JP2017092014A - Aluminum air battery - Google Patents

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JP2017092014A JP2015235184A JP2015235184A JP2017092014A JP 2017092014 A JP2017092014 A JP 2017092014A JP 2015235184 A JP2015235184 A JP 2015235184A JP 2015235184 A JP2015235184 A JP 2015235184A JP 2017092014 A JP2017092014 A JP 2017092014A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aluminum air battery capable of suppressing discharge inhibition caused by a discharge product to prolong a battery life.SOLUTION: The aluminum air battery has a structure in which aluminum or an aluminum alloy is used for a negative electrode and the negative electrode is coated with a polyanionic water-soluble polysaccharide. With the structure, it is possible to prolong the battery life by preventing discharge inhibition caused by discharge products, which is the biggest problem of aluminum air batteries.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

発明の詳細な説明Detailed Description of the Invention

本発明は、アルミニウム空気電池に関する。  The present invention relates to an aluminum air battery.

空気電池は、空気中に無尽蔵に存在する酸素を正極活物質として利用するため、電池容器内に正極活物質を充填する必要がない。そのために電池容器内の大部分の空間に負極活物質を充填することが可能であり、原理的に化学電池の中で最も大きなエネルギー密度を有する。  Since the air battery uses oxygen that is inexhaustibly in the air as the positive electrode active material, there is no need to fill the battery container with the positive electrode active material. Therefore, it is possible to fill the negative electrode active material in most spaces in the battery container, and in principle, it has the largest energy density among chemical batteries.

現在実用化されている空気電池は、負極に亜鉛を用いたものであるが、負極としてアルミニウムを用いることにより、理論エネルギー密度が亜鉛空気電池の1300Wh/kgから、6000−8000Wh/kgへと飛躍的に増大する。  The air battery currently in practical use uses zinc as the negative electrode. By using aluminum as the negative electrode, the theoretical energy density jumps from 1300 Wh / kg of the zinc air battery to 6000-8000 Wh / kg. Increase.

アルミニウム空気電池の詳細は、非特許文献1に開示されている。一般的なアルミニウム空気電池は、負極にアルミニウム金属、電解質に液体電解質、正極に空気極を用い、空気極での酸素の還元と金属極での電子放出を伴う金属の溶解とを組み合わせており、空気極およびアルミニウム極ではそれぞれ、数1および数2の反応が生じ、水酸基イオンが液体電解質を移動して、発電を行う。  Details of the aluminum air battery are disclosed in Non-Patent Document 1. A general aluminum air battery uses an aluminum metal for the negative electrode, a liquid electrolyte for the electrolyte, and an air electrode for the positive electrode, which combines oxygen reduction at the air electrode and metal dissolution with electron emission at the metal electrode, In the air electrode and the aluminum electrode, reactions of Formulas 1 and 2 occur, respectively, and hydroxyl ions move through the liquid electrolyte to generate power.

空気極およびアルミニウム極ではそれぞれ、数1および数2の反応が生じ、水酸基イオンが液体電解質を移動して、発電を行う。このとき、負極アルミニウム電極上に副生成物として水酸化アルミニウムが生じ、非流動化し電池放電を阻害してしまうので、容量、電圧がすぐに劣化してしまう。このため、高体積エネルギー密度な電池にもかかわらず、実用化されている例がほとんどない。

Figure 2017092014
Figure 2017092014
In the air electrode and the aluminum electrode, reactions of Formulas 1 and 2 occur, respectively, and hydroxyl ions move through the liquid electrolyte to generate power. At this time, aluminum hydroxide is generated as a by-product on the negative electrode aluminum electrode, which becomes non-fluidized and inhibits battery discharge, so that the capacity and voltage are quickly deteriorated. For this reason, there are almost no examples in practical use in spite of a high volume energy density battery.
Figure 2017092014
Figure 2017092014

特開2012−164636号公報JP 2012-164636 A 特開2012−230892号公報JP 2012-230892 A 特開平07−282859号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-282859 特開2012−015026号公報JP 2012-015026 A

Journal of Power Sources 110(2002)110Journal of Power Sources 110 (2002) 110 Journal of Power Sources 193(2009)895Journal of Power Sources 193 (2009) 895 Corrosion Science 51(2009)658Corrosion Science 51 (2009) 658 Corrosion Science 50(2008)3475Corrosion Science 50 (2008) 3475 Materials and Corrosion 2009,60,No.4Materials and Corrosion 2009, 60, No. 4

金属空気電池は空気を電池内に取り入れなければならないので、従来の金属空気電池の正極で空気(酸素)を、いかに多く取り入れるかによって電池の性能を左右する。またアルミニウム空気電池においては、放電より水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムなどの反応副産物が電極上に蓄積されることにより、電池としての機能が阻害される。特許文献1−3、非特許文献1、2に記載の方法では、負極にアルミニウム合金などを用いたり、特許文献4、非特許文献3,4では電解液に高分子、オキソ酸塩を添加したり、非特許文献5では電解液にアルコール、水混合系を用いることにより、電極での副生成物の産出を抑制する試みを行っているが、十分な効果を得ることは難しい。  Since the metal-air battery must take air into the battery, the performance of the battery depends on how much air (oxygen) is taken in by the positive electrode of the conventional metal-air battery. Further, in an aluminum air battery, reaction byproducts such as aluminum hydroxide and aluminum oxide are accumulated on the electrode from discharge, so that the function as the battery is hindered. In the methods described in Patent Document 1-3 and Non-Patent Documents 1 and 2, an aluminum alloy or the like is used for the negative electrode. In Patent Document 4 and Non-Patent Documents 3 and 4, a polymer or oxo acid salt is added to the electrolyte. In Non-Patent Document 5, an attempt is made to suppress the production of by-products at the electrode by using an alcohol / water mixed system in the electrolyte, but it is difficult to obtain a sufficient effect.

本発明のアルミニウム空気電池は、負極にアルミニウム又は、アルミニウム合金を用い、該負極にポリアニオン性水溶性多糖類をコーティングすることにより、放電生成物の水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムなどの副産物による放電阻害を抑制し、負極の利用率を高め、それによるアルミニウム空気電池の負極による放電障害副産物を抑制することを特徴とする。  The aluminum-air battery of the present invention uses aluminum or an aluminum alloy for the negative electrode, and coats the negative electrode with a polyanionic water-soluble polysaccharide, thereby preventing discharge inhibition by by-products such as aluminum hydroxide and aluminum oxide. It suppresses and raises the utilization factor of a negative electrode, The discharge obstruction byproduct by the negative electrode of the aluminum air battery by it is suppressed, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば正極に空気極を用い、負極にアルミニウム又は、アルミニウム合金を用いたアルミニウム空気電池において、負極を、ポリアニオン性水溶性多糖類で、コーティングすることにより、放電生成物の水酸化アルミニウム、酸化アルミニウムなどの副産物による放電阻害を抑制し、負極の利用率を高めることができる。そのため電池寿命の長いアルミニウム空気電池を提供することができる。  According to the present invention, in an aluminum air battery using an air electrode as a positive electrode and aluminum or an aluminum alloy as a negative electrode, the negative electrode is coated with a polyanionic water-soluble polysaccharide, thereby producing aluminum hydroxide as a discharge product. In addition, it is possible to suppress discharge inhibition by by-products such as aluminum oxide and increase the utilization rate of the negative electrode. Therefore, an aluminum air battery having a long battery life can be provided.

従来のアルミニウム空気電池の模式図(比較例1)Schematic diagram of a conventional aluminum air battery (Comparative Example 1) 本発明のアルミニウム空気電池の一例を示す模式図(実施例1)Schematic diagram showing an example of an aluminum air battery of the present invention (Example 1)

図2は、本発明による実施形態のアルミニウム空気電池の模式図である。アルミニウム又は、アルミニウム合金からなる負極101、201、負極に隣接して設置されたポリアニオン性水溶性多糖類202を介在させた構成となっている。電解液102、203を、空気極103、204の間に挟みこむ構造となっている。  FIG. 2 is a schematic view of an aluminum air battery according to an embodiment of the present invention. It has a configuration in which negative electrodes 101 and 201 made of aluminum or an aluminum alloy, and a polyanionic water-soluble polysaccharide 202 installed adjacent to the negative electrode are interposed. The electrolytic solutions 102 and 203 are sandwiched between the air electrodes 103 and 204.

負極には、アルミニウム又は、アルミニウム合金が挙げられ、アルミニウム合金としては、アルミニウムにLi、Mg、Sn、Zn、In、Mn、Ga、Bi、Feなどをそれぞれ単独でまたは2種以上合金化させたアルミニウム合金が挙げられる。Al−Li、Al−Mg、Al−Sn、Al−Znなどのアルミニウム合金は、高い電池電圧を与えるので特に好ましい。  Examples of the negative electrode include aluminum or an aluminum alloy. As the aluminum alloy, Li, Mg, Sn, Zn, In, Mn, Ga, Bi, Fe, or the like is individually or two or more types alloyed with aluminum. An aluminum alloy is mentioned. Aluminum alloys such as Al—Li, Al—Mg, Al—Sn, and Al—Zn are particularly preferable because they give a high battery voltage.

正極つまり、空気極触媒材料としては、負極で生成した電子を受け取り、酸素を還元する物質であれば何れも用いることができる。該正極には、活性炭、カーボン、カーボンナノチューブなどの炭素材料、La(1−x)AxMnO(0.05<x<0.95;A=Ca,Sr,Ba)で表されるランタンマンガナイトなどのペロブスカイト型複合酸化物、Mn、Mnなどのマンガン低級酸化物、あるいはポリアセチレン、ポリチオフェン類などの伝導性高分子から選ばれる1種以上である電極。As the positive electrode, that is, the air electrode catalyst material, any substance that receives electrons generated at the negative electrode and reduces oxygen can be used. The positive electrode includes activated carbon, carbon, carbon materials such as carbon nanotubes, and lanthanum manganite represented by La (1-x) AxMnO 3 (0.05 <x <0.95; A = Ca, Sr, Ba). An electrode that is at least one selected from perovskite-type composite oxides such as manganese lower oxides such as Mn 2 O 3 and Mn 3 O 4 , or conductive polymers such as polyacetylene and polythiophenes.

(ポリアニオン性水溶性多糖類)
上記電極をコーティングするポリアニオン性水溶性多糖類、詳しくは、アルギン酸塩、さらに詳しく、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、又はアルギン酸アンモニウムである。また、コーティングされた該電極は凍結乾燥されていてもよい。
(Polyanionic water-soluble polysaccharide)
The polyanionic water-soluble polysaccharide for coating the electrode is alginate, more specifically, sodium alginate, potassium alginate, or ammonium alginate. The coated electrode may be freeze-dried.

上記ポリアニオン性の水溶性多糖類の含量は、0.1〜10重量%が好ましく、0.1〜3重量%がより好ましい。また、ゲル組成物を乾燥させた乾燥重量において、ポリアニオン性の水溶性多糖類の含量は、50〜100重量%が好ましく、80〜100重量%が好ましい。  The content of the polyanionic water-soluble polysaccharide is preferably 0.1 to 10% by weight, and more preferably 0.1 to 3% by weight. Further, in the dry weight obtained by drying the gel composition, the content of the polyanionic water-soluble polysaccharide is preferably 50 to 100% by weight, more preferably 80 to 100% by weight.

上記アルギン酸塩のゲル化促進にカルシウムイオンを添加することもできる。  Calcium ions can also be added to promote the gelation of the alginate.

(電極の製造方法)
本発明の電極の製造方法は、正極に接続した導電体を、ポリアニオン性水溶性多糖類を含む溶液に浸漬させ、電気分解することにより、正極に接続した導電体にポリアニオン性水溶性多糖類を堆積させる。なお、堆積したポリアニオン性水溶性多糖類は、イオン結合及び水素結合によりゲル化している。また、カルシウムイオンを添加してゲル化を促進してもよい。
(Method for manufacturing electrode)
In the method for producing an electrode of the present invention, a conductive material connected to a positive electrode is immersed in a solution containing a polyanionic water-soluble polysaccharide and electrolyzed, whereby the polyanionic water-soluble polysaccharide is added to the conductive material connected to the positive electrode. Deposit. The deposited polyanionic water-soluble polysaccharide is gelled by ionic bonds and hydrogen bonds. Further, gelation may be promoted by adding calcium ions.

電気分解の電解時間が長くなることにより、ポリアニオン性水溶性多糖類の堆積量が増加するため、目的の堆積量を得るために電解時間を適宜調整することができる。例えば、通常10秒〜60分であり、好ましくは60秒〜10分である。  Since the electrolysis time for electrolysis increases, the amount of polyanionic water-soluble polysaccharide deposited increases, so that the electrolysis time can be appropriately adjusted in order to obtain the desired amount of deposition. For example, it is usually 10 seconds to 60 minutes, preferably 60 seconds to 10 minutes.

また、電気分解の電流密度が大きくなることにより、ポリアニオン性水溶性多糖類の堆積量が増加するため、目的の堆積量を得るために電流密度を適宜調製することができる。例えば、通常0.1〜100mA/cmであり、好ましくは0.1〜20mA/cmである。ポリアニオン性水溶性多糖類堆積物の厚さとしては、好ましくは0.05mm〜5cm、より好ましくは0.1mm〜1cm、さらに最も好ましくは、0.2mm〜5mmである。Moreover, since the deposition amount of the polyanionic water-soluble polysaccharide is increased by increasing the current density of electrolysis, the current density can be appropriately adjusted in order to obtain the target deposition amount. For example, it is 0.1-100 mA / cm < 2 > normally, Preferably it is 0.1-20 mA / cm < 2 >. The thickness of the polyanionic water-soluble polysaccharide deposit is preferably 0.05 mm to 5 cm, more preferably 0.1 mm to 1 cm, and most preferably 0.2 mm to 5 mm.

電解液は、中性、アルカリ性のいずれでも用いることができ、例えば塩化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、過酸化水素、塩化マグネシウム水溶液、海水、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液などが挙げられるが、これに限定されずイオン伝導性があれば用いることができる。また、これにポリマー、保湿ポリマー、水ガラスなどを添加することも可能である。さらに有機溶媒、イオン液体を電解液として用いても良い。  The electrolyte may be neutral or alkaline, and examples include sodium chloride aqueous solution, sodium hydrogen carbonate aqueous solution, hydrogen peroxide, magnesium chloride aqueous solution, seawater, sodium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution and the like. However, the present invention is not limited to this, and any ion conductivity can be used. Moreover, it is also possible to add a polymer, a moisturizing polymer, water glass, etc. to this. Further, an organic solvent or an ionic liquid may be used as the electrolytic solution.

(比較例1)
図1に断面の構造の模式図を示すアルミニウム空気電池を組み立てた。試験電池の構成は以下の通りである。
(Comparative Example 1)
An aluminum-air battery whose schematic cross-sectional view is shown in FIG. 1 was assembled. The configuration of the test battery is as follows.

<電池の構成>
負極: 金属アルミニウム板
厚さ1mmの市販の金属アルミニウム板を25mmX35mmに加工して用いた。
電解液: 2mol/NaCl水溶液。
空気極: 酸化マンガン+活性炭+ニッケルメッシュ
ここで空気極は、市販の酸化マンガンと活性炭とポリテトラフルオロエチレン(テフロン)を重量比4:4:1で秤量し、エタノールを溶媒として十分に混合した後、テフロン樹脂製のシートに集電体となるニッケルメッシュとともに塗布し、120℃、1hで乾燥した後、φ15mmに加工したものを用いた。
上記負極を内径25mm、長さ15mmのフッ素樹脂金型の片側にはめ込み、負極を筒底としてフッ素樹脂金型に上記電解液を3.0ml注入し、気泡が入らないように上記空気極で密栓し、アルミニウム空気電池を構成した。
<Battery configuration>
Negative electrode: A commercially available metal aluminum plate having a thickness of 1 mm was used after being processed into 25 mm × 35 mm.
Electrolytic solution: 2 mol / NaCl aqueous solution.
Air electrode: Manganese oxide + activated carbon + nickel mesh Here, the air electrode weighed commercially available manganese oxide, activated carbon and polytetrafluoroethylene (Teflon) at a weight ratio of 4: 4: 1, and mixed thoroughly using ethanol as a solvent. Thereafter, a sheet made of Teflon resin was applied together with a nickel mesh serving as a current collector, dried at 120 ° C. for 1 h, and then processed into φ15 mm.
The negative electrode is fitted into one side of a fluororesin mold having an inner diameter of 25 mm and a length of 15 mm, and 3.0 ml of the electrolytic solution is injected into the fluororesin mold with the negative electrode serving as the bottom of the cylinder, and sealed with the air electrode so that no air bubbles enter. An aluminum air battery was constructed.

(実施例1)
図2に断面の構造の模式図を示すアルミニウム空気電池を組み立てた。試験電池の構成は以下の通りである。
Example 1
An aluminum-air battery whose schematic cross-sectional view is shown in FIG. 2 was assembled. The configuration of the test battery is as follows.

<電池の構成>
ポリアニオン性水溶性多糖類:1%アルギン酸ナトリウム水溶液を使用。
負極:アルギン酸ナトリウム(和光純薬工業株式会社製、粘度80〜120mPa・s)を精製水に溶解させ、1%の水溶液を調製した。次に、ポリスチレン製の容器に、調製したアルギン酸ナトリウム水溶液20mLを加えた。電気分解をするために、陽極、陰極に比較例1と同様の金属アルミニウム板をセットした。電極間距離は10mmとし、電源には直流安定化電源(アテックス株式会社製、ACHK305D)を用いた。電流密度を、2.0mA/cmに設定し、それぞれ120秒間通電した。通電後の酸素の気泡を含有したアルギン酸が堆積した陽極の方の電極を、水で洗浄し、負極を完成させた。
電解液:比較例1と同様のものを用いた。
空気極:比較例1と同様のものを用いた。
上記負極を内径25mm、長さ15mmのフッ素樹脂金型の片側にはめ込み、負極を筒底としてフッ素樹脂金型に上記電解液を3.0ml注入し、気泡が入らないように上記空気極で密栓し、アルミニウム空気電池を構成した。
<Battery configuration>
Polyanionic water-soluble polysaccharide: 1% sodium alginate aqueous solution is used.
Negative electrode: Sodium alginate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., viscosity 80 to 120 mPa · s) was dissolved in purified water to prepare a 1% aqueous solution. Next, 20 mL of the prepared sodium alginate aqueous solution was added to a polystyrene container. In order to perform electrolysis, the same metal aluminum plate as Comparative Example 1 was set on the anode and the cathode. The distance between the electrodes was 10 mm, and a DC stabilized power supply (ACHEX 305D, manufactured by ATEX Co., Ltd.) was used as the power supply. The current density was set to 2.0 mA / cm 2 and each was energized for 120 seconds. The anode-side electrode on which alginic acid containing oxygen bubbles after energization was deposited was washed with water to complete the anode.
Electrolytic solution: The same one as in Comparative Example 1 was used.
Air electrode: The same one as in Comparative Example 1 was used.
The negative electrode is fitted into one side of a fluororesin mold having an inner diameter of 25 mm and a length of 15 mm, and 3.0 ml of the electrolytic solution is injected into the fluororesin mold with the negative electrode serving as the bottom of the cylinder, and sealed with the air electrode so that no air bubbles enter. An aluminum air battery was constructed.

(評価1)
実施例1と比較例1で得られたアルミニウム空気電池を5mA/cmの電流密度で放電させ、初期電圧の0.3倍を放電終了電圧として放電時間を比較した。その結果を、比較例1の放電時間を1とした相対値として表1に示す。
(Evaluation 1)
The aluminum air batteries obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were discharged at a current density of 5 mA / cm 2 , and the discharge times were compared using 0.3 times the initial voltage as the discharge end voltage. The results are shown in Table 1 as relative values with the discharge time of Comparative Example 1 as 1.

表1より、実施例1のアルミニウム空気電池は、比較例1のアルミニウム空気電池に対して明らかに放電時間が長い。負極と電解液、電解液と正極(空気極)の間にあるアルギン酸が、水酸化アルミニウムなどの反応副産物の付着を妨げ、またアルギン酸塩の中に捕らわれた酸素が、存在する構造のため、酸素の取り込みに不便しないことによって、アルミニウム空気電池の長寿命化に効果があることがわかった。

Figure 2017092014
From Table 1, the discharge time of the aluminum air battery of Example 1 is clearly longer than that of the aluminum air battery of Comparative Example 1. Alginic acid between the negative electrode and the electrolytic solution, and between the electrolytic solution and the positive electrode (air electrode) prevents the adhesion of reaction byproducts such as aluminum hydroxide, and oxygen trapped in the alginate exists in the structure. It has been found that there is an effect on extending the life of the aluminum-air battery by not inconveniencing the incorporation of the battery.
Figure 2017092014

(評価2)
実施例1と比較例1で得られたアルミニウム空気電池を±5mA/cmの電流密度で充放電させ、初期電圧の0.1倍を充放電終了電圧として充放電時間を比較した。その結果を表2に示す。
(Evaluation 2)
The aluminum air batteries obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were charged / discharged at a current density of ± 5 mA / cm 2 , and the charge / discharge time was compared using 0.1 times the initial voltage as the charge / discharge end voltage. The results are shown in Table 2.

表2より、実施例は比較例のアルミニウム空気電池に対して明らかに充放電時間が長い。アルミニウム空気電池の長寿命化に効果があることがわかった。

Figure 2017092014
From Table 2, the examples clearly have longer charge / discharge times than the comparative aluminum air battery. It was found that it was effective in extending the life of the aluminum air battery.
Figure 2017092014

本発明によれば、負極として用いた金属や合金の利用率を高め、かつ全ての種類の金属空気電池の最大の問題点である放電生成物による放電阻害を防ぐことによって、電池を長寿命化することができる。電池寿命の長いアルミニウム空気電池、アルミニウム空気電池を安価に提供することができる。このため、ポータブル機器の動作時間向上が可能となり、電気自動車、携帯機器、ロボット等に好適に用いることができる。  According to the present invention, the utilization rate of the metal or alloy used as the negative electrode is increased, and the longevity of the battery is extended by preventing discharge inhibition due to the discharge product, which is the biggest problem of all types of metal-air batteries. can do. An aluminum air battery and an aluminum air battery having a long battery life can be provided at low cost. For this reason, the operation time of the portable device can be improved, and it can be suitably used for an electric vehicle, a portable device, a robot, and the like.

101 負極
102 電解液
103 正極(空気極)
201 負極
202 アルギン酸膜
203 電解液
204 正極(空気極)
101 Negative electrode 102 Electrolyte 103 Positive electrode (air electrode)
201 Negative electrode 202 Alginic acid film 203 Electrolytic solution 204 Positive electrode (air electrode)

Claims (4)

負極及び、正極(空気極)が、電解槽内に配置された一室型電池であって、
(1)負極として、アルミニウム又は、アルミニウム合金の導電体を、ポリアニオン性水溶性多糖類を含む溶液を浸漬させ、電気分解することによって、正極に接続したアルミニウム又は、アルミニウム合金の導電体に、ポリアニオン性水溶性多糖類が堆積した、負極電極からなり、
(2)正極(空気極)として、活性炭、カーボン、カーボンナノチューブなどの炭素材料、La(1−x)AxMnO(0.05<x<0.95;A=Ca,Sr,Ba)で表されるランタンマンガナイトなどのペロブスカイト型複合酸化物、Mn、Mnなどのマンガン低級酸化物、あるいはポリアセチレン、ポリチオフェン類などの伝導性高分子から選ばれる1種以上である、正極からなり、
(3)電解液からなる、
アルミニウム空気電池。
A negative electrode and a positive electrode (air electrode) are one-chamber batteries arranged in an electrolytic cell,
(1) As a negative electrode, aluminum or an aluminum alloy conductor is immersed in a solution containing a polyanionic water-soluble polysaccharide and electrolyzed, whereby the aluminum or aluminum alloy conductor connected to the positive electrode is converted into a polyanion. Consisting of a negative electrode on which water-soluble polysaccharides are deposited,
(2) As a positive electrode (air electrode), activated carbon, carbon, carbon materials such as carbon nanotubes, La (1-x) AxMnO 3 (0.05 <x <0.95; A = Ca, Sr, Ba) A positive electrode which is at least one selected from perovskite complex oxides such as lanthanum manganite, manganese lower oxides such as Mn 2 O 3 and Mn 3 O 4 , or conductive polymers such as polyacetylene and polythiophenes Consists of
(3) consisting of electrolyte solution,
Aluminum air battery.
前記ポリアニオン性の水溶性多糖類が、アルギン酸塩である、アルミニウム空気電池。  The aluminum air battery, wherein the polyanionic water-soluble polysaccharide is an alginate. 前記アルギン酸塩が、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸カリウム、又はアルギン酸アンモニウムである、アルミニウム空気電池。  An aluminum air battery, wherein the alginate is sodium alginate, potassium alginate, or ammonium alginate. 請求項1の電解液は、塩化ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウム水溶液、過酸化水素、塩化マグネシウム水溶液、海水、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液からなる群から選ばれる少なくとも1つである、アルミニウム空気電池。  The electrolytic solution according to claim 1 is at least one selected from the group consisting of an aqueous solution of sodium chloride, an aqueous solution of sodium bicarbonate, hydrogen peroxide, an aqueous solution of magnesium chloride, seawater, an aqueous solution of sodium hydroxide, and an aqueous solution of potassium hydroxide. battery.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022225067A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 光廣 佐想 Separator comprising dipole electric double layer, and ion conductive battery using same as separator
WO2023033070A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-09 クロステクノロジーラボ株式会社 Cathode electrode formed of copper or copper alloy

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022225067A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 光廣 佐想 Separator comprising dipole electric double layer, and ion conductive battery using same as separator
WO2022225066A1 (en) * 2021-04-23 2022-10-27 光廣 佐想 Air electrode having hydrogen peroxide-containing electric double layer, and metal-air battery using same
WO2023033070A1 (en) * 2021-09-01 2023-03-09 クロステクノロジーラボ株式会社 Cathode electrode formed of copper or copper alloy

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