JP2017059366A - Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery - Google Patents

Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2017059366A
JP2017059366A JP2015182161A JP2015182161A JP2017059366A JP 2017059366 A JP2017059366 A JP 2017059366A JP 2015182161 A JP2015182161 A JP 2015182161A JP 2015182161 A JP2015182161 A JP 2015182161A JP 2017059366 A JP2017059366 A JP 2017059366A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
positive electrode
substance
electrolyte
metal
secondary battery
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015182161A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
裕之 小堀
Hiroyuki Kobori
裕之 小堀
亮 藤原
Akira Fujiwara
亮 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2015182161A priority Critical patent/JP2017059366A/en
Publication of JP2017059366A publication Critical patent/JP2017059366A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inexpensive secondary battery, which has a high charging capacity, operates even at an atmospheric temperature, and works according to a novel energy-saving principle; and an electrolytic solution for such a secondary battery.SOLUTION: A secondary battery 1 according to the present invention comprises: a positive electrode 11 including a metal B as a positive electrode active material; a negative electrode 12; and an electrolytic solution 13. The electrolytic solution 13 contains an electrolyte. The electrolyte includes an ionic compound MX (where M is a metal ion substance; and X is an anion substance). The electrolytic solution 13 contains a compound stronger than a compound BX produced by the anion substance X in combination with an ion substance of the metal B, which is the positive electrode active material in Lewis acidity to the anion substance X constituting the ionic compound MX.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二次電池及び二次電池等電解液に関するものであり、新しい充放電反応に基づいて作動する二次電池、及びその二次電池に用いられる電解液に関する。   The present invention relates to a secondary battery and an electrolytic solution such as a secondary battery, and relates to a secondary battery that operates based on a new charge / discharge reaction, and an electrolytic solution used in the secondary battery.

二次電池は、携帯機器、ノート型パソコン、ポータブル機器等の様々な電子機器に用いられている。特に、リチウムイオン電池は、高いエネルギー密度と高い電圧を有し、また充放電時に完全に放電される前に充電を行うと次第に電池容量が減少していく現象、いわゆるメモリ効果がないことから、電子機器の電源として多く用いられている。   Secondary batteries are used in various electronic devices such as portable devices, notebook computers, and portable devices. In particular, a lithium ion battery has a high energy density and a high voltage, and there is no so-called memory effect because the battery capacity gradually decreases when charged before being completely discharged during charging and discharging. It is often used as a power source for electronic devices.

現在、地球温暖化防止の対策として、世界規模でCO排出抑制の取り組みが行われている。そのような中、石油依存度が低く、CO削減に寄与することができる、プラグインハイブリッド自動車や電気自動車等の次世代クリーンエネルギー自動車の開発と普及が急務とされている。例えば、リチウムイオン電池は、このような次世代クリーンエネルギー自動車の駆動力としても期待されている。 Currently, as a measure to prevent global warming, efforts are being made to reduce CO 2 emissions on a global scale. Under such circumstances, there is an urgent need to develop and popularize next-generation clean energy vehicles such as plug-in hybrid vehicles and electric vehicles that have low dependence on petroleum and can contribute to CO 2 reduction. For example, lithium ion batteries are also expected as a driving force for such next-generation clean energy vehicles.

具体的に、リチウムイオン電池は、正極、負極、セパレータ、及び非水電解液を有している(例えば、特許文献1参照)。正極は、アルミニウム箔等の集電体に、正極活物質と結着剤と導電剤とを含有する合剤層が設けられて構成されている。また、負極は、銅箔等の集電体に、負極活物質と結着剤と導電剤とを含有する合剤層が設けられて構成されている。正極活物質としては、コバルト酸リチウムやニッケル酸リチウムのようなリチウム遷移金属複合酸化物等が用いられ、負極活物質としては、黒鉛や各種合金材料等が用いられている。リチウムイオン電池では、充電時において、正極活物質に含まれるリチウムイオンが正極から放出(脱離)されて、負極に吸蔵される。一方、放電時においては、その逆の動きが生じる。リチウムイオン電池では、このように正極と負極との間でリチウムイオンの吸蔵・放出が繰り返されることによって、電気エネルギーが作り出される。   Specifically, the lithium ion battery includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and a nonaqueous electrolytic solution (see, for example, Patent Document 1). The positive electrode is configured such that a mixture layer containing a positive electrode active material, a binder, and a conductive agent is provided on a current collector such as an aluminum foil. The negative electrode is configured by providing a current collector such as a copper foil with a mixture layer containing a negative electrode active material, a binder, and a conductive agent. Lithium transition metal composite oxides such as lithium cobaltate and lithium nickelate are used as the positive electrode active material, and graphite and various alloy materials are used as the negative electrode active material. In a lithium ion battery, during charging, lithium ions contained in the positive electrode active material are released (desorbed) from the positive electrode and inserted in the negative electrode. On the other hand, the reverse movement occurs during discharge. In the lithium ion battery, electric energy is created by repeating occlusion / release of lithium ions between the positive electrode and the negative electrode.

しかしながら、このようなリチウムイオン電池に使用されているリチウム遷移金属複合酸化物は、特殊な化合物であり、しかも高価であるという難点がある。   However, the lithium transition metal composite oxide used in such a lithium ion battery is a special compound and has a drawback of being expensive.

一方、リチウムイオン電池以外の二次電池として、ゼブラバッテリー等の溶融塩電池も提案されている。ゼブラバッテリーは、正極がニッケル(Ni)で、負極が融解ナトリウム(Na)で構成されており、電解質として塩化アルミニウムナトリウム(融点約160℃)が用いられ、250℃程度の温度で作動する。   On the other hand, molten salt batteries such as zebra batteries have been proposed as secondary batteries other than lithium ion batteries. The zebra battery has a positive electrode made of nickel (Ni) and a negative electrode made of molten sodium (Na), and uses sodium aluminum chloride (melting point: about 160 ° C.) as an electrolyte and operates at a temperature of about 250 ° C.

しかしながら、このような溶融塩電池は、常温では作動せず、省エネルギーな二次電池としては十分なものではない。   However, such a molten salt battery does not operate at room temperature and is not sufficient as an energy-saving secondary battery.

そのほか、二次電池として、特許文献2〜4のような技術が提案されている。   In addition, as secondary batteries, techniques such as Patent Documents 2 to 4 have been proposed.

特開2006−310010号公報JP 2006-310010 A 国際公開第2013/108309号公報International Publication No. 2013/108309 国際公開第2010/073978号公報International Publication No. 2010/073978 特開2007−200616号公報JP 2007-200966 A

本発明は、安価であって、高い充電容量を有し、常温でも作動して省エネルギーな新たな原理で作動する二次電池及びその二次電池用電解液を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a secondary battery that is inexpensive, has a high charge capacity, operates at room temperature, and operates on a new energy-saving principle, and an electrolyte for the secondary battery.

(1)本発明の第1の発明は、正極活物質として金属Bを含む正極と、負極と、電解液とを備え、前記電解液は電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、前記電解液には、前記イオン性化合物MXを構成する陰イオン物質Xに対して、該陰イオン物質Xと前記正極活物質である金属Bのイオン物質とが結合した化合物BXよりも強いルイス酸性を有する化合物が含まれていることを特徴とする二次電池である。   (1) 1st invention of this invention is equipped with the positive electrode containing the metal B as a positive electrode active material, a negative electrode, and electrolyte solution, The said electrolyte solution contains electrolyte, and ionic compound MX ( M: metal ionic substance, X: anionic substance), and the electrolytic solution contains the anionic substance X and the positive electrode active material with respect to the anionic substance X constituting the ionic compound MX. A secondary battery comprising a compound having a Lewis acidity stronger than that of the compound BX in which the ionic substance of the metal B is bonded.

(2)本発明の第2の発明は、正極活物質として金属Bを含む正極と、負極と、電解液とを備え、前記電解液は電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、前記電解液には、アルミニウム化合物が含まれていることを特徴とする二次電池である。   (2) A second invention of the present invention includes a positive electrode containing metal B as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution, and the electrolytic solution contains an electrolyte, and the electrolyte contains an ionic compound MX ( M: metal ion substance, X: anion substance), and the electrolyte solution contains an aluminum compound.

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記電解液には、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)がさらに含まれている二次電池である。 (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the electrolytic solution further includes TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion). Secondary battery.

(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記イオン性化合物MXは、前記電解液中に溶解している、又は、前記電解液中に固体として存在している二次電池である。   (4) According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the ionic compound MX is dissolved in the electrolytic solution, or as a solid in the electrolytic solution. It is a secondary battery that exists.

(5)本発明の第5の発明は、第1乃至第4のいずれかの発明において、前記負極は、前記金属イオン物質Mを還元して金属化する材質からなる構成を有する二次電池である。   (5) A fifth invention of the present invention is the secondary battery according to any one of the first to fourth inventions, wherein the negative electrode is made of a material that reduces and metalizes the metal ion substance M. is there.

(6)本発明の第6の発明は、第1乃至第5のいずれかの発明において、前記正極活物質を構成する金属と前記負極を構成する金属のそれぞれの標準電極電位が、前記イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mの標準電極電位に比べて大きい二次電池である。   (6) According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the standard electrode potential of the metal constituting the positive electrode active material and the metal constituting the negative electrode is the ionicity. The secondary battery is larger than the standard electrode potential of the metal ion substance M constituting the compound MX.

(7)本発明の第7の発明は、第1乃至第6のいずれかの発明において、前記正極の少なくとも一部、又は前記正極の前記電解液の側とは反対側の面に、導電性物質が設けられている二次電池である。   (7) According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, at least a part of the positive electrode or a surface of the positive electrode opposite to the electrolyte side is electrically conductive. It is a secondary battery provided with a substance.

(8)本発明の第8の発明は、第1乃至第7のいずれかの発明において、前記イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、及びアルミニウムから選ばれるいずれかである二次電池である。   (8) According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the metal ion substance M constituting the ionic compound MX is lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, and aluminum. The secondary battery is any one selected from the following.

(9)本発明の第9の発明は、第1乃至第8のいずれかの発明において、(I)充電時には、前記イオン性化合物MXから解離した陰イオン物質Xと、前記正極活物質から電離した金属のイオン物質Bとが前記正極で結合することによって、化合析出物BXが生成するとともに、該イオン性化合物MXから解離した金属イオン物質Mが前記負極で還元されることによって、前記負極集電体上に前記金属析出物が析出し、(II)放電時には、前記充電により生成した前記化合析出物BXから陰イオン物質Xが電離して前記電解液中に戻り、かつ、該化合析出物BXから金属Bのイオン物質が電離して前記正極で還元されることによって金属に戻るとともに、前記充電により前記負極集電体上に析出した前記金属析出物から金属イオン物質Mが電離して前記電解液中に戻る、二次電池である。   (9) According to a ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, (I) during charging, the anionic substance X dissociated from the ionic compound MX and the positive electrode active material are ionized. When the metal ionic substance B is bonded at the positive electrode, a compound precipitate BX is generated, and the metal ionic substance M dissociated from the ionic compound MX is reduced at the negative electrode, whereby the negative electrode collector The metal deposit is deposited on the electric body, and (II) upon discharge, the anionic substance X is ionized from the compound precipitate BX generated by the charging and returns to the electrolyte, and the compound precipitate The ionic substance of metal B is ionized from BX and returned to the metal by being reduced at the positive electrode, and the metal ionic substance M is formed from the metal precipitate deposited on the negative electrode current collector by the charging. Apart back into the electrolyte, a secondary battery.

(10)本発明の第10の発明は、正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とを備え、前記電解液は電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、前記電解液には、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)が含まれていることを特徴とする二次電池である。 (10) A tenth aspect of the present invention includes a positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution, and the electrolytic solution contains an electrolyte, and the electrolyte contains an ionic compound MX (M : Metal ion substance, X: anion substance), and the electrolyte contains TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion). This is a featured secondary battery.

(11)本発明の第11の発明は、正極活物質として金属Bを含む正極と、負極と、電解液とにより構成される二次電池に用いられる電解液であって、電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、前記イオン性化合物MXを構成する陰イオン物質Xに対して、該陰イオン物質Xと前記正極活物質である金属Bのイオン物質とが結合した化合物BXよりも強いルイス酸性を有する化合物が含まれていることを特徴とする二次電池用電解液である。   (11) An eleventh aspect of the present invention is an electrolytic solution used in a secondary battery composed of a positive electrode containing metal B as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution, which contains an electrolyte, The electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ionic substance, X: anionic substance), and the anionic substance X and the anionic substance X constituting the ionic compound MX. An electrolyte solution for a secondary battery comprising a compound having Lewis acidity stronger than that of a compound BX in which an ionic substance of metal B as a positive electrode active material is bonded.

(12)本発明の第12の発明は、正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とにより構成される二次電池に用いられる電解液であって、電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、アルミニウム化合物が含まれていることを特徴とする二次電池用電解液である。   (12) The twelfth aspect of the present invention is an electrolytic solution used for a secondary battery composed of a positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution, containing an electrolyte, The electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anionic substance) and is an electrolyte for a secondary battery characterized by containing an aluminum compound.

(13)本発明の第13の発明は、第11又は第12の発明において、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)がさらに含まれている二次電池用電解液である。 (13) The thirteenth invention of the present invention is the secondary battery according to the eleventh or twelfth invention, further comprising TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion). Electrolytic solution.

(14)本発明の第14の発明は、第11乃至第13のいずれかの発明において、前記イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、及びアルミニウムから選ばれるいずれかであり、前記電解液が非水電解液である二次電池用電解液である。   (14) In a fourteenth aspect of the present invention, in any one of the eleventh to thirteenth aspects, the metal ion substance M constituting the ionic compound MX is lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, and aluminum. And the electrolytic solution is a non-aqueous electrolytic solution for a secondary battery.

(15)本発明の第15の発明は、正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とにより構成される二次電池に用いられる電解液であって、電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)が含まれていることを特徴とする二次電池用電解液である。 (15) The fifteenth aspect of the present invention is an electrolytic solution used for a secondary battery composed of a positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution, containing an electrolyte, The electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance) and TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion). It is the electrolyte solution for secondary batteries characterized by having.

本発明によれば、安価であって、高い充電容量を有し、常温でも作動して省エネルギーである新たな原理作動する新規な二次電池及びその二次電池用電解液を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a novel secondary battery that is inexpensive, has a high charge capacity, operates at room temperature, and saves energy, and operates on a new principle, and an electrolyte for the secondary battery. .

本発明に係る二次電池の構成と、作動原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure and operating principle of the secondary battery which concern on this invention. 本発明に係る二次電池の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the secondary battery which concerns on this invention. 本発明に係る二次電池の他の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the other structure of the secondary battery which concerns on this invention. 本発明に係る二次電池の他の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the other structure of the secondary battery which concerns on this invention. AlClを電解液に含有させたときの、充放電反応時のイオン性化合物MXによる反応の補助作用を説明するための図である。When the AlCl 3 was contained in the electrolytic solution is a diagram for explaining an auxiliary effect of reaction with the ionic compound MX during charging and discharging reactions.

以下、本発明の具体的な実施形態について説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.

<1.二次電池>
本発明に係る二次電池は、正極活物質として金属Bを含む正極と、負極と、電解液とを備えるものであり、電解液は電解質を含有し、その電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれている。そして、この二次電池においては、その電解液中に、電解質のイオン性化合物MXを構成する陰イオン物質Xに対して、その陰イオン物質Xと正極活物質である金属Bのイオン物質とが結合した化合物BXよりも強いルイス酸性を有する化合物が含まれている。
<1. Secondary battery>
The secondary battery according to the present invention includes a positive electrode containing metal B as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution. The electrolytic solution contains an electrolyte, and the electrolyte contains an ionic compound MX (M : Metal ion substance, X: anion substance). In this secondary battery, the anionic substance X and the ionic substance of metal B as the positive electrode active material are contained in the electrolytic solution with respect to the anionic substance X constituting the ionic compound MX of the electrolyte. A compound having Lewis acidity stronger than the bound compound BX is included.

具体的には、例えば、二次電池において、その正極が、銅(Cu)を正極活物質として含み、電解質であるイオン性化合物MXとしてLiCl(M:Li、X:Cl)を含む場合においては、イオン性化合物MXを構成する陰イオン物質であるClに対して、化合物CuClよりも強いルイス酸性を有する化合物を、電解液中に含有させる。そのようなルイス酸性を有する化合物としては、AlCl等のアルミニウム化合物が挙げられる。 Specifically, for example, in a secondary battery, when the positive electrode includes copper (Cu) as a positive electrode active material and LiCl (M: Li, X: Cl) as an ionic compound MX that is an electrolyte. A compound having Lewis acidity stronger than the compound CuCl with respect to Cl which is an anionic substance constituting the ionic compound MX is contained in the electrolytic solution. Examples of such a compound having Lewis acidity include aluminum compounds such as AlCl 3 .

なお、本明細書において「金属」とは、単体金属及び合金を意味し、またそれらの単体金属や合金に他の元素がドープされたものが含まれる。   In the present specification, “metal” means a single metal and an alloy, and those single metals and alloys doped with other elements are included.

具体的に、図1は、本発明に係る二次電池の構成の一例を示す概略構成図である。この二次電池1は、正極11と、負極12と、電解液13とを備えて構成される。   Specifically, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of the configuration of the secondary battery according to the present invention. The secondary battery 1 includes a positive electrode 11, a negative electrode 12, and an electrolyte solution 13.

正極11は、例えば図1に示すようにシート状に形成されており、図示しない正極集電体と、その正極集電体に貼り合わされた正極活物質とにより構成されている。なお、正極活物質としては、金属Bを含む。   The positive electrode 11 is formed in a sheet shape as shown in FIG. 1, for example, and is composed of a positive electrode current collector (not shown) and a positive electrode active material bonded to the positive electrode current collector. Note that the positive electrode active material includes metal B.

負極12は、同様に図1に示すようにシート状に形成されており、例えば負極集電体からなっている。なお。二次電池1においては、負極12に負極活物質を備えなくてもよい。負極活物質を備えないことにより、負極12を薄くすることができ、延いては二次電池1のサイズをより小さくすることができ、エネルギー密度を高めることができる。   Similarly, the negative electrode 12 is formed in a sheet shape as shown in FIG. 1, and is made of, for example, a negative electrode current collector. Note that. In the secondary battery 1, the negative electrode 12 may not include the negative electrode active material. By not including the negative electrode active material, the negative electrode 12 can be thinned, and the size of the secondary battery 1 can be further reduced, and the energy density can be increased.

また、電解液13は、電解質と、その電解質を溶解させる溶媒とを含む。この二次電池1では、電解質に、イオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)を含む。そして、電解液13中には、イオン性化合物MXを構成する陰イオン物質Xに対して、その陰イオン物質Xと正極活物質である金属Bのイオン物質とが結合した化合物BXよりも強いルイス酸性を有する化合物(以下、「ルイス酸性化合物」と略称する場合がある)が含まれている。   The electrolytic solution 13 includes an electrolyte and a solvent that dissolves the electrolyte. In the secondary battery 1, the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance). In the electrolytic solution 13, Lewis is stronger than the compound BX in which the anionic substance X constituting the ionic compound MX is combined with the ionic substance of the metal B as the positive electrode active material. A compound having acidity (hereinafter sometimes abbreviated as “Lewis acidic compound”) is included.

このような構成からなる二次電池1においては、例えば図1〜図4に示すようにして、充電と放電の反応が生じ、その反応によって作動して電気エネルギーを作り出す。   In the secondary battery 1 having such a configuration, for example, as shown in FIGS. 1 to 4, a charge and discharge reaction occurs, and the reaction is activated to produce electric energy.

すなわち、(I)充電時には、イオン性化合物MXから解離した陰イオン物質Xと、正極11に含まれる正極活物質から電離した金属Bのイオン物質とが正極11で結合することによって、化合析出物BXが生成する。またそれとともに、イオン性化合物MXから解離した金属イオン物質(陽イオン物質)Mは、負極12で還元されることによって、金属析出物Mとなる。 That is, (I) at the time of charging, the anion substance X dissociated from the ionic compound MX and the ionic substance of the metal B ionized from the positive electrode active material contained in the positive electrode 11 are combined at the positive electrode 11, thereby forming a compound precipitate. BX generates. At the same, the dissociated metal ion material from ionic compound MX (positive ion material) M, by being reduced at the negative electrode 12, the metal deposit M d.

一方で、(II)放電時には、充電によって正極11で生成した化合析出物BXから陰イオン物質Xが電離して電解液13中に戻り、また、その化合析出物BXから金属Bのイオン物質が解離し、解離したその金属イオン物質が正極11で還元されることによって金属Bに戻る。一方で、充電によって負極12で析出生成した金属析出物Mは、電離することによって金属イオン物質Mとして電解液13中に戻り、あるいは電解液13中に戻らずとも負極12上で陰イオン物質Xと化合してイオン性化合物MXに戻る。 On the other hand, at the time of (II) discharge, the anionic substance X is ionized from the compound precipitate BX generated at the positive electrode 11 by charging and returns to the electrolytic solution 13, and the metal B ionic substance is converted from the compound precipitate BX. The dissociated metal ion substance that has dissociated is returned to the metal B by being reduced by the positive electrode 11. On the other hand, metal deposit M d precipitated generated at the negative electrode 12 by charging, anionic substance on the anode 12 without returning metal ion material M back into the electrolyte 13, or into the electrolyte 13 by ionization Combines with X to return to ionic compound MX.

本発明に係る二次電池1では、高価な活物質を用いることなく、このような新しい反応メカニズムにより、充電、放電が行われる。なお、化合析出物BXの一部は溶解していてもよい。   In the secondary battery 1 according to the present invention, charging and discharging are performed by such a new reaction mechanism without using an expensive active material. A part of the compound precipitate BX may be dissolved.

そしてこのとき、本発明に係る二次電池1では、電解液13中にルイス酸性化合物が含まれていることにより、充電によって正極11に生成した化合析出物BXから、B成分がイオン化して電解液中に溶け出すことを効果的に防ぐことができ、高い充電容量を保持することができる。   At this time, in the secondary battery 1 according to the present invention, since the Lewis acid compound is contained in the electrolytic solution 13, the B component is ionized from the combined precipitate BX generated on the positive electrode 11 by charging. Dissolving in the liquid can be effectively prevented, and a high charge capacity can be maintained.

また、二次電池1においては、その電解液13中に、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)をさらに含有させることができる。これらのアニオンは、溶媒中に高濃度に溶解されるものであり、電解液13中の溶媒成分を効率的に消費する。そのため、このようなアニオンを電解液13中に溶解させることで、溶媒成分を減少させて、正極11にて生成した化合析出物BXからB成分がイオン化して溶出する場を無くすことができる。このような作用により、化合析出物BXからのB成分の溶出をより効果的に防ぐことができる。 In the secondary battery 1, TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion) can be further contained in the electrolytic solution 13. These anions are dissolved in the solvent at a high concentration and efficiently consume the solvent component in the electrolytic solution 13. Therefore, by dissolving such anions in the electrolytic solution 13, the solvent component can be reduced, and the field where the B component is ionized and eluted from the combined precipitate BX generated at the positive electrode 11 can be eliminated. By such an action, elution of the B component from the compound precipitate BX can be more effectively prevented.

以下では、二次電池1の各構成についてより具体的に説明する。   Below, each structure of the secondary battery 1 is demonstrated more concretely.

<2.正極>
[正極の構成]
正極11は、正極活物質を含んで構成されている。正極活物質は、例えば、シート状の正極集電体に貼り合せて、あるいは正極集電体に塗布する等して接合されて設けられる。なお、正極11は、それ自体が集電体と活物質とを兼ね備えるものであってもよい。
<2. Positive electrode>
[Configuration of positive electrode]
The positive electrode 11 includes a positive electrode active material. The positive electrode active material is provided by being bonded to, for example, a sheet-like positive electrode current collector or by being applied to the positive electrode current collector. In addition, the positive electrode 11 itself may have a current collector and an active material.

正極11は、正極活物質として金属Bを含んでいる。その金属Bの標準電極電位は、電解質に含まれるイオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mの標準電極電位に比べて大きく、電解液13中には自然溶出しない。具体的に、そのような金属Bとしては、標準電極電位が約−0.25Vのニッケル(Ni)や、そのニッケルよりも貴(標準電極電位が−0.25V以上)な金属が好ましく挙げられる。例えば、ニッケル(Ni、−0.25V)、銅(Cu、+0.340V)、銀(Ag、+0.799V)、白金(Pt、+1.188V)、金(Au、+1.520V)等が挙げられる。その中でも、コスト等の観点から、ニッケル、銅が好ましい。   The positive electrode 11 contains the metal B as a positive electrode active material. The standard electrode potential of the metal B is larger than the standard electrode potential of the metal ion substance M constituting the ionic compound MX contained in the electrolyte, and does not spontaneously elute in the electrolyte solution 13. Specifically, as such a metal B, nickel (Ni) having a standard electrode potential of about −0.25 V or a metal nobler than the nickel (standard electrode potential of −0.25 V or more) is preferably mentioned. . For example, nickel (Ni, -0.25V), copper (Cu, + 0.340V), silver (Ag, + 0.799V), platinum (Pt, + 1.188V), gold (Au, + 1.520V), etc. It is done. Among these, nickel and copper are preferable from the viewpoint of cost and the like.

正極11において、正極集電体を設ける場合には、電極反応を起こさない材質からなるものを適用することができる。このような正極集電体としては、正極活物質に含まれる金属Bよりも貴な金属、導電性ポリマー、炭素等を挙げることができる。正極集電体は、上述した正極活物質と接合されて正極11を構成する。なお、正極活物質との接合手段や接合態様については、特に限定されない。   When the positive electrode current collector is provided in the positive electrode 11, a material made of a material that does not cause an electrode reaction can be applied. Examples of such a positive electrode current collector include metals, conductive polymers, carbon, and the like, which are more precious than the metal B contained in the positive electrode active material. The positive electrode current collector is joined to the above-described positive electrode active material to constitute the positive electrode 11. In addition, a joining means and a joining aspect with a positive electrode active material are not specifically limited.

正極11の形状としては、特に限定されず、例えば、シート状でもよく、粒状であってもよいが、シート状であることが好ましい。ここで、シート状とは、厚さや硬さ、幅、長さ等を限定するものではなく、例えば金属箔によって任意の厚みを有する長方形状等に形成されていることをいい、それ自体によって「層」を形成し得るものをいう。また、金属箔のような箔状に限られず、膜状、フィルム状、板状等も、シート状の概念に含まれる。また、正極11は、多孔質であってもよい。また、正極11の大きさや厚さについても、特に限定されず、二次電池1の所望とする大きさに応じて適宜決定することができる。   The shape of the positive electrode 11 is not particularly limited, and may be, for example, a sheet shape or a granular shape, but is preferably a sheet shape. Here, the sheet shape does not limit the thickness, hardness, width, length, etc., for example, it means that it is formed into a rectangular shape having an arbitrary thickness with a metal foil, A layer can be formed. Moreover, it is not restricted to foil shape like metal foil, A film | membrane shape, a film shape, plate shape, etc. are also contained in the sheet-like concept. The positive electrode 11 may be porous. Further, the size and thickness of the positive electrode 11 are not particularly limited, and can be appropriately determined according to the desired size of the secondary battery 1.

また、正極11の少なくとも一部、又は、図4に示すように正極11の電解液13の側とは反対側の面に、導電性物質が設けられていてもよい。なお、図4に示す構成においては、正極11に設けられた導電性物質を「導電性物質15」と表記して説明する。この導電性物質は、正極1に接するように設けられており、正極1の多くが反応に使われた場合等に、集電機能を補完するために集電体のように作用する。特に、正極活物質に含まれる金属Bとして、ニッケルや銅を用いた場合に好適に使用することができる。   Further, a conductive material may be provided on at least a part of the positive electrode 11 or on the surface of the positive electrode 11 opposite to the electrolyte solution 13 side as shown in FIG. In the configuration illustrated in FIG. 4, the conductive material provided on the positive electrode 11 is described as “conductive material 15”. This conductive substance is provided so as to be in contact with the positive electrode 1 and acts like a current collector to supplement the current collecting function when most of the positive electrode 1 is used for the reaction. In particular, it can be suitably used when nickel or copper is used as the metal B contained in the positive electrode active material.

導電性物質は、正極11の電解液13側とは反対側の面(片面)すべてに設けられてもよく、その片面の一部に設けられてもよい。特に、電解液13中の電解質に含まれるイオン性化合物MXと、正極活物質に含まれる金属Bとが直接反応する場を増やし、集電体としての機能を果たすという観点からすると、片面すべてに設けられることが好ましい。例えば、図4では、シート状の正極11の片面すべてに、シート状の導電性物質15が積層されて設けられている例を示している。なお、その他の例として、図示しないが、正極11を構成する粒子の多数と、導電性物質の粒子の多数とが混合され、全体としてシート状になって構成されているものでもよく、このようにして正極11の少なくとも一部に導電性物質が設けられていてもよい。   The conductive substance may be provided on the entire surface (one surface) opposite to the electrolyte solution 13 side of the positive electrode 11 or may be provided on a part of the one surface. In particular, from the viewpoint of increasing the field where the ionic compound MX contained in the electrolyte in the electrolyte solution 13 and the metal B contained in the positive electrode active material directly react and fulfill the function as a current collector, It is preferable to be provided. For example, FIG. 4 shows an example in which the sheet-like conductive material 15 is provided on one side of the sheet-like positive electrode 11 in a laminated manner. As another example, although not shown, a large number of particles constituting the positive electrode 11 and a large number of particles of the conductive material may be mixed to form a sheet as a whole. Thus, a conductive material may be provided on at least a part of the positive electrode 11.

導電性物質としては、特に限定されないが、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、グラファイトなどのカーボン、ポリアニリンなどの導電性高分子、金などの金属等が挙げられる。この導電性物質は、ポリフッ化ビニリデン等の樹脂バインダーを含むNMP(N−メチル−2−ピロリドン)等の溶媒に混ぜて導電性ペーストとし、その導電性ペーストを正極11に塗布して形成することができる。溶媒としては、NMP、MEK(メチルエチルケトン)、IPA(イソプロピルアルコール)、水等が挙げられ、得られた導電性ペーストを正極11上に塗布した後に乾燥することによって、その全てあるいは殆どを揮発除去することができる。なお、導電性ペーストには、導電性をあまり低下させない程度のバインダー成分が含まれていてもよく、バインダー成分としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール等が挙げられる。   The conductive substance is not particularly limited, and examples thereof include carbon such as acetylene black, ketjen black and graphite, a conductive polymer such as polyaniline, and a metal such as gold. This conductive substance is formed by mixing in a solvent such as NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) containing a resin binder such as polyvinylidene fluoride to form a conductive paste, and applying the conductive paste to the positive electrode 11. Can do. Examples of the solvent include NMP, MEK (methyl ethyl ketone), IPA (isopropyl alcohol), water, and the like. The obtained conductive paste is applied on the positive electrode 11 and then dried to volatilize and remove all or most of it. be able to. Note that the conductive paste may contain a binder component that does not reduce the conductivity so much, and examples of the binder component include polyvinylidene fluoride, polyethylene oxide, and polyvinyl alcohol.

[正極での反応メカニズム]
正極11では、充電時には、図1、図2に示すように、電解液13中のイオン性化合物MX(例えば「LiCl」)から解離した陰イオン物質X(例えば「Cl」)と、正極11の正極活物質に含まれる金属B(例えば「Cu」)のイオン物質とが結合し、正極11に化合析出物BX(例えば「CuCl」)が生成する。すなわち、二次電池1では、金属Bのイオン物質が、陰イオン物質Xと化合して正極11で化合析出物BXとなり、その化合析出物BXを正極11に保持することにより充電状態を保持する。したがって、この金属Bのイオン物質によって、充電状態が長時間保持されることになる。なお、図2は、イオン性化合物MXとしてLiClを用いた場合の一例を示すものである。
[Reaction mechanism at the positive electrode]
In the positive electrode 11, during charging, as shown in FIGS. 1 and 2, the anionic substance X (for example, “Cl ”) dissociated from the ionic compound MX (for example, “LiCl”) in the electrolytic solution 13, and the positive electrode 11. The ionic substance of metal B (for example, “Cu”) contained in the positive electrode active material is combined, and a compound precipitate BX (for example, “CuCl”) is generated on the positive electrode 11. That is, in the secondary battery 1, the ionic substance of the metal B combines with the anionic substance X to become the compound precipitate BX at the positive electrode 11, and the charged state is maintained by holding the compound precipitate BX on the positive electrode 11. . Therefore, the charged state is maintained for a long time by the ionic substance of the metal B. FIG. 2 shows an example when LiCl is used as the ionic compound MX.

例えば、図2に示すように、金属BがCuであり、陰イオン物質XがClである場合、化合析出物BXとしてCuCl(塩化銅)又はCuCl(塩化第二銅)が正極11に生成する。また、金属BがNiであり、陰イオン物質XがClである場合、化合析出物BXとしてNiCl(塩化ニッケル)が正極11に生成する。そして、生成した化合析出物BXである塩化銅や塩化ニッケルは、その金属Bである銅やニッケルの作用によって、正極11に化合析出物BXとして保持され、充電状態が保たれる。 For example, as shown in FIG. 2, when the metal B is Cu and the anionic substance X is Cl , CuCl (copper chloride) or CuCl 2 (cupric chloride) is added to the positive electrode 11 as the compound precipitate BX. Generate. Further, when the metal B is Ni and the anionic substance X is Cl , NiCl 2 (nickel chloride) is generated on the positive electrode 11 as the compound precipitate BX. And the produced | generated compound precipitate BX copper chloride and nickel chloride are hold | maintained as the compound precipitate BX by the effect | action of the copper or nickel which is the metal B, and a charged state is maintained.

なお、正極11に生成した、塩化銅や塩化ニッケル等の化合析出物BXは、充電状態を保っている状態で、その一部又は全部を、電解液13中に溶解させてもよい。化合析出物BXを電解液13中に溶解させることで、放電反応の進行を速くすることができる。   The compound precipitate BX such as copper chloride or nickel chloride generated on the positive electrode 11 may be partially or wholly dissolved in the electrolytic solution 13 while maintaining a charged state. By dissolving the compound precipitate BX in the electrolytic solution 13, the progress of the discharge reaction can be accelerated.

一方、放電時には、図1、図2に示すように、正極11に生成している化合析出物BX(例えば「CuCl」)から陰イオン物質X(例えば「Cl」)が電離して飛び出し、電解液13中に戻る。さらに、化合析出物BX(例えば「CuCl」)から金属Bのイオン物質が電離し、電離した金属Bのイオン物質(例えば「Cuイオン」)が正極11で還元されて金属(例えば「Cu」)に戻るとともに、負極12で還元されて生成した金属析出物Mから電離した金属イオン物質M(例えば「Li」)が電解液13中に戻る。 On the other hand, at the time of discharging, as shown in FIGS. 1 and 2, the anionic substance X (for example, “Cl ”) is ionized and jumped out from the compound precipitate BX (for example, “CuCl”) generated in the positive electrode 11, Return to the electrolyte 13. Further, the ionic substance of the metal B is ionized from the compound precipitate BX (for example, “CuCl”), and the ionized substance of the metal B (for example, “Cu ion”) is reduced at the positive electrode 11 to be a metal (for example, “Cu”). with return to the metal ion material M which is ionized from metal deposit M d generated is reduced with the negative electrode 12 (e.g., "Li") is returned into the electrolytic solution 13.

正極11では、このような従来とは異なる、新たな反応メカニズムにより、充電反応と放電反応とが起こる。   In the positive electrode 11, a charging reaction and a discharging reaction occur by a new reaction mechanism different from the conventional one.

<3.負極>
[負極の構成]
負極12は、少なくとも負極集電体により構成されている。また、負極12は、負極集電体と、負極活物質とを備えていてもよい。
<3. Negative electrode>
[Configuration of negative electrode]
The negative electrode 12 is composed of at least a negative electrode current collector. The negative electrode 12 may include a negative electrode current collector and a negative electrode active material.

負極12を構成する負極集電体は、電解液13中に自然溶出せず、電解液13中に含まれるイオン性化合物MXの金属イオン物質Mを還元反応により金属析出物Mとして析出させることができる材料からなるものである。そのような負極集電体の標準電極電位は、イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mの標準電極電位に比べて大きいものであり、電解液13中には自然溶出しない。 Negative electrode current collector constituting the negative electrode 12 does not naturally eluted into the electrolyte solution 13, it is precipitated as a metal deposit M d by a reduction reaction of the metal ion material M of the ionic compound MX contained in the electrolyte 13 It is made of a material that can be used. The standard electrode potential of such a negative electrode current collector is larger than the standard electrode potential of the metal ion substance M constituting the ionic compound MX and does not spontaneously elute in the electrolyte solution 13.

具体的に、負極集電体としては、標準電極電位が−0.25Vのニッケル(Ni)や、そのニッケルよりも貴(標準電極電位が−0.25V以上)である金属からなる。例えば、ニッケル(Ni、−0.25V)、銅(Cu、+0.340V)、銀(Ag、+0.799V)、白金(Pt、+1.188V)、金(Au、+1.520V)等の金属により構成され、その中でも、コスト等の観点から、ニッケル、銅からなるものが好ましい。   Specifically, the negative electrode current collector is made of nickel (Ni) having a standard electrode potential of −0.25 V or a metal that is nobler than the nickel (standard electrode potential is −0.25 V or more). For example, metals such as nickel (Ni, -0.25V), copper (Cu, + 0.340V), silver (Ag, + 0.799V), platinum (Pt, + 1.188V), gold (Au, + 1.520V) Among them, those made of nickel and copper are preferable from the viewpoint of cost and the like.

負極12においては、充電時においてイオン性化合物MXから解離した金属イオン物質Mは、金属イオン物質Mが還元されて生成した金属析出物Mとして負極集電体上に析出生成されることになる。この点において、従来の例えばリチウムイオン電池等のように、カーボン等の負極活物質を含み、充電によって正極活物質からの放出されたリチウムイオンがその負極活物質のカーボンにイオンの状態のまま格納される態様とは異なる。なお、「格納」とは、金属イオン物質が金属ではない状態、すなわちイオンの状態のまま化合物となることをいう。 In the negative electrode 12, the metal ion material M dissociated from ionic compound MX at the time of charge would metal ion material M is generated deposited on the negative electrode current collector as metal deposit M d generated by reduction . In this regard, as in conventional lithium ion batteries, for example, a negative electrode active material such as carbon is included, and lithium ions released from the positive electrode active material by charging are stored in the negative active material carbon in an ionic state It is different from the embodiment. Note that “storage” means that the metal ion substance is not a metal, that is, becomes a compound in an ionic state.

負極12の形状としては、特に限定されず、例えば、シート状でもよく、粒状であってもよいが、シート状であることが好ましい。また、負極12は、多孔質であってもよい。また、負極12の大きさや厚さについても、特に限定されず、二次電池1の所望とする大きさに応じて適宜決定することができる。   The shape of the negative electrode 12 is not particularly limited, and may be, for example, a sheet shape or a granular shape, but is preferably a sheet shape. The negative electrode 12 may be porous. Further, the size and thickness of the negative electrode 12 are not particularly limited, and can be appropriately determined according to the desired size of the secondary battery 1.

[負極での反応メカニズム]
負極12では、充電時には、図1、図2に示すように、電解液13中のイオン性化合物MX(例えば「LiCl」)から金属イオン物質M(例えば「Li」)がイオン化して金属イオン(例えば「Liイオン」)となり、その金属イオンは、負極12で還元されて金属析出物M(例えば「金属Li」)としてその負極12上に析出する。
[Reaction mechanism at the negative electrode]
In the negative electrode 12, at the time of charging, as shown in FIGS. 1 and 2, the metal ion substance M (for example, “Li”) is ionized from the ionic compound MX (for example, “LiCl”) in the electrolytic solution 13 to form metal ions ( For example, “Li ions”), and the metal ions are reduced at the negative electrode 12 and deposited on the negative electrode 12 as a metal precipitate M d (for example, “metal Li”).

例えば、図2に示すように、負極12がCuであり、イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質MがLiである場合、そのLiイオンがCu電極(負極12)上で還元されてメタル化し、金属リチウム(金属Li)となってその負極集電体上に析出する。また、負極12がNiであり、イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質がLiである場合、そのLiイオンがNi電極(負極12)上で還元されて金属Liとなって析出する。   For example, as shown in FIG. 2, when the negative electrode 12 is Cu and the metal ion material M constituting the ionic compound MX is Li, the Li ions are reduced on the Cu electrode (negative electrode 12) to be metallized. Then, it becomes metal lithium (metal Li) and is deposited on the negative electrode current collector. Moreover, when the negative electrode 12 is Ni and the metal ion substance which comprises the ionic compound MX is Li, the Li ion is reduced on a Ni electrode (negative electrode 12), and precipitates as metal Li.

一方で、放電時には、負極12に析出している金属析出物M(例えば「金属Li」)が電解液13中に金属イオン(例えば「Liイオン」)として溶出し、正極11からイオン化して飛び出してきた陰イオン(例えば「Clイオン」)と化合して、イオン性化合物MX(例えば「LiCl」)に戻る。 On the other hand, during discharge, the metal deposit M d (for example, “metal Li”) deposited on the negative electrode 12 is eluted as metal ions (for example, “Li ion”) into the electrolyte solution 13 and ionized from the positive electrode 11. It combines with the anion (eg, “Cl ion”) that has jumped out to return to the ionic compound MX (eg, “LiCl”).

負極12では、このような従来とは異なる新たな反応メカニズムにより、充電反応と放電反応とが起こる。   In the negative electrode 12, a charging reaction and a discharging reaction occur by such a new reaction mechanism different from the conventional one.

ここで、充電前の負極12には、あらかじめ、金属析出物M(例えば「金属Li」)と同種の金属M’を固体で配置しておいてもよい。このように固体の金属M’を配置しておくことで、充電時、特に初期充電時における金属イオン物質Mの負極12上への析出量が不足した場合等に、その金属M’でもって補うことができる。 Here, a metal M ′ of the same kind as the metal deposit M d (for example, “metal Li”) may be placed in advance on the negative electrode 12 before charging as a solid. By disposing the solid metal M ′ in this way, when the amount of precipitation of the metal ion substance M on the negative electrode 12 at the time of charging, in particular, the initial charging is insufficient, the metal M ′ is compensated. be able to.

また、負極12には、図3に示すように、電解質14が固体として設けられていてもよい。固体として設けられる好ましい電解質としては、例えば、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム等が挙げられ、特に、塩化ナトリウムが好ましい。なお、これらの電解質は、電気絶縁性であることが多く、カーボン粒子等の導電性材料と混ぜて利用することが好ましい。   Moreover, as shown in FIG. 3, the electrolyte 14 may be provided in the negative electrode 12 as a solid. Preferable electrolyte provided as a solid includes, for example, sodium chloride, potassium chloride, magnesium chloride, and sodium chloride is particularly preferable. In many cases, these electrolytes are electrically insulating, and are preferably mixed with a conductive material such as carbon particles.

例えば、電解液としてAlClを炭酸プロピレンや炭酸エチレン等の混合溶媒に溶かしたものを用いて二次電池を構成した場合、負極12上に設けたこれらの電解質(例えば「NaCl」)14は、充電時には、金属イオン物質MであるNaイオンが負極12上に金属Na(金属析出物M)として析出し、放電時には、析出したNaがNaClとして電解質の化合物に戻る。また同時に、陰イオン物質XであるClイオンは、充電時には、電解液13中に放出され、正極11側の金属Bと反応して化合析出物BXを形成し(例えば「CuCl」)、放電時には、CuClから解離して電解液13中に放出され、負極12に析出している金属析出物Mである金属Naと反応して塩化ナトリウムに戻る。 For example, when a secondary battery is configured by using AlCl 3 dissolved in a mixed solvent such as propylene carbonate or ethylene carbonate as an electrolytic solution, these electrolytes (for example, “NaCl”) 14 provided on the negative electrode 12 are: At the time of charging, Na ions as the metal ion substance M are deposited on the negative electrode 12 as metal Na (metal precipitate M d ), and at the time of discharging, the deposited Na returns to the electrolyte compound as NaCl. At the same time, Cl ions as the anionic substance X are released into the electrolytic solution 13 during charging, react with the metal B on the positive electrode 11 side to form a compound precipitate BX (for example, “CuCl”), and during discharging. , released dissociate from CuCl in the electrolytic solution 13, returns to the sodium chloride reacts with the metal Na is a metal deposit M d are deposited on the negative electrode 12.

このようにして、負極12に固体状の電解質14を設けることで、その電解質14が上述した挙動をとるようになるため、その電解質を構成する金属イオン物質M(例えば「Na」)が負極12から動かなくなり、デンドライトの発生を抑えることができる。これにより、安全性が高くなり寿命が改善される。   Thus, by providing the solid electrolyte 14 on the negative electrode 12, the electrolyte 14 comes to behave as described above, so that the metal ion substance M (for example, “Na”) constituting the electrolyte is the negative electrode 12. It will stop moving and dendrite generation can be suppressed. This increases safety and improves life.

なお、固体状の電解質14としては、厚さ0.01mm〜0.5mmで設けることが好ましい。電解質14の厚さが0.01mm未満であると、薄すぎて十分な容量が得られ難いことがあり、一方で、厚さが0.5mmを超えると、反応が遅くなることがある。また、固体状の電解質14は、各種の成膜方法により負極12上に設けることができる。   The solid electrolyte 14 is preferably provided with a thickness of 0.01 mm to 0.5 mm. If the thickness of the electrolyte 14 is less than 0.01 mm, it may be difficult to obtain a sufficient capacity due to being too thin. On the other hand, if the thickness exceeds 0.5 mm, the reaction may be slow. Further, the solid electrolyte 14 can be provided on the negative electrode 12 by various film forming methods.

<4.電解液>
電解液13は、電解質と、その電解質を溶解させる溶媒とを含有する。また、その電解質は、イオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)を含んでいる。なお、イオン性化合物MXが、上述のように固体状として正極11や負極12に隣接して設けられている場合においても、電解液13に含まれる電解質である。
<4. Electrolyte>
The electrolytic solution 13 contains an electrolyte and a solvent that dissolves the electrolyte. Further, the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance). Even when the ionic compound MX is provided adjacent to the positive electrode 11 or the negative electrode 12 as a solid as described above, it is an electrolyte contained in the electrolytic solution 13.

イオン性化合物MXは、上述したメカニズムに基づく充電反応と放電反応とを生じさせるものである。例えば、イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mとしては、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、コバルト(Co)、及び亜鉛(Zn)等から選択されるいずれかを挙げることができる。なお、これらの金属イオン物質Mと同じ挙動を示すものであれば、ここで列挙しない他の金属イオン物質Mであってもよい。また、陰イオン物質Xとしては、塩素(Cl)、フッ素(F)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、PF、TFSI(トリフルオロメタンスルフォニルイミド)、BF等を挙げることができる。 The ionic compound MX causes a charging reaction and a discharging reaction based on the above-described mechanism. For example, as the metal ion substance M constituting the ionic compound MX, lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), magnesium (Mg), calcium (Ca), aluminum (Al), cobalt (Co) And any one selected from zinc (Zn) and the like. Other metal ion substances M not listed here may be used as long as they exhibit the same behavior as these metal ion substances M. Examples of the anionic substance X include chlorine (Cl), fluorine (F), bromine (Br), iodine (I), PF 6 , TFSI (trifluoromethanesulfonylimide), BF 4 and the like.

具体的なイオン性化合物MXとしては、LiCl、LiClO、LiBF、LiPF、LiAsF、及びLiBr等の無機リチウム塩、LiB(C、LiN(SOCF、LiC(SOCF、LiOSOCF、LiOSO、LiOSO、LiOSO11、LiOSO13、及びLiOSO15などの有機リチウム塩等を挙げることができる。 Specific examples of the ionic compound MX include inorganic lithium salts such as LiCl, LiClO 4 , LiBF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , and LiBr, LiB (C 6 H 5 ) 4 , LiN (SO 3 CF 3 ) 2 , LiC (SO 2 CF 3 ) 3 , LiOSO 2 CF 3 , LiOSO 2 C 2 F 5 , LiOSO 2 C 4 F 9 , LiOSO 2 C 5 F 11 , LiOSO 2 C 6 F 13 , and LiOSO 2 C 7 F 15, etc. The organic lithium salt can be mentioned.

本発明に係る二次電池1においては、この電解液13中に、イオン性化合物MXとともに、ルイス酸性化合物が含まれている。具体的には、イオン性化合物MXを構成する陰イオン物質Xに対して、その陰イオン物質Xと正極活物質である金属Bのイオン物質とが結合した化合物BXよりも強いルイス酸性を有する化合物が含まれている。   In the secondary battery 1 according to the present invention, a Lewis acidic compound is contained in the electrolytic solution 13 together with the ionic compound MX. Specifically, a compound having a Lewis acidity stronger than that of the compound BX in which the anionic substance X constituting the ionic compound MX is combined with the ionic substance of the metal B as the positive electrode active material. It is included.

このようなルイス酸性化合物は、充放電反応時におけるイオン性化合物MXの反応を補助するように作用する。具体的に、ルイス酸性化合物としては、正極活物質である金属Bとイオン性化合物MXを陰イオン物質Xとが結合した化合析出物BXとの関係によって決定されるものであるが、例えば、AlCl、CuCl、ZnCl等が挙げられる。 Such a Lewis acidic compound acts to assist the reaction of the ionic compound MX during the charge / discharge reaction. Specifically, the Lewis acidic compound is determined by the relationship between the metal B as the positive electrode active material and the compound precipitate BX in which the ionic compound MX is bonded to the anionic material X. For example, AlCl 3 , CuCl, ZnCl 2 and the like.

図5は、ルイス酸性化合物としてAlClを電解液13中に含有させたときの、充放電反応時におけるイオン性化合物MXとの反応の補助作用を説明するための図である。この例においては、正極活物質としての金属Bとして銅(Cu)を用い、電解質であるイオン性化合物MXとしてLiCl(M:Li、X:Cl)を用い、上述したメカニズムにより、充電によって正極11には化合析出物BXとしてCuClが生成する。 FIG. 5 is a diagram for explaining the auxiliary action of the reaction with the ionic compound MX during the charge / discharge reaction when AlCl 3 is contained in the electrolytic solution 13 as a Lewis acidic compound. In this example, copper (Cu) is used as the metal B as the positive electrode active material, LiCl (M: Li, X: Cl) is used as the ionic compound MX as the electrolyte, and the positive electrode 11 is charged by the above-described mechanism. In this case, CuCl is produced as the compound precipitate BX.

すなわち、上述したように、充電時においては、イオン性化合物MXであるLiClがLiとClとに解離して、LiはLi→Liの反応により負極12上に金属Liとして析出し、Clは正極活物質の金属のCuと結合してCuClの化合析出物となって正極11に蓄積される。一方で、放電時において、析出した金属LiがLiとして溶出するとともに、正極11で蓄積されていたCuClからClが飛び出す。なお、Cu→Cuとなる。ところが、イオン性化合物MXであるLiClは有機溶媒中ではルイス塩基として振る舞うのに対して、正極11に析出したCuClはルイス酸であるため、両者は反応してLiとCuCl となり、Cuは正極11から溶け出しやすい状態となる。 That is, as described above, during charging, LiCl, which is the ionic compound MX, is dissociated into Li + and Cl −, and Li + is deposited on the negative electrode 12 as metal Li by the reaction of Li + → Li. , Cl is combined with Cu, which is a metal of the positive electrode active material, and is accumulated in the positive electrode 11 as a combined precipitate of CuCl. On the other hand, during discharge, the deposited metal Li is eluted as Li + and Cl is ejected from CuCl accumulated in the positive electrode 11. Note that Cu + → Cu. However, LiCl, which is the ionic compound MX, behaves as a Lewis base in an organic solvent, whereas CuCl deposited on the positive electrode 11 is a Lewis acid, so that both react to become Li + and CuCl 2 , and Cu Is easily dissolved from the positive electrode 11.

負極12側ではLi⇔Liの反応が起き、負極12に蓄積したLiの量が充電容量と等しくなるが、正極11において生成したCuClからCuがイオン化(CuCl )して電解液13中に溶出すると、そのCuイオンが負極12に移行して、析出している金属LiがCuに置き換わる反応が生じてしまう。すると、蓄積したLi量の低下に伴って充電容量が減少し、充電したはずの分が放電できなくなる。またそればかりか、負極12にCuが蓄積されることによって短絡の原因となる。 On the negative electrode 12 side, Li⇔Li + reaction occurs, and the amount of Li accumulated in the negative electrode 12 becomes equal to the charge capacity. However, Cu is ionized (CuCl 2 ) from the CuCl generated in the positive electrode 11 and thus in the electrolytic solution 13. When elution occurs, the Cu ions migrate to the negative electrode 12 and a reaction occurs in which the deposited metal Li is replaced by Cu. Then, as the amount of accumulated Li decreases, the charge capacity decreases, and the portion that should have been charged cannot be discharged. Moreover, the accumulation of Cu in the negative electrode 12 causes a short circuit.

このとき、電解液13中にルイス酸性化合物を含有させておくことにより、化合析出物であるCuClの溶出を効果的に防ぐことができる。すなわち、図5に示す例において、電解液13中にルイス酸性化合物としてAlClを含有させることにより、ルイス塩基として振る舞うLiClに対して、含有させたAlClの方が、正極11の化合析出物であるCuClよりも優先的に反応するようになる。つまり、AlClが、ルイス塩基であるLiClとの反応媒体となる。すると、LiClとAlClとの反応によりAlCl が生成する一方で、正極11の化合析出物CuClの反応が抑えられることになり、その結果、電解液13中へのCuイオンの溶出が抑制される。これにより、充電容量の減少を防ぐことができる。 At this time, by containing a Lewis acidic compound in the electrolytic solution 13, it is possible to effectively prevent elution of CuCl which is a compound precipitate. That is, in the example shown in FIG. 5, by adding AlCl 3 as a Lewis acidic compound in the electrolytic solution 13, the contained AlCl 3 is a compound precipitate of the positive electrode 11 with respect to LiCl acting as a Lewis base. It reacts preferentially over CuCl. That is, AlCl 3 becomes a reaction medium with LiCl, which is a Lewis base. Then, while the reaction between LiCl and AlCl 3 produces AlCl 4 , the reaction of the compound precipitate CuCl of the positive electrode 11 is suppressed, and as a result, the elution of Cu ions into the electrolytic solution 13 is suppressed. Is done. Thereby, a reduction in charge capacity can be prevented.

また、電解液13中には、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)のアニオンがさらに含まれていることが好ましい。これらのアニオンは、溶媒中に高濃度に溶解させることができるものであり、電解液13中の溶媒成分を効率的に消費する。そのため、これらのアニオンを電解液13中に溶解させることにより、電解液13中の溶媒成分の減少によって、正極11にて生成した化合析出物BX(例えば「CuCl」)からB成分(Cu)がイオン化して溶出することを、より強固に防ぐことができる。 Moreover, it is preferable that the electrolyte solution 13 further contains an anion of TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion). These anions can be dissolved in a solvent at a high concentration, and efficiently consume the solvent component in the electrolytic solution 13. Therefore, by dissolving these anions in the electrolytic solution 13, the B component (Cu) is converted from the compound precipitate BX (for example, “CuCl”) generated at the positive electrode 11 due to a decrease in the solvent component in the electrolytic solution 13. Ionization and elution can be prevented more firmly.

すなわち、図5を例示して説明したように、イオン性化合物MXであるLiClは有機溶媒中ではルイス塩基として振る舞う一方で、正極11に析出したCuClはルイス酸であることから、両者は反応してLiとCuCl となり、Cuは電解液13中に溶け出すことがある。このとき、電解液13中にCuイオンを溶かし出すための溶媒が存在しない状態であれば、その溶出が抑制される。上述したように、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)は、溶媒成分に高濃度に溶解されるアニオンであるため、Clが溶出するための媒体となる溶媒成分も消費するようになる。このように、電解液13中に、上述したアニオンを含有させておくことにより、Cuの溶出を効果的に抑制することができる。 That is, as described with reference to FIG. 5, LiCl, which is the ionic compound MX, behaves as a Lewis base in an organic solvent, whereas CuCl deposited on the positive electrode 11 is a Lewis acid, so that both react. Li + and CuCl 2 , and Cu may be dissolved into the electrolytic solution 13. At this time, if there is no solvent for dissolving Cu ions in the electrolytic solution 13, the elution is suppressed. As described above, since TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion) is an anion dissolved in a solvent component at a high concentration, it becomes a medium for Cl to elute. The solvent component is also consumed. Thus, elution of Cu can be effectively suppressed by containing the anion mentioned above in the electrolyte solution 13.

溶媒としては、環状エステル類、鎖状エステル類、環状エーテル類、及び鎖状エーテル類等が挙げられる。具体的には、γ−ブチロラクトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、クラウンエーテル、炭酸エチレン、炭酸プロプレン、エチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。これらの溶媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併せて用いてもよい。   Examples of the solvent include cyclic esters, chain esters, cyclic ethers, and chain ethers. Specific examples include γ-butyrolactone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, crown ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, and ethylene glycol dimethyl ether. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

なお、電解質であるイオン性化合物MXがイオン液体である場合には、必ずしも、電解液13中に溶媒が含まれていなくてもよい。   In addition, when the ionic compound MX which is an electrolyte is an ionic liquid, the electrolyte solution 13 does not necessarily contain a solvent.

電解液13を構成するイオン性化合物MXと溶媒との配合割合としては、特に限定されないが、全量を100質量%としたとき、イオン性化合物MXを30質量%以上で配合させることが好ましく、80質量%以上の割合で配合させることがさらに好ましい。このような割合で配合させて電解液13を調整することで、良好な充放電を実現することができる。   The blending ratio of the ionic compound MX and the solvent constituting the electrolytic solution 13 is not particularly limited, but when the total amount is 100% by mass, the ionic compound MX is preferably blended at 30% by mass or more. More preferably, it is blended at a ratio of at least mass%. By mixing the electrolyte solution 13 at such a ratio, good charge / discharge can be realized.

なお、電解液は、レドックスフロー電池を構成する電解液のように、循環させても構わない。電解液を循環させることにより、電池容量、電池寿命を大きくすることができる。また、電解液は、ポリマー等のゲル化剤が混合されることによって、ポリマーゲル等のゲルになっていてもよい。ゲル状の電解液によれば、流動性が低下するため、外装容器等からの滲み出しが抑制されて正極11と負極12との短絡を防ぐことができ、電池の安全性を向上させることができる。   In addition, you may circulate electrolyte solution like the electrolyte solution which comprises a redox flow battery. By circulating the electrolyte, the battery capacity and battery life can be increased. The electrolytic solution may be a gel such as a polymer gel by mixing a gelling agent such as a polymer. According to the gel electrolyte, the fluidity is lowered, so that the seepage from the outer container or the like can be suppressed and the short circuit between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 can be prevented, and the safety of the battery can be improved. it can.

また、電解質として、図3で示したように、負極12に設けられる固体状の電解質14である場合、その好ましい電解質としては、上述したように、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム等が挙げられ、特に、塩化ナトリウムが好ましい。また、このときの電解液13中の溶媒としては、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジエチレンカーボネートであることが好ましい。また、固体状の電解質には、その作用を阻害しない範囲で、炭素や導電性高分子等の導電性物質が含まれていることが好ましく、これにより、充電や放電の速度を上げることができる。   Further, as shown in FIG. 3, when the electrolyte is a solid electrolyte 14 provided in the negative electrode 12, examples of preferable electrolytes include sodium chloride, potassium chloride, and magnesium chloride as described above. In particular, sodium chloride is preferred. Moreover, as a solvent in the electrolyte solution 13 at this time, it is preferable that they are propylene carbonate, ethylene carbonate, and diethylene carbonate. In addition, the solid electrolyte preferably contains a conductive substance such as carbon or a conductive polymer as long as the action thereof is not hindered, thereby increasing the speed of charging and discharging. .

なお、図3は、負極12上に固体状の電解質14が設けられている例を示しているが、その固体状の電解質を、同様にして、正極11上あるいは電解液13中に設けるようにしてもよい。また、セパレータ上、外装容器上等に設けることもできる。このように、固体状の電解質は、二次電池の内部で電解液を構成する溶媒と接触する箇所に設けることができる。具体的に、その固体状の電解質を配置する箇所については、充放電時間を短縮させるために、電解液13中に含む電解質であるイオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mの溶媒中での移動速度と、陰イオン物質Xの溶媒中での移動速度とを考慮して決定することができる。例えば、金属イオン物質Mの溶媒中での移動速度が、陰イオン物質Xの溶媒中での移動速度よりも遅い場合には、負極12上や、その固体状の電解質と負極12との距離の方が固体状の電解質と正極11との距離よりも短くなるような電池内の箇所に設けることができる。また、陰イオン物質Xの溶媒中での移動速度が、金属イオン物質Mの溶媒中での移動速度よりも遅い場合には、正極11上や、その固体状の電解質と正極11との距離の方が固体状の電解質と負極12との距離よりも短くなるような電池内の箇所に設けることができる。   FIG. 3 shows an example in which a solid electrolyte 14 is provided on the negative electrode 12, but the solid electrolyte is similarly provided on the positive electrode 11 or in the electrolytic solution 13. May be. Moreover, it can also provide on a separator, an exterior container, etc. As described above, the solid electrolyte can be provided at a location where the solid battery is in contact with the solvent constituting the electrolytic solution inside the secondary battery. Specifically, in the place where the solid electrolyte is arranged, in order to shorten the charge / discharge time, the metal ion substance M constituting the ionic compound MX which is the electrolyte contained in the electrolytic solution 13 is in a solvent. It can be determined in consideration of the moving speed and the moving speed of the anionic substance X in the solvent. For example, when the moving speed of the metal ion substance M in the solvent is slower than the moving speed of the anionic substance X in the solvent, the distance between the negative electrode 12 or the distance between the solid electrolyte and the negative electrode 12 is increased. It can be provided at a location in the battery where the distance is shorter than the distance between the solid electrolyte and the positive electrode 11. Further, when the moving speed of the anionic substance X in the solvent is slower than the moving speed of the metal ion substance M in the solvent, the distance between the positive electrode 11 and the distance between the solid electrolyte and the positive electrode 11 is increased. It can be provided at a location in the battery where the distance is shorter than the distance between the solid electrolyte and the negative electrode 12.

以上のように、本発明に係る二次電池1は、電解液13中に電解質としてイオン性化合物MXを含み、上述した新しい充放電メカニズムを生じさせて電気エネルギーを作り出す二次電池(蓄電池)である。具体的に、例えばLiClのような金属イオン塩をイオン性化合物MXとして用い、LiイオンとClイオンとの解離に基づいて充電、放電を行う。このとき、銅等の正極活物質としての金属Bは、充電状態を保つために、解離したClイオンを固定するように働く。このような充放電メカニズムで作動する二次電池1は、種々の金属塩を適用することができ、従来のような高価な正極活物質を用いたものよりも安価な電池とすることができる。   As described above, the secondary battery 1 according to the present invention is a secondary battery (storage battery) that includes the ionic compound MX as an electrolyte in the electrolyte solution 13 and generates electric energy by generating the above-described new charge / discharge mechanism. is there. Specifically, for example, a metal ion salt such as LiCl is used as the ionic compound MX, and charging and discharging are performed based on dissociation between Li ions and Cl ions. At this time, the metal B as the positive electrode active material such as copper functions to fix the dissociated Cl ions in order to maintain the charged state. Various metal salts can be applied to the secondary battery 1 operating with such a charge / discharge mechanism, and the battery can be made cheaper than those using an expensive positive electrode active material as in the past.

また、この二次電池1では、電解液13中に、ルイス酸性化合物を含有している。そのことにより、正極11における化合析出物が溶出して充電容量が減少してしまうことを効果的に防ぐことができ、電池容量を向上させることができる。   In the secondary battery 1, the electrolyte solution 13 contains a Lewis acidic compound. As a result, it is possible to effectively prevent the compound precipitates in the positive electrode 11 from eluting and the charge capacity from decreasing, and the battery capacity can be improved.

<4.その他の構成>
二次電池1は、上述した正極11と、負極12と、電解液13とにより構成された単セル構造を複数積層して電圧や電流を高めるようにしてもよい。例えば、セパレータを間に挟むことによって、単セル構造を積層させることができる。具体的には、正極11とセパレータ(図示しない)と負極12との積層体は、板状のまま外装容器内に収容されてもよく、渦巻状に巻き回した状態で外装容器内に収容されてもよい。
<4. Other configurations>
The secondary battery 1 may be configured to increase the voltage and current by stacking a plurality of single cell structures constituted by the positive electrode 11, the negative electrode 12, and the electrolytic solution 13 described above. For example, a single cell structure can be laminated by sandwiching a separator therebetween. Specifically, the laminate of the positive electrode 11, the separator (not shown), and the negative electrode 12 may be accommodated in the outer container while remaining in a plate shape, or is accommodated in the outer container in a spirally wound state. May be.

また、正極11及び負極12には、それぞれ図示しないリード線が接続されている。正極11に接続されたリード線は、通常、外装容器の正極端子に接続されており、負極12に接続されたリード線は、通常、外装容器の負極端子に接続されている。   Further, lead wires (not shown) are connected to the positive electrode 11 and the negative electrode 12, respectively. The lead wire connected to the positive electrode 11 is usually connected to the positive electrode terminal of the outer container, and the lead wire connected to the negative electrode 12 is usually connected to the negative electrode terminal of the outer container.

セパレータは、正極11と負極12とを解離する機能を有し、そのセパレータとして特に制限されず、二次電池の分野で従来公知のセパレータを適宜選択して使用することができる。なお、セパレータは必須の構成ではなく、例えばゲル状の電解液を用いることによって、セパレータを使用しない態様とすることもできる。   The separator has a function of dissociating the positive electrode 11 and the negative electrode 12, and is not particularly limited as the separator, and a conventionally known separator can be appropriately selected and used in the field of secondary batteries. In addition, a separator is not an essential structure, For example, it can also be set as the aspect which does not use a separator by using gel-like electrolyte solution.

また、隔膜として、一般的に用いられている固体電解質等を用いてもよい。このような隔膜は、電池の短絡を効果的に防止することができ、安全性を高めることができる。   Moreover, you may use the solid electrolyte etc. which are generally used as a diaphragm. Such a diaphragm can effectively prevent a short circuit of the battery and can improve safety.

以下、本発明の実施例を示して、本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples of the present invention, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例1]
電解質としてLiClを使用し、電解液中にAl源としてAlClを使用し、銅箔(負極集電体)/セパレータ/銅箔(正極活物質)/ニッケル箔(正極集電体)をこの順番で並べてラミネートした、2極式のソフトパッケージセルを組み立てた。
[Example 1]
LiCl is used as the electrolyte, AlCl 3 is used as the Al source in the electrolyte, and copper foil (negative electrode current collector) / separator / copper foil (positive electrode active material) / nickel foil (positive electrode current collector) in this order A two-pole soft package cell that was laminated together was assembled.

具体的には、正極の集電体としてニッケル箔(厚さ8μm)を用い、正極活物質としての銅箔(厚さ10μm)をそのニッケル箔に貼り合せた。また、負極の集電体として銅箔(厚さ10μm)を用いた。なお、負極活物質は使用しなかった。また、セパレータとして不織布(日本バイリーン株式会社製、OA−0711)を用いた。   Specifically, a nickel foil (thickness 8 μm) was used as a positive electrode current collector, and a copper foil (thickness 10 μm) as a positive electrode active material was bonded to the nickel foil. Further, a copper foil (thickness: 10 μm) was used as a negative electrode current collector. A negative electrode active material was not used. Moreover, the nonwoven fabric (Nippon Vilene Co., Ltd. make, OA-0711) was used as a separator.

電解質として、塩化リチウム(LiCl)を用い、その電解質を含む電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。すなわち、先ず、塩化アルミニウム30質量部、EC(炭酸エチレン)40質量部、PC(炭酸プロピレン)30質量部をそれぞれ準備し、それらを混合して30℃で24時間攪拌した。次に、その液体70重量部に対して塩化リチウムを30重量部の割合で混合し、電解液を調製した。   Lithium chloride (LiCl) was used as the electrolyte, and an electrolyte containing the electrolyte was prepared in a glove box filled with argon gas. That is, first, 30 parts by mass of aluminum chloride, 40 parts by mass of EC (ethylene carbonate) and 30 parts by mass of PC (propylene carbonate) were prepared, mixed, and stirred at 30 ° C. for 24 hours. Next, 30 parts by weight of lithium chloride was mixed with 70 parts by weight of the liquid to prepare an electrolytic solution.

このようにして準備した正極、負極、及び電解液により、ソフトパッケージセルを組み立てた(銅箔(負極集電体)/セパレータ/銅箔(正極活物質)/ニッケル箔(正極集電体))。なお、電極の大きさは4cm角とし、セパレータは5cm角とし、注液量は0.5gとした。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。   A soft package cell was assembled from the positive electrode, negative electrode, and electrolyte solution thus prepared (copper foil (negative electrode current collector) / separator / copper foil (positive electrode active material) / nickel foil (positive electrode current collector)). . The size of the electrode was 4 cm square, the separator was 5 cm square, and the injection volume was 0.5 g. The liquid injection operation during cell assembly was also performed in a glove box filled with argon gas.

組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。   The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control.

その結果、充電電圧が約3.1Vで充電され、放電電圧が約2.6Vで放電された。X線回折(XRD)測定から、充電完了時において負極(負極集電体)に析出した析出物は金属リチウムであり、正極のニッケル集電体上に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに、続く放電が完了した段階において、負極集電体の上には塩化リチウムが確認され、正極集電体の上には塩化リチウムと銅とが確認された。   As a result, the battery was charged at a charging voltage of about 3.1V, and discharged at a discharging voltage of about 2.6V. From the X-ray diffraction (XRD) measurement, the precipitate deposited on the negative electrode (negative electrode current collector) upon completion of charging was metallic lithium, and the precipitate deposited on the positive electrode nickel current collector was copper chloride (CuCl). there were. Furthermore, when the subsequent discharge was completed, lithium chloride was confirmed on the negative electrode current collector, and lithium chloride and copper were confirmed on the positive electrode current collector.

このことは、電解質である塩化リチウムが、充電時にはリチウムイオンと塩素イオンとに分かれ、塩素イオンは正極側の銅イオンと結合して塩化銅となり、一方で、リチウムイオンは、負極にて還元されて負極上に金属リチウムとして析出したことを示している。また、放電時には、逆の反応が起こり、塩化リチウムに戻ることを示している。   This means that the lithium chloride electrolyte is divided into lithium ions and chlorine ions during charging, and the chlorine ions combine with copper ions on the positive electrode side to become copper chloride, while the lithium ions are reduced at the negative electrode. It is shown that it was deposited as metallic lithium on the negative electrode. Moreover, the reverse reaction occurs at the time of discharge, and it returns to lithium chloride.

[実施例2]
実施例2では、電解質としてLiClの代わりにNaClを用いたこと以外は、実施例1と同様にしてソフトパッケージセルを組み立てた。
[Example 2]
In Example 2, a soft package cell was assembled in the same manner as in Example 1 except that NaCl was used instead of LiCl as the electrolyte.

組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.0Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。   The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.0 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control.

その結果、充電電圧が約3.1Vで充電され、放電電圧が約2.6Vで放電された。XRD測定から、充電完了時において負極(負極集電体)に析出した析出物は金属ナトリウムであり、正極のニッケル集電体上に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに、続く放電が完了した段階において、負極集電体の上には塩化ナトリウムが確認され、正極集電体の上には塩化ナトリウムと銅とが確認された。   As a result, the battery was charged at a charging voltage of about 3.1V, and discharged at a discharging voltage of about 2.6V. From the XRD measurement, the deposit deposited on the negative electrode (negative electrode current collector) upon completion of charging was metallic sodium, and the deposit deposited on the nickel current collector of the positive electrode was copper chloride (CuCl). Furthermore, when the subsequent discharge was completed, sodium chloride was confirmed on the negative electrode current collector, and sodium chloride and copper were confirmed on the positive electrode current collector.

このことは、電解質である塩化ナトリウムが、充電時にはナトリウムイオンと塩素イオンとに分かれ、塩素イオンは正極側の銅イオンと結合して塩化銅となり、一方で、ナトリウムイオンは、負極にて還元されて負極上に金属ナトリウムとして析出したことを示している。また、放電時には、逆の反応が起こり、塩化ナトリウムに戻ることを示している。   This is because sodium chloride, which is an electrolyte, is divided into sodium ions and chlorine ions during charging, and chlorine ions combine with copper ions on the positive electrode side to become copper chloride, while sodium ions are reduced at the negative electrode. It is shown that it was deposited as metallic sodium on the negative electrode. Moreover, the reverse reaction occurs at the time of discharge, and returns to sodium chloride.

[実施例3]
電解質としてLiClを使用し、電解液中にAl源としてAlClと、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドとを含有させ、銅箔(負極集電体)/セパレータ/銅箔(正極活物質)/ニッケル箔(正極集電体)をこの順番で並べてラミネートした、2極式のソフトパッケージセルを組み立てた。
[Example 3]
LiCl is used as an electrolyte, and AlCl 3 and lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide are contained as an Al source in the electrolytic solution. Copper foil (negative electrode current collector) / separator / copper foil (positive electrode active material) / A two-pole type soft package cell in which nickel foils (positive electrode current collector) were laminated in this order was assembled.

具体的には、正極の集電体としてニッケル箔(厚さ8μm)を用い、正極活物質としての銅箔(厚さ10μm)をそのニッケル箔に貼り合せた。また、負極の集電体として銅箔(厚さ10μm)を用いた。なお、負極活物質は使用しなかった。また、セパレータとして不織布(日本バイリーン株式会社製、OA−0711)を用いた。   Specifically, a nickel foil (thickness 8 μm) was used as a positive electrode current collector, and a copper foil (thickness 10 μm) as a positive electrode active material was bonded to the nickel foil. Further, a copper foil (thickness: 10 μm) was used as a negative electrode current collector. A negative electrode active material was not used. Moreover, the nonwoven fabric (Nippon Vilene Co., Ltd. make, OA-0711) was used as a separator.

電解質として、塩化リチウム(LiCl)を用い、その電解質を含む電解液は、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で調製した。すなわち、先ず、塩化アルミニウム10質量部、EC(炭酸エチレン)30質量部、PC(炭酸プロピレン)30質量部、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド30質量部をそれぞれ準備し、それらを混合して30℃で24時間攪拌した。次に、その液体70重量部に対して塩化リチウムを30重量部の割合で混合し、電解液を調製した。   Lithium chloride (LiCl) was used as the electrolyte, and an electrolyte containing the electrolyte was prepared in a glove box filled with argon gas. That is, first, 10 parts by mass of aluminum chloride, 30 parts by mass of EC (ethylene carbonate), 30 parts by mass of PC (propylene carbonate), and 30 parts by mass of lithium bis (trifluoromethanesulfonyl) imide were prepared, and 30 parts by mixing them. Stir at 24 ° C. for 24 hours. Next, 30 parts by weight of lithium chloride was mixed with 70 parts by weight of the liquid to prepare an electrolytic solution.

このようにして準備した正極、負極、及び電解液により、ソフトパッケージセルを組み立てた(銅箔(負極集電体)/セパレータ/銅箔(正極活物質)/ニッケル箔(正極集電体))。なお、電極の大きさは4cm角とし、セパレータは5cm角とし、注液量は0.5gとした。セル組み立て時の注液作業も、アルゴンガスの充填されたグローブボックス内で行った。   A soft package cell was assembled from the positive electrode, negative electrode, and electrolyte solution thus prepared (copper foil (negative electrode current collector) / separator / copper foil (positive electrode active material) / nickel foil (positive electrode current collector)). . The size of the electrode was 4 cm square, the separator was 5 cm square, and the injection volume was 0.5 g. The liquid injection operation during cell assembly was also performed in a glove box filled with argon gas.

組み立てたソフトパッケージセルを、充電試験と放電試験に供した。充電は、5mAの定電流制御下において、4.3Vの電圧まで充電した。その後、300秒間の休止をした。続いて、5mAの定電流制御下において、0Vの電圧まで放電した。   The assembled soft package cell was subjected to a charge test and a discharge test. Charging was performed to a voltage of 4.3 V under a constant current control of 5 mA. Thereafter, there was a pause for 300 seconds. Subsequently, the battery was discharged to 0 V under 5 mA constant current control.

その結果、充電電圧が約3.1Vで充電され、放電電圧が約2.6Vで放電された。X線回折(XRD)測定から、充電完了時において負極(負極集電体)に析出した析出物は金属リチウムであり、正極のニッケル集電体上に析出した析出物は塩化銅(CuCl)であった。さらに、続く放電が完了した段階において、負極集電体の上には塩化リチウムが確認され、正極集電体の上には塩化リチウムと銅とが確認された。   As a result, the battery was charged at a charging voltage of about 3.1V, and discharged at a discharging voltage of about 2.6V. From the X-ray diffraction (XRD) measurement, the precipitate deposited on the negative electrode (negative electrode current collector) upon completion of charging was metallic lithium, and the precipitate deposited on the positive electrode nickel current collector was copper chloride (CuCl). there were. Furthermore, when the subsequent discharge was completed, lithium chloride was confirmed on the negative electrode current collector, and lithium chloride and copper were confirmed on the positive electrode current collector.

このことは、電解質である塩化リチウムが、充電時にはリチウムイオンと塩素イオンとに分かれ、塩素イオンは正極側の銅イオンと結合して塩化銅となり、一方で、リチウムイオンは、負極にて還元されて負極上に金属リチウムとして析出したことを示している。また、放電時には、逆の反応が起こり、塩化リチウムに戻ることを示している。   This means that the lithium chloride electrolyte is divided into lithium ions and chlorine ions during charging, and the chlorine ions combine with copper ions on the positive electrode side to become copper chloride, while the lithium ions are reduced at the negative electrode. It is shown that it was deposited as metallic lithium on the negative electrode. Moreover, the reverse reaction occurs at the time of discharge, and it returns to lithium chloride.

1 二次電池
11 正極
12 負極
13 電解液
14 電解質(固体状の電解質)
15 導電性物質
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Secondary battery 11 Positive electrode 12 Negative electrode 13 Electrolytic solution 14 Electrolyte (solid electrolyte)
15 Conductive material

Claims (15)

正極活物質として金属Bを含む正極と、負極と、電解液とを備え、
前記電解液は電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、
前記電解液には、前記イオン性化合物MXを構成する陰イオン物質Xに対して、該陰イオン物質Xと前記正極活物質である金属Bのイオン物質とが結合した化合物BXよりも強いルイス酸性を有する化合物が含まれている
ことを特徴とする二次電池。
A positive electrode containing metal B as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolyte solution,
The electrolytic solution contains an electrolyte, and the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance),
In the electrolytic solution, Lewis acidity stronger than the compound BX in which the anionic substance X and the ionic substance of the metal B as the positive electrode active material are combined with the anionic substance X constituting the ionic compound MX. The secondary battery characterized by including the compound which has these.
正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とを備え、
前記電解液は電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、
前記電解液には、アルミニウム化合物が含まれている
ことを特徴とする二次電池。
A positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolyte solution,
The electrolytic solution contains an electrolyte, and the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance),
The secondary battery, wherein the electrolytic solution contains an aluminum compound.
前記電解液には、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)がさらに含まれている
請求項1又は2に記載の二次電池。
The secondary battery according to claim 1, wherein the electrolytic solution further contains TFSI (bistrifluoromethanesulfonylimide ion) or FSI (bisfluorosulfonylimide ion).
前記イオン性化合物MXは、前記電解液中に溶解している、又は、前記電解液中に固体として存在している
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の二次電池。
4. The secondary battery according to claim 1, wherein the ionic compound MX is dissolved in the electrolytic solution or is present as a solid in the electrolytic solution. 5.
前記負極は、前記金属イオン物質Mを還元して金属化する材質からなる構成を有する
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の二次電池。
5. The secondary battery according to claim 1, wherein the negative electrode has a configuration made of a material that reduces and metalizes the metal ion substance M. 6.
前記正極活物質を構成する金属と前記負極を構成する金属のそれぞれの標準電極電位が、前記イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mの標準電極電位に比べて大きい
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の二次電池。
The standard electrode potential of each of the metal constituting the positive electrode active material and the metal constituting the negative electrode is larger than the standard electrode potential of the metal ion material M constituting the ionic compound MX. The secondary battery according to claim 1.
前記正極の少なくとも一部、又は前記正極の前記電解液の側とは反対側の面に、導電性物質が設けられている
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の二次電池。
7. The secondary battery according to claim 1, wherein a conductive substance is provided on at least a part of the positive electrode or a surface of the positive electrode opposite to the electrolyte solution side.
前記イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、及びアルミニウムから選ばれるいずれかである
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の二次電池。
The secondary battery according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal ion substance M constituting the ionic compound MX is any one selected from lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, and aluminum.
充電時には、前記イオン性化合物MXから解離した陰イオン物質Xと、前記正極活物質から電離した金属Bのイオン物質とが前記正極で結合することによって、化合析出物BXが生成するとともに、該イオン性化合物MXから解離した金属イオン物質Mが前記負極で還元されることによって、前記負極集電体上に前記金属析出物が析出し、
放電時には、前記充電により生成した前記化合析出物BXから陰イオン物質Xが電離して前記電解液中に戻り、かつ、該化合析出物BXから金属Bのイオン物質が電離して前記正極で還元されることによって金属に戻るとともに、前記充電により前記負極集電体上に析出した前記金属析出物から金属イオン物質Mが電離して前記電解液中に戻る
請求項1乃至8のいずれか1項に記載の二次電池。
At the time of charging, the anion substance X dissociated from the ionic compound MX and the ionic substance of metal B ionized from the positive electrode active material are combined at the positive electrode, whereby a compound precipitate BX is generated and the ions When the metal ion substance M dissociated from the conductive compound MX is reduced at the negative electrode, the metal deposit is deposited on the negative electrode current collector,
At the time of discharging, the anionic substance X is ionized from the compound precipitate BX generated by the charging and returns to the electrolyte, and the ionic substance of metal B is ionized from the compound precipitate BX and reduced at the positive electrode. The metal ion substance M is ionized from the metal deposit deposited on the negative electrode current collector by the charging and returned to the electrolyte while being returned to the metal by being charged. Secondary battery described in 1.
正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とを備え、
前記電解液は電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、
前記電解液には、TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)が含まれている
ことを特徴とする二次電池。
A positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolyte solution,
The electrolytic solution contains an electrolyte, and the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance),
Wherein the electrolytic solution, TFSI - (bis-trifluoromethanesulfonyl imide ion) or FSI - secondary battery characterized in that it contains (bisfluorosulfonylimide ions).
正極活物質として金属Bを含む正極と、負極と、電解液とにより構成される二次電池に用いられる電解液であって、
電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、
前記イオン性化合物MXを構成する陰イオン物質Xに対して、該陰イオン物質Xと前記正極活物質である金属Bのイオン物質とが結合した化合物BXよりも強いルイス酸性を有する化合物が含まれている
ことを特徴とする二次電池用電解液。
An electrolytic solution used for a secondary battery composed of a positive electrode containing metal B as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution,
An electrolyte, the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance),
A compound having a Lewis acidity stronger than the compound BX in which the anionic substance X constituting the ionic compound MX is combined with the ionic substance of the metal B as the positive electrode active material is included. An electrolyte for a secondary battery.
正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とにより構成される二次電池に用いられる電解液であって、
電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、
アルミニウム化合物が含まれている
ことを特徴とする二次電池用電解液。
An electrolytic solution used for a secondary battery composed of a positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution,
An electrolyte, the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance),
An electrolytic solution for a secondary battery, comprising an aluminum compound.
TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)がさらに含まれている
請求項11又は12に記載の二次電池用電解液。
TFSI - (bis-trifluoromethanesulfonyl imide ion) or FSI - (bisfluorosulfonylimide ions) electrolyte solution for a secondary battery according to claim 11 or 12 is further included.
前記イオン性化合物MXを構成する金属イオン物質Mが、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、及びアルミニウムから選ばれるいずれかであり、
前記電解液が、非水電解液である
請求項11乃至13のいずれか1項に記載の二次電池用電解液。
The metal ion substance M constituting the ionic compound MX is any one selected from lithium, sodium, potassium, magnesium, calcium, and aluminum,
The electrolyte solution for a secondary battery according to any one of claims 11 to 13, wherein the electrolyte solution is a non-aqueous electrolyte solution.
正極活物質として金属を含む正極と、負極と、電解液とにより構成される二次電池に用いられる電解液であって、
電解質を含有し、該電解質にはイオン性化合物MX(M:金属イオン物質、X:陰イオン物質)が含まれており、
TFSI(ビストリフルオロメタンスルホニルイミドイオン)又はFSI(ビスフルオロスルホニルイミドイオン)が含まれている
ことを特徴とする二次電池用電解液。
An electrolytic solution used for a secondary battery composed of a positive electrode containing a metal as a positive electrode active material, a negative electrode, and an electrolytic solution,
An electrolyte, the electrolyte contains an ionic compound MX (M: metal ion substance, X: anion substance),
TFSI - (bis-trifluoromethanesulfonyl imide ion) or FSI - (bisfluorosulfonylimide ions) electrolyte solution for a secondary battery, characterized in that it contains.
JP2015182161A 2015-09-15 2015-09-15 Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery Pending JP2017059366A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015182161A JP2017059366A (en) 2015-09-15 2015-09-15 Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015182161A JP2017059366A (en) 2015-09-15 2015-09-15 Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017059366A true JP2017059366A (en) 2017-03-23

Family

ID=58390866

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015182161A Pending JP2017059366A (en) 2015-09-15 2015-09-15 Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017059366A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11870072B2 (en) 2020-09-15 2024-01-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Secondary battery, battery pack, vehicle, and stationary power supply

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11870072B2 (en) 2020-09-15 2024-01-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Secondary battery, battery pack, vehicle, and stationary power supply
JP7471971B2 (en) 2020-09-15 2024-04-22 株式会社東芝 Secondary batteries, battery packs, vehicle and stationary power sources

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rahman et al. High energy density metal-air batteries: a review
US9614251B2 (en) High-performance rechargeable batteries with nanoparticle active materials, photochemically regenerable active materials, and fast solid-state ion conductors
JP2017059367A (en) Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery
JP6620028B2 (en) Electrochemical energy storage device
CN105576325B (en) Two-phase electrolysis matter for air-metal batteries
JP6902742B2 (en) Lithium secondary battery
JP5892434B2 (en) Secondary battery
JP5191931B2 (en) Lithium secondary battery using ionic liquid
JP2008510287A (en) Non-aqueous electrolyte containing oxygen anion and lithium secondary battery using the same
JP2015503187A (en) Electrochemical cell
JP2009070636A (en) Nonaqueous electrolyte battery
JP5634525B2 (en) Lithium primary battery
JP2008041366A (en) Battery
JP2006252917A (en) Lithium-ion secondary battery
JP5851624B2 (en) Aqueous electrolyte for lithium-air batteries
JP2017059370A (en) Secondary battery
CN105870442B (en) Electrochemical energy storage device
JP2012113841A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery and power supply device using the same
JP4417676B2 (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP4433021B2 (en) Non-aqueous electrolyte battery
JPH10208748A (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2017059366A (en) Secondary battery and electrolytic solution for secondary battery
Soundharrajan et al. Mn deposition/dissolution chemistry and its contemporary application in R&D of aqueous batteries
JP2017059371A (en) Primary battery and electrolytic solution for primary battery
JP2017022096A (en) Electrochemical cell