JP2013069680A - 金属酸素電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】金属酸素電池1は、複合金属酸化物からなる酸素貯蔵材料を含む正極2と、リチウムイオンを吸収放出可能な負極3と、正極2と負極3とに挟持された電解質層4とを備える。酸素貯蔵材料は、互いに独立した粒子状体であり、複合金属酸化物を構成する複数の金属塩と有機酸との混合物を焼成し、得られた焼成物を無機酸の溶液に浸漬することにより得られる。
【選択図】 図1
Description
過電圧が大きいために、十分に大きな電池容量を得ることができないという問題がある。ここで、前記充放電過電圧が大きくなる原因としては、複数の金属の塩と有機酸との混合物を焼成して前記複合金属酸化物を得る際に、該複合金属酸化物の粒子同士が相互に焼結して粗大な結合体が形成され、比表面積が小さくなることが考えられる。
(正極) O2 + 4e− → 2O2−
4Li+ + 2O2− → 2Li2O
2Li+ + 2O2− → Li2O2
一方、充電時には次の式に示すように、正極2において、酸化リチウム又は過酸化リチウムからリチウムイオンと酸素イオンとが生成する。生成したリチウムイオンは負極3に移動し、負極3で還元されることにより金属リチウムとして析出する。
Li2O2 → 2Li+ + 2O2−
(負極) 4Li+ +4e− → 4Li
本実施形態の金属酸素電池1において、上述したようにして酸処理を行った前記酸素貯蔵材料は、互いに独立の粒子状体となり、比表面積が大きくなる。従って、前記酸素貯蔵材料は、その表面に吸着、脱着できる酸素量が増加すると共に、触媒活性を向上させることができる。この結果、本実施形態の金属酸素電池1では、充放電過電圧を低下させ、大きな電池容量を得ることができる。
本実施例では、まず、硝酸イットリウム5水和物と、硝酸マンガン6水和物と、リンゴ酸とを、1:1:6のモル比となるようにして、粉砕混合し、複合金属酸化物材料の混合物を得た。次に、得られた複合金属酸化物材料の混合物を250℃の温度で30分間反応させた後、さらに、300℃の温度で30分間、350℃の温度で1時間反応させた。
本実施例では、酸処理に用いる硝酸の温度を120℃としたこと以外は、実施例1と全く同一にして、複合金属酸化物を得た。
本実施例では、硝酸に代えて塩酸を用いて酸処理を行ったこと以外は、実施例1と全く同一にして、複合金属酸化物を得た。
本比較例では、酸処理を全くしなかったこと以外は、実施例1と全く同一にして複合金属酸化物を得た。
本実施例では、前記複合金属酸化物と、前記ケッチェンブラックと、前記ポリテトラフルオロエチレンと、前記過酸化リチウムを、40:50:1:30の質量比で混合し、正極混合物を得たこと以外は、実施例1と全く同一にして、金属酸素電池1を得た。
本比較例では、酸処理を全く施さなかったこと以外は、実施例4と全く同一にして複合金属酸化物を得た。そして、本比較例で得られた複合金属酸化物を用いたこと以外は、実施例4と全く同一にして、金属酸素電池1を得た。
Claims (7)
- 複合金属酸化物からなる酸素貯蔵材料を含む正極と、リチウムイオンを吸収放出可能な負極と、該正極と負極とに挟持された電解質層とを備える金属酸素電池において、
該酸素貯蔵材料は、互いに独立した粒子状体であることを特徴とする金属酸素電池。 - 請求項1に記載の金属酸素電池において、前記酸素貯蔵材料は、比表面積が5〜500m2/gの範囲にあることを特徴とする金属酸素電池。
- 請求項1又は請求項2記載の金属酸素電池において、前記酸素貯蔵材料は、最頻度粒子径が0.001〜1μmの範囲にあることを特徴とする金属酸素電池。
- 請求項1〜請求項3のいずれか1項記載の金属酸素電池において、前記酸素貯蔵材料は、複合金属酸化物を構成する複数の金属塩と有機酸との混合物を焼成し、得られた焼成物を無機酸の溶液に浸漬することにより得られたものであることを特徴とする金属酸素電池。
- 請求項4記載の金属酸素電池において、前記酸素貯蔵材料は、前記焼成物を、pHが1〜6の範囲にあり、温度が25〜120℃の範囲にある無機酸の溶液に、1〜200時間の範囲の時間浸漬することにより得られたものであることを特徴とする金属酸素電池。
- 請求項4又は請求項5記載の金属酸素電池において、前記無機酸は、HNO3、H2SO4、HCl又はHClOからなる群から選択される1種の化合物であることを特徴とする金属酸素電池。
- 請求項1〜請求項6のいずれか1項記載の金属酸素電池において、前記酸素貯蔵材料は、YとMnとを含む複合金属酸化物であることを特徴とする金属酸素電池。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170142948A (ko) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 변형된 산화물 조성물의 제조 및 특성화 |
CN110137632A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-16 | 常州优特科新能源科技有限公司 | 一种双极式金属铝燃料电池组的制作方法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012204170A1 (de) | 2012-03-16 | 2013-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Speicherstruktur einer elektrischen Energiespeicherzelle |
DE102014219421A1 (de) | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Kathode (positive Elektrode) und diese umfassende Lithiumionenbatterie im Zustand vor dem ersten Ladevorgang, Verfahren zur Formation einer Lithiumionenbatterie und Lithiumionenbatterie nach Formation |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007307446A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 排ガス浄化酸化触媒 |
WO2012029743A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 本田技研工業株式会社 | 金属酸素電池 |
WO2012144533A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | 本田技研工業株式会社 | リチウムイオン酸素電池 |
WO2012153774A1 (ja) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | 本田技研工業株式会社 | 酸素電池 |
JP5122021B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2013-01-16 | 本田技研工業株式会社 | 金属空気電池 |
JP2013051092A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Honda Motor Co Ltd | 金属酸素電池 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3502669B2 (ja) * | 1994-08-23 | 2004-03-02 | 呉羽化学工業株式会社 | 二次電池電極用炭素質材料およびその製造法 |
DE10163388B4 (de) | 2001-12-21 | 2009-09-17 | Gartmann, Rolf, Dr. | Verfahren zur Herstellung einer Sauerstoff-Elektrode und Verwendung einer nach dem Verfahren hergestellten Sauerstoff-Elektrode |
JP2009230985A (ja) | 2008-03-21 | 2009-10-08 | Toyota Central R&D Labs Inc | 非水系空気電池 |
US9209503B2 (en) | 2010-07-01 | 2015-12-08 | Ford Global Technologies, Llc | Metal oxygen battery containing oxygen storage materials |
-
2012
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007307446A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Honda Motor Co Ltd | 排ガス浄化酸化触媒 |
JP5122021B2 (ja) * | 2010-03-16 | 2013-01-16 | 本田技研工業株式会社 | 金属空気電池 |
WO2012029743A1 (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 本田技研工業株式会社 | 金属酸素電池 |
WO2012144533A1 (ja) * | 2011-04-19 | 2012-10-26 | 本田技研工業株式会社 | リチウムイオン酸素電池 |
WO2012153774A1 (ja) * | 2011-05-10 | 2012-11-15 | 本田技研工業株式会社 | 酸素電池 |
JP2013051092A (ja) * | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Honda Motor Co Ltd | 金属酸素電池 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170142948A (ko) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 변형된 산화물 조성물의 제조 및 특성화 |
JP2018002584A (ja) * | 2016-06-20 | 2018-01-11 | 本田技研工業株式会社 | 修飾酸化物組成物の調製および特性評価 |
US11075379B2 (en) | 2016-06-20 | 2021-07-27 | Honda Motor Co., Ltd. | Preparation and characterization of modified oxide compositions |
JP7043188B2 (ja) | 2016-06-20 | 2022-03-29 | 本田技研工業株式会社 | 修飾酸化物組成物の調製および特性評価 |
KR102410411B1 (ko) * | 2016-06-20 | 2022-06-16 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 변형된 산화물 조성물의 제조 및 특성화 |
CN110137632A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-16 | 常州优特科新能源科技有限公司 | 一种双极式金属铝燃料电池组的制作方法 |
CN110137632B (zh) * | 2019-05-21 | 2022-06-24 | 常州优特科新能源科技有限公司 | 一种双极式金属铝燃料电池组的制作方法 |
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