JP2014116273A - ナトリウム二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ナトリウムイオンの挿入および脱離が可能な正極、ナトリウムイオンの挿入および脱離が可能な負極、およびナトリウムイオン導電性を有する電解質を含むナトリウム二次電池である。前記負極がピロリン酸スズ(Sn2P2O7)を含むことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
対極に金属ナトリウムシートを用いて、ピロリン酸スズ単独の性能評価を行った。
(i)性能評価用テストセルの作製
性能評価用テストセルは、以下の手順で作製した。
性能評価用テストセルの放電試験は、市販の充放電測定システム(北斗電工社製)を用いて、作用極の有効面積当たりの電流密度で0.5mA/cm2を通電し、充電終止電圧4.0V、放電終止電圧0.0Vの電圧範囲で充放電試験を行った。電池の充放電試験は、25℃の恒温槽内(雰囲気は通常の大気環境下)で測定を行った。
対極に金属ナトリウムシートを用いて、ピロリン酸スズ単独の性能評価を行った。
(i)ナトリウム二次電池の作製
正極にNaCrO2を用い、負極にピロリン酸スズを用いて、次のようにナトリウム二次電池を作製した。
ナトリウム二次電池の充放電試験は、市販の充放電測定システム(北斗電工社製)を用いて、負極の有効面積当たりの電流密度で0.5mA/cm2を通電し、充電終止電圧4V、放電終止電圧0.0Vの電圧範囲で充放電試験を行った。電池の充放電試験は、25℃の恒温槽内(雰囲気は通常の大気環境下)で測定を行った。
正極材料として実験例7で用いたNaCrO2、負極には実験例4の条件で作製したピロリン酸スズ−アセチレンブラック混合物、固体電解質としてNASICON(Na3Zr2Si2PO12)を用いた。NASICONディスクは、ZrO(NO3)2・8H2O(関東化学株式会社),NH4H2PO4(関東化学株式会社),Na2SiO3・9H2O(関東化学株式会社)を、Na:Zr:Si:P=3:2:2:1となるように混合し、850℃で仮焼成を行った。得られた粉末は、ペレット成型機でディスク状に成型し、1100℃で24時間の本焼成を行い作製した。
正極材料として実験例7で用いたNaCrO2、負極には実験例4の条件で作製したピロリン酸スズ−アセチレンブラック混合物、電解質としてPEO系高分子電解質膜を用いた。
比較例として、スズを負極材料に用いたナトリウム二次電池を作製した。
2 セパレータ(電解質を含浸)
3 負極
4 正極ケース
5 ガスケット
6 負極ケース
Claims (6)
- ナトリウムイオンの挿入および脱離が可能な正極、ナトリウムイオンの挿入および脱離が可能な負極、およびナトリウムイオン導電性を有する電解質を含むナトリウム二次電池であって、
前記負極がピロリン酸スズ(Sn2P2O7)を含むことを特徴とするナトリウム二次電池。 - 前記負極は、ピロリン酸スズをカーボン粒子と混合して、ボールミル処理を行った材料を含むことを特徴とする請求項1に記載のナトリウム二次電池。
- 前記電解質は、ナトリウムイオンを含む有機電解液であることを特徴とする請求項1または2に記載のナトリウム二次電池。
- 前記電解質は、ナトリウムイオンを含む水系電解液であることを特徴とする請求項1または2に記載のナトリウム二次電池。
- 前記電解質は、ナトリウムイオンを通す固体電解質であることを特徴とする請求項1または2に記載のナトリウム二次電池。
- 前記電解質は、ナトリウムイオンを通すポリマー電解質であることを特徴とする請求項1または2に記載のナトリウム二次電池。
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