CN104025329B - 可反复充放电的量子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种防止通过使n型金属氧化物半导体进行光激发结构变化而充电且能够低成本化及进行稳定动作的量子电池的电极的氧化，并防止历经长期经年变化而能够反复充放电的量子电池。能够反复使用的量子电池，是将具有抗氧化功能的第1金属电极12、通过使被绝缘性物质覆盖了的n型金属氧化物半导体进行光激发结构变化从而在带隙中形成能级而捕获电子的充电层14、p型金属氧化物半导体层16、以及具有抗氧化功能的第2金属电极18进行层叠而构成，电极具备抗氧化功能。金属电极12及18是为了保持抗氧化功能而由具有钝态特性的金属所构成的钝态金属层。
Description
技术领域
本发明涉及一种量子电池的电极，该量子电池基于下述动作原理：利用紫外线照射所导致的金属氧化物的光激发结构变化，在带隙中形成新的能级，在带隙中的能级捕获电子从而进行充电。
背景技术
二次电池广泛普及于从手机、笔记本电脑等移动终端至电力汽车，反复进行充放电而使用。在以往的二次电池中，由于反复大电力、大容量的充放电，发生电极的劣化，进而，因经时性的劣化、电极的氧化所导致的劣化等缘故，作为电池的特性也会降低，这是成为阻碍长寿命化的要因。
特别是针对电极的氧化，包含依存于各二次电池的充电原理的本质性的问题。
关于锂电池，在正极使用含有锂的金属氧化物，另一方面在负极使用碳等能够收容、释出锂的材料，使由能够离子解离的锂盐与能将其溶解的有机溶剂所构成的电解液含浸于该材料。作为上述的锂电池用的电极，公开了由为了高性能且大容量化而作了改良的石墨粉末所制成的碳电极(例如参照专利文献1、专利文献2等)。
此外，在具备含有有机硅作为负极活性物质的负极、含有正极活性物质的正极、以及非水电解液的非水电解液二次电池中，也提案有：在负极内或负极的表面含有抑制电池作动时的有机硅氧化的添加剂，在非水电解液中含有用于在负极表面形成皮膜的皮膜形成剂(例如参照专利文献3等)。
此外，关于固体高分子型燃料电池，虽将利用间隔物来夹持固体高分子膜的单元作为一单位而将多个单元进行堆积，但对于用来夹持固体高分子膜的间隔物，被要求导电性良好且具低接触电阻，因此，以往使用石墨质的间隔物。但是，石墨质间隔物脆，因此使用不锈钢来取代石墨作为间隔物，利用由不锈钢的构成成分Cr、Mo、Fe等的氧化物、氢氧化物所形成的钝态皮膜来覆盖钢板表面，通过该钝态皮膜的阻挡效果而得到基底钢的防蚀效果(例如参照专利文献4、5等)。
这样，从电池功能的原理与构造性的方面考虑，在各种二次电池中，对于电极的氧化而有各式各样的对策被提出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-124256号公报
专利文献2：日本特开平11-73964号公报
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专利文献4：日本特开2009-107778号公报
专利文献5：日本特开2009-107778号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明为了通过简单的构造而实现大容量的二次电池，而将作为二次电池的量子电池作为对象，该量子电池是将导电性的第1电极、通过使被绝缘性物质覆盖了的n型金属氧化物半导体进行光激发结构变化从而在带隙中形成能级而捕获电子的充电层、p型半导体层、以及导电性的第2电极进行层叠而构成的(PCT/JP2010/067643)。
在该量子电池中，形成利用电极来将所层叠的充电层与p型半导体层从两侧夹持的结构，使用金属材料作为电极材料。在这样的层叠结构中，由于制造电池时的加热工序中的发热，而在一方的电极上形成充电层时、在p型半导体层上形成另一方的电极时金属电极氧化，与充电层、p型金属氧化物半导体层的密合性降低，在明显的情况下，会产生电极剥离等问题。
本发明的目的为提供一种通过使n型金属氧化物半导体进行光激发结构变化从而在带隙中形成电子捕获能级，通过在该捕获能级捕获电子而充电的量子电池，其解决在制造中的加热工序中电极剥离的问题，能够长期使用。
用于解决课题的手段
本发明的量子电池，其特征在于，是将第1金属电极、充电层、p型金属氧化物半导体层、以及第2金属电极进行层叠而构成，所述充电层通过使被绝缘性物质覆盖的n型金属氧化物半导体进行光激发结构变化从而在带隙中形成能级而捕获电子，
第1金属电极与前述第2金属电极中的任一者为具有抗氧化功能的金属电极。
第1金属电极与第2金属电极可两者都为具有抗氧化功能的金属电极。
具有抗氧化功能的金属电极为具有钝态特性的钝态金属层。也可具备多层该钝态金属层。
此外，第1金属电极与第2金属电极中的任一者也可为将由导电性金属层所构成的金属电极与具有抗氧化功能的金属电极进行层叠而构成的金属电极，第1金属电极与第2金属电极可两者都为将由导电性金属层所构成的金属电极与具有抗氧化功能的金属电极进行层叠而构成的金属电极。
在该情况下，具有抗氧化功能的金属电极为具有钝态特性的钝态金属层，钝态金属层也可为多个钝态金属层。
在量子电池中，关于p型金属氧化物半导体，氧化镍或铜铝氧化物有效，也可使用其他的p型半导体。
此外，充电层中的n型金属氧化物半导体为如下复合物：由氧化锡、二氧化钛或氧化锌中的任一者、或者将它们组合而成的材料所构成，通过紫外线照射而发生光激发结构变化而具备充电功能。覆盖n型金属氧化物半导体的绝缘性物质为绝缘性树脂或无机绝缘物。
钝态金属层的金属材料，至少为铬、镍、钛、钼中的任1种。进而，钝态金属层的金属材料，也可为至少含有铬、镍、钛、钼中的任1种的合金。进而，钝态金属层的金属材料，也可为至少在铜中含有铬、镍、钛、钼中的任1种的合金。
在本量子电池中，导电性金属层的金属材料可使用铜，且将柔性绝缘性的片作为基板。
发明效果
依据本发明的量子电池，可提供一种通过防止在制造时的加热工序中因金属电极的氧化所导致的电极剥离问题，而且抑制因经年变化所导致的电极氧化，从而防止劣化、剥离，历经长期而能够反复充放电的稳定的量子电池。
附图说明
图1是表示本发明的能够反复充放电的量子电池的构造的图。
图2是说明本发明的量子电池的充电层的图。
图3是说明通过光激发结构变化所形成的新的能级的能带图。
图4是说明由光激发结构变化所致的电子的行为的图。
图5是说明适用本发明的二次电池的充放电功能的能带图。
图6是插入了n型金属氧化物半导体层的量子电池的说明图。
图7是仅在第2电极使用了具有钝态特性的金属材料的量子电池的说明图。
图8是仅在第2电极使用了具有钝态特性的金属材料，在第1电极侧设有基板的量子电池的说明图。
图9是仅在第1电极使用了具有钝态特性的金属材料的量子电池的说明图。
图10是仅在第1电极使用了具有钝态特性的金属材料，在第2电极侧设有基板的量子电池的说明图。
图11是使第1电极及第2电极为具有导电性的导电性金属层与具有钝态特性的钝态金属层的层叠结构的量子电池的说明图。
图12是使第1电极及第2电极为具有钝态特性的钝态金属层的层叠结构的量子电池的说明图。
图13是使第1电极及第2电极为利用具有钝态特性的钝态金属层来夹持具有导电性的导电性金属层的层叠结构的量子电池的说明图。
图14是使第1电极为具有钝态特性的金属层，使第2电极为利用具有钝态特性的钝态金属层来夹持具有导电性的导电性金属层的层叠结构的量子电池的说明图。
图15是在第1电极侧设有基板，使第2电极为利用具有钝态特性的钝态金属层来夹持具有导电性的导电性金属层的层叠结构的量子电池的说明图。
图16是使用具有钝态特性的金属层而实施了的量子电池例。
图17是使用具有钝态特性的金属的合金层而实施了的量子电池例。
具体实施方式
本发明以基于在充电层采用了光激发结构变化技术的新的充电原理的作为二次电池使用的量子电池作为对象，为了防止因随着电池制造时的加热工序、经年变化而产生的电极的氧化所导致的劣化，而设有具有钝态特性的金属层。
图1是表示本发明的能够反复充放电的量子电池10的剖面结构的图。在图1中，量子电池10形成为下述构造：使用了具有钝态特性的金属材料的导电性的第1电极12、用来充电能量的充电层14、p型金属氧化物半导体层16、以及与第1电极12同样使用了具有钝态特性的金属材料的导电性的第2电极18层叠而成的构造。
第1电极12与第2电极18，只要功能上形成有导电膜即可，可使用导电性好的金属，例如铜、铜合金、镍、铝、银、金、锌或锡等。其中，铜在成本方面廉价，适合作为电极的材料。
然而，一般而言，铜如果放置于大气环境下，则会形成氧化亚铜的皮膜，如果湿度高则会形成碱式碳酸铜。进而，也有时会通过存在于空气中的硫氧化物而被氧化，形成硫化铜、硫酸铜。因此，在作为电极的功能的劣化显著的情况下，会导致剥离产生。针对其他的金属材料，无论程度的大小与否都存在氧化的问题，成为缩短寿命的重大要因。特别是在本量子电池10中，存在有时第1电极12在充电层14形成时氧化这样的问题。
作为解决上述问题的手段，对金属电极附加抗氧化功能是有效的，因此，本发明通过在以金属材料来构成电极的情况下适用具有钝态特性的材料，由此防止因制造时的加热工序所导致的氧化，谋求作为电池的长寿命化。
所谓钝态，是指无论金属的电化学序是否位于卑(活性)的位置，都会以极缓慢的速度进行腐蚀的金属的状态，是作为金属材料的耐蚀性的根本的性质。通过极少阳极电流而进行大幅极化的金属通过接近电化学上相当贵(非活性)的金属的行为来进行钝态化。该情况下，作为腐蚀生成物的氧化皮膜成为具有保护性，被赋予耐蚀性。
腐蚀区域，可通过对电极在正方向施加电位以引起氧化反应的阳极极化曲线来检查。在电位低的情况下，电流会随着电位一起增加，如果超过某电位，则电流会急剧地减少而持续在一定的电位域，然后会再度上升。将最初的电流上升的电位域称为活性态域、将电流被保持在低值的电位域称为钝态域、而将再度增加的电位域称为过钝态域，在该钝态域中生成富有保护性、数纳米的钝态氧化皮膜。
在钝态域中，如由阳极曲线也能明了一般，电流减少，即阻碍导电性，但一般而言，电极被保护防止与大气接触，产生电极的氧化为局部性的情况。因而，可局部性地抑制氧化而防止电极的劣化，能制成即使反复充放电也可长期间使用的量子电池。
作为具体的具有钝态特性的金属材料，有铬、镍、钛、钼等，或者也可为含有这些铬、镍、钛、钼等的至少1种的合金。
图2是说明适用本发明的量子电池的充电层的图。在图2中，充电层14形成为下述结构：使用有机硅作为绝缘性被膜22，使用二氧化钛作为n型金属氧化物半导体20，以有机硅覆盖微粒化后的二氧化钛，并填充于充电层14而成的结构。通过紫外线照射二氧化钛而使光激发结构变化发生，从而具有能够积蓄能量的功能。
作为充电层14所使用的n型金属氧化物半导体20的材料，有二氧化钛、氧化锡、氧化锌，通过将金属的脂肪族酸盐分解来制造。因此，作为金属的脂肪族酸盐，使用通过在氧化性环境下的燃烧而能变化成金属氧化物的金属的脂肪族酸盐。通过使用具有钝态特性的材料作为金属电极，可防止因燃烧所导致的氧化。
在绝缘被膜22中，除了有机硅以外，作为无机绝缘物也可使用矿物油、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO2)，作为绝缘性树脂，也可为聚乙烯、聚丙烯等热塑性树脂、酚树脂、氨基树脂等热固性树脂。
在充电层14中，被紫外线照射了的物质通过光激发结构变化而形成新的能级。所谓光激发结构变化，是指通过光的照射而被激发了的物质的晶格间距离产生变化的现象，作为非晶质的金属氧化物的n型金属氧化物半导体20，具有产生光激发结构变化的性质。针对在充电层14中使用了二氧化钛作为n型金属氧化物半导体20、使用了有机硅作为绝缘皮膜的材料的情况，以下使用能带图来对因光激发结构变化所致的新的能级的形成状态进行说明。
图3(A)、(B)为说明在作为第1电极12的金属铜30与作为n型金属氧化物半导体20的二氧化钛32之间存在作为绝缘被膜22的有机硅34的情况下，通过光激发结构变化而形成新的能级44的状态的能带图。通过光激发结构变化现象，在n型金属氧化物半导体20的带隙内形成新的能级44。在导带36中，通过由有机硅34所形成的绝缘层而存在障壁。
图3(A)为在二氧化钛32与铜30之间具有由有机硅34所形成的绝缘层的情况下，照射紫外线38的状态。如果对被绝缘被膜了的二氧化钛32照射紫外线38，则存在于二氧化钛32的价带40的电子42被激发至导带36。在与铜30的界面附近，该电子42以某概率通过有机硅34的绝缘层，而暂时移动到铜30。二氧化钛32的光激发结构变化，在电子42不在时发生，价带40的电子42脱离了的部位的原子间距离改变。此时的能级44移动到费米能级46内的带隙。
图3(B)为在照射紫外线38期间反复发生上述现象，而在带隙内形成有多个能级44的状态。但是，这些能级44所应捕获的电子42通过紫外线38被激发而移动到铜30。这样所产生的电子不在的带隙内的能级44在结束紫外线照射后也残留。
作为绝缘层的有机硅34的功用是，形成铜30与二氧化钛32之间的障壁，使被激发了的电子42通过隧道效应而通过，形成电子不在的带隙内的能级44。移动到铜30的电子42通过有机硅34周边的带电电位而留在铜30。
图4是模式性表示被有机硅34覆盖了的二氧化钛32通过紫外线照射而发生光激发结构变化，电子42移动到铜30的状态的图。电子42通过穿隧效应而通过由有机硅34所成的障壁而移动到铜30，以由于有机硅34的电位而产生的弱捕获力而残留。
作为二次电池，进一步在充电层14上重叠而将p型金属氧化物半导体层16进行层叠以形成阻挡层，在其上设有第2电极18。针对依据这样的结构的二次电池的原理，利用图5的能带图进行说明。
图5(A)是对于夹持于构成第1电极12的铜30与构成第2电极18的铜48、由充电层14中的有机硅34与二氧化钛32和作为p型金属氧化物半导体层16发挥功能的氧化镍50所构成的量子电池10，对构成第2电极18的铜48施加负电压，将构成第1电极12的铜30接地而设为0V的情况的能带图。
在带隙内具有能级44的二氧化钛32，如果施加偏压电场(-)，则铜30的电子42通过由有机硅34所形成的障壁(穿隧)而移动到二氧化钛32。移动了的电子42通过氧化镍50而使朝向铜48的进一步的移动被阻挡，因而被存在于二氧化钛32的带隙间的能级44所捕获，由此积蓄能量。即，为充电状态，成为在充电层14充满了电子42的状态。该状态即使解除偏压电场的施加也会被维持，因而具有作为二次电池的功能。
图5(B)是将负载(未图示)连接于铜30与铜48而进行放电的情况的能带图。在带隙所捕获的电子42成为导带36的自由电子。该自由电子移动至铜30，并流至负载。该现象为能量的输出状态，为放电状态。接着，最后，成为在带隙内的能级44中无电子42的状态，能量完全被使用。
如以上所作说明，在二氧化钛的带隙所形成的能级中，通过从外部施加电压而形成电场以充满电子，将负载连接至电极，由此将电子释出而取出能量，达到作为电池的功能。通过反复进行该现象，可作为二次电池使用。这是适用本发明的基本的量子电池的原理。
以上，虽对基本的作为二次电池的原理作了说明，但理论上是电子42隔着绝缘被膜22而通过穿隧效应移动至第1电极12并滞留，因此，充电层14与第1电极12的密合性极为重要。因此，需要防止因通过电池的制造时的加热工序及经年变化而产生的电极的氧化所导致的密合性降低。
根据这样的理由，因电极的氧化所导致的劣化在适用本发明的量子电池中造成大影响，通过使电极为具有钝态特性的金属，而将电极的劣化限制为部分性表面氧化，由此防止由制造时的加热工序、经年变化所导致的氧化，而能作为长寿命的量子电池。
关于第2电极18，为隔着p型金属氧化物半导体层16进行的层叠，虽从第1电极12的密合性的观点考虑的问题小，但因电极的劣化所造成的影响在第2电极18中也为重要的问题。
因此，对于第2电极18，也利用具有钝态特性的金属材料来构成电极对适用本发明的量子电池10的制造时的密合性及长寿命化而言为有效的手段。
图6为将本发明适用于在第1电极12与充电层14之间插入有n型金属氧化物半导体层56的量子电池54的情况。
充电层14的二氧化钛32通过有机硅34来形成绝缘被膜，但并不一定会成为均匀的皮膜，也会发生并未形成皮膜而导致二氧化钛32直接接触电极的情况。这样的情况下，通过再结合而使电子42注入至二氧化钛32，在带隙中并不形成能级44，充电容量降低。因而，为了抑制充电容量的降低，成为更高性能的二次电池，如图6所示那样在第1电极12与充电层14之间形成有二氧化钛的薄层作为n型金属氧化物半导体层56。该二氧化钛的薄层为发挥作为绝缘层的功能，对于性能的提高有所贡献，进而元件的特性的不均少，对于提高在生产线的稳定性及成品率而言有效的结构。
即使针对在该第1电极12与充电层14之间形成有n型金属氧化物半导体层56的量子电池54，本发明也可适用，即使反复进行充放电，电极的劣化也少，发挥效果。
另外，虽针对将使用了具有钝态特性的电极的本发明适用于第1电极与第2电极的情况作了说明，但即使仅适用于一方的电极也具有效果。
图7为仅在第2电极18使用了具有钝态特性的金属材料的量子电池60的例示。该情况下，如第8图所示的量子电池62那样，可在使用了不具有钝态特性的金属材料的第1电极12侧设置基板64，而制成用以抑制电极的氧化的结构。
图9为在第1电极12使用了具有钝态特性的金属材料的量子电池68，图10为在第2电极18设有基板64的量子电池70的例示。
在该例示中，虽针对在第1电极12及第2电极18使用了具有钝态特性的金属材料的情况作了说明，但可为使第1电极12及第2电极18为具有导电性的导电性金属层与具有钝态特性的钝态金属层的层叠结构。
图11表示使第1电极12及第2电极18为层叠结构的量子电池72。在图11中，第1电极12为第1导电金属层74与第1钝态金属层76的层叠结构。第1钝态金属层76设于充电层14侧。第2电极18也同样地为第2导电性金属层80与第2钝态金属层78的层叠结构，在p型金属氧化物半导体层16侧设有第2钝态金属层78。
第1钝态金属层76及第2钝态金属层78可使用与电极所使用的材料同样的金属材料作为具有钝态特性的金属材料。即，为铬、镍、钛、钼等，或者也可为含有这些铬、镍、钛、钼等的至少1种的合金。
图12表示量子电池82，使第1电极12及第2电极18为层叠结构，使图11中所示的第1导电性金属层74与第2导电性金属层80为作为具有钝态特性的金属材料的第3钝态金属层84与第4钝态金属层86。由于使具有钝态特性的金属材料为层叠结构，因此能够使电极的抗氧化效果更加提高。
在该情况中，具有钝态特性的金属材料为铬、镍、钛、钼等，或者使用含有这些铬、镍、钛、钼等的至少1种的合金当中任一者。在此，第1钝态金属层76、第2钝态金属层78、第3钝态金属层84及第4钝态金属层86并不需要使用相同的金属材料，可将这些具有钝态特性的金属材料以各种组合使用，此外，也可使这些钝态金属层为多层。
此外，可使用各种组合，将作为具有钝态特性的金属材料层叠结构的电极作为一方的电极，使另一方为单层，再者，仅一方电极为具有钝态特性的金属材料层叠结构等，以下显示一例。
图13为在图12的量子电池82中在第1导电性金属层74层叠有第3钝态金属层84，在第2导电性金属层80层叠有第4钝态金属层86的结构的量子电池88的例示。
图14是利用具有钝态的金属材料来构成第1电极12，使第2电极18为层叠有第2金属钝态层78、第2导电性金属层80以及第4钝态金属层86的量子电池90的例示。
图15是仅使第2电极18为第2金属钝态层78、第2导电性金属层80和第4钝态金属层86的层叠结构，在第1电极12侧设有基板64的量子电池92的例示。
接着，针对实际试作出的量子电池的实施例进行说明。
(实施例1)
图16是在玻璃上使用聚酰亚胺膜94作为基板64而试作出本发明的量子电池100的实施例。
聚酰亚胺膜94为4μm的厚度，在其上层叠50nm的具有钝态特性的铬96与300nm的铜30。进而层叠50nm的铬96。在制造该充电层14时的制造工序中产生约300度的热。
在该阶段中对充电层14照射紫外线38，使二氧化钛32产生光激发结构变化，形成新的能级44。
然后，进一步形成150nm的氧化镍50，通过层叠50nm的铬96、300nm的铜48，完成量子电池100。
在量子电池100的制作中，作为各层的形成方法，可列举溅射、离子镀、电子束蒸镀、真空蒸镀、化学蒸镀等气相成膜法。此外，金属电极可通过电解镀法、无电解镀法等来形成。
(实施例2)
图17是使用合金作为金属材料而试作出的量子电池102的例示。
聚酰亚胺膜94为4μm的厚度，在其上层叠50nm的具有钝态特性的铬96、300nm的同样具有钝态特性的铝铜合金104。进而层叠50nm的铬96，在其上层叠50nm的二氧化钛32作为n型金属半导体层。接着将进行微粒化而被覆了有机硅34的二氧化钛32层叠1000nm以上，设为充电层14。在该情况中，也与实施例1所示同样地，在制造充电层14时的制造工序中产生约300度的热。
进而与实施例1同样地，对充电层14照射紫外线，使二氧化钛产生光激发结构变化，形成新的能级。
然后，层叠150nm的氧化镍50、50nm的铬96，层叠300nm的铝铜合金104，由此完成量子电池102。
实施例1及2在制造时的加热工序中都无电极的氧化，可得到历经长期充放电的反复特性良好的量子电池，并可确认出电极的抗氧化效果。
以上，虽对本发明的实施方式作了说明，但本发明包含在不损及其目的与优点的前提下的适当的变形，进而，不受上述实施方式的限定。
符号说明
10、54、60、62、68、70、72、82、88、90、92、100、102：量子电池
12：第1电极
14：充电层
16：p型金属氧化物半导体层
18：第2电极
20：n型金属氧化物半导体
22：绝缘被膜
30、48：铜
32：二氧化钛
34：有机硅
36：导带
38：紫外线
40：价带
42：电子
44：能级
46：费米能级(Fermi Level)
50：氧化镍
64：基板
74：第1导电性金属层
76：第1钝态金属层
78：第2钝态金属层
80：第2导电性金属层
84：第3钝态金属层
86：第4钝态金属层
94：聚酰亚胺膜
96：铬
104：铝铜合金。
Claims (8)
1.一种量子电池，其特征在于，是将第1金属电极、充电层、p型金属氧化物半导体层、以及第2金属电极进行层叠而构成，所述充电层通过使被绝缘性物质覆盖的n型金属氧化物半导体进行光激发结构变化从而在带隙中形成能级而捕获电子，
所述第1金属电极与所述第2金属电极两者都为具有抗氧化功能的金属电极，
所述第1金属电极与所述第2金属电极进一步具备多层的具有钝态特性的钝态金属层，
所述第1金属电极与所述第2金属电极具有用于防止在电池制造时的加热工序的氧化、以及防止因经年变化所导致的电极氧化的功能。
2.根据权利要求1所述的量子电池，其特征在于，所述充电层，在与p型金属氧化物半导体层接触的相反侧设有n型金属氧化物半导体层。
3.根据权利要求2所述的量子电池，其特征在于，所述n型金属氧化物半导体层为二氧化钛。
4.根据权利要求1所述的量子电池，其特征在于，所述p型金属氧化物半导体层为氧化镍或铜铝氧化物。
5.根据权利要求1所述的量子电池，其特征在于，所述覆盖n型金属氧化物半导体的绝缘性物质为绝缘性树脂或无机绝缘物。
6.根据权利要求1所述的量子电池，其特征在于，所述钝态金属层的金属材料至少为铬、镍、钛、钼中的任1种。
7.根据权利要求1所述的量子电池，其特征在于，所述第1金属电极与所述第2金属电极中的至少任一者的金属电极的金属材料为铜。
8.根据权利要求1所述的量子电池，其特征在于，将柔性绝缘性的片作为基板。
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