JP2015506079A5

JP2015506079A5 -

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Publication number: JP2015506079A5
Application number: JP2014547470A
Authority: JP
Filing date: 2012-12-14
Publication date: 2016-02-04
Anticipated expiration: 2032-12-14

Description

本発明の別の側面は、少なくとも１つのフレームを備える、複数の水平に配列され、垂直に積み重ねられた金属アノードセルであって、１つ以上の空気トンネルが、セルの間に提供される、金属アノードセルと、液体電解質をセルに自動的に分配するように構成される、１つ以上のフレームと一体である電解質流管理システムと、１つ以上の空気トンネルまたは経路を通して空気流を提供するように構成される、空気流アセンブリとを備える、実用規模のエネルギーを貯蔵するためのシステムを提供する。
本発明は、例えば、以下を提供する。
（項目１）
電気的に再充電可能な金属アノードセルであって、前記セルは、
金属電極と、
空気接触電極と、
前記金属電極と前記空気接触電極との間に位置している水性電解質と
を備え、前記金属電極は、前記空気接触電極と液体電解質との間にイオン伝導性電気絶縁材料を伴わずに、前記液体電解質に直接接触する、金属アノードセル。
（項目２）
前記金属電極および前記空気接触電極が互いから一定の距離に位置するように、前記金属電極および前記空気接触電極の両方を支持するフレームをさらに備える、項目１に記載のセル。
（項目３）
前記金属電極と前記空気接触電極との間の前記一定の距離は、液体電解質が含まれてもよい空間を画定する、項目２に記載のセル。
（項目４）
前記金属電極は、亜鉛を含む、項目１に記載のセル。
（項目５）
前記金属電極は、マグネシウムを含む、項目１に記載のセル。
（項目６）
前記空気接触電極は、
炭素またはポリマーを含むマトリクスと、
空気透過性疎水性膜と、
耐食性の電気伝導性電流コレクタと
を備える、項目１に記載のセル。
（項目７）
前記電流コレクタは、展伸金属、伝導性スクリーン、布、発泡体、シート、ワイヤ、破片、ロッド、ウール、またはそれらの任意の組み合わせを含む伝導性材料を含む、項目６に記載のセル。
（項目８）
前記電流コレクタは、１つ以上の電気伝導性ポリマーを含む、項目６に記載のセル。
（項目９）
電気充電中に、酸素ガス発生が好ましい、項目６に記載のセル。
（項目１０）
電気充電中に、金属化合物は、その酸化状態を変化させ、酸素ガス発生に有利に働く触媒材料を形成する、項目６に記載のセル。
（項目１１）
前記空気接触電極および金属電極は、双極構成で接続されている、項目１に記載のセル。
（項目１２）
前記フレームは、ポリマー材料またはプラスチックから少なくとも部分的に形成される、項目２に記載のセル。
（項目１３）
前記空気接触電極は、水平配向にあり、前記金属電極より上側に配置されている、項目１に記載のセル。
（項目１４）
前記フレームは、シェルフを含み、前記シェルフは、前記バッテリまたはセル内に突出し、前記金属電極に接触する、項目２に記載のセル。
（項目１５）
前記空気接触電極と前記金属電極との間、または前記金属電極の両側に位置している、セル充電および関連酸素生成のために構成された補助電極をさらに備える、項目１に記載のセル。
（項目１６）
前記空気接触電極は、炭素材料を含む、項目６に記載のセル。
（項目１７）
前記空気接触電極は、カーボンブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックまたはファーネスブラック、チャネルブラック、活性炭、黒鉛、熱分解黒鉛、網目ガラス状炭素（ｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄｖｉｔｒｅｏｕｓｃａｒｂｏｎ）、フッ素化炭素、またはガラス状炭素のうちの１つ以上を含む、項目１６に記載のセル。
（項目１８）
前記空気接触電極は、カーボンナノチューブ、官能化ナノチューブ、カーボンナノファイバ、官能化ナノファイバ、ワイヤ、フレーク、フィルム、グラフェン、またはフラーレンのうちの１つ以上を含む、種々の形状およびサイズの炭素系粒子を含む、項目６に記載のセル。
（項目１９）
前記空気接触電極は、少なくとも１つの炭素系化合物を含み、前記空気接触電極の抵抗率は、６０オームｃｍ未満である、項目６に記載のセル。
（項目２０）
前記空気接触電極は、少なくとも１つの炭素系化合物を含み、前記空気接触電極の孔隙率は、３０％より大きい、項目６に記載のセル。
（項目２１）
前記空気接触電極は、少なくとも１つの炭素系電気伝導性ポリマーを含む、項目６に記載のセル。
（項目２２）
約２ｐｓｉよりも大きい引張強度を前記空気接触電極に付与するバインダをさらに含む、項目１６〜２１のいずれか一項に記載のセル。
（項目２３）
前記空気接触電極は、少なくとも１つの非炭素質材料を含む、項目６に記載のセル。
（項目２４）
前記空気接触電極は、少なくとも１つの金属酸化物または非金属酸化物を含む、項目６に記載のセル。
（項目２５）
前記空気接触電極は、１つ以上の金属酸化物を含み、前記１つ以上の金属酸化物は、非化学量論的であり、式Ｍ _ｍ−ｘＯ _ｍ−ｙを有する、Ｍは、金属を表し、Ｏは、酸素を表し、下付き文字ｘは、０＜ｘ＜１の値を有し、下付き文字ｙは、０≦ｙ≦１の値を有し、下付き文字ｍは、１≦ｍ≦５の値を有してもよい、項目６に記載のセル。
（項目２６）
前記空気接触電極は、ＰｔＯ _２、ＮｉＯ _２、Ｎｂ _２Ｏｓ、ＭＯＯ _３、ＺｎＯ _２、ＳｎＯ _２、Ｆｅ _２Ｏ _３、Ｗ _２Ｏ _３、Ａｌ _２Ｏ _３、Ｂｉ _２Ｏ _３、Ｙｂ _２Ｏ _３、Ｇｅ _２Ｏ _３、Ｂ _２Ｏ _３、またはＣｅＯ _２から選択される群に属する、１つ以上の金属酸化物または非金属酸化物を含む、項目６に記載のセル。
（項目２７）
前記空気接触電極は、ドープされたシリコン、またはドープされていないシリコンを含む、項目６に記載のセル。
（項目２８）
前記空気接触電極は、ＳｉＯ _２、アルミノケイ酸塩、ウルトラマリン、またはＡ１ _２Ｏ _３のうちの１つ以上を含む、項目６に記載のセル。
（項目２９）
前記空気接触電極は、硫黄化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目３０）
前記硫黄化合物は、硫化物を含む、項目６に記載のセル。
（項目３１）
前記空気接触電極は、ＳｎＳまたはＴｉＳ _２を含む、項目６に記載のセル。
（項目３２）
前記空気接触電極は、金属、非金属、または遷移金属のうちの１つ以上の炭化物を含む、項目６に記載のセル。
（項目３３）
前記空気接触電極は、ＴｉＣ、ＶＣ、ＷＣ、またはＢＣのうちの１つ以上を含む、項目３２に記載のセル。
（項目３４）
前記空気接触電極は、金属、非金属、または遷移金属のうちの１つ以上のホウ化物を含む、項目６に記載のセル。
（項目３５）
前記空気接触電極は、ＴｉＢ _２を含む、項目３４に記載のセル。
（項目３６）
前記空気接触電極は、金属、非金属、または遷移金属のうちの１つ以上を含む、項目６に記載のセル。
（項目３７）
前記空気接触電極は、Ｉｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、またはＡｕといった元素のうちの１つ以上を含む、項目６に記載のセル。
（項目３８）
前記空気接触電極は、Ｉｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、またはＡｕといった元素のうちの１つ以上を含む、ナノ粒子を含む、項目６に記載のセル。
（項目３９）
前記空気接触電極は、ＴｉＨ _２を含む、項目６に記載のセル。
（項目４０）
前記空気接触電極は、１つ以上の金属酸化物または遷移金属酸化物を含む、項目６に記載のセル。
（項目４１）
前記空気接触電極は、チタンおよび酸素を含む１つ以上の化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目４２）
前記空気接触電極は、ＴｉＯ _２、Ｔｉ _４Ｏ _７、Ｔｉ _５Ｏ _８、またはＴｉ _５Ｏ _９のうちの１つ以上を含む、項目６に記載のセル。
（項目４３）
前記空気接触電極は、ＴｉＯ _２、Ｔｉ _４Ｏ _７、Ｔｉ _５Ｏ _８、またはＴｉ _５Ｏ _９のうちの１つ以上を含むナノサイズの粒子を含む、項目６に記載のセル。
（項目４４）
前記空気接触電極は、１つ以上のチタン化合物を含み、前記チタンは、４．０またはそれより小さい平均酸化数を有する、項目４１に記載のセル。
（項目４５）
前記空気接触電極は、１つ以上のチタン化合物を含み、前記チタンは、３．５と４．０との間の平均酸化数を有する、項目４１に記載のセル。
（項目４６）
前記空気接触電極は、１つ以上のチタン化合物を含み、前記チタンは、３．２と３．５との間の平均酸化数を有する、項目４１に記載のセル。
（項目４７）
前記空気接触電極は、バナジウムおよび酸素を含む１つ以上の化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目４８）
前記空気接触電極は、酸化バナジウム（ＩＩ）、酸化バナジウム（ＩＩＩ）、酸化バナジウム（ＩＶ）、または酸化バナジウム（Ｖ）といった、バナジウム化合物のうちの１つ以上を含む、項目４７に記載のセル。
（項目４９）
前記空気接触電極は、バナジウムおよび酸素を含有する１つ以上の化合物を含み、バナジウムの酸化状態は、５．０と３．０との間に及ぶ非整数値を有する、項目４７に記載のセル。
（項目５０）
前記空気接触電極は、Ｖ _６Ｏ _１３またはＶ _５Ｏ _８を含む、項目４９に記載のセル。
（項目５１）
前記空気接触電極は、１つ以上のマンガン化合物を含み、マンガンは、４．０またはそれより小さい酸化状態を有する、項目４７に記載のセル。
（項目５２）
前記空気接触電極は、１つ以上のマンガン化合物を含み、マンガンは、３．５と４．０との間の平均酸化状態にある、項目１または４２に記載のセル。
（項目５３）
前記空気接触電極は、１つ以上のマンガン化合物を含み、マンガンは、３．０と３．５との間の平均酸化状態にある、項目１または４２に記載のセル。
（項目５４）
前記空気接触電極は、１つ以上のマンガン化合物を含み、マンガンは、２．５と３．０との間の平均酸化状態にある、項目１または４２に記載のセル。
（項目５５）
前記空気接触電極は、ＭｎＯ _２、Ｍｎ _３Ｏ _４、Ｍｎ _５Ｏ _８、またはＭｎＯ _ｘのうちの１つ以上を含み、下付き文字ｘは、１．１０≦ｘ≦２．０１の範囲内である、項目６に記載のセル。
（項目５６）
前記空気接触電極は、１つ以上のマンガン化合物を含むナノサイズの粒子を含み、前記マンガンは、酸化状態にある、項目６に記載のセル。
（項目５７）
前記空気接触電極は、金属または遷移金属および酸素を含む１つ以上の化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目５８）
前記空気接触電極は、ＩｒＯ _２、ＲｕＯ _２、Ｖ _２Ｏ _５、ＣｅＯ _２、またはＲｈＯ _２のうちの１つ以上を含む、項目５７に記載のセル。
（項目５９）
前記空気接触電極は、ＩｒＯ _２、ＲｕＯ _２、Ｖ _２Ｏ _５、ＣｅＯ _２、またはＲｈＯ _２のうちの１つ以上を含むナノ粒子サイズの金属酸化物を含む、項目６に記載のセル。
（項目６０）
前記空気接触電極は、金属合金、または金属および金属合金の組み合わせを含む、項目６に記載のセル。
（項目６１）
前記空気接触電極は、金属間混合金属を含む、項目６に記載のセル。
（項目６２）
前記空気接触電極は、Ａｇ−Ｎｉ、Ａｇ−Ａｕ、ＰｄＰｔ、Ｐｔ _０．５Ａｕ _０．５、Ｐｔ _ｘＹ _１−ｘ（Ｙが、コバルト、ニッケル、バナジウム、銅、鉄、クロム、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、銀、銅、金、またはそれらの組み合わせから成る群から選択され、ｘが、０．１と０．９との間である）、またはＰｔ _ｘＭ _ｚＹ _{１−ｘ−ｚ} （Ｍが、イリジウム、レニウム、コバルト、およびニッケル、ならびにそれらの組み合わせから成る群から選択され、Ｙが、コバルト、ニッケル、バナジウム、銅、鉄、クロム、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、銀、銅、金、またはそれらの組み合わせから成る群から選択され、ｘ＋ｚが、０．１と０．９との間である）のうちの１つ以上を含む、項目６１に記載のセル。
（項目６３）
前記空気接触電極は、窒素族を含有する１つ以上の金属系環状リング化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目６４）
前記空気接触電極は、１つ以上の金属を含むポルフィリン、または１つ以上の金属を含むポルフィリンの熱または放射線誘導性分解生成物を含む、項目６に記載のセル。
（項目６５）
前記空気接触電極は、環状リング化合物または錯体を含む、項目６に記載のセル。
（項目６６）
前記空気接触電極は、テトラアザアズレンを含む、項目６５に記載のセル。
（項目６７）
前記空気接触電極は、コバルトまたはその化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目６８）
前記空気接触電極は、ニッケルまたはその化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目６９）
前記空気接触電極は、ナノサイズの遷移金属を含む、項目６に記載のセル。
（項目７０）
前記空気接触電極は、１ミクロン未満の平均直径を有する複数のコバルト粒子を含む、項目６８に記載のセル。
（項目７１）
前記空気接触電極は、遷移金属の１つ以上の酸化物、炭化物、またはホウ化物を含み、電気伝導性添加剤をさらに含む、項目６に記載のセル。
（項目７２）
前記空気接触電極は、酸化マンガンと、電気伝導性添加剤とを含む、項目５１〜５６のいずれか一項に記載のセル。
（項目７３）
前記空気接触電極は、酸化マンガンと、電気伝導性炭素とを含む、項目５１〜５６または項目６９のいずれか一項に記載のセル。
（項目７４）
前記空気接触電極は、酸化マンガンと、金属を含む複数の伝導性粒子とを含む、項目５１〜５６のいずれか一項に記載のセル。
（項目７５）
前記空気接触電極は、一般式Ａ _ａＭｎ _ｘＭ _ｙＯ _ｚＳ _ｓＨ _ｈを有する酸化マンガンを含み、Ａは、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｓｒ、またはＡｇから選択され、下付き文字ａは、０．００≦ａ≦１．２であり、Ｍｎは、マンガンを表し、Ｍは、Ｖ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｙｂから選択され、Ｏは、酸素を表し、Ｓは、硫黄を表し、下付き文字ｓは、０．００≦ｓ≦０．１であり、Ｈは、ＦまたはＣｌから選択され、下付き文字ｈは、０．００≦ｈ≦０．１５であり、下付き文字ｘ、ｙ、およびｚは、全体的な化合物が電気的に中性であるような値を有する、項目６または項目５１〜５６のいずれか一項に記載のセル。
（項目７６）
前記マンガン化合物は、アルファＭｎＯ _２、ベータＭｎＯ _２、またはガンマＭｎＯ _２から選択される結晶相を含む、項目５１〜５６のいずれか一項に記載のセル。
（項目７７）
前記マンガン化合物は、非晶相を含む、項目５１〜５６のいずれか一項に記載のセル。
（項目７８）
前記空気接触電極は、酸化コバルトを含む、項目６、２４、または６８のいずれか一項に記載のセル。
（項目７９）
前記空気接触電極は、コバルトと、酸素とを含み、コバルトは、＋２から＋８の酸化数を有する、項目６、２４、または６８のいずれか一項に記載のセル。
（項目８０）
前記空気接触電極は、ＣｏＯ、ＣｏＯ _３、ＣｏＯ _４、またはＣｏ _３Ｏ _４のうちの１つ以上を含む、項目６、２４、６８、または７９のいずれか一項に記載のセル。
（項目８１）
前記空気接触電極は、ＣｏＯ、ＣｏＯ _３、ＣｏＯ _４、またはＣｏ _３Ｏ _４を含む複数の粒子を含み、前記複数の粒子は、１ミクロン未満の平均粒径を有する、項目６、２４、６８、または８０のいずれか一項に記載のセル。
（項目８２）
前記空気接触電極は、ＰｂＭｎＯ _ｘを含み、Ｐｂは、鉛を表し、Ｍｎは、マンガンを表し、下付き文字ｘは、前記化合物が電気的に中性であるような数字である、項目６、４７、または５１のいずれか一項に記載のセル。
（項目８３）
前記空気接触電極は、遷移金属、酸素、およびランタノイドの安定した組み合わせを有する１つ以上の化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目８４）
前記空気接触電極は、遷移金属、酸素、およびランタノイドの安定した組み合わせを有する１つ以上の化合物の複数の粒子を含み、前記粒子は、１ミクロン未満の平均直径を有する、項目６に記載のセル。
（項目８５）
前記空気接触電極は、ＬａＭｎＯ _３を含む、項目６または８４のいずれか一項に記載のセル。
（項目８６）
前記空気接触電極は、ＬａＭｎＯ _３のナノ粒子を含む、項目６、８４、または８５のいずれか一項に記載のセル。
（項目８７）
前記空気接触電極は、一般式ＬａＭ _ｘＭｎ _ｙＯを有する化合物を含み、Ｌａは、ランタノイドを表し、Ｍは、金属を表し、Ｍｎは、マンガンを表し、Ｏは、酸素を表し、下付き文字ｘ、ｙ、およびｚは、前記化合物が電気的に安定しているような数字である、項目６、８４、または８５のいずれか一項に記載のセル。
（項目８８）
前記空気接触電極は、ＬａＮｉ _０．５Ｍｎ _０．５Ｏ _３、ＬａＣｕ _０．５Ｍｎ _０．５Ｏ _３、Ｌａ _０．８Ｓｒ _０．２ＭｎＯ _３、Ｌａ _２／３Ｃａ _１／３ＭｎＯ _３、またはＬａ _１／２Ｓｒ _１／２ＭｎＯ _３のうちの１つ以上を含む、項目８７に記載のセル。
（項目８９）
前記空気接触電極は、ＬａＮｉ _０．５Ｍｎ _０．５Ｏ _３、ＬａＣｕ _０．５Ｍｎ _０．５Ｏ _３、Ｌａ _０．８Ｓｒ _０．２ＭｎＯ _３、Ｌａ _２／３Ｃａ _１／３ＭｎＯ _３、またはＬａ _１／２Ｓｒ _１／２ＭｎＯ _３のナノ粒子を含む、項目８８に記載のセル。
（項目９０）
前記空気接触電極は、遷移金属、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、およびリン酸基を含み、一般式Ａ _ｘＭ _ｙＰＯ _ｚを有し、Ａは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｍは、遷移金属であり、下付き文字ｘおよびｙは、前記化合物が安定しているような数字であり、下付き文字ｚは、約４の値を有する、項目６に記載のセル。
（項目９１）
前記空気接触電極は、ＬｉＭｎＰＯ _４、ＬｉＣｏＰＯ _４、またはＬｉＦｅＰＯ _４を含む、項目６または９０のいずれか一方に記載のセル。
（項目９２）
前記空気接触電極は、ＬｉＭｎＰＯ _４、ＬｉＣｏＰＯ _４、またはＬｉＦｅＰＯ _４のナノ粒子を含む、項目６または９１のいずれか一項に記載のセル。
（項目９３）
前記空気接触電極は、ランタノイド、金属、遷移金属酸化物、およびハロゲンの組み合わせを有する化合物を含み、一般式Ｍｎ _ｘＭ _ｙＡ _ｚＯ _ａＨ _ｂを有し、Ｍｎは、マンガンであり、Ｍは、遷移金属であり、Ａは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｏは、酸素であり、Ｈは、ハロゲンであり、下付き文字ｘ、ｙ、ａ、およびｂは、前記化合物が電気的に安定しているような値である、項目６に記載のセル。
（項目９４）
前記空気接触電極は、ランタノイド、金属、遷移金属酸化物、およびハロゲンの組み合わせを有する化合物のナノ粒子を含み、一般式Ｍｎ _ｘＭ _ｙＡ _ｚＯ _ａＨ _ｂを有し、Ｍｎは、マンガンであり、Ｍは、遷移金属であり、Ａは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｏは、酸素であり、Ｈは、ハロゲンであり、下付き文字ｘ、ｙ、ａ、およびｂは、前記化合物が電気的に安定しているような値である、項目９３に記載のセル。
（項目９５）
前記空気接触電極は、電気化学的還元または酸化を受け、それによって、電気放電中に付加的な電圧プラトーまたは追加容量を提供する化合物を含む、項目６に記載のセル。
（項目９６）
前記化合物は、電気化学的還元または酸化を受けることによって、セル放電中に必要セル充電電位を効果的に低下させるか、または電位を上昇させるものである、項目９５に記載のセル。
（項目９７）
前記空気接触電極の近位にある化合物は、セル放電中に還元を受け、前記化合物は、酸化剤または酸化表面によって再酸化させられ、あるいは前記バッテリまたはセルの中に存在し、あるいは外部源から前記バッテリまたはセル内に導入される、項目９６に記載のセル。
（項目９８）
前記酸化剤は、酸素または過酸化水素である、項目９７に記載のセル。
（項目９９）
前記酸化剤は、Ｎ _２Ｏまたは硝酸アンモニウムである、項目９８に記載のセル。
（項目１００）
前記酸化剤は、前記電解質に溶解させられた遷移金属化合物である、項目９８に記載のセル。
（項目１０１）
前記バッテリまたはセルは、尿素、硝酸塩、塩化物、またはアンモニアのうちの１つ以上を伴う、１つ以上の電極反応を受けるように構成されている、項目１に記載のセル。
（項目１０２）
前記バッテリまたはセルは、塩素、酸素、次亜塩素酸塩、または塩化物のうちの少なくとも１つを伴う、１つ以上の電極反応を受けるように構成されている、項目１に記載のセル。
（項目１０３）
前記空気接触電極の電流コレクタは、電気伝導性ポリマーから作製されている、項目７に記載のセル。
（項目１０４）
前記空気接触電極の電流コレクタは、金属から作製されている、項目７に記載のセル。
（項目１０５）
前記空気接触電極の電流コレクタは、金属チタンまたはその合金から作製されている、項目７に記載のセル。
（項目１０６）
前記空気接触電極の電流コレクタは、耐食性コーティングで被覆された金属チタンまたはチタン合金から作製さている、項目７に記載のセル。
（項目１０７）
前記空気接触電極の電流コレクタは、ＴｉＮ、ＴｉＣ、Ｔｉ、ＴｉＢ _２、オキシカーバイド、Ｔｉ _２Ｓ _３、ＮｉＢ、ＣｒＮ、熱分解黒鉛、伝導性ポリマー、またはガラス状炭素のうちの１つ以上で被覆された金属チタンまたはチタン合金から作製されている、項目７に記載のセル。
（項目１０８）
前記空気接触電極の電流コレクタは、ＴｉＯ _２および／またはその亜酸化物で被覆されたチタンから作製されている、項目７に記載のセル。
（項目１０９）
前記空気接触電極の電流コレクタは、ＴｉＯ _２で被覆され、添加剤またはドーパントを用いてさらに電気伝導性にされているチタンまたはその合金から作製されている、項目７または１０８のいずれか一方に記載のセル。
（項目１１０）
前記空気接触電極の電流コレクタは、酸素還元触媒または水酸化触媒で被覆されている、項目７に記載のセル。
（項目１１１）
前記空気接触電極の電流コレクタは、最初に、好適な保護コーティングで被覆され、次いで、好適な酸素還元触媒または水酸化触媒で被覆される、項目７に記載のセル。
（項目１１２）
前記空気接触電極の電流コレクタは、酸素還元触媒または水酸化触媒で被覆されたチタンを含む、項目７に記載のセル。
（項目１１３）
前記空気接触電極の電流コレクタは、保護コーティングで被覆され、次いで、酸素還元触媒または水酸化触媒で被覆されるチタンを含む、項目７に記載のセル。
（項目１１４）
前記空気接触電極の電流コレクタは、電気伝導性スクリーン、有孔箔、織布、ワイヤ、メッシュ、または多孔質発泡体の形態である、項目７に記載のセル。
（項目１１５）
前記空気接触電極の電流コレクタは、電気伝導性スクリーンの形態であり、金属、およびガラス状炭素または黒鉛を含む複合材料である、項目７に記載のセル。
（項目１１６）
前記電解質は、水性塩化物系電解質を含む、項目１に記載のセル。
（項目１１７）
前記電解質は、カチオンが溶解状態で可溶性塩化物塩を形成するために好適である可溶性塩化物塩の混合物を含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１１８）
前記電解質は、約３から約１０の範囲内のｐＨを有する水性塩化物系電解質である、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１１９）
前記電解質は、３０（ミリオームｃｍ）−１よりも大きい伝導率を有する水性塩化物系電解質である、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２０）
前記電解質は、２またはそれよりも大きい［Ｃｒ］対［Ｚｎ＋＋］比を有する水性塩化物系電解質である、項目１または１０１のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２１）
前記電解質は、３またはそれよりも大きい［Ｃｌ ⁻ ］対［Ｚｎ＋＋］比を有する水性塩化物系電解質である、項目１または１０１のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２２）
前記電解質は、５またはそれよりも大きい［Ｃｒ］対［Ｚｎ＋＋］比を有する水性塩化物系電解質である、項目１または１０１のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２３）
前記電解質は、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、ヘキサフルオロケイ酸、テトラフルオロホウ酸塩、メタンスルホン酸、過マンガン酸塩、ヘキサフルオロリン酸、ホウ酸塩、フッ化物、またはリン酸塩といったアニオンのうちの少なくとも１つに基づく可溶性塩の混合物を含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２４）
前記電解質のｐＨレベルは、空気中に通常存在するＣＯ _２が前記電解質によって吸収されず、炭酸塩がほとんどまたは全く形成されないようなものである、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２５）
前記電解質は、前記金属電極上のめっき（セル充電）中に亜鉛堆積を向上させる添加剤または添加剤の組み合わせをさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２６）
前記電解質は、ポリエチレングリコールまたはチオ尿素のうちの少なくとも１つを含む添加剤をさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２７）
前記電解質は、電解質の発泡を防止し、任意の生成されたガスが放出されることを可能にする添加剤をさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２８）
前記電解質は、Ｓｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ、Ｄｏｗｅｘ、アロエベラ、エマルフォゲン（ｅｍｕｌｐｈｏｇｅｎ）、ドデカ硫酸ナトリウム、ターキレッドオイル、ロジン、または他の界面活性剤のうちの１つ以上を含む添加剤をさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１２９）
前記電解質は、充電中に水素発生を防止する添加剤をさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３０）
前記電解質は、塩化スズ、硝酸スズ、塩化鉛、硝酸鉛、塩化水銀、塩化カドミウム、硝酸カドミウム、硝酸ビスマス、硝酸インジウム、塩化インジウム、または塩化ビスマスといった、高水素過電圧塩化物塩のうちの１つ以上を含む添加剤をさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３１）
前記電解質は、セル再充電中に塩素ガスおよび／または次亜塩素酸塩発生を防止または最小限化する添加剤さらにを含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３２）
前記電解質は、尿素を含む添加剤をさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３３）
前記電解質は、望ましい亜鉛めっきまたは沈殿を助長する添加剤をさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３４）
前記電解質は、前記電極の幾何学的表面積の少なくとも２倍の電気化学的表面積を有する亜鉛堆積物を助長する添加剤をさらに含む、項目１、１１６、または項目１３３のいずれか一項に記載のセル。
（項目１３５）
前記電解質は、安息香酸塩、ヨウ素酸塩、ステアリン酸塩、硝酸塩、クエン酸塩、または炭酸塩といったアニオンのうちの少なくとも１つを含む添加剤アニオンをさらに含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３６）
前記電解質は、アニオンと、２から１１のｐＫａを有する少なくとも１つの他のアニオンとを含む、項目１または１０１のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３７）
前記電解質は、可溶性マンガン塩を含む、項目１または１１６のいずれか一方に記載のセル。
（項目１３８）
前記金属電極は、保護コーティングまたは伝導性コーティングで被覆された金属で形成された電流コレクタをさらに備える、項目１に記載のセル。
（項目１３９）
前記金属電極は、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＣｒＮ、ＴｉＢ _２、ＮｉＢ、熱分解炭素、または伝導性ポリマーのうちの１つ以上の保護コーティングで被覆された金属チタンで形成された電流コレクタをさらに備える、項目１に記載のセル。
（項目１４０）
金属電極と、空気接触電極と、その間の電解質とを有する第１のセルと、
金属電極と、空気接触電極と、その間の電解質とを有する第２のセルと
を備え、前記第１のセルの前記金属電極は、前記第２のセルの前記空気接触電極に接触し、それによって、空気トンネルが、前記第１のセルの前記金属電極と前記第２のセルの前記空気接触電極との間に形成され、前記金属電極および空気接触電極の両方は、実質的に水平に配向されている、バッテリアセンブリ。
（項目１４１）
前記金属電極および前記空気接触電極は、実質的に水平の配向で収容されている、項目１４０に記載のバッテリアセンブリ。
（項目１４２）
前記第１のセルの前記金属電極は、前記第１のセルの前記空気接触電極の縁の周囲の機械的圧着によって、第２のセルの前記空気接触電極に接触し、それによって、セントロードを形成する、項目１４０に記載のバッテリアセンブリ。
（項目１４３）
前記セントロードは、前記第１のセルと前記第２のセルとの間に直列接続を提供する、項目１４２に記載のバッテリアセンブリ。
（項目１４４）
前記第１のセル、前記第２のセル、および１つ以上のセルは、所望の電圧を達成し、所望の電流密度を実現するように、実質的に水平に配向され、直並列に配列されている、項目１４０に記載のバッテリアセンブリ。
（項目１４５）
ガスは、前記空気トンネル内で水平方向に流動する、項目１４１に記載のバッテリアセンブリ。
（項目１４６）
金属電極と、空気接触電極と、その間の電解質とを有する第３のセルと、
金属電極と、空気接触電極と、その間の電解質とを有する第４のセルと、
をさらに備え、
前記第３のセルの前記金属電極は、前記第４のセルの前記空気接触電極の縁の周囲で機械的に圧着され、それによって、空気トンネルが前記第３のセルの前記金属電極と前記第４のセルの前記空気接触電極との間に形成され、それによって、第２のセントロードを形成し、
前記第２のセントロードは、前記第１のセントロードと電気的に接触し、それによって、前記第１のセルと前記第２のセルとの間に電気接続を提供する、項目１４１に記載のバッテリまたはセルアセンブリ。
（項目１４７）
液体電解質を下にある金属空気セルへ均一に分配するように構成された流れ制御特徴を有する電解質供給アセンブリと、液体溢流部分を有する少なくとも１つの共通充填ポートまたは排出ポートを備える１つ以上の金属アノードセルとを備え、
前記流れ制御特徴は、前記溢流部分上に垂直に整合させられている、エネルギー貯蔵システム。
（項目１４８）
前記流れ制御特徴は、前記液体電解質を不連続的な別個の滴に分ける、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１４９）
前記１つ以上の金属アノードセルは、水平に配向され、相互の上に積み重ねられている、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５０）
バッテリスタック内の個々の金属アノードセルのそれぞれの前記充填ポートまたは排出ポートは、相互の上に配向されて積み重ねられ、それによって、液体が横断するための連続垂直流路を形成する、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５１）
１つ以上の金属アノードセルの下に配置された液体電解質収集トレイをさらに備える、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５２）
液体電解質を個々のセルに提供する前記電解質供給アセンブリは、重力駆動型である、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５３）
前記電解質供給アセンブリの物理的構造は、射出成形されている、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５４）
前記複数の個々の金属アノードセルは、圧縮を受けてともに積み重ねられる、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５５）
前記複数の水平に配向された金属アノードセルは、前記電解質供給アセンブリの近傍でわずかに上向きに傾けられている、項目１４７に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５６）
前記金属アノードセルは、水平から１〜５度の角度で上向きに傾けられている、項目１５５に記載のエネルギー貯蔵システム。
（項目１５７）
エネルギーを貯蔵する方法であって、前記方法は、
電解質供給タンクにおいて液体電解質を受け取ることと、
前記液体電解質が前記電解質供給タンクから溢流する場合に、前記液体電解質が下にある金属アノードセルまで滴下することを可能にすることと、
さらなる液体電解質溢流が前記下にある金属アノードセルにおいて起こる場合、いくらかの電解質が、前記下にある金属アノードセルの第２のレベルまたは前記下にある金属アノードセルの下に位置している収集タンクまで滴下することを可能にすることと
を含む、方法。
（項目１５８）
前記収集タンクから前記液体電解質を除去することと、
前記収集タンクから前記液体電解質を処理することと、
必要であれば、付加的な成分を前記液体電解質に添加することと、
必要であれば、未使用または処理済み液体電解質を前記電解質供給タンクに提供することと
をさらに含む、項目１５７に記載の方法。
（項目１５９）
第１の金属アノードセルおよび第２の金属アノードセルは、直列配列で相互に電気的に接続されている、項目１５８に記載の方法。
（項目１６０）
第１の金属アノードセルおよび第２の金属アノードセルは、それらの間に空隙を有する、項目１５８に記載の方法。
（項目１６１）
エネルギーを貯蔵する方法であって、前記方法は、
第２のセルの空気接触電極と接触している第１のセルの金属電極を有する１つ以上のセントロードを提供することであって、空気トンネルまたは経路が、前記金属電極と前記空気接触電極との間に提供される、ことと、
前記１つ以上のセントロードの上に延在する第１のフレーム、および前記１つ以上のセントロードの下に延在する第２のフレームを提供することと
を含み、
前記第１のセルは、前記金属電極より上側にあり、電解質を受け入れるために前記第１のフレームによって取り囲まれた空間を備え、前記第２のセルは、前記空気接触電極より下側にあり、電解質を受け入れるために第２の空間によって閉じられた空間を備える、方法。
（項目１６２）
相互に隣接して垂直および水平に積み重ねられた複数のセルの配列を備え、
個々のセルは、金属電極と、空気接触電極とを備え、前記複数のセルの前記配列は、垂直および水平の両方でセルの間の電気接続を可能にし、それによって、故障したセルの迂回を可能にする、
バッテリスタック構成。
（項目１６３）
実用規模のエネルギーを貯蔵するためのシステムであって、前記システムは、
水平に配列され、垂直に積み重ねられた複数の金属アノードセルであって、前記金属アノードセルは、少なくとも１つのフレームを備え、１つ以上の空気トンネルが、前記セルの間に提供されている、金属アノードセルと、
液体電解質を前記セルに自動的に分配するように構成された、前記１つ以上のフレームと一体である電解質流管理システムと、
前記１つ以上の空気トンネルまたは経路を通して空気流を提供するように構成された空気流アセンブリと
を備える、システム。

Claims

電気的に再充電可能な金属アノードセルであって、前記セルは、
金属電極と、
空気接触電極であって、前記空気接触電極は、炭化チタンを含む耐食性の外側層を有する少なくとも１つの電流コレクタと、チタンを含む伝導性内側層と、空気透過性疎水性膜とを備える、空気接触電極と、
前記金属電極と前記空気接触電極との間に位置している水性電解質と、
前記金属電極および前記空気接触電極が互いから一定の距離に位置するように、前記金属電極および前記空気接触電極の両方を支持するフレームと
を備え、前記金属電極は、前記空気接触電極と液体電解質との間にイオン伝導性電気絶縁材料を伴わずに、前記液体電解質に直接接触する、金属アノードセル。
前記金属電極と前記空気接触電極との間の前記一定の距離は、液体電解質が含まれてもよい空間を画定する、請求項１に記載のセル。
前記金属電極は、亜鉛またはマグネシウムを含む、請求項１に記載のセル。
前記電流コレクタは、展伸金属、電気伝導性スクリーン、織布、多孔質発泡体、有孔箔、ワイヤ、破片、ロッド、ウール、メッシュ、またはそれらの任意の組み合わせをさらに含む、請求項３に記載のセル。
前記空気接触電極および金属電極は、双極構成で接続されている、請求項１に記載のセル。
前記フレームは、ポリマー材料またはプラスチックから少なくとも部分的に形成される、請求項５に記載のセル。
前記空気接触電極は、水平配向にあり、前記金属電極より上側に配置されている、請求項３に記載のセル。
前記フレームは、シェルフを含み、前記シェルフは、前記バッテリまたはセル内に突出し、前記金属電極に接触する、請求項７に記載のセル。
前記空気接触電極と前記金属電極との間、または前記金属電極の両側に位置している、セル充電および関連酸素生成のために構成された補助電極をさらに備える、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、炭素材料をさらに含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極の前記炭素材料は、カーボンブラック、アセチレンブラック、サーマルブラックまたはファーネスブラック、チャネルブラック、活性炭、黒鉛、熱分解黒鉛、網目ガラス状炭素（ｒｅｔｉｃｕｌａｔｅｄｖｉｔｒｅｏｕｓｃａｒｂｏｎ）、フッ素化炭素、またはガラス状炭素から選択される、請求項１０に記載のセル。
前記空気接触電極の前記炭素材料は、カーボンナノチューブ、官能化ナノチューブ、カーボンナノファイバ、官能化ナノファイバ、ワイヤ、フレーク、フィルム、グラフェン、またはフラーレンのうちの１つ以上を含む、種々の形状およびサイズの炭素系粒子を含む、請求項１０に記載のセル。
前記空気接触電極は、少なくとも１つの炭素系化合物を含み、前記空気接触電極の孔隙率は、３０％より大きい、請求項１０に記載のセル。
前記空気接触電極は、少なくとも１つの炭素系電気伝導性ポリマーを含む、請求項１０に記載のセル。
約２ｐｓｉよりも大きい引張強度を前記空気接触電極に付与するバインダをさらに含む、請求項１０に記載のセル。
前記空気接触電極は、少なくとも１つの金属酸化物または非金属酸化物をさらに含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、１つ以上の金属酸化物を含み、前記１つ以上の金属酸化物は、非化学量論的であり、式Ｍ_ｍ−ｘＯ_ｍ−ｙを有し、Ｍは、金属を表し、Ｏは、酸素を表し、下付き文字ｘは、０＜ｘ＜１の値を有し、下付き文字ｙは、０≦ｙ≦１の値を有し、下付き文字ｍは、１≦ｍ≦５の値を有する、請求項１６に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＰｔＯ_２、ＮｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏｓ、ＭＯＯ_３、ＺｎＯ_２、ＳｎＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、Ｗ_２Ｏ_３、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｂｉ_２Ｏ_３、Ｙｂ_２Ｏ_３、Ｇｅ_２Ｏ_３、Ｂ_２Ｏ_３、またはＣｅＯ_２から選択される群に属する、１つ以上の金属酸化物または非金属酸化物を含む、請求項１６に記載のセル。
前記空気接触電極は、ドープされたシリコン、またはドープされていないシリコンを含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＳｉＯ_２、アルミノケイ酸塩、ウルトラマリン、またはＡ１_２Ｏ_３のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＳｎＳまたはＴｉＳ_２を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、金属、非金属、または遷移金属のうちの１つ以上のホウ化物を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＴｉＢ_２を含む、請求項２２に記載のセル。
前記空気接触電極は、Ｉｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、またはＡｕといった元素のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、Ｉｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｆｅ、またはＡｕといった元素のうちの１つ以上を含むナノ粒子を含む、請求項２４に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＴｉＨ_２を含む、請求項２４に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＴｉＯ_２、Ｔｉ_４Ｏ_７、Ｔｉ_５Ｏ_８、またはＴｉ_５Ｏ_９のうちの１つ以上を含む、請求項２４に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＴｉＯ_２、Ｔｉ_４Ｏ_７、Ｔｉ_５Ｏ_８、またはＴｉ_５Ｏ_９のうちの１つ以上を含むナノサイズの粒子を含む、請求項２４に記載のセル。
前記空気接触電極は、バナジウムおよび酸素を含む１つ以上の化合物を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、酸化バナジウム（ＩＩ）、酸化バナジウム（ＩＩＩ）、酸化バナジウム（ＩＶ）、または酸化バナジウム（Ｖ）といった、バナジウム化合物のうちの１つ以上を含む、請求項２９に記載のセル。
前記空気接触電極は、Ｖ_６Ｏ_１３またはＶ_５Ｏ_８を含む、請求項３０に記載のセル。
前記空気接触電極は、１つ以上のマンガン化合物を含み、マンガンは、４．０またはそれより小さい酸化状態を有する、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＭｎＯ_２、Ｍｎ_３Ｏ_４、Ｍｎ_５Ｏ_８、またはＭｎＯ_ｘのうちの１つ以上を含み、下付き文字ｘは、１．１０≦ｘ≦２．０１の範囲内である、請求項３２に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２、またはＲｈＯ_２のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＩｒＯ_２、ＲｕＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、ＣｅＯ_２、またはＲｈＯ_２のうちの１つ以上を含むナノ粒子サイズの金属酸化物を含む、請求項３４に記載のセル。
前記空気接触電極は、金属合金、または金属および金属合金の組み合わせを含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、金属間混合金属を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、Ａｇ−Ｎｉ、Ａｇ−Ａｕ、ＰｄＰｔ、Ｐｔ_０．５Ａｕ_０．５、Ｐｔ_ｘＹ_１−ｘ（Ｙが、コバルト、ニッケル、バナジウム、銅、鉄、クロム、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、銀、銅、金、またはそれらの組み合わせから成る群から選択され、ｘが、０．１と０．９との間である）、またはＰｔ_ｘＭ_ｚＹ_{１−ｘ−ｚ}（Ｍが、イリジウム、レニウム、コバルト、およびニッケル、ならびにそれらの組み合わせから成る群から選択され、Ｙが、コバルト、ニッケル、バナジウム、銅、鉄、クロム、パラジウム、チタン、タングステン、アルミニウム、銀、銅、金、またはそれらの組み合わせから成る群から選択され、ｘ＋ｚが、０．１と０．９との間である）のうちの１つ以上を含む、請求項３７に記載のセル。
前記空気接触電極は、１つ以上の金属を含むポルフィリン、または１つ以上の金属を含むポルフィリンの熱または放射線誘導性分解生成物を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、テトラアザアズレンを含む、請求項３９に記載のセル。
前記空気接触電極は、コバルトまたはその化合物を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、ニッケルまたはその化合物を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、１ミクロン未満の平均直径を有する複数のコバルト粒子を含む、請求項４１に記載のセル。
前記空気接触電極は、酸化マンガンと、電気伝導性添加剤とを含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、酸化マンガンと、電気伝導性炭素とを含む、請求項４４に記載のセル。
前記空気接触電極は、酸化マンガンと、金属を含む複数の伝導性粒子とを含む、請求項４４に記載のセル。
前記空気接触電極は、一般式Ａ_ａＭｎ_ｘＭ_ｙＯ_ｚＳ_ｓＨ_ｈを有する酸化マンガンを含み、Ａは、Ｈ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｓｒ、またはＡｇから選択され、下付き文字ａは、０．００≦ａ＜１．２であり、Ｍｎは、マンガンを表し、Ｍは、Ｖ、Ｃｅ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｚｒ、Ｌａ、Ｙｂから選択され、Ｏは、酸素を表し、Ｓは、硫黄を表し、下付き文字ｓは、０．００≦ｓ≦０．１であり、Ｈは、ＦまたはＣｌから選択され、下付き文字ｈは、０．００≦ｈ≦０．１５であり、下付き文字ｘ、ｙ、およびｚは、全体的な化合物が電気的に中性であるような値を有する、請求項４４に記載のセル。
前記空気接触電極は、酸化コバルトを含む、請求項４１に記載のセル。
前記空気接触電極は、コバルトと、酸素とを含み、コバルトは、＋２から＋８の酸化数を有する、請求項４８に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＣｏＯ、ＣｏＯ_３、ＣｏＯ_４、またはＣｏ_３Ｏ_４のうちの１つ以上を含む、請求項４９に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＣｏＯ、ＣｏＯ_３、ＣｏＯ_４、またはＣｏ_３Ｏ_４を含む複数の粒子を含み、前記複数の粒子は、１ミクロン未満の平均粒径を有する、請求項５０に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＰｂＭｎＯ_ｘを含み、Ｐｂは、鉛を表し、Ｍｎは、マンガンを表し、下付き文字ｘは、前記化合物が電気的に中性であるような数字である、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、遷移金属、酸素、およびランタノイドの安定した組み合わせを有する１つ以上の化合物を含む、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、遷移金属、酸素、およびランタノイドの安定した組み合わせを有する１つ以上の化合物の複数の粒子を含み、前記粒子は、１ミクロン未満の平均直径を有する、請求項５３に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＬａＭｎＯ_３を含む、請求項５３に記載のセル。
前記空気接触電極は、一般式ＬａＭ_ｘＭｎ_ｙＯを有する化合物を含み、Ｌａは、ランタノイドを表し、Ｍは、金属を表し、Ｍｎは、マンガンを表し、Ｏは、酸素を表し、下付き文字ｘ、ｙ、およびｚは、前記化合物が電気的に安定しているような数字である、請求項５４に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＬａＮｉ_０．５Ｍｎ_０．５Ｏ_３、ＬａＣｕ_０．５Ｍｎ_０．５Ｏ_３、Ｌａ_０．８Ｓｒ_０．２ＭｎＯ_３、Ｌａ_２／３Ｃａ_１／３ＭｎＯ_３、またはＬａ_１／２Ｓｒ_１／２ＭｎＯ_３のうちの１つ以上を含む、請求項５６に記載のセル。
前記空気接触電極は、遷移金属、アルカリ金属またはアルカリ土類金属、およびリン酸基を含み、一般式Ａ_ｘＭ_ｙＰＯ_ｚを有し、Ａは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｍは、遷移金属であり、下付き文字ｘおよびｙは、前記化合物が安定しているような数字であり、下付き文字ｚは、約４の値を有する、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極は、ＬｉＭｎＰＯ_４、ＬｉＣｏＰＯ_４、またはＬｉＦｅＰＯ_４を含む、請求項５８に記載のセル。
前記空気接触電極は、ランタノイド、金属、遷移金属酸化物、およびハロゲンの組み合わせを有する化合物を含み、一般式Ｍｎ_ｘＭ_ｙＡ_ｚＯ_ａＨ_ｂを有し、Ｍｎは、マンガンであり、Ｍは、遷移金属であり、Ａは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、Ｏは、酸素であり、Ｈは、ハロゲンであり、下付き文字ｘ、ｙ、ａ、およびｂは、前記化合物が電気的に安定しているような値である、請求項１に記載のセル。
前記空気接触電極の前記電流コレクタは、酸素還元触媒または水酸化触媒で被覆されている、請求項１に記載のセル。
前記電解質は、水性塩化物系電解質を含む、請求項１に記載のセル。
前記電解質は、カチオンが溶解状態で可溶性塩化物塩を形成するために好適である可溶性塩化物塩の混合物を含む、請求項６２に記載のセル。
前記電解質は、約３から約１０の範囲内のｐＨを有する水性塩化物系電解質である、請求項６２に記載のセル。
前記電解質は、３０（ミリオームｃｍ）^−１よりも大きい伝導率を有する水性塩化物系電解質である、請求項６２に記載のセル。
前記電解質は、２またはそれよりも大きい［Ｃｒ］対［Ｚｎ＋＋］比を有する水性塩化物系電解質である、請求項６２に記載のセル。
前記電解質は、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、ヘキサフルオロケイ酸、テトラフルオロホウ酸塩、メタンスルホン酸塩、過マンガン酸塩、ヘキサフルオロリン酸、ホウ酸塩、フッ化物、またはリン酸塩といったアニオンのうちの少なくとも１つに基づく可溶性塩の混合物を含む、請求項６２に記載のセル。
前記電解質のｐＨレベルは、空気中に通常存在するＣＯ_２が前記電解質によって吸収されず、炭酸塩がほとんどまたは全く形成されないようなものである、請求項１に記載のセル。
前記電解質は、ポリエチレングリコール、チオ尿素、Ｓｉｍｅｔｈｉｃｏｎｅ、Ｄｏｗｅｘ、アロエベラ、エマルフォゲン（ｅｍｕｌｐｈｏｇｅｎ）、ドデカ硫酸ナトリウム、ターキレッドオイル、ロジン、または他の界面活性剤のうちの少なくとも１つを含む添加剤をさらに含む、請求項１に記載のセル。
前記電解質は、塩化スズ、硝酸スズ、塩化鉛、硝酸鉛、塩化水銀、塩化カドミウム、硝酸カドミウム、硝酸ビスマス、硝酸インジウム、塩化インジウム、または塩化ビスマスといった、高水素過電圧塩化物塩のうちの１つ以上を含む添加剤をさらに含む、請求項１に記載のセル。
前記電解質は、安息香酸塩、ヨウ素酸塩、ステアリン酸塩、硝酸塩、クエン酸塩、または炭酸塩といったアニオンのうちの少なくとも１つを含む添加剤アニオンをさらに含む、請求項１に記載のセル。
前記電解質は、アニオンと、２から１１のｐＫａを有する少なくとも１つの他のアニオンとを含む、請求項１に記載のセル。
前記電解質は、可溶性マンガン塩を含む、請求項１に記載のセル。
第１のセルであって、
金属電極と、
空気接触電極であって、前記空気接触電極は、炭化チタンを含む耐食性の外側層を有する少なくとも１つの電流コレクタと、チタンを含む伝導性内側層と、空気透過性疎水性膜とを含む、空気接触電極と、
前記金属電極と前記空気接触電極との間の電解質と
を有する第１のセルと、
第２のセルであって、
金属電極と、
空気接触電極であって、前記空気接触電極は、炭化チタンを含む耐食性の外側層を有する少なくとも１つの電流コレクタと、チタンを含む伝導性内側層と、空気透過性疎水性膜とを含む、空気接触電極と、
前記金属電極と前記空気接触電極との間の電解質と
を有する第２のセルと
を備え、前記第１のセルの前記金属電極は、前記第２のセルの前記空気接触電極に接触し、それによって、空気トンネルが、前記第１のセルの前記金属電極と前記第２のセルの前記空気接触電極との間に形成され、前記金属電極および空気接触電極の両方は、実質的に水平に配向されている、バッテリアセンブリ。
前記金属電極および前記空気接触電極は、実質的に水平の配向で収容されている、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
前記第１のセルの前記金属電極は、前記第１のセルの前記空気接触電極の縁の周囲の機械的圧着によって、第２のセルの前記空気接触電極に接触し、それによって、セントロードを形成する、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
前記セントロードは、前記第１のセルと前記第２のセルとの間に直列接続を提供する、請求項７６に記載のバッテリアセンブリ。
前記第１のセル、前記第２のセル、および１つ以上のセルは、所望の電圧を達成し、所望の電流密度を送達するように、実質的に水平に配向され、直並列に配列されている、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
ガスは、前記空気トンネル内で水平方向に流動する、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
第３のセルであって、
金属電極と、
空気接触電極であって、前記空気接触電極は、炭化チタンを含む耐食性の外側層を有する少なくとも１つの電流コレクタと、チタンを含む伝導性内側層と、空気透過性疎水性膜とを含む、空気接触電極と、
前記金属電極と前記空気接触電極との間の電解質と
を有する第３のセルと、
第４のセルであって、
金属電極と、
空気接触電極であって、前記空気接触電極は、炭化チタンを含む耐食性の外側層を有する少なくとも１つの電流コレクタと、チタンを含む伝導性内側層と、空気透過性疎水性膜とを含む、空気接触電極と、
前記金属電極と前記空気接触電極との間の電解質と
を有する第４のセルと、
をさらに備え、
前記第３のセルの前記金属電極は、前記第４のセルの前記空気接触電極の縁の周囲で機械的に圧着され、それによって、空気トンネルが前記第３のセルの前記金属電極と前記第４のセルの前記空気接触電極との間に形成され、それによって、第２のセントロードを形成し、
前記第２のセントロードは、前記第１のセントロードと電気的に接触し、それによって、前記第１のセントロードと前記第２のセントロードとの間に電気接続を提供する、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
１つ以上の金属アノードセルの下に配置された液体電解質収集トレイをさらに備える、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
液体電解質を個々のセルに提供する重力駆動型電解質供給アセンブリをさらに備える、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
前記金属アノードセルは、水平に配向され、電解質供給アセンブリの近傍でわずかに上向きに傾けられている、請求項７４に記載のバッテリアセンブリ。
前記金属アノードセルは、水平から１〜５度の角度で上向きに傾けられている、請求項８３に記載のバッテリアセンブリ。
相互に隣接して垂直および水平に積み重ねられた複数のセルの配列を備え、
個々のセルは、金属電極と、空気接触電極とを備え、前記空気接触電極は、炭化チタンを含む耐食性の外側層を有する少なくとも１つの電流コレクタと、チタンを含む伝導性内側層と、空気透過性疎水性膜とを含み、前記複数のセルの前記配列は、垂直および水平の両方でセルの間の電気接続を可能にし、それによって、故障したセルの迂回を可能にする、
バッテリスタック構成。