JP2009295922A - エネルギー貯蔵デバイス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】0.1M以上の濃度で電解液中に溶解したビオロゲン誘導体塩、もしくビピリジル誘導体塩を負極活物質として用い、正極として遷移金属錯体、アニリン系低分子化合物、中性ラジカル化合物、π共役高分子から選択された少なくとも一つの活物質を使用し、さらに電極として、活性炭素、繊維状炭素、多孔質炭素等を電極として使用する。例えば、少なくとも正極、負極、電解液、セパレータ、少なくとも一部が前記電解液中に溶解した活物質からなり、該活物質が含窒素芳香族化合物、及び/または含窒素芳香族化合物の四級化アンモニウム塩である事を特徴とするエネルギー貯蔵デバイスである。
【選択図】 なし
Description
一方で、出力密度の大きなエネルギー貯蔵用小型デバイスとして、電気二重層キャパシタが実用化されている。この電気二重層キャパシタは、電圧を加えたときに電極と電解質との界面に生じる電気二重層容量を利用したデバイスである。電気二重層容量による蓄電のメカニズムは電気化学反応を伴う前記リチウムイオン二次電池と比較して、より早い充放電が可能であり、充放電の繰り返し寿命特性にも優れているという特徴を有している。しかし、一方で二重層キャパシタはリチウム二次電池と比較して容量密度が小さいと言う欠点を有している。
ここで、R1は水素、飽和アルキル基、不飽和アルキル基、カルボキシル基、ニトロ基、フェニル基、ヒドロキシル基、ホルミル基、カルボカルボニル基、エーテル基、アミノ基、シアノ基、ピリジニウム基、ニトロフェニル基、ジニトロフェニル基、等から選択される任意の置換基である。また、Xはアニオンを示し、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、フッ素アニオン、BF4アニオン、ClO4アニオン、PF6アニオン、AsF6アニオン、CF3SO3アニオン、(CF3SO2)2Nアニオンから選択される任意の元素、または化合物である。
<活物質−1>
本発明では電解液に溶解させて用いる活物質として含窒素芳香族化合物、および/又は含窒素芳香族化合物の四級化アンモニウム塩を用いる。含窒素芳香族化合物の四級化アンモニウム塩とは前記一般式(化1)で記載される化合物であり、具体的にはピリジニウム塩(化2)、キノリニウム塩(化3)、イソキノリニウム塩(化4)、アクリジニウム塩(化5)などを意味し、2個以上の窒素を含む化合物であっても良い。2個以上の窒素を含む化合物の具体的例としてはピラジニウム塩(化6)、トリアジニウム塩(化7)、キナジリニウム塩(化8)、フェナジニウム塩(化9)などの様なアンモニウム塩を例示できる。
ここで、R1はそれぞれ独立に、水素、飽和アルキル基、不飽和アルキル基、カルボキシル基、ニトロ基、フェニル基、ヒドロキシル基、ホルミル基、カルボカルボニル基、エーテル基、アミノ基、シアノ基、ピリジニウム基、ニトロフェニル基、ジニトロフェニル基、ベンジル基、等から選択される任意の置換基である。また、Xはアニオンを示し、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、フッ素アニオン、BF4アニオン、ClO4アニオン、PF6アニオン、AsF6アニオン、CF3SO3アニオン、(CF3SO2)2Nアニオンなどを例示できる。
また、本発明では電解液に溶解させて用いる活物質として、酸化/還元可能なピリジニウム基を有する化合物を用いる事が好ましい。酸化/還元可能なピリジニウム基を有する化合物とは、例えばビオロゲン誘導体と呼ばれる、2つのピリジニウム基が互いに4位で結合した化合物を例示できる。ビオロゲン誘導体は以下の一般式(化10)で表示される化合物で、通常は化10のごとく塩の形で取り扱われる。
ここで、R1〜R10はそれぞれ独立に、水素、飽和アルキル基、不飽和アルキル基、カルボキシル基、ニトロ基、フェニル基、ヒドロキシル基、ホルミル基、カルボカルボニル基、エーテル基、アミノ基、シアノ基、ピリジニウム基、ニトロフェニル基、ジニトロフェニル基、等から選択される任意の置換基である。また、Xはアニオンを示し、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、フッ素アニオン、BF4アニオン、ClO4アニオン、PF6アニオン、AsF6アニオン、CF3SO3アニオン、(CF3SO2)2Nアニオンなどを例示できる。
ビオロゲン誘導体は特に酸化・還元反応に対して非常に安定で、優れた耐久性・くり返し特性を示すので、本発明のエネルギー用の活物質として非常に有効である。
特にビオロゲン誘導体の塩を電解液に溶解させた場合には電気化学素子の負極として有効に働く事ができる。ビオロゲン誘導体としてはいろいろな誘導体が知られているが、例えば化14に示す様なジシアノジフェニルビオロゲンや、ジベンジルビオロゲン、ジフェニルビオロゲン等多くの誘導体の例を示す事が出来る。
ビオロゲン誘導体以外の酸化・還元可能なピリジニウム基を有する化合物の例として、例えば一般式(化15)で表される化合物を示す事ができる。この様な化合物もビオロゲン誘導体と同様に、安定な酸化・還元特性とすぐれた溶解性を有し、本発明の目的の活物質として好ましく用いる事が出来る。
ここで、R11〜R13はそれぞれ独立に、水素、飽和アルキル基、不飽和アルキル基、カルボキシル基、ニトロ基、フェニル基、ヒドロキシル基、ホルミル基、カルボカルボニル基、エーテル基、アミノ基、シアノ基、ピリジニウム基から選択される任意の置換基である。また、Xはアニオンを示し、塩素アニオン、臭素アニオン、ヨウ素アニオン、フッ素アニオン、BF4アニオン、ClO4アニオン、PF6アニオン、AsF6アニオン、CF3SO3アニオン、(CF3SO2)2Nアニオンなどを例示できる。(化15)の一般式で示された化合物の具体的な例として、例えば(化16)で示されるピリジルピリジニウム化合物を例示できる。
上記、酸化・還元が可能なピリジニウム基を有する化合物は1種類のみを電解液に添加しても良く、複数種類を添加しても良い。上記、酸化・還元が可能なピリジニウム基を有する化合物は分子の大きさや置換基によって溶解度、蓄電量、安定性などの特性が異なるので、適切に複数種類を電解液に添加すれば、バランスの良い特性を実現できる。
<活物質−3>
前述の様に、本発明のピリジニウム誘導体塩は還元反応によってエネルギーの充放電が行なわれるので負極側で用いられる事が好ましい。これに対して正極側で好ましく用いられる活物質としては遷移金属有機化合物を例示する事ができる。ここで遷移金属錯体とは、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Znなどの金属錯体のことを言う。特にVおよびFeが好適に用いられ、中でも鉄錯体は正極側で用いられる活物質として最も好ましい。
ここでR1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10の少なくとも一つが、アルキル基、アセチル基、アセトニトリル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基等の置換基で置換された化合物である。
<活物質‐4>
正極側で用いられる酸化反応可能な活物質の第二の候補として、2個以上、10個以下のベンゼン環を含み、かつ2個以上、10個以下の窒素原子を含み、分子量が184以上である有機分子を例示する事が出来る。具体的には(化18〜38)で示される様な化合物を例示する事が出来る。無論、本発明の有機分子はこれらの例示分子に限定されるものではない事は言うまでも無く、例えば、ここに示した有機分子の各種異性体は本発明の範囲に含まれる。また、これらの分子におけるN位の水素原子、ベンゼン環の水素原子を、それぞれ各種アルキル基、アルコキシ基、二トロ基、水酸基、スルホン酸基、アルコキシスルホン酸基、フッ素原子、フッ素化アルキル基、等に置換した有機低分子も本発明の目的に好ましく用いられる。例えば、化8で示される有機分子は分子量184であり、本発明の範疇にはいる最も分子量の小さな分子の例の一つである。これらの分子はいずれも導電性高分子のドープ・脱ドープ反応に相当する酸化反応を示し、酸化反応本能の過程で充放電が行なわれる。
<活物質‐5>
正極側で用いられる酸化反応可能な活物質の第三の候補としてπ共役高分子を挙げる事が出来る。これらのπ共役高分子においはそのドープ・脱ドープ反応により充放電が可能となる。π共役高分子としては、ポリピロールおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体を例示できる。なかでも、分子量が5000以下のポリアニリン(化39)、あるいは例えば(化40)〜(化42)に例示したポリアニリン誘導体は優れた溶媒溶解性を有するものが多く本発明の目的に好ましい。
<活物質‐6>
正極側で用いられる酸化反応可能な活物質の第四の候補として中性ラジカル化合物を挙げる事が出来る。具体的には(化43)〜(化92)で示される様な化合物を例示する事が出来る。
TEMPO(化69)を例に中性ラジカル塩の充放電反応を図3に示す。中性ラジカル塩は溶媒溶解性に優れ、反応が高速で起きるなどの特徴を有し、本発明の正極側活物質として好ましい。
<電解液>
本発明の電解液には酸化・還元によるエネルギー貯蔵が可能な前記ピリジニウム基を有する化合物の少なくとも一部が溶解状態で含まれる事が特徴である。原理的には本発明のピリジニウム基を有する化合物は電解液に溶解していても分散していても良いが、分散状態を長期間安定に維持することや、溶解している場合に比べて十分な容量を取り出す事が困難なため、本発明のピリジニウム基を有する化合物は電解液中に溶解していることが好ましい。また、後述する様に本発明では電極として繊維状電極や多孔質電極などが用いられるが、電極の微細構造の隙間に活物質が入り易くするためにも活物質は電解液に溶解しているほうが望ましい。
また、溶媒に電解質を溶解させる代わりに、溶媒を含まず常温でイオンのみから構成される液体であるイオン性液体(常温溶融塩)を利用することも可能である。イオン性液体は、常温で液体状態の塩であって、代表的なものとしてカチオン成分がイミダゾリウム誘導体、アンモニウム誘導体、ピリジニウム誘導体、フォスフォニウム誘導体等であり、アニオン成分が、BF4 −、PF6 −等のフッ素を含む原子団、スルホン酸アニオン(−SO3 −)を含む原子団、アニオン成分がカルボキシラト(−COO−)を含む原子団等が知られている。これらのイオン液体は、高いイオン伝導性を示し、イオン濃度を通常の電解液よりも高くすることができる。
<電極構造>
本発明のエネルギー貯蔵方式は原理的には正極としても負極としても用いられる。活物質としてビオロゲン誘導体塩を用いた場合にはすでに図1において説明した様に負極として用いられ、活物質として中性ビオロゲン誘導体を用いた場合には正極として用いられる。これは中性ビオロゲン誘導体が支持塩のアニオンによりビオロゲン塩となり、これが充電された状態(酸化状態)であるためである。
本発明では電極に活物質を含む電解液が含浸されるので、より大量の電解液を含浸する目的のためには電極の密度は1.8g/cm3以下である事が好ましく、1.5g/cm3以下である事はより好ましく、1.2g/cm3以下である事は最も好ましい。好ましい電極密度の下限は電極としての働きを果たす限りにおいては特に限定されないが、通常0.2g/cm3以上である事が好ましい。一般に0.2g/cm3以下の密度の電極では必要な電気伝導度を保持する事が困難であり、また
先に述べた、活物質が電極表面から10μm以上離れない様な構造の電極を実現する事が難しい。
<セパレータ>
通常のエネルギー貯蔵デバイスでは正、負両電極間の短絡を防止する目的でセパレータを介在させる事が一般的に行われ、本発明の構成のエネルギー蓄積デバイスにおいても短絡防止目的のセパレータは必要である。この様な目的に用いられるセパレータとしては、ガラス繊維フィルタ、ポリポロピレン(PP)多孔質フィルタ、セルロースセパレータ、などを例示できる。
図5に、本発明のエネルギー蓄積素子概念図を示す。図中2、5は前述の多孔質
電極を示し、電極内部に本発明の活物質を溶解した電解液3、6が含浸されている。4はセパレータ、1は正極(集電体)、7は負極(集電体)であり必要に応じて二重層キャパシタ用の活性炭電極やグラファイト電極等が用いられる。また、セパレータとしてポリプロピレン多孔質膜、セルロース膜、ナフィオン等のイオン交換膜、が用いられる。なお、図5は簡略化された模式図であり、本発明の素子形状はこれに限定されるものではなく、例えば薄型、円筒型、コイン型、ボタン型、シート型、積層型等の様々な形状の電池や、電気自動車等に用いる大型電池にも適用可能である。以下のデバイス構成の例を示す。
このデバイス例は本発明のビオロゲン誘導体BF4塩活物質を負極側に用い、二重層キャパシタ活性炭電極を正極、負極の両側に用いた構成である。このデバイスの最も典型的な電極は活性炭とバインダーおよび伝導度向上のための導電補助剤から作製される。二重層容量は概ね表面積に比例して増加するので活性炭が用いられるのであるが、これをポリフッ化ビニリデン(PVDF)等のバインダーで固形化して電極を作製する。通常の二重層キャパシタには電解液として、例えばプロピレンカーボネート(PC)やγブチロラクトン(GBL)などを用い、支持電解質としてアンモニウム塩、例えばトリエチル・メチルアンモニウム・BF4(Et3MeN+BF4−)などが溶解して用いられる。
このデバイスは本発明のビオロゲン誘導体Br塩を活物質として用い、二重層キャパシタ活性炭電極を正極・負極に用いた構成である。活物質としてヘプチルビオロゲン・Br塩を用いた場合には正極側ではBrの酸化が、負極側ではビオロゲンの還元が起きて充電状態となる。図6にはヘプチルビオロゲン・Br塩のCV特性を示し、酸化側(+電位側)、還元側(−電位側)の両方でそれぞれ2段階の可逆反応が起きる事を示している。酸化側の可逆反応はアニオンBr−の酸化反応であり、還元側の反応はヘプチルビオロゲンの還元反応である。このデバイスでは容量増加は正極、負極両方で起きるために、デバイス構成例1とは異なり、活物質による容量増加はそのままデバイスの容量増加に加算される。
<デバイス構成例−3>
このデバイスの構成例はオクチルビオロゲン・BF4塩を負極側に用い、正極側には酸化可能な中性活物質としてフェロセンを用いた構成である。フェロセンのC−V特性を図7に示す。
このデバイスの構成例はオクチルビオロゲン・BF4塩を負極側に用い、正極側には酸化可能な中性活物質としてNN'−ジフェニル−1,4−フェニレンジアミン(NNDP(化26))を用いた構成である。NNDPのC−V特性を図8に示す。
このデバイスの構成例はオクチルビオロゲン・BF4塩を負極側に用い、正極側には酸化可能な活物質として(化40)に記載されたポリメトキシアニリンを用いた例である。ポリメトキシアニリンのC−V特性を図9に示す。
このデバイスの構成例はオクチルビオロゲン・BF4塩を負極側に用い、正極側には酸化可能な中性活物質として正極側で用いられる酸化反応可能な活物質として(化69)で示される中性ラジカル化合物(PEMPO)を用いた例である。TEMPOラジカルのC−V特性を図10に示す。
本発明の実施例に用いたビオロゲンは以下の2種類である。
(V−2)オクチルビオロゲン・BF4(V−1のアニオン交換により合成)
<支持塩>
本発明の実施例に用いた支持塩はテトラエチルアンモニウム・BF4(東京化成工業(株)社製:製品番号T0837)であり、これを精製して用いた。
本発明の電解液の充放電特性を測定するため、定電流充放電測定を行なった。この測定では作用極および対極を幅1cm、長さ4cmの白金板とし、ともに1cmサンプル溶液に浸漬させた。参照極はBAS社製RE−5参照電極(Ag/Ag+、標準水素電極に対して+490mV)を用いた。充放電測定の電位スイープは、自然電位から始めて、最初は−方向に向かって参照極に対して−1.5V〜+1.5Vの範囲で行った。定電流充放電の電流は1.6mAとした。充放電測定は、大気中の水分の影響を排除するために全て高純度アルゴンで置換したグローブボックス中で行った。
本発明の実施例に用いた電極は、(C−1)活性炭電極、(C−2)カーボンナノチューブ電極、(C−3)多孔質グラファイト電極の3種類である。それぞれの電極の作成法について記載する。
活性炭シート電極は、賦活処理した活性炭粉末(平均粒径5〜20μm)に導電助剤としてアセチレンブラックを添加し、PTFEをバインダーとしてシート状に成形したものである。このシート電極の密度は0.45〜0.55g/cm3であり、比表面積は1700〜2200m2/gである。
カーボンナノチューブ(平均直径40〜50nm、平均長さ16〜24μm)、PTFEを91:9の重量比で混合し、圧延して厚さ490〜510μm、密度0.50〜0.60g/cm3のシート状に成形した。このシート電極を直径13mmの円形に打ち抜き、正極とした。密度0.4g/cm3であった。
市販の発泡メラミン樹脂を3000℃処理して多孔質グラファイト電極を作製した。1000℃までは真空中での処理、1000〜3000℃はアルゴン雰囲気中での処理でした。メラミン樹脂は溶融する事無く炭素化・グラファイト化し、縮発泡メラミン樹脂の孔をそのまま保持したまま体積比率でおよそ1/10に収縮し、およそ0.2μmの空間を有する多孔質電極となった。
本発明の実施例に用いたセパレータは以下の2種類である
(S1)NafionR112(ALDRICH社製、製品番号541265:膜厚51μm)を直径19mmの円形に打ち抜いたものを用いた。
(S2)PPセパレータ(85μm)を直径19mmの円形に打ち抜いたものを用いた。
これらの正極、負極、セパレータを、3時間、真空状態で120℃に保ち、乾燥させた。次に乾燥後の正極、負極、セパレータを電解液に浸漬し、10分間真空状態にして電解液を含浸させ、常圧に戻した。この真空含浸をさらに2回行い、合計3回電解液の含浸を行った。
作製した負極、セパレータ、正極を、下から順に同心円状に重なるようにして宝泉社製HSセルに入れ、蓋をして、評価・測定用のキャパシタモデルセルとした。大気中の水分の混入を防ぐために、電解液の調製および、電極、セパレータへの電解液の含浸、セルの組み立ては、すべて高純度アルゴンで置換した露点−70℃以下のグローブボックス中で行った。
作製したキャパシタモデルセルを、1mAの一定電流で3サイクル充放電させた。充放電の電圧範囲は‐1.5V〜+1.23Vとし、測定の最初は、自然電位から充電を開始した。充放電測定にはSolartron社製1470Eマルチスタットを使用した。
(実施例1)
γ−ブチロラクトンに活物質として(V−1)を0.2M、支持塩としてTEA・BF4を0.3M溶解させ、電解液とした。正極・負極共には直径13mm、厚さ0.5mmの活性炭シート電極(C−1)、セパレータとしてS−2を用いた。3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電荷、クーロン効率はそれぞれ5.27C、5.08C、96.4%であった。下記の比較例1との比較から、電解液にV−1を添加することにより、電気二重層キャパシタ型のエネルギー貯蔵デバイスの容量を増大させられることが分かる。
(実施例2)
γ−ブチロラクトンに活物質として(V−2)を0.5M、支持塩としてTEA・BF4を0.8M溶解させ、正極側の活物質としてフェロセン1.0Mを電解液に添加し電解液とした。負極は直径13mm、厚さ0.5mmの活性炭シート電極(C−1)、正極は直径15mm、厚さ0.5mmの活性炭シート電極(C−1)、セパレータとしてS−2を用いた。3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電荷、クーロン効率はそれぞれ7.28C、7.01C、96.3%であった。下記の比較例1との比較から、電解液にV−2、およびフェロセンを添加することにより、電気二重層キャパシタ型のエネルギー貯蔵デバイスの容量を増大させられることが分かる。
(実施例3)
正極側の活物質としてNN'−ジフェニル−1,4−フェニレンジアミン(NNDP(化26))、0.5Mを電解液に添加した以外は、実施例1と同様の実験を行った。その結果、モデルセルの3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電化、クーロン効率はそれぞれ6.96C、6.69C、96.1%であった。下記の比較例1との比較から、電解液にV−2、NNDPを添加することにより、電気二重層キャパシタ型のエネルギー貯蔵デバイスの容量を増大させられることが分かる。
(実施例4)
正極側の活物質としてポリメトキシアニリン(化40)、0.5Mを電解液に添加した以外は、実施例1と同様の実験を行った。その結果、モデルセルの3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電化、クーロン効率はそれぞれ5.44C、5.30C、97.4%であった。下記の比較例1との比較から、電解液にV−2、およびポリメトキシアニリンを添加することにより、電気二重層キャパシタ型のエネルギー貯蔵デバイスの容量を増大させられることが分かる。
(実施例5)
正極側の活物質としてTEMPO(化55)を1.0Mを電解液に添加した以外は、実施例1と同様の実験を行った。その結果、モデルセルの3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電化、クーロン効率はそれぞれ7.71C、7.39C、95.8%であった。下記の比較例1との比較から、電解液にV−2、およびTEMPOを添加することにより、電気二重層キャパシタ型のエネルギー貯蔵デバイスの容量を増大させられることが分かる。
(比較例1)
γ−ブチロラクトンに支持塩としてTEA・BF4を0.8M溶解させ、電解液とした。負極は直径13mm、厚さ0.5mmの活性炭シート電極(C−1)、正極は直径15mm、厚さ0.5mmの活性炭シート電極(C−1)、セパレータとしてS−2を用いた。3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電荷、クーロン効率はそれぞれ3.11C、3.04C、97.7%であった。
(実施例6)
正極・負極としてC−2を用いた以外は実施例2と同様の実験を行なった。その結果、C−2電極を用いた場合には、モデルセルの3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電化、クーロン効率はそれぞれ3.72C、3.45C、92.7%であった。下記の比較例2との比較から、電解液にV−2を添加することにより、C−2電極を用いてもエネルギー貯蔵デバイスの容量を増大させられることが分かる。
(比較例2)
γ−ブチロラクトンに支持塩としてTEA・BF4を0.8M溶解させ、電解液とした。正極、負極は直径13mm、厚さ0.5mmのC−2電極用いた。3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電荷、クーロン効率はそれぞれ1.11C、1.04C、93.7%であった。
(実施例7)
電極としてC−3を用いた以外は実施例2と同様の実験を行なった。その結果、C−3電極を用いた場合にはモデルセルの3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電化、クーロン効率はそれぞれ1.92C、1.86C、96.9%であった。下記の比較例3との比較から、電解液にV−2を添加することにより、C−3電極を用いてもエネルギー貯蔵デバイスの容量を増大させられることが分かる。
(比較例3)
γ−ブチロラクトンに支持塩としてTEA・BF4を0.8M溶解させ、電解液とした。正極、負極は直径13mm、厚さ0.5mmのC−3電極用いた。3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電荷、クーロン効率はそれぞれ0.11C、0.10C、90.9%であった。
(実施例8)
セパレータとしてS−1を用いた以外は実施例1と同様の実験を行なった。3サイクル目の充放電の充電電荷、放電電荷、クーロン効率はそれぞれ5.20C、4.81C、92.5%であり、実施例1に比べてやや低い値であった。一方、充電状態での電圧保持時間を測定し、自己放電効率を測定した。実施例1では300分経過後の電圧保持率は85%であったが、実施例8では94%であり、自己放電特性が改良できる事が分かった。
図5中、1は正極(集電体)、2は多孔質電極、3は電解液、4はセパレータ、5は多孔質電極、6は電解液、7は負極(集電体)を表す。
Claims (16)
- 少なくとも正極、負極、電解液、セパレータ、少なくとも一部が前記電解液中に溶解した活物質からなり、該活物質が含窒素芳香族化合物、及び/又は含窒素芳香族化合物の四級化アンモニウム塩である事を特徴とするエネルギー貯蔵デバイス。
- 少なくとも正極、負極、電解液、セパレータ、少なくとも一部が前記電解液中に溶解した活物質からなり、該活物質がピリジニウム誘導体塩である事を特徴とするエネルギー貯蔵デバイス。
- 前記活物質がビピリジル誘導体塩である請求項2記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 前記ビピリジル誘導体塩がビオロゲン誘導体塩である請求項3記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 請求項3記載のビピリジル誘導体塩、および請求項4記載のビオロゲン誘導体のアニオン成分が臭素アニオン、ヨウ素アニオン、PF6またはBF4アニオンであるエネルギー貯蔵デバイス。
- 前記活物質が負極側に用いられた事を特徴とする、請求項1〜5記載のエネルギーデバイス。
- 前記活物質が電解液中に0.1モル/リットル(M/L)以上の濃度で溶解している事を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 正極側の活物質が遷移金属錯体である事を特徴とする、請求項6、または7に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 正極側の活物質が、2個以上、10個以下のベンゼン環を含み、かつ2個以上、10個以下の窒素原子を含み、分子量が184以上である有機分子である事を特徴とする請求項6、または7に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 正極側の活物質がラジカル化合物である事を特徴とする請求項6、または7に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 正極側の活物質がπ共役高分子である事を特徴とする請求項6、または7に記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 前記正極または負極の少なくとも一方が、多孔質素材、または/および繊維状素材から形成される電極である請求項1〜11のいずれかに記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 請求項12記載の電極密度が0.2g/cm3以上、1.8g/cm3以下であるエネルギー貯蔵デバイス。
- 前記セパレータがイオン交換膜である請求項1〜13のいずれかに記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 前記正極、および/または負極が活性炭電極である事を特徴とする請求項1〜14のいずれかに記載のエネルギー貯蔵デバイス。
- 前記電解液の溶媒がアセトニトリル、γ−ブチルラクトン、プロピレンカーボネート、エチルカーボネート、ブチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、からなる群から選ばれる少なくとも1つである請求項1〜14のいずれかに記載のエネルギー貯蔵デバイス。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011154783A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Equos Research Co Ltd | 電気化学デバイス用電解液の製造方法 |
JP2014519491A (ja) * | 2011-05-12 | 2014-08-14 | サントル ナショナル ド ラ ルシャルシュ シヨンティフィック | 酸化還元基を有する化合物、電解質添加物としてのその使用、電解質組成物、およびこれを含有する電気化学系 |
JP2015230830A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 国立大学法人大阪大学 | 活物質、それを用いたナトリウムイオン電池およびリチウムイオン電池 |
JP2018529211A (ja) * | 2015-08-07 | 2018-10-04 | イェーナバッテリーズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気エネルギーを貯蔵するためのレドックスフロー電池及びそれの使用 |
JP2019099543A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-24 | 株式会社豊田中央研究所 | ビオロゲン化合物、その製造方法、負極活物質及び蓄電デバイス |
JP2020170697A (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-15 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 規則構造を有する高水溶性、高エネルギー密度化有機系活物質を用いた電気化学デバイス |
JP2021072412A (ja) * | 2019-11-01 | 2021-05-06 | 株式会社豊田中央研究所 | 金属有機構造体、蓄電デバイス用電極、蓄電デバイス及び金属有機構造体の製造方法 |
JP7472612B2 (ja) | 2020-04-06 | 2024-04-23 | 株式会社豊田中央研究所 | 蓄電デバイス |
KR102661988B1 (ko) | 2015-08-07 | 2024-05-02 | 예나바테리스 게엠베하 | 전기 에너지 저장용 산화환원 플로우 셀 및 이의 용도 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9793566B2 (en) | 2015-04-17 | 2017-10-17 | Battelle Memorial Institute | Aqueous electrolytes for redox flow battery systems |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01274412A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Hitachi Condenser Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
JPH08311138A (ja) * | 1995-05-23 | 1996-11-26 | Showa Denko Kk | 高分子固体電解質、その材料及び用途 |
JP2000017076A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 架橋重合体およびこれを用いた電解質とその製造方法 |
JP2002134162A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Nec Corp | ポリマー電池 |
JP2003197477A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Nec Tokin Corp | 蓄電素子およびその製造方法 |
JP2004259618A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Nec Corp | 蓄電デバイス |
JP2006512773A (ja) * | 2002-12-31 | 2006-04-13 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 非水電解質 |
JP2007212493A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Fuji Xerox Co Ltd | エレクトロクロミック表示素子 |
JP2008010682A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Equos Research Co Ltd | 非対称型キャパシタ |
JP2008085267A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Dainippon Printing Co Ltd | 電気二重層キャパシタ電極用スラリーおよびそのスラリーを用いた電気二重層キャパシタ |
JP2008091134A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Nippon Chemicon Corp | 電気化学素子用電極及びその製造方法、並びに電気化学素子 |
-
2008
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Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01274412A (ja) * | 1988-04-27 | 1989-11-02 | Hitachi Condenser Co Ltd | 電気二重層コンデンサ |
JPH08311138A (ja) * | 1995-05-23 | 1996-11-26 | Showa Denko Kk | 高分子固体電解質、その材料及び用途 |
JP2000017076A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-01-18 | Fuji Photo Film Co Ltd | 架橋重合体およびこれを用いた電解質とその製造方法 |
JP2002134162A (ja) * | 2000-10-25 | 2002-05-10 | Nec Corp | ポリマー電池 |
JP2003197477A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-07-11 | Nec Tokin Corp | 蓄電素子およびその製造方法 |
JP2006512773A (ja) * | 2002-12-31 | 2006-04-13 | ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド | 非水電解質 |
JP2004259618A (ja) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Nec Corp | 蓄電デバイス |
JP2007212493A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Fuji Xerox Co Ltd | エレクトロクロミック表示素子 |
JP2008010682A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Equos Research Co Ltd | 非対称型キャパシタ |
JP2008085267A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-10 | Dainippon Printing Co Ltd | 電気二重層キャパシタ電極用スラリーおよびそのスラリーを用いた電気二重層キャパシタ |
JP2008091134A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Nippon Chemicon Corp | 電気化学素子用電極及びその製造方法、並びに電気化学素子 |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011154783A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Equos Research Co Ltd | 電気化学デバイス用電解液の製造方法 |
JP2014519491A (ja) * | 2011-05-12 | 2014-08-14 | サントル ナショナル ド ラ ルシャルシュ シヨンティフィック | 酸化還元基を有する化合物、電解質添加物としてのその使用、電解質組成物、およびこれを含有する電気化学系 |
JP2015230830A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | 国立大学法人大阪大学 | 活物質、それを用いたナトリウムイオン電池およびリチウムイオン電池 |
JP2018529211A (ja) * | 2015-08-07 | 2018-10-04 | イェーナバッテリーズ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気エネルギーを貯蔵するためのレドックスフロー電池及びそれの使用 |
KR102661988B1 (ko) | 2015-08-07 | 2024-05-02 | 예나바테리스 게엠베하 | 전기 에너지 저장용 산화환원 플로우 셀 및 이의 용도 |
JP2019099543A (ja) * | 2017-12-08 | 2019-06-24 | 株式会社豊田中央研究所 | ビオロゲン化合物、その製造方法、負極活物質及び蓄電デバイス |
US10879015B2 (en) | 2017-12-08 | 2020-12-29 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Viologen compound, method for producing the same, negative electrode active material, and electricity storage device |
JP2020170697A (ja) * | 2019-04-03 | 2020-10-15 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 規則構造を有する高水溶性、高エネルギー密度化有機系活物質を用いた電気化学デバイス |
JP7258350B2 (ja) | 2019-04-03 | 2023-04-17 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 規則構造を有する高水溶性、高エネルギー密度化有機系活物質を用いた電気化学デバイス |
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