉄及び負極用結着剤以外に、本発明の効果を妨げない範囲内において、他の成分を含有していてもよい。前記他の成分の好ましい例としては、導電剤(負極導電剤)が挙げられる。   The negative electrode mixture may contain other components in addition to the iron oxide and the negative electrode binder as long as the effects of the present invention are not hindered. Preferable examples of the other components include a conductive agent (negative electrode conductive agent).

前記負極導電剤は公知のものでよく、その例としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック等の炭素材料が挙げられる。   The negative electrode conductive agent may be a known one, and examples thereof include carbon materials such as acetylene black and ketjen black.

負極合剤中の酸化鉄の含有量は、好ましくは25〜95質量%、より好ましくは35〜55質量%である。下限値以上とすることで、鉄−空気二次電池の充放電容量がより向上する。また、上限値以下とすることで、負極合剤の結着力が向上し、鉄−空気二次電池のサイクル特性がより向上する。   The content of iron oxide in the negative electrode mixture is preferably 25 to 95% by mass, more preferably 35 to 55% by mass. By setting it to the lower limit value or more, the charge / discharge capacity of the iron-air secondary battery is further improved. Moreover, by making it into the upper limit value or less, the binding force of the negative electrode mixture is improved, and the cycle characteristics of the iron-air secondary battery are further improved.

負極合剤中の負極用結着剤の含有量は、好ましくは0.5〜20質量%、より好ましくは5〜15質量%である。下限値以上とすることで、負極合剤の結着力が向上し、鉄−空気二次電池のサイクル特性がより向上する。また、上限値以下とすることで、鉄−空気二次電池の充放電容量がより向上する。   The content of the negative electrode binder in the negative electrode mixture is preferably 0.5 to 20% by mass, more preferably 5 to 15% by mass. By setting it to the lower limit value or more, the binding force of the negative electrode mixture is improved, and the cycle characteristics of the iron-air secondary battery are further improved. Moreover, the charging / discharging capacity | capacitance of an iron-air secondary battery improves more by setting it as an upper limit or less.

負極合剤中の負極導電剤の含有量は、酸化鉄100質量部に対して、好ましくは0〜150質量部、より好ましくは0〜120質量部である。負極導電剤の含有量が多いほど充放電容量が向上する傾向にあるが、上限値以下とすることで、負極合剤の結着力が向上し、鉄−空気二次電池のサイクル特性がより向上する。   The content of the negative electrode conductive agent in the negative electrode mixture is preferably 0 to 150 parts by mass, more preferably 0 to 120 parts by mass with respect to 100 parts by mass of iron oxide. The charge / discharge capacity tends to improve as the content of the negative electrode conductive agent increases. However, by setting it to the upper limit or less, the binding force of the negative electrode mixture is improved and the cycle characteristics of the iron-air secondary battery are further improved. To do.

負極合剤は、前記酸化鉄、負極用結着剤、及び必要に応じて他の成分を、一括で又は適当な順序で混合することで製造できる。これら成分の混合方法は特に限定されず、ボールミルやミキサー等を用いる公知の方法でよい。   The negative electrode mixture can be produced by mixing the iron oxide, the negative electrode binder, and other components as necessary, all at once or in an appropriate order. The mixing method of these components is not particularly limited, and may be a known method using a ball mill or a mixer.

<鉄−空気二次電池用の負極合剤スラリー>
本発明に係る鉄−空気二次電池用の負極合剤スラリー(以下、「負極合剤スラリー」ということがある。)は、前記負極合剤と、溶媒と、を含有することを特徴とする。
前記溶媒は、有機溶媒であることが好ましく、その例としては、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、エタノール、トルエン、キシレン、ヘキサン等が挙げられる。これらの溶媒は、必要に応じて加熱して用いてもよい。
前記溶媒としては、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記溶媒の種類及び使用量を調節することで、負極合剤スラリーの粘度を調節できる。
<Negative electrode slurry for iron-air secondary battery>
The negative electrode mixture slurry for an iron-air secondary battery according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as “negative electrode mixture slurry”) contains the negative electrode mixture and a solvent. .
The solvent is preferably an organic solvent, and examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, ethanol, toluene, xylene, hexane and the like. . These solvents may be used by heating as necessary.
As said solvent, 1 type may be used independently and 2 or more types may be used together.
The viscosity of the negative electrode mixture slurry can be adjusted by adjusting the type and amount of the solvent.

本発明に係る負極合剤スラリーは、前記負極合剤及び溶媒を混合することで、製造できる。これら成分の混合方法は特に限定されず、公知の方法でよい。
また、上記の負極合剤製造時において、前記酸化鉄、負極用結着剤、及び必要に応じて他の成分以外に、さらに溶媒を一括で又は適当な順序で混合することで製造してもよい。
The negative electrode mixture slurry according to the present invention can be produced by mixing the negative electrode mixture and a solvent. The mixing method of these components is not particularly limited, and may be a known method.
In addition to the iron oxide, the binder for the negative electrode, and other components as necessary, the solvent may be mixed in a lump or in an appropriate order when the negative electrode mixture is manufactured. Good.

負極合剤スラリー中の前記溶媒の含有量は、好ましくは25〜65質量%、より好ましくは35〜55質量%である。下限値以上とすることで、負極合剤スラリーの粘度が適度に低下して取り扱い性がより良好となり、上限値以下とすることで、後述する鉄−空気二次電池用の負極の製造時における溶媒の除去がより容易となる。   The content of the solvent in the negative electrode mixture slurry is preferably 25 to 65% by mass, more preferably 35 to 55% by mass. By setting it to the lower limit value or more, the viscosity of the negative electrode mixture slurry is moderately lowered and the handleability becomes better, and by setting it to the upper limit value or less, the negative electrode for an iron-air secondary battery described later is manufactured. Removal of the solvent becomes easier.

<鉄−空気二次電池用の負極及びその製造方法>
本発明に係る鉄−空気二次電池用の負極(以下、「負極」ということがある。)の製造方法は、前記負極合剤スラリーを集電体(負極集電体)に塗工する工程と、塗工された前記負極合剤スラリー中の溶媒を除去する工程と、を有することを特徴とする。かかる製造方法は、負極合剤スラリーとして、従来のものに代えて上記のものを用いること以外は、従来の負極の製造方法と同様とすることができる。
<Negative electrode for iron-air secondary battery and method for producing the same>
The method for producing a negative electrode for an iron-air secondary battery (hereinafter sometimes referred to as “negative electrode”) according to the present invention is a step of applying the negative electrode mixture slurry to a current collector (negative electrode current collector). And a step of removing the solvent in the coated negative electrode mixture slurry. Such a production method can be the same as the production method of the conventional negative electrode except that the negative electrode mixture slurry is replaced with the above-mentioned one instead of the conventional one.

前記負極集電体の材質は、導電性を有するものであればよく、金属であることが好ましく、その例としては、銅、ニッケル等の単体金属や、ステンレス鋼等の合金が挙げられ、薄膜状に加工し易いという点からは、銅が好ましい。
負極集電体の形状は、シート状又はプレート状であることが好ましい。そして、三次元網目状であってもよく、三次元網目状の金属からなるものの例としては、住友電工社製「セルメット」が挙げられる。
The material of the negative electrode current collector may be any material as long as it has electrical conductivity, and is preferably a metal. Examples thereof include simple metals such as copper and nickel, and alloys such as stainless steel. Copper is preferable from the viewpoint that it can be easily processed into a shape.
The shape of the negative electrode current collector is preferably a sheet shape or a plate shape. A three-dimensional network may be used, and an example of a three-dimensional network metal is “Celmet” manufactured by Sumitomo Electric.

負極合剤スラリーは、ドクターブレード法等の公知の方法で負極集電体に塗工すればよい。   The negative electrode mixture slurry may be applied to the negative electrode current collector by a known method such as a doctor blade method.

塗工された負極合剤スラリー中の溶媒を除去することで、負極活物質を含む負極合剤層が負極集電体上に形成された負極が得られる。
負極合剤スラリー中の溶媒は、蒸発により除去することが好ましく、加熱、減圧及び通風のいずれかを単独で、又は2つ以上を組み合わせて蒸発させる方法が例示でき、少なくとも加熱を行うことで蒸発させることが好ましい。
By removing the solvent in the coated negative electrode mixture slurry, a negative electrode in which a negative electrode mixture layer containing a negative electrode active material is formed on the negative electrode current collector is obtained.
The solvent in the negative electrode mixture slurry is preferably removed by evaporation, and a method of evaporating any one of heating, reduced pressure and ventilation alone or in combination of two or more can be exemplified, and evaporates at least by heating. It is preferable to make it.

溶媒を蒸発させるときの負極合剤スラリーの加熱温度は、好ましくは115〜135℃、より好ましくは115〜125℃である。このような範囲とすることで、負極合剤の結着力が向上し、鉄−空気二次電池のサイクル特性がより向上する。例えば、下限値以上とすることで、溶媒の残存量を容易に低減でき、負極合剤をより強固に負極集電体に固定できる。また、上限値以下とすることで、負極からの酸化鉄の脱落が抑制される。
溶媒を蒸発させるときの負極合剤スラリーの加熱時間は、加熱温度に応じて調節すればよいが、1〜24時間であることが好ましい。
The heating temperature of the negative electrode mixture slurry when the solvent is evaporated is preferably 115 to 135 ° C, more preferably 115 to 125 ° C. By setting it as such a range, the binding force of a negative electrode mixture improves and the cycling characteristics of an iron-air secondary battery improve more. For example, by setting the lower limit value or more, the residual amount of the solvent can be easily reduced, and the negative electrode mixture can be more firmly fixed to the negative electrode current collector. Moreover, the fall of the iron oxide from a negative electrode is suppressed by setting it as an upper limit or less.
The heating time of the negative electrode mixture slurry when the solvent is evaporated may be adjusted according to the heating temperature, but is preferably 1 to 24 hours.

溶媒の除去により形成された負極合剤層は、さらにプレスにより負極集電体上に圧着させることが好ましい。このようにすることで、特性がより良好な負極が得られる。
プレス時の圧力は、例えば、負極集電体が直径10mmの形状である場合、3〜20 Paであることが好ましく、5〜15Paであることがより好ましい。下限値以上とすることで、プレスによる効果が十分に得られ、上限値以下とすることで、負極合剤層の構造をより安定して維持できる。プレスは、常温(例えば、15〜25℃)で行うことが好ましい。
The negative electrode mixture layer formed by removing the solvent is preferably further pressed onto the negative electrode current collector by pressing. By doing so, a negative electrode with better characteristics can be obtained.
For example, when the negative electrode current collector has a diameter of 10 mm, the pressure during pressing is preferably 3 to 20 Pa, and more preferably 5 to 15 Pa. By setting it to the lower limit value or more, the effect by pressing can be sufficiently obtained, and by setting the lower limit value or less, the structure of the negative electrode mixture layer can be maintained more stably. The pressing is preferably performed at room temperature (for example, 15 to 25 ° C.).

本発明に係る負極は、上記の製造方法で得られたことを特徴とし、負極集電体上に負極合剤層が形成されてなり、負極合剤層が異なる点以外は、従来の鉄−空気二次電池用の負極と同様の構成とすることができる。
例えば、負極は、シート状又はプレート状であることが好ましく、その厚さは5〜500μmであることが好ましい。
The negative electrode according to the present invention is characterized by being obtained by the above-described manufacturing method, wherein a negative electrode mixture layer is formed on a negative electrode current collector, and the conventional iron--, except that the negative electrode mixture layer is different. It can be set as the structure similar to the negative electrode for air secondary batteries.
For example, the negative electrode is preferably in the form of a sheet or plate, and the thickness is preferably 5 to 500 μm.

負極集電体上の負極合剤の量(負極合剤層の重さ)は、0.5〜50mg/cmであることが好ましく、1.5〜15mg/cmであることがより好ましい。 Anode mixture the amount of on the negative electrode current collector (the weight of the negative electrode mixture layer) is preferably 0.5 to 50 mg / cm 2, more preferably 1.5~15mg / cm 2 .

負極には、外部接続端子として負極リード線が接続されてもよい。そして、負極リード線は、負極集電体の負極合剤層が形成されていない部位に接続されることが好ましい。
負極リード線の材質は、導電性を有するものであればよく、金属であることが好ましく、その例としては、ニッケル、クロム、鉄、チタン等の単体金属や、2種以上のこれら単体金属からなる合金が挙げられ、ニッケル、ステンレス鋼(鉄−ニッケル−クロム合金)が好ましい。
A negative electrode lead wire may be connected to the negative electrode as an external connection terminal. And it is preferable that a negative electrode lead wire is connected to the site | part in which the negative mix layer of a negative electrode collector is not formed.
The material of the negative electrode lead wire may be any material as long as it has conductivity, and is preferably a metal. Examples thereof include simple metals such as nickel, chromium, iron, and titanium, and two or more of these simple metals. Alloys such as nickel and stainless steel (iron-nickel-chromium alloy) are preferable.

本発明に係る負極は、示差走査熱量測定において、上記の第一のピーク及び第二のピークを有する特定の負極用結着剤を含有する負極合剤を用いることで、負極合剤層の結着力に優れ、酸化鉄等の構成成分や負極合剤自体の、負極合剤層や負極集電体からの脱落が抑制され、負極の構造が安定して維持される。   The negative electrode according to the present invention uses a negative electrode mixture containing the specific negative electrode binder having the first peak and the second peak in the differential scanning calorimetry, so that the negative electrode mixture layer is bonded. The adhesion is excellent, and the components such as iron oxide and the negative electrode mixture itself are prevented from falling off from the negative electrode mixture layer and the negative electrode current collector, and the structure of the negative electrode is stably maintained.

<鉄−空気二次電池>
本発明に係る鉄−空気二次電池は、前記負極、正極及び電解液を備えたことを特徴とし、負極が異なる点以外は、従来の鉄−空気二次電池と同様の構成とすることができる。
<Iron-air secondary battery>
An iron-air secondary battery according to the present invention includes the negative electrode, a positive electrode, and an electrolytic solution, and may have a configuration similar to that of a conventional iron-air secondary battery except that the negative electrode is different. it can.

前記正極は、集電体(正極集電体)上に正極触媒層が形成されてなる。   The positive electrode is formed by forming a positive electrode catalyst layer on a current collector (positive electrode current collector).

前記正極集電体の材質は、導電性を有するものであればよく、金属であることが好ましく、その例としては、ニッケル、クロム、鉄、チタン等の単体金属や、2種以上のこれら単体金属からなる合金が挙げられ、ニッケル、ステンレス鋼(鉄−ニッケル−クロム合金)が好ましい。
正極集電体の形状は、メッシュ状又は多孔板状等であることが好ましい。
The material of the positive electrode current collector may be any material as long as it has conductivity, and is preferably a metal. Examples thereof include simple metals such as nickel, chromium, iron, and titanium, and two or more of these simple substances. Examples of the alloy include metals, and nickel and stainless steel (iron-nickel-chromium alloy) are preferable.
The shape of the positive electrode current collector is preferably a mesh shape or a porous plate shape.

前記正極触媒層は、正極触媒を含有し、さらにこれ以外に、導電剤(正極導電剤)、結着剤(正極用結着剤)を含有することが好ましい。正極用結着剤を含有することで、正極触媒層は、正極集電体により安定して固定される。   It is preferable that the said positive electrode catalyst layer contains a positive electrode catalyst, and also contains a electrically conductive agent (positive electrode electrically conductive agent) and a binder (binder for positive electrodes) in addition to this. By containing the positive electrode binder, the positive electrode catalyst layer is stably fixed by the positive electrode current collector.

前記正極触媒は、酸素を還元可能な材料であればよく、その例としては、非酸化物材料及び酸化物材料が挙げられる。
前記非酸化物材料の例としては、活性炭等の炭素材料;白金;イリジウム等が挙げられる。
前記酸化物材料の例としては、二酸化マンガン等のマンガン酸化物;チタン、タンタル、ニオブ、タングステン及びジルコニウムからなる群から選ばれる1種以上の金属を含むイリジウム酸化物;該イリジウム酸化物以外のイリジウム酸化物;一般式「ABO(式中、A及びBは、互いに異なる金属元素である。)」で表されるペロブスカイト型複合酸化物等が挙げられる。
The positive electrode catalyst may be any material that can reduce oxygen, and examples thereof include non-oxide materials and oxide materials.
Examples of the non-oxide material include carbon materials such as activated carbon; platinum; iridium and the like.
Examples of the oxide material include manganese oxide such as manganese dioxide; iridium oxide containing one or more metals selected from the group consisting of titanium, tantalum, niobium, tungsten, and zirconium; iridium other than the iridium oxide Oxides: perovskite complex oxides represented by the general formula “ABO 3 (wherein A and B are different metal elements)”.

正極触媒は、二酸化マンガン、白金、又は前記ペロブスカイト型複合酸化物であることが好ましい。前記ペロブスカイト型複合酸化物は、AサイトにLa(ランタン)、Sr(ストロンチウム)及びCa(カルシウム)からなる群から選ばれる少なくとも2種の元素を有し、BサイトにMn(マンガン)、Fe(鉄)、Cr(クロム)及びCo(コバルト)からなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を有するものが好ましい。これらの中でも、白金は、酸素の還元に対する触媒活性が高いため好ましい。また、前記ペロブスカイト型複合酸化物は、酸素の吸蔵放出能を有するため好ましい。   The positive electrode catalyst is preferably manganese dioxide, platinum, or the perovskite complex oxide. The perovskite complex oxide has at least two elements selected from the group consisting of La (lanthanum), Sr (strontium) and Ca (calcium) at the A site, and Mn (manganese) and Fe ( Those having at least one element selected from the group consisting of (iron), Cr (chromium) and Co (cobalt) are preferred. Among these, platinum is preferable because of its high catalytic activity for oxygen reduction. The perovskite complex oxide is preferable because it has an oxygen storage / release capability.

前記正極導電剤は、正極触媒層の導電性を向上させることができるものであればよく、前記負極導電剤と同様のものが挙げられる。   The positive electrode conductive agent may be any material that can improve the conductivity of the positive electrode catalyst layer, and examples thereof include the same as the negative electrode conductive agent.

前記正極用結着剤は、電解液に溶解しないものであればよく、その材質の例としては、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体等のフッ素樹脂が挙げられる。   The positive electrode binder may be any material that does not dissolve in the electrolyte solution. Examples of the material include polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene / Examples of the fluororesin include hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene / ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene, and chlorotrifluoroethylene / ethylene copolymer.

正極は、例えば、正極触媒、並びに必要に応じて正極導電剤及び/又は正極用結着剤に溶媒を添加し、混合して得られた組成物を、正極集電体に塗工し、前記溶媒を除去して正極触媒層を形成することで得られる。このときの溶媒は、負極合剤スラリー中の溶媒と同様のものでもよいが、正極導電剤の種類に応じて適宜選択することが好ましい。前記組成物の塗工は、負極製造時の負極合剤スラリーの塗工と同様に行えばよく、溶媒の除去も、負極合剤スラリー中の溶媒の除去と同様に行えばよい。   The positive electrode is, for example, applied to the positive electrode current collector by adding a solvent to the positive electrode catalyst, and if necessary, a positive electrode conductive agent and / or a binder for the positive electrode, and mixing the mixture, It is obtained by removing the solvent to form the positive electrode catalyst layer. The solvent at this time may be the same as the solvent in the negative electrode mixture slurry, but is preferably selected as appropriate according to the type of the positive electrode conductive agent. The composition may be applied in the same manner as the application of the negative electrode mixture slurry during the production of the negative electrode, and the solvent may be removed in the same manner as the removal of the solvent in the negative electrode mixture slurry.

正極には、外部接続端子として正極リード線が接続されてもよい。そして、正極リード線は、正極集電体の正極触媒層が形成されていない部位に接続されることが好ましい。
正極リード線の材質は、導電性を有するものであればよく、金属であることが好ましく、その例としては、ニッケル、クロム、鉄、チタン等の単体金属や、2種以上のこれら単体金属からなる合金が挙げられ、ニッケル、ステンレス鋼(鉄−ニッケル−クロム合金)が好ましい。
A positive electrode lead wire may be connected to the positive electrode as an external connection terminal. And it is preferable that a positive electrode lead wire is connected to the site | part in which the positive electrode catalyst layer of a positive electrode electrical power collector is not formed.
The material of the positive electrode lead wire may be any material as long as it has conductivity, and is preferably a metal. Examples thereof include simple metals such as nickel, chromium, iron, and titanium, and two or more of these simple metals. Alloys such as nickel and stainless steel (iron-nickel-chromium alloy) are preferable.

前記電解液は、水系溶媒又は非水系溶媒に電解質が溶解されたものが好ましい。
水系溶媒を用いた電解液の例としては、電解質として水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)及び塩化アンモニウム(NHCl)からなる群から選ばれる1種以上が溶解した水溶液が挙げられる。この場合、前記水溶液中の電解質の濃度は、1〜99質量%であることが好ましく、3〜60質量%であることがより好ましく、5〜40質量%であることがさらに好ましい。
The electrolyte solution is preferably one in which an electrolyte is dissolved in an aqueous solvent or a non-aqueous solvent.
Examples of the electrolytic solution using an aqueous solvent include an aqueous solution in which at least one selected from the group consisting of sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), and ammonium chloride (NH 4 Cl) is dissolved as an electrolyte. It is done. In this case, the concentration of the electrolyte in the aqueous solution is preferably 1 to 99% by mass, more preferably 3 to 60% by mass, and further preferably 5 to 40% by mass.

電解液は、電解質以外に水素発生抑制剤を含有することが好ましい。電解液が水素発生抑制剤を含有することにより、副反応である水素生成反応が抑制され、その結果、鉄−空気二次電池の充放電容量が増大する。
水素発生抑制剤の例としては、金属硫化物が挙げられ、なかでもアルカリ金属硫化物が好ましく、硫化カリウム(KS)がより好ましい。
電解液中の水素発生抑制剤の濃度は、電池反応を損なわない範囲で適宜調節すればよい。
The electrolytic solution preferably contains a hydrogen generation inhibitor in addition to the electrolyte. When the electrolytic solution contains the hydrogen generation inhibitor, the hydrogen generation reaction that is a side reaction is suppressed, and as a result, the charge / discharge capacity of the iron-air secondary battery is increased.
Examples of the hydrogen generation inhibitor include metal sulfides. Among them, alkali metal sulfides are preferable, and potassium sulfide (K 2 S) is more preferable.
What is necessary is just to adjust suitably the density | concentration of the hydrogen-generation inhibitor in electrolyte solution in the range which does not impair battery reaction.

鉄−空気二次電池は、例えば、前記負極、セパレータ及び前記正極がこの順に積層され、前記電解液がこれら負極、セパレータ及び正極に接触するように充填され、構成される。負極は、負極合剤層がセパレータと対向するように配置され、正極は、正極集電体がセパレータと対向するように配置される。   The iron-air secondary battery is configured by, for example, laminating the negative electrode, the separator, and the positive electrode in this order, and filling the electrolyte solution so as to contact the negative electrode, the separator, and the positive electrode. The negative electrode is arranged so that the negative electrode mixture layer faces the separator, and the positive electrode is arranged so that the positive electrode current collector faces the separator.

さらに、鉄−空気二次電池は、前記負極、セパレータ、前記正極及び酸素拡散膜がこの順に積層されたものが好ましい。この場合、前記酸素拡散膜は、正極の正極触媒層と対向するように配置される。酸素拡散膜は、正極への酸素(空気)の供給を促進する。   Further, the iron-air secondary battery is preferably one in which the negative electrode, the separator, the positive electrode, and the oxygen diffusion film are laminated in this order. In this case, the oxygen diffusion film is disposed so as to face the positive electrode catalyst layer of the positive electrode. The oxygen diffusion film promotes the supply of oxygen (air) to the positive electrode.

前記セパレータの材質は、電解質が透過可能で絶縁性を有するものであればよく、その例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂が挙げられる。電解液が水溶液である場合には、これらポリオレフィン又はフッ素樹脂が親水性化処理されたものを用いてもよい。
前記セパレータは、不織布又は多孔質膜であることが好ましい。
The separator may be made of any material as long as the electrolyte is permeable and has insulating properties. Examples thereof include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; and fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride. It is done. When the electrolytic solution is an aqueous solution, those obtained by hydrophilicizing these polyolefins or fluororesins may be used.
The separator is preferably a nonwoven fabric or a porous membrane.

前記酸素拡散膜の材質は、酸素(空気)が透過可能なものであればよく、その例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂が挙げられる。
前記酸素拡散膜は、多孔性であることが好ましい。
The oxygen diffusion film may be made of any material that can transmit oxygen (air). Examples thereof include polyolefins such as polyethylene and polypropylene; and fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE) and polyvinylidene fluoride. Can be mentioned.
The oxygen diffusion membrane is preferably porous.

図1は、本発明に係る鉄−空気二次電池における、前記負極、セパレータ、正極及び酸素拡散膜が積層された積層構造体を例示する概略断面図である。
ここに示す積層構造体1は、負極2、セパレータ3、正極4及び酸素拡散膜5がこの順に積層されてなる。
負極2は、負極集電体21上に負極合剤層22が形成されてなるものである。また、正極4は、正極集電体41上に正極触媒層42が形成されてなるものである。そして、負極2は、負極合剤層22の負極集電体21との接触面とは反対側の主面が、セパレータ3の一方の主面と対向及び接触して配置され、正極4は、正極集電体41の正極触媒層42との接触面とは反対側の主面が、セパレータ3の他方の主面(前記「一方の主面」とは反対側の面)と対向及び接触して配置されている。
酸素拡散膜5は、その一方の主面が、正極触媒層42の正極集電体41との接触面とは反対側の主面と対向及び接触して配置されている。
電解液(図示略)は、積層構造体1の周縁部に沿って、負極2、セパレータ3及び正極4に接触するように充填される。
なお、本発明における積層構造体は、ここに示すものに限定されず、例えば、本発明の効果を妨げない範囲内において、図1に示す構成の一部が変更されたものでもよい。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a laminated structure in which the negative electrode, separator, positive electrode, and oxygen diffusion film are laminated in an iron-air secondary battery according to the present invention.
The laminated structure 1 shown here includes a negative electrode 2, a separator 3, a positive electrode 4, and an oxygen diffusion film 5 laminated in this order.
The negative electrode 2 is formed by forming a negative electrode mixture layer 22 on a negative electrode current collector 21. The positive electrode 4 is formed by forming a positive electrode catalyst layer 42 on a positive electrode current collector 41. The negative electrode 2 is disposed such that the main surface of the negative electrode mixture layer 22 opposite to the contact surface with the negative electrode current collector 21 is opposed to and in contact with one main surface of the separator 3. The main surface of the positive electrode current collector 41 opposite to the contact surface with the positive electrode catalyst layer 42 faces and contacts the other main surface of the separator 3 (the surface opposite to the “one main surface”). Are arranged.
One main surface of the oxygen diffusion film 5 is disposed so as to face and contact the main surface of the positive electrode catalyst layer 42 opposite to the contact surface with the positive electrode current collector 41.
An electrolytic solution (not shown) is filled along the peripheral edge of the laminated structure 1 so as to contact the negative electrode 2, the separator 3, and the positive electrode 4.
In addition, the laminated structure in this invention is not limited to what is shown here, For example, in the range which does not prevent the effect of this invention, a part of structure shown in FIG. 1 may be changed.

本発明に係る鉄−空気二次電池は、前記負極を備えていることで、十分な放電容量を有し、充放電を繰り返しても放電容量の低下が抑制され、サイクル特性に優れる。   Since the iron-air secondary battery according to the present invention includes the negative electrode, the iron-air secondary battery has a sufficient discharge capacity, and even when charging and discharging are repeated, a decrease in the discharge capacity is suppressed, and the cycle characteristics are excellent.

以下、具体的実施例により、本発明についてさらに詳しく説明する。ただし、本発明は、以下に示す実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例において、「SUS」とは「ステンレス鋼」を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, “SUS” means “stainless steel”.

本実施例では、負極用結着剤として下記ポリエチレンを用いた。
結着剤(1):球状ポリエチレン製粒子(住友精化社製「LE−1080」、平均粒径6μm)
結着剤(2):球状ポリエチレン製粒子(住友精化社製「LE−2080」、平均粒径10μm)
In this example, the following polyethylene was used as the binder for the negative electrode.
Binder (1): spherical polyethylene particles (“LE-1080” manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., average particle size: 6 μm)
Binder (2): spherical polyethylene particles (“LE-2080” manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., average particle size 10 μm)

<結着剤の示差走査熱量の測定>
前記結着剤の示差走査熱量を、以下の方法で測定した。すなわち、Rigaku社製「Thermal Plus TG 8100」を用い、結着剤をSUSパンに5mg入れ、昇温速度15℃/分で結着剤を150℃まで昇温させて測定した。
その結果、結着剤(1)では、測定温度帯105〜110℃に、最大の熱吸収量を示すポリエチレンに由来するピーク(第一のピーク)が観測され、さらに、この熱吸収量に次いで大きい熱吸収量を示すピーク(第二のピーク)が、80〜90℃の測定温度帯に観測された。測定結果を図2に示す。測定終了後、測定に供した結着剤(1)を冷却し、同じ条件で再度示差走査熱量を測定したところ、先の測定で80〜90℃の測定温度帯に観測されたピーク(第二のピーク)は、観測されなかった。
一方、結着剤(2)では、測定温度105℃付近に、ポリエチレンに由来するピークが観測されたが、80〜90℃の測定温度帯に、別途ピークは観測されなかった。
<Measurement of Differential Scanning Calorie of Binder>
The differential scanning calorific value of the binder was measured by the following method. That is, using “Thermal Plus TG 8100” manufactured by Rigaku, 5 mg of the binder was placed in a SUS pan, and the binder was heated to 150 ° C. at a heating rate of 15 ° C./min.
As a result, in the binder (1), a peak (first peak) derived from polyethylene showing the maximum heat absorption amount was observed in the measurement temperature range of 105 to 110 ° C. Further, following this heat absorption amount, A peak (second peak) showing a large heat absorption amount was observed in the measurement temperature range of 80 to 90 ° C. The measurement results are shown in FIG. After completion of the measurement, the binder (1) used for the measurement was cooled, and the differential scanning calorific value was measured again under the same conditions. As a result, the peak observed in the measurement temperature range of 80 to 90 ° C. in the previous measurement (second) ) Was not observed.
On the other hand, in the binder (2), a peak derived from polyethylene was observed around the measurement temperature of 105 ° C., but no additional peak was observed in the measurement temperature range of 80 to 90 ° C.

<負極合剤スラリーの製造>
[実施例1]
酸化鉄(アルドリッチ社製Fe、品番544884−5G、平均粒径50nm未満)50質量部、及びアセチレンブラック(電気化学工業社製)50質量部を、ボールミルにより24時間乾式混合した。
次いで、得られた混合物90質量部と、結着剤として結着剤(1)10質量部と、を混合して負極合剤とし、ここへさらにN−メチル−2−ピロリドン(NMP)90質量部を添加して混合することで、インク状の負極合剤スラリー(1)を得た。
<Manufacture of negative electrode mixture slurry>
[Example 1]
50 parts by mass of iron oxide (Fe 2 O 3 manufactured by Aldrich, product number 544884-5G, average particle size less than 50 nm) and 50 parts by mass of acetylene black (manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.) were dry mixed by a ball mill for 24 hours.
Next, 90 parts by mass of the obtained mixture and 10 parts by mass of the binder (1) as a binder were mixed to form a negative electrode mixture, and further N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) 90 parts by mass here. By adding and mixing parts, an ink-like negative electrode mixture slurry (1) was obtained.

[比較例1]
結着剤(1)に代えて結着剤(2)を用いたこと以外は、実施例1と同様に負極合剤スラリー(R1)を製造した。
[Comparative Example 1]
A negative electrode mixture slurry (R1) was produced in the same manner as in Example 1 except that the binder (2) was used in place of the binder (1).

<負極の製造>
[実施例2]
負極合剤スラリー(1)をSUS304シート上に塗布し、120℃で12時間乾燥させることにより、塗布電極を得た。この塗布電極のSUS304シート上に載っている負極合剤の量(負極合剤層の重さ)は、2mg/cmであった。また、なお、この負極合剤の量は、以下に示す比較例2〜5でも同様である。
さらに、この塗布電極を直径10mmの円板状に打ち抜いた後、得られた円板状電極をSUS304メッシュに、圧力10Paでプレスすることで、SUS304メッシュに圧着された負極(1)とした。SUS304メッシュを除いた負極(1)の厚さは50〜100μmであった。
<Manufacture of negative electrode>
[Example 2]
The negative electrode mixture slurry (1) was applied on a SUS304 sheet and dried at 120 ° C. for 12 hours to obtain a coated electrode. The amount of the negative electrode mixture (weight of the negative electrode mixture layer) placed on the SUS304 sheet of this coated electrode was 2 mg / cm 2 . In addition, the amount of the negative electrode mixture is the same in Comparative Examples 2 to 5 shown below.
Further, after punching this coated electrode into a disk shape having a diameter of 10 mm, the obtained disk electrode was pressed against SUS304 mesh at a pressure of 10 Pa to obtain a negative electrode (1) pressure-bonded to the SUS304 mesh. The thickness of the negative electrode (1) excluding the SUS304 mesh was 50 to 100 μm.

[比較例2]
負極合剤スラリー(1)に代えて負極合剤スラリー(R1)を用いたこと以外は、実施例2と同様に負極(R1)を製造した。
[Comparative Example 2]
A negative electrode (R1) was produced in the same manner as in Example 2, except that the negative electrode mixture slurry (R1) was used instead of the negative electrode mixture slurry (1).

[比較例3]
負極合剤スラリー(1)の乾燥温度を、120℃に代えて140℃としたこと以外は、実施例2と同様に負極(R2)を製造した。
[Comparative Example 3]
A negative electrode (R2) was produced in the same manner as in Example 2, except that the drying temperature of the negative electrode mixture slurry (1) was 140 ° C. instead of 120 ° C.

[比較例4]
負極合剤スラリー(1)の乾燥温度を、120℃に代えて160℃としたこと以外は、実施例2と同様に負極(R3)を製造した。
[Comparative Example 4]
A negative electrode (R3) was produced in the same manner as in Example 2 except that the drying temperature of the negative electrode mixture slurry (1) was changed to 160 ° C instead of 120 ° C.

[比較例5]
負極合剤スラリー(1)の乾燥温度を、120℃に代えて110℃としたこと以外は、実施例2と同様に負極の製造を試みたが、負極合剤がSUS304シートから剥離してしまい、負極を製造できなかった。
[Comparative Example 5]
Except that the drying temperature of the negative electrode mixture slurry (1) was changed to 110 ° C. instead of 120 ° C., production of the negative electrode was attempted in the same manner as in Example 2, but the negative electrode mixture peeled off from the SUS304 sheet. The negative electrode could not be manufactured.

<鉄−空気二次電池のサイクル特性の評価>
上記で得られた各SUSメッシュ付き負極を用いて三電極式電気化学セル(以下、「セル」と略記する)を構成し、その充放電試験を行うことで、これら負極を用いた場合の鉄−空気二次電池のサイクル特性を評価した。具体的には、以下の通りである。
<Evaluation of cycle characteristics of iron-air secondary battery>
A three-electrode electrochemical cell (hereinafter abbreviated as “cell”) is constructed using each of the SUS mesh negative electrodes obtained above, and the charge and discharge test is performed. -The cycle characteristics of the air secondary battery were evaluated. Specifically, it is as follows.

(三電極式電気化学セルの作製)
各SUSメッシュ付き負極(負極(1)、(R1)〜(R3))について、その負極が圧着されていないSUSメッシュのみの部位に、SUS304線(ニラコ社製、直径1.0mm)の一端を溶接して、作用極とした。そして、この作用極と、対極として白金メッシュ(ニラコ社製、100メッシュ)と、参照極としてHg/HgO電極(インターケミ社製)と、をそれぞれ用い、電解液として8モル/Lの水酸化カリウム水溶液を用いて、セル(1)、(R1)〜(R3)を構成した。なお、前記水酸化カリウム水溶液は、溶存酸素の影響を排除するために、あらかじめ窒素ガスで30分間バブリングしてから用いた。
(Production of three-electrode electrochemical cell)
For each SUS mesh-attached negative electrode (negative electrode (1), (R1) to (R3)), one end of the SUS304 wire (manufactured by Niraco, 1.0 mm in diameter) is attached to the part of the SUS mesh only where the negative electrode is not crimped. A working electrode was formed by welding. Then, using this working electrode, a platinum mesh (100 mesh) manufactured by Nilaco as a counter electrode, and an Hg / HgO electrode (manufactured by Interchemi) as a reference electrode, respectively, 8 mol / L of hydroxide as an electrolytic solution. Cells (1) and (R1) to (R3) were constructed using an aqueous potassium solution. The potassium hydroxide aqueous solution was used after bubbling with nitrogen gas for 30 minutes in advance in order to eliminate the influence of dissolved oxygen.

(三電極式電気化学セルの充放電試験)
得られたセル(1)、(R1)〜(R3)について、下記方法により充放電試験を行い、サイクル特性を評価した。
充放電試験には、長野社製充放電試験装置「BTS2004H」を用いた。セルは、電解液を電極へ充分にしみ込ませるため、作製後24時間、開回路で放置した。そして、下記条件で充放電を行った。
充電は、定電流0.5mA/cmで行い、電圧が参照極(Hg/HgO電極)に対して−1.15Vに達したら、−1.15Vで充電容量が合計1007mAh/gになるまで定電圧で行った。放電は、定電流0.2mA/cmで、電圧が参照極(Hg/HgO電極)に対して−0.1Vとなるまで行った。試験は25℃の窒素ガス雰囲気下で行い、充電(電圧が下がる方向、すなわち、鉄の還元反応に相当する)から行い、充電終了後放電を行い、これを1サイクルとして繰り返し行うことで、充放電試験を行った。充電及び放電の間には、1時間の休止時間を設けた。1〜4サイクル目はエージングとし、5サイクル目から電気容量(mAh/g)を測定した。電気容量は、負極に含有されるすべての鉄元素がFeを構成していると仮定し、Fe1gあたりの容量として求めた。Feの含有量(質量)は、原子吸光測定により鉄元素の含有量(質量)を求め、これをFeの量へ換算することで求めた。5サイクル目及び10サイクル目の放電容量の測定結果を表1に示す。
(Charge / discharge test of three-electrode electrochemical cell)
The obtained cells (1) and (R1) to (R3) were subjected to a charge / discharge test by the following method to evaluate cycle characteristics.
A charge / discharge test apparatus “BTS2004H” manufactured by Nagano Co., Ltd. was used for the charge / discharge test. The cell was left open circuit for 24 hours after fabrication in order to allow the electrolyte to fully penetrate the electrode. And charging / discharging was performed on the following conditions.
Charging is performed at a constant current of 0.5 mA / cm 2 , and when the voltage reaches −1.15 V with respect to the reference electrode (Hg / HgO electrode), the charge capacity is −1.15 V until the charge capacity reaches 1007 mAh / g in total. Performed at a constant voltage. The discharge was performed at a constant current of 0.2 mA / cm 2 until the voltage was −0.1 V with respect to the reference electrode (Hg / HgO electrode). The test is performed in a nitrogen gas atmosphere at 25 ° C., charged (in the direction in which the voltage decreases, that is, corresponding to a reduction reaction of iron), discharged after completion of charging, and repeated as one cycle. A discharge test was conducted. There was a one hour rest period between charging and discharging. The first to fourth cycles were aged, and the electric capacity (mAh / g) was measured from the fifth cycle. Capacitance, all of the iron element contained in the negative electrode is assumed to constitute the Fe 2 O 3, was determined as the capacity per Fe 2 O 3 1g. The content of Fe 2 O 3 (mass), the content of iron element (mass) determined by atomic absorption spectroscopy, it was determined by converting the amount of Fe 2 O 3. Table 1 shows the measurement results of the discharge capacity at the fifth and tenth cycles.

Figure 2013134838
Figure 2013134838

上記結果から明らかなように、実施例2の負極(1)を用いたセル(1)は、5サイクル目及び10サイクル目のいずれの放電容量も優れており、容量維持率も高く、サイクル特性にすぐれていた。これに対して、比較例2の負極(R1)を用いたセル(R1)は、5サイクル目及び10サイクル目のいずれの放電容量も不十分であった。このように、負極において特定の結着剤を用いることで、十分な放電容量を有し、サイクル特性に優れる鉄−空気二次電池が得られることを確認できた。
一方、比較例3の負極(R2)を用いたセル(R2)、及び比較例4の負極(R3)を用いたセル(R3)は、5サイクル目及び10サイクル目のいずれの放電容量も不十分であり、サイクル特性も劣っていた。セル(R2)及び(R3)では、酸化鉄の負極からの脱落が認められ、これが放電容量低下の原因であると推測された。
As is clear from the above results, the cell (1) using the negative electrode (1) of Example 2 is excellent in both the discharge capacity at the 5th and 10th cycles, has a high capacity retention rate, and has cycle characteristics. It was excellent. On the other hand, the cell (R1) using the negative electrode (R1) of Comparative Example 2 had insufficient discharge capacity at both the fifth and tenth cycles. Thus, it was confirmed that an iron-air secondary battery having a sufficient discharge capacity and excellent cycle characteristics can be obtained by using a specific binder in the negative electrode.
On the other hand, the cell (R2) using the negative electrode (R2) of Comparative Example 3 and the cell (R3) using the negative electrode (R3) of Comparative Example 4 have no discharge capacity at the fifth and tenth cycles. The cycle characteristics were inferior. In the cells (R2) and (R3), it was estimated that the iron oxide was detached from the negative electrode, and this was the cause of the decrease in the discharge capacity.

(電解液が水素発生抑制剤を含有する三電極式電気化学セルの作製と充放電試験)
負極としては負極(1)を用い、電解液としては、8モル/Lの水酸化カリウム水溶液に代えて、水素発生抑制剤である硫化カリウム(KS)をさらに0.1/モルL含有する、8モル/Lの水酸化カリウム水溶液を用いたこと以外は、上記と同様に三電極式電気化学セルとしてセル(2)を構成し、充放電試験を行い、放電容量とサイクル特性を評価した。
その結果、5サイクル目の放電容量は610mAh/gであり、10サイクル目の放電容量は672mAh/gで最大となり、水素発生抑制剤を用いていないセル(1)よりも、さらに放電容量とサイクル特性に優れていた。これは、水素発生抑制剤を用いたことで、充電時に電極内部での水素の発生が抑制され、電極からの酸化鉄の脱落が高度に抑制されたためであると推測された。
(Production and charge / discharge test of three-electrode electrochemical cell in which electrolyte contains hydrogen generation inhibitor)
The negative electrode (1) is used as the negative electrode, and the electrolyte solution contains 0.1 / mol L of potassium sulfide (K 2 S), which is a hydrogen generation inhibitor, instead of an 8 mol / L potassium hydroxide aqueous solution. The cell (2) is constructed as a three-electrode electrochemical cell in the same manner as described above except that an 8 mol / L potassium hydroxide aqueous solution is used, and a charge / discharge test is performed to evaluate the discharge capacity and cycle characteristics. did.
As a result, the discharge capacity at the 5th cycle is 610 mAh / g, the discharge capacity at the 10th cycle is the maximum at 672 mAh / g, and the discharge capacity and cycle are further increased than in the cell (1) using no hydrogen generation inhibitor. Excellent characteristics. This was presumed to be because the use of a hydrogen generation inhibitor suppressed the generation of hydrogen inside the electrode during charging, and the iron oxide from falling off the electrode was highly suppressed.

本発明は、エネルギー分野で利用可能である。   The present invention can be used in the energy field.

1・・・積層構造体、2・・・負極、21・・・負極集電体、22・・・負極合剤層、3・・・セパレータ、4・・・正極、41・・・正極集電体、42・・・正極触媒層、5・・・酸素拡散膜   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Laminated structure, 2 ... Negative electrode, 21 ... Negative electrode collector, 22 ... Negative electrode mixture layer, 3 ... Separator, 4 ... Positive electrode, 41 ... Positive electrode collector Electric current body 42... Positive electrode catalyst layer 5... Oxygen diffusion film

Claims (10)

酸化鉄及び結着剤を含有する鉄−空気二次電池用の負極合剤であって、
前記結着剤はポリエチレンを主成分とし、
前記結着剤は、示差走査熱量測定において、最大の熱吸収量を示す前記ポリエチレンに由来するピーク以外に、これに次ぐ熱吸収量を示すピークを、80〜90℃の測定温度帯に有することを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極合剤。
A negative electrode mixture for an iron-air secondary battery containing iron oxide and a binder,
The binder is mainly composed of polyethylene,
In the differential scanning calorimetry, the binder has, in addition to the peak derived from the polyethylene showing the maximum heat absorption amount, a peak showing the heat absorption amount next to this in the measurement temperature range of 80 to 90 ° C. A negative electrode mixture for an iron-air secondary battery.
前記結着剤の平均粒径が20μm未満であることを特徴とする請求項1に記載の鉄−空気二次電池用の負極合剤。   2. The negative electrode mixture for an iron-air secondary battery according to claim 1, wherein the binder has an average particle size of less than 20 μm. 前記結着剤が球状であることを特徴とする請求項1又は2に記載の鉄−空気二次電池用の負極合剤。   The negative electrode mixture for an iron-air secondary battery according to claim 1 or 2, wherein the binder is spherical. さらに導電剤を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の鉄−空気二次電池用の負極合剤。   Furthermore, a conductive agent is contained, The negative mix for iron-air secondary batteries as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の鉄−空気二次電池用の負極合剤と、溶媒と、を含有することを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極合剤スラリー。   A negative electrode mixture slurry for an iron-air secondary battery, comprising the negative electrode mixture for an iron-air secondary battery according to any one of claims 1 to 4 and a solvent. 請求項5に記載の鉄−空気二次電池用の負極合剤スラリーを集電体に塗工する工程と、塗工された前記負極合剤スラリー中の溶媒を除去する工程と、を有することを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極の製造方法。   A step of coating the current collector with the negative electrode mixture slurry for an iron-air secondary battery according to claim 5 and a step of removing the solvent in the coated negative electrode mixture slurry. The manufacturing method of the negative electrode for iron-air secondary batteries characterized by these. 塗工された前記負極合剤スラリーを115〜135℃で乾燥させることにより、前記溶媒を除去することを特徴とする請求項6に記載の鉄−空気二次電池用の負極の製造方法。   The method for producing a negative electrode for an iron-air secondary battery according to claim 6, wherein the solvent is removed by drying the coated negative electrode mixture slurry at 115 to 135 ° C. 請求項6又は7に記載の製造方法で得られたことを特徴とする鉄−空気二次電池用の負極。   A negative electrode for an iron-air secondary battery obtained by the production method according to claim 6 or 7. 請求項8に記載の鉄−空気二次電池用の負極、正極及び電解液を備えたことを特徴とする鉄−空気二次電池。   An iron-air secondary battery comprising the negative electrode for the iron-air secondary battery according to claim 8, a positive electrode, and an electrolytic solution. 前記電解液が水素発生抑制剤を含有することを特徴とする請求項9に記載の鉄−空気二次電池。   The iron-air secondary battery according to claim 9, wherein the electrolyte contains a hydrogen generation inhibitor.
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105449316A (en) * 2014-09-19 2016-03-30 丰田自动车株式会社 Air cell
JP2016092001A (en) * 2014-11-07 2016-05-23 サムシン エンタープライズ カンパニー リミテッド Negative electrode cell of metal air fuel battery, manufacturing method thereof, and metal air fuel battery
JP2016103474A (en) * 2014-11-18 2016-06-02 株式会社神戸製鋼所 Negative electrode material for metal-air secondary battery, metal-air secondary battery including the same, and method for manufacturing negative electrode material for metal-air secondary battery
CN111564626A (en) * 2019-02-14 2020-08-21 丰田自动车株式会社 Air battery, air battery system, and vehicle equipped with air battery system
US11394035B2 (en) 2017-04-06 2022-07-19 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof
US11552290B2 (en) 2018-07-27 2023-01-10 Form Energy, Inc. Negative electrodes for electrochemical cells
US11611115B2 (en) 2017-12-29 2023-03-21 Form Energy, Inc. Long life sealed alkaline secondary batteries
US11664547B2 (en) 2016-07-22 2023-05-30 Form Energy, Inc. Moisture and carbon dioxide management system in electrochemical cells
US11949129B2 (en) 2019-10-04 2024-04-02 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof
US11973254B2 (en) 2018-06-29 2024-04-30 Form Energy, Inc. Aqueous polysulfide-based electrochemical cell

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016062827A (en) * 2014-09-19 2016-04-25 トヨタ自動車株式会社 Air cell
CN105449316A (en) * 2014-09-19 2016-03-30 丰田自动车株式会社 Air cell
JP2016092001A (en) * 2014-11-07 2016-05-23 サムシン エンタープライズ カンパニー リミテッド Negative electrode cell of metal air fuel battery, manufacturing method thereof, and metal air fuel battery
JP2016103474A (en) * 2014-11-18 2016-06-02 株式会社神戸製鋼所 Negative electrode material for metal-air secondary battery, metal-air secondary battery including the same, and method for manufacturing negative electrode material for metal-air secondary battery
US11664547B2 (en) 2016-07-22 2023-05-30 Form Energy, Inc. Moisture and carbon dioxide management system in electrochemical cells
US11394035B2 (en) 2017-04-06 2022-07-19 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof
US11611115B2 (en) 2017-12-29 2023-03-21 Form Energy, Inc. Long life sealed alkaline secondary batteries
US11973254B2 (en) 2018-06-29 2024-04-30 Form Energy, Inc. Aqueous polysulfide-based electrochemical cell
US11552290B2 (en) 2018-07-27 2023-01-10 Form Energy, Inc. Negative electrodes for electrochemical cells
JP7020440B2 (en) 2019-02-14 2022-02-16 トヨタ自動車株式会社 Air batteries, air battery systems, and vehicles equipped with air battery systems
JP2020135967A (en) * 2019-02-14 2020-08-31 トヨタ自動車株式会社 Air battery, air battery system, and vehicle mounting the air battery system thereon
CN111564626B (en) * 2019-02-14 2023-05-23 丰田自动车株式会社 Air battery, air battery system, and vehicle equipped with air battery system
CN111564626A (en) * 2019-02-14 2020-08-21 丰田自动车株式会社 Air battery, air battery system, and vehicle equipped with air battery system
US11949129B2 (en) 2019-10-04 2024-04-02 Form Energy, Inc. Refuelable battery for the electric grid and method of using thereof

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