JP2011108388A - リチウム空気電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】長期に亘って安定作動が可能な新規なリチウム空気電池の提供。
【解決手段】カーボンを含むガス拡散型酸素電極からなる正極10と、金属リチウムまたはリチウム含有物質を含む負極20と、有機電解液30とを有するリチウム空気電池100であって、前記有機電解液30に界面活性剤などの電解液改良剤を添加する。これによって、有機電解液30の減少や水分の混入などを抑制できるため、長期に亘って安定作動が可能な新規なリチウム空気電池100を提供できる。
【選択図】 図1
Description
1mol/l LiPF6/PC(含水率10ppm以下)に、電解液全体で0.005重量%となるようにカチオン性界面活性剤である塩化セチルトリメチルアンモニウムを添加し、有機電解液1を合成した。
1mol/l LiPF6/PC(含水率10ppm以下)に、電解液全体で0.005重量%となるようにアニオン性界面活性剤であるビス(2−エチルへキシル)スルホン酸ナトリウム(AOT)を添加し、有機電解液2を合成した。
1mol/l LiPF6/PC(含水率10ppm以下)に、電解液全体で0.005重量%となるように両性界面活性剤であるラウリン酸アミドプロピルベタインを添加し、有機電解液3を合成した。
1mol/l LiPF6/PC(含水率10ppm以下)に、電解液全体で0.005重量%となるように非イオン性界面活性剤であるポリ(オキシエチレン)5ノニルフェニルエーテル(NP−5)を添加し、有機電解液4を合成した。
1mol/l LiPF6/PC(含水率10ppm以下)に、電解液全体で0.0005重量%となるように非イオン性界面活性剤であるポリ(オキシエチレン)5ノニルフェニルエーテル(NP−5)を添加し、有機電解液5を合成した。なお、この界面活性剤の添加量の場合においては、ミセルが形成されないことを予備的実験から確認している。電池の作製や評価法については、実施例1〜4と同様にして行った。その結果を、以下の表1の下欄に示す。
界面活性剤を添加しない有機電解液A(1mol/l LiPF6/PC)を用いて、実施例と同様にして、電池作製および評価を行った。その結果を以下の表2に示す。比較のために、実施例4の結果と合わせて示す。
本発明による電池の長期安定性を実証するために、界面活性剤を添加しない電池(比較例2)と非イオン性界面活性剤NP−5を添加した電池(実施例4)を、各々同一の電池を3個作製し、作製直後、10日後、50日後に放電特性の評価を行った。電池の作製法や評価法は、前記実施例と同様にして行った。
10…正極(ガス拡散型電極)
11…正極支持体(PTFE被覆)
13…正極固定用PTFEリング
14…セパレータ
15…正極端子
20…負極
21…負極固定用座金
22…負極固定用PTFEリング
24…Oリング
25…負極支持体
26…セル固定用ねじ(PTFE被覆)
27…負極端子
30…有機電解液
Claims (5)
- カーボンを含むガス拡散型酸素電極からなる正極と、金属リチウムまたはリチウム含有物質を含む負極と、有機電解液とを有し、
当該有機電解液に、当該有機電解液の揮発抑制または液漏れ防止あるいは前記負極腐食防止または過電圧低減のいずれか1つ以上を達成する電解液改良剤を添加したことを特徴とするリチウム空気電池。 - 請求項1に記載のリチウム空気電池において、
前記電解液改良剤が界面活性剤であることを特徴とするリチウム空気電池。 - 請求項2に記載のリチウム空気電池において、
前記界面活性剤の添加量が臨界ミセル濃度以上であることを特徴とするリチウム空気電池。 - 請求項2に記載のリチウム空気電池において、
前記界面活性剤の添加量が前記有機電解液全体で0.005重量%以上であることを特徴とするリチウム空気電池。 - 請求項2乃至4のいずれかに記載のリチウム空気電池において、
前記界面活性剤が非イオン性界面活性剤であることを特徴とするリチウム空気電池。
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