CN103518286A - 氧电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氧电池，该氧电池能够抑制过电压上升。氧电池(1)具备以氧为活性物质的正极(2)、以金属锂为活性物质的负极(3)以及被夹在正极(2)和负极(3)之间的电解质层(4)。正极(2)含有锂化合物。

Description

氧电池
技术领域
本发明涉及氧电池。
背景技术
在现有技术中，已知有以下一种氧电池。该氧电池具备以氧为活性物质的正极、以金属锂为活性物质的负极以及被该正极和负极夹着的电解质层。作为所述氧电池，例如被提案一种所述正极、负极以及电解质层被密封在壳体内的电池(例如参照日本专利文献1：特开2009－230985号公报)。
在所述氧电池中，在放电时，如下式所示，在所述负极处，金属锂发生离子化，生成锂离子和电子。生成的锂离子透过所述电解质层向正极移动。另一方面，在正极处，氧获取电子成为氧离子，并与所述锂离子反应生成氧化锂或过氧化锂。因此，通过利用导线连接所述负极和正极，能够获取电能。
(负极处)4Li→4Li++4e-
(正极处)O2+4e-→2O2-
4Li++2O2-→2Li2O
2Li++2O2-→Li2O2
同时，在充电时，如下式所示，在所述正极处，从氧化锂或过氧化锂生成锂离子、电子和氧，生成的锂离子透过所述电解质层向负极移动。然后，在负极处，所述锂离子接受电子，析出金属锂。
(正极处)2Li2O→4Li++O2+4e－
Li2O2→2Li++O2+4e－
(负极处)4Li+4e－→4Li
然而，在所述现有技术中的氧电池中，存在一旦反复进行充放电，过电压上升而导致电池性能下降的问题。
本发明的目的在于提供一种能够解决上述问题的氧电池。该氧电池即使反复进行充放电也能够抑制过电压上升。
在所述现有的氧电池中，如果只考虑负极一侧的反应，则根据所述反应式明显可知是反复进行锂的溶解和析出。这时，由于锂在电解质层中往返，溶解的位置和析出的位置不一致。另外，在所述负极的表面上具有容易发生溶解反应的部位和容易发生析出反应的部位。其结果，可以认为由于所述负极处的表面上的锂的溶解和析出的反复进行而导致该表面上形成凹凸，并因所述凹凸的存在使得电解质层和负极之间产生空隙，所以导致过电压上升。
发明内容
因此，本发明为了达到所述目的，该氧电池具备：以氧为活性物质的正极；以金属锂为活性物质的负极以及被夹在该正极和负极之间的电解质层，该氧电池的特征在于该正极含有锂化合物。
在本发明的氧电池中，由于所述正极均匀地含有锂化合物，充电时在正极生成的锂离子会在所述负极的金属锂上均匀地析出。所以，根据本发明的氧电池，锂在负极处反复进行溶解和析出时，该锂的位置不会发生改变，能够防止在该负极表面形成凹凸，从而抑制过电压上升。
在本发明的氧电池中，优选是所述正极、所述负极以及所述电解质层配置在密封壳体内，该正极含有储氧材料。所述储氧材料除了具备吸收氧、释放氧的功能之外，其表面能够吸附或脱附氧。这里，所述储氧材料在吸收或释放氧时，伴随有与氧的化学结合的生成和分解。而在储氧材料的表面上吸附或脱附氧时，只是分子间的力量发生作用，并不伴随化学结合的生成及分解。
所以，氧吸附或脱附于所述储氧材料表面的情形与该储氧材料吸收或释放氧的情形相比，能够在低能量的情况下进行，在电池反应中，该储氧材料的表面上吸附的氧将优先被利用。其结果，能够抑制反应速度的下降以及过电位上升。
另外，在正极处，由于所述锂化合物与所述储氧材料紧密接触，该锂化合物通过该储氧材料的催化作用能够顺利地进行分解反应。所以，能够降低所述锂化合物分解反应（充电反应）的活化能(Activation energy)，而且能够抑制过电压上升。
本发明的氧电池的所述正极、所述负极以及电解质层容纳于密封壳体内，该氧电池通过具备所述储氧能力的材料来提供氧。所以，没有必要让正极向大气开放，氧电池不会因为空气中的水分和二氧化碳的存在而导致其性能下降。
本发明的氧电池中，所述储氧材料优选为例如由含有Y和Mn的复合金属氧化物构成。所述复合金属氧化物例如是YMnO3，其具有吸收氧和释放氧的功能，其表面具有能够吸附氧以及脱附氧的功能。而且，该复合金属氧化物能够起到所述正极处化学反应的催化剂作用。
附图说明
图1是表示本发明的氧电池的一构成例的示意性截面图。
图2是表示本发明第一实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图3是表示本发明第二实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图4是表示本发明第三实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图5是表示本发明第四实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图6是表示本发明第五实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图7是表示本发明第六实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图8是表示本发明第七实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图9是表示本发明第八实施例的氧电池的充放电曲线的图表。
图10是表示比较例的氧电池的充放电曲线的图表。
具体实施方式
接着，参照附图进一步详细说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明第一实施方式的氧电池1具备：以氧为活性物质的正极2；以金属锂为活性物质的负极3；以及配置在正极2和负极3之间的电解质层4。正极2、负极3以及电解质层4密封地容纳于壳体5内。
壳体5具备杯状的壳主体6和封盖壳主体6的盖体7。壳主体6和盖体7之间设置有绝缘树脂8。另外，正极2在其与盖体7的顶面之间具有正极集电体9，负极3在其与壳主体6的底面之间具有负极集电体10。
在氧电池1中，正极2由储氧材料、导电材料、粘合剂以及锂化合物构成。
所述储氧材料除了具备吸收氧和释放氧的功能之外，其表面能够吸附或脱附氧。而且，该储氧材料能够起到正极2处化学反应的催化剂的作用。例如可以举出复合金属氧化物作为这种储氧材料。所述复合金属氧化物例如可以列举出具有六方晶结构、C－稀土类结构、磷灰石(Apatite)结构、铜铁矿(Delafossite)结构、萤石(Fluorite)结构、钙钛矿(Perovskite)结构等结晶结构的复合金属氧化物。具体来讲，例如可以举出YMnO3等含有Y和Mn的复合金属氧化物。
并且，作为所述含有Y和Mn的复合金属氧化物例如能够举出：一部分Y或Mn分别通过其他金属进行了置换的复合金属氧化物、比如Y1－xAgxMn1－yAyO3(式中，A是Ru或Ti，1>x>o且1>y>0)。也可以进一步含有ZrO2。
所述储氧材料可以是只具备吸收或释放氧或者在其表面能够吸附或脱附氧的功能，可以不起到催化剂的作用。在这种情况下，可以进一步在正极2添加贵金属催化剂、过渡金属催化剂等催化剂。作为具备所述催化剂的所述储氧材料，例如可以举出：让YMnO3或Y1－xAgxMn1－yAyO3(式中，A是Ru或Ti，1>x>0且1>y>0)负载了氧化钯(Palladium Oxide)的复合金属氧化物。
作为所述导电材料例如可以举出：石墨(Graphite)、乙炔黑(Acetylene Black)、科琴黑(Ketjenblack)、纳米碳管(Carbon Nanotube)、介孔炭(Mesoporous Carbon)以及碳化纤维(Carbon Fiber)等碳质材料。
作为所述粘合剂，例如能够举出：聚四氟乙烯(Polytetra fluoroe-thylene／PTFE)、聚偏氟乙烯(Polyvinylidene fluoride／PVDF)等。
所述，锂化合物可以用作过氧化物、复合金属氧化物、氧化物、碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐等。作为这种锂化合物，例如可以举出：过氧化锂(Li2O2)、氧化锂(Li2O)等。可以使用与作为所述正极活性物质的氧同等量的所述锂化合物，并以与所述催化剂紧密接触的形式进行混合。
另外，负极3由金属锂构成。
另外，电解质层4例如可以采用浸渍了非水系溶液的隔膜，也可以采用固体电解质。
作为所述非水系电解质溶液，例如可以采用将锂盐溶解到非水系溶剂后的一种溶剂。作为所述锂盐，例如可以采用碳酸盐、硝酸盐、醋酸盐、双(三氟甲基磺酰)亚胺(Bis(Trifluoromethanesulfon)Imide／TTSI)盐等。另外，作为所述非水系溶剂例如能够举出：碳酸酯类溶剂、醚类溶剂和离子液体等。
作为所述碳酸酯类溶剂例如能够举出：碳酸亚乙酯(Ethylene Carbonate)、碳酸丙烯酯(Propylene Carbonate)、碳酸二甲酯(Dimethyl Carbonate)和碳酸二乙酯(DiethylCarbonate)等。所述碳酸酯类溶剂也可以两种以上混合使用。
作为所述醚类溶剂(Ether Type Solvent)，例如可以举出乙二醇二甲醚(DimethoxyEthane)、二甲氧基乙烷(Dimethyl Trigram)、聚乙二醇(Polyethylene Glycol)等。所述醚类溶剂也可以两种以上混合使用。
另外，作为所述离子液体例如可以举出：咪唑鎓盐(Imidazolium)、铵(Ammonium)、吡啶盐(Pyridinium)和多甲藻(Peridinium)等阳离子和双(三氟甲基磺酰)亚胺(Bis(Trifluoromethanesulfon)Imide／TTSI)、双(五氟乙烷磺酰基)亚胺(Bis(Pentafluoroethylsulfonyl)Imide／BETI)、四氟硼酸盐(Tetrafluoro Borate)、高氯酸盐(Perchlorate)和卤素阴离子(Halogen Anion)等阴离子和盐。
作为所述隔膜，例如可以举出玻璃纤维、玻璃纸、聚丙烯无纺布(PolypropyleneNon-woven Fabric)、聚酰亚胺无纺布(Polyimide Non-woven Fabric)、聚苯硫醚(Polyphenylene Sulfide／PPS)无纺布和多孔聚乙烯薄膜(Porous Polyethylene Film)、烯烃系平板膜等。
另外，作为所述固体电解质，例如能够举出：氧化物系固体电解质、硫化物系固体电解质等。
作为所述氧化物系固体电解质，例如能够举出以下物质或材料：Li、La和Zr的复合金属氧化物、即Li7La3Zr2O12；以Li、Al、Si、Ti、Ge、P为主成份的玻璃陶瓷等。也可以是分别通过Sr、Ba、Ag、Y、Pb、Sn、Sb、Hf、Ta、Nb等其他金属对所述复合金属氧化物Li7La3Zr2O12中的一部分Li、La、Zr进行置换后的复合金属氧化物。
接着，作为正极集电体9例如可以举出：钛、不锈钢、镍、铝铜等金属网构成的集电体。同时，作为负极集电体10，与正极集电体9相同，例如可以举出：钛、不锈钢、镍、铝、铜等金属网构成的集电体。
在本实施方式的氧电池1中，在充电时，如下式所示，在正极2处，从作为所述锂化合物的氧化锂或过氧化锂生成锂离子、电子和氧离子。生成的锂离子向负极3移动，并在负极3处获取电子从而在金属锂上均匀析出。所以，根据氧电池1，即使反复进行充放电，也能够防止在负极3表面上形成凹凸，由于在负极3和电解质层4之间不会形成间隙，因此能够抑制过电压上升。
另外，由于所述锂化合物事先与所述催化剂接触，能够降低分解反应(充电反应)的活化能，抑制过电压上升。同时，生成的氧离子被所述储氧材料的表面所吸附、或与储氧材料生成化学结合而被吸收。另外，生成的氧离子被所述储氧材料的表面吸附要优选于其伴随化学结合的生成而被吸收。
(正极处)2Li2O→4Li++O2+4e－
Li2O2→2Li++O2+4e－
(负极处)4Li++4e－→4Li
同时，在放电时，如下式所示，在负极3处，金属锂经离子化后生成锂离子和电子。生成的锂离子向正极2移动，并与由所述储氧材料供给的氧离子发生反应，在充电时被分解的锂化合物存在的位置上生成所述锂化合物的氧化锂或过氧化锂从而产生堆积。
这时，在所述储氧材料中，释放被吸收的氧时伴随化学结合的分解，被吸附在表面上的氧以与分子间作用力相当的力量就能够进行脱附。所以，在正极2处的电池反应中，所述储氧材料的表面上被吸附的氧优先被利用，从而能够抑制反应速度的下降以及过电压上升。
(负极处)4Li→4Li++4e-
(正极处)O2+4e－→2O2－
4Li++2O2－→2Li2O
2Li++2O2－→Li2O2
接着，说明实施例以及比较例。
(实施例1)
在本实施例中，首先将硝酸钇5水合物、硝酸锰6水合物和苹果酸以摩尔比1:1:6的形式捣碎并混合，制得复合金属氧化物材料的混合物。然后，将制得的复合金属氧化物材料的混合物置于250度温度下使其反应30分钟，再置于300度温度下反应30分钟后，在350度温度下反应一个小时。接着，将反应生成物的混合物捣碎并混合后，置于1000度温度下烧结一个小时，从而制得复合金属氧化物。
通过X射线衍射图确认到：上述获得的复合金属氧化物是由化学式YMnO3表述的复合金属氧化物，其具备六方晶结构。
接着，将制得的YMnO3、作为导电材料的科琴导电碳黑(Ketjen black／狮王(LION)株式会社制)、作为粘合剂的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene／大金工业株式会社制)以及作为锂化合物的过氧化锂(株式会社高纯度化学研究所制造)以20:20:1:30的质量比混合。然后，以5MPa的压力将上述制得的混合物按压到由钛网(Titanium Mesh)构成的正极集电体9上，形成直径15mm、厚度1mm的正极2。
然后，在内径15mm的有底圆筒状的钛制壳主体6内部配置由直径15mm的钛网构成的负极集电体10，并在负极集电体10上叠加由直径15mm、厚度0.1mm的金属锂构成的负极3。
接着，在负极3上叠加由直径15mm的玻璃纤维(日本板硝子公司制)构成的隔膜。然后，以使正极2与该隔膜接触的方式，将通过上述方式制得的正极2和正极集电体9叠加到所述隔膜上。接着，将非水系电解质溶液注入到所述隔膜中，形成电解质层4。
使用以下所述的一种溶液(岸田(Kishida)化学株式会社制)作为所述非水系电解质溶液：在以30:70的质量比混合碳酸亚乙酯(Ethylene Carbonate)和碳酸二乙酯(DiethylCarbonate)而成的混合液中，用1摩尔/升浓度溶解作为支持盐的六氟磷酸锂(LithiumHexafluoro Phosphate／LiPF6)。
此后，用内径15mm的有底圆筒状的钛制盖体7对容纳在壳主体6内的由负极集电体10、负极3、电解质层4、正极2以及正极集电体9构成的层积体进行封盖。这时，通过在壳主体6和盖体7之间配设环状的绝缘树脂8，制得如图1所示的氧电池1。所述绝缘树脂8由外径32mm、内径30mm及厚度5mm的聚四氟乙烯(PTFE)构成。
接着，将本实施例中制得的氧电池1装设到电气化学测定装置(东方技研株式会社制)上，在负极3和正极2之间施加0.3mA／cm2的电流进行充电，直到槽电压变成4.0V。并且测定这时的槽电压与充电容量之间的关系，将结果示于图2(a)中，并将其表示为“单循环”。
然后，将通过本实施例中制得的氧电池1装设到所述电气化学测定装置上，在负极3和正极2之间施加0.3mA／cm2的电流进行充电，直到槽电压变成2.0V。并且测定这时的槽电压与放电容量之间的关系，结果示于图2(b)中，并将其表示为“单循环”。
其后，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充电容量之间的关系示于图2(a)中，槽电压与放电容量之间的关系示于图2(b)中，并分别表示为“3循环”。
(实施例2)
在本实施例中，除了使用氧化锂(株式会社高纯度化学研究所制)取代过氧化锂作为正极2中含有的锂化合物以外，其余的以与实施例1的条件完全相同的方式制得氧电池1。
然后，除了使用本实施例中制得的氧电池1以外，其余以与实施例1的条件完全相同的方式，进行了充放电。并将这时的槽电压与充电容量之间的关系示于图3(a)中，将槽电压与放电容量之间的关系示于图3(b)中，并分别表示为“单循环”。
其后，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充电容量之间的关系示于图3(a)中，槽电压与放电容量之间的关系示于图3(b)中，并分别表示为“3循环”。
(实施例3)
在本实施例中，首先将硝酸钇5水合物、硝酸锰6水合物和苹果酸以摩尔比1:1:6的形式捣碎并混合，制得复合金属氧化物材料的混合物。然后，将获得的复合金属氧化物材料的混合物置于250度温度下使其反应30分钟，再置于300度温度下反应30分钟后，在350度温度下反应一个小时。接着，将反应生成物的混合物捣碎并混合后，置于1000度温度下烧结一个小时，从而制得复合金属氧化物。
通过X射线衍射图确认到：上述获得的复合金属氧化物是由化学式YMnO3表述的复合金属氧化物，其具备六方晶结构。
接着，将1g制得的YMnO3浸渍到含有25mg硝酸钯二水合物的硝酸钯二水合物水溶液后，将该水溶液蒸干(Evaporation To Dryness)。然后在600℃温度的环境下对所述蒸干后的残留物进行烧结，获得负载有氧化钯的YMnO3。
接着，将制得的负载有氧化钯的YMnO3、作为导电材料的科琴导电碳黑(KetjenBlack／狮王株式会社制)、作为粘合剂的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene／大金工业株式会社制)以及作为锂化合物的过氧化锂(株式会社高纯度化学研究所制造)以8:1:1:8的质量比混合。然后，将上述制得的混合物涂敷到由铝网构成的正极集电体9上，形成直径15mm、厚度0.4mm的正极2。
然后，在内径15mm的有底圆筒状的不锈钢(SUS)制壳主体6内部配置由直径15mm的不锈钢网(SUS mesh)构成的负极集电体10，并在负极集电体10上叠加由直径15mm、厚度0.1mm的金属锂构成的负极3。
接着，在负极3上叠加由直径15mm的烯烃系平板膜(旭化成E-MATERIALS株式公司制)构成的隔膜。然后，以使正极2与所述隔膜接触的方式，将通过上述方式制得的正极2和正极集电体9叠加到所述隔膜上。接着，将非水系电解质溶液注入到所述隔膜，形成电解质层4。
使用以下所述的一种溶液(岸田(Kishida)化学株式会社制)作为所述非水系电解质溶液：在溶剂二甲氧基乙烷(Dimethoxyethane)中，溶解作为支持盐的浓度为1摩尔/升的双三氟甲基磺酰亚胺(Bis(Trifluoromethane-sulfonyl)Imide／LiTFSI)。
此后，用内径15mm的有底圆筒状的SUS制盖体7对容纳于壳主体6内的由负极集电体10、负极3、电解质层4、正极2以及正极集电体9构成的层积体进行封盖。这时，通过在壳主体6和盖体7之间配设环状的绝缘树脂8，制得如图1所示的氧电池1。所述绝缘树脂8由外径32mm、内径30mm以及厚度5mm的聚四氟乙烯(PTFE)构成。
接着，将本实施例中制得的氧电池1装设到电气化学测定装置(东方技研株式会社制)上，在负极3和正极2之间施加0.05mA／cm2的电流，进行恒电流充电，直到槽电压变成3.9V。在槽电压达到3.9V时过渡成恒电压充电，直到电流值变成0.01mA／cm2。接着在负极3和正极2之间施加0.05mA／cm2的电流，放电直到槽电压变成2.0V。将这时的槽电压与充放电容量之间的关系示于图4中，并将其表示为“单循环”。
其后，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充放电容量之间的关系示于图4中，并表示成“3循环”。
(实施例4)
在本实施例中，首先将硝酸钇5水合物、硝酸银、硝酸锰6水合物、硝酸钌以及苹果酸以摩尔比为0.95:0.05:0.95:0.05:6的形式粉碎混合，制得复合金属氧化物材料的混合物。除此以外，以与实施例3的条件完全相同的方式制得复合金属氧化物。
通过X射线衍射图确认到上述制得的复合金属氧化物是通过化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ru0.05O3表述的复合金属氧化物。
然后，除了使用本实施例中制得的由化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ru0.05O3表述的复合金属氧化物取代负载有氧化钯的YMnO3以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式制得如图1所示的氧电池1。
其后，除了使用本实施例中制得的氧电池1以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式进行了充放电。并将这时的槽电压与充放电容量之间的关系示于图5中，并表示成“单循环”。接着，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充放电容量之间的关系示于图5中，并表示成“3循环”。
(实施例5)
在本实施例中，首先将硝酸钇5水合物、硝酸银、硝酸锰6水合物、硝酸钌以及苹果酸以摩尔比为0.95:0.05:0.95:0.05:6的形式进行粉碎混合，制得复合金属氧化物材料的混合物。除此以外，以与实施例3的条件完全相同的方式制得复合金属氧化物。
通过X射线衍射图确认到上述制得的复合金属氧化物是用化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ru0.05O3表述的复合金属氧化物。
然后，除了使用本实施例中制得的由化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ru0.05O3表述的复合金属氧化物取代YMnO3以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式制得负载有氧化钯的Y0.95Ag0.05Mn0.95Ru0.05O3。
接着，除了使用本实施例中制得的负载有氧化钯的Y0.95Ag0.05Mn0.95Ru0.05O3取代负载有氧化钯的YMnO3以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式制得如图1所示的氧电池1。
其后，除了使用本实施例中制得的氧电池1以外，其余的与实施例3的条件完全相同的方式进行了充放电。并将这时的槽电压与充放电容量之间的关系示于图6中，并表示成“单循环”。接着，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充放电容量之间的关系示于图6中，并表示成“3循环”。
(实施例6)
在本实施例中，首先将硝酸钇5水合物、硝酸银、硝酸锰6水合物、硝酸钛以及苹果酸以摩尔比为0.95:0.05:0.95:0.05:6的形式粉碎混合，制得复合金属氧化物材料的混合物。除此以外，以与实施例3的条件完全相同的方式制得复合金属氧化物。
通过X射线衍射图确认到上述制得的复合金属氧化物是由化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3表述的复合金属氧化物。
接着，除了使用本实施例中制得的由化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3表述的复合金属氧化物取代负载有氧化钯的YMnO3以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式制得如图1所示的氧电池1。
其后，除了使用本实施例中制得的氧电池1以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式进行了充放电。并将这时的槽电压与充放电容量之间的关系示于图7中，并表示成“单循环”。接着，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充放电容量之间的关系示于图7中，并表示成“3循环”。
(实施例7)
在本实施例中，首先将硝酸钇5水合物、硝酸银、硝酸锰6水合物、硝酸钛以及苹果酸以摩尔比为0.95:0.05:0.95:0.05:6的形式进行粉碎混合，制得复合金属氧化物材料的混合物。除此以外，以与实施例3的条件完全相同的方式制得复合金属氧化物。
通过X射线衍射图确认到上述制得的复合金属氧化物是用化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3表述的复合金属氧化物。
接着，除了使用本实施例中制得的由化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3表述的复合金属氧化物取代YMnO3以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式制得负载有氧化钯的Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3。
接着，除了使用本实施例中制得的负载有氧化钯的Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3取代负载有氧化钯的YMnO3以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式制得如图1所示的氧电池1。
其后，除了使用本实施例中制得的氧电池1以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式进行了充放电。并将这时的槽电压与充放电容量之间的关系示于图8中，并表示成“单循环”。接着，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充放电容量之间的关系示于图8中，并表示成“3循环”。
(实施例8)
在本实施例中，首先将硝酸钇5水合物、硝酸银、硝酸锰6水合物、硝酸钛以及苹果酸以摩尔比为0.95:0.05:0.95:0.05:6的形式粉碎混合，制得复合金属氧化物材料的混合物。然后，将制得的复合金属氧化物材料的混合物置于250度温度下使其反应30分钟，再置于300度温度下反应30分钟后，在350度温度下反应一个小时实施一次烧结。接着，使让二氧化锆粉末(Zirconium Oxide)分散于水中形成的水分散锆胶体溶液以相对所述一次烧结的生成物的质量比是5%的形式，利用乳钵进行15分钟的混合粉碎后，在1000℃温度下烧结1小时制得复合金属氧化物。
通过X射线衍射图确认到上述制得的复合金属氧化物是由化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3表述的复合金属氧化物中含有ZrO2的混合物。
接着，使用本实施例中制得的由化学式Y0.95Ag0.05Mn0.95Ti0.05O3表述的复合金属氧化物中含有ZrO2的混合物取代负载有氧化钯的YMnO3。其余的以与实施例3的条件完全相同的方式制得如图1所示的氧电池1。
其后，除了使用本实施例中制得的氧电池1以外，其余的以与实施例3的条件完全相同的方式进行了充放电。将这时的槽电压与充放电容量之间的关系示于图9中，并表示成“单循环”。接着，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充放电容量之间的关系示于图9中，并表示成“3循环”。
(比较例)
在本实施例中，除了正极2中完全不使用锂化合物之外，其余的以与实施例1的条件完全相同的方式制得氧电池1。
接着，除了使用本比较例中制得的氧电池1以外，其余的以与实施例1的条件完全相同的方式进行了充放电。并将这时的槽电压与充电容量之间的关系示于图10(a)中，将这时的槽电压与放电容量之间的关系示于图10(b)中，并分别表示成“单循环”。
然后，将以与上述充放电完全相同的方式反复充放电3次后的槽电压与充电容量之间的关系示于图10(a)中，槽电压与放电容量之间的关系示于图10(b)中，并分别表示成“3循环”。
从图2至图9明显可知：根据正极2中含有锂化合物的实施例1至8的氧电池1，即使在反复充放电三次以后也不出现过电压上升。而从图10明显可知：正极2中不含有锂化合物的比较例中的氧电池1的场合，在充放电三次以后，过电压出现上升。
符号说明
1：金属氧电池；2：正极；3：负极；4：电解质层；5：壳体。

Claims (8)

1.一种氧电池，其具备以氧为活性物质的正极、以金属锂为活性物质的负极以及被夹在该正极和负极之间的电解质层，该氧电池的特征在于，该正极含有锂化合物。
2.根据权利要求1所述的氧电池，其特征在于，所述正极、所述负极以及所述电解质层配置在密封壳体内，该正极含有储氧材料。
3.根据权利要求2所述的氧电池，其特征在于，所述储氧材料是由含有Y和Mn的复合金属氧化物构成的。
4.根据权利要求3所述的氧电池，其特征在于，所述储氧材料由从下述群中挑选出的一种复合金属氧化物构成，所述群是指：由YMnO3、Y1－xAgxMn1－yAyO3以及含有ZrO2的Y1－xAgxMn1－yTiyO3构成的群，其中，所述A是Ru或Ti，1>x>o且1>y>0。
5.根据权利要求3所述的氧电池，其特征在于，所述储氧材料由从下述群中挑选出的一种复合金属氧化物构成，该复合金属氧化物负载有氧化钯，该群是指：由YMnO3、Y1－xAgxMn1－yAyO3构成的群，其中，所述A是Ru或Ti，1>x>o且1>y>0。
6.根据权利要求1所述的氧电池，其特征在于，所述锂化合物是过氧化锂或氧化锂中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的氧电池，其特征在于，所述正极、所述负极以及所述电解质层配设在密封壳体内，所述正极含有：从下述群中挑选出来的一种复合金属氧化物；以及过氧化锂或氧化锂中的任意一种，所述群是指：由作为储氧材料的YMnO3、Y1－xAgxMn1－yAyO3以及含有ZrO2的Y1－xAgxMn1－yTiyO3构成的群，其中，所述A是Ru或Ti，1>x>o且1>y>0。
8.根据权利要求1所述的氧电池，其特征在于，所述正极、所述负极以及所述电解质层配设在密封壳体内，所述正极含有：从下述群中挑选出来的一种复合金属氧化物；以及过氧化锂或氧化锂中的任意一种，该复合金属氧化物负载有氧化钯，所述群是指：由作为储氧材料的YMnO3和Y1－xAgxMn1－yAyO3构成的群，其中，所述A是Ru或Ti，1>x>o且1>y>0。
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