JP3054684B2 - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
- Publication number
- JP3054684B2 JP3054684B2 JP9056132A JP5613297A JP3054684B2 JP 3054684 B2 JP3054684 B2 JP 3054684B2 JP 9056132 A JP9056132 A JP 9056132A JP 5613297 A JP5613297 A JP 5613297A JP 3054684 B2 JP3054684 B2 JP 3054684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- metal
- aluminum
- alloy
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電時のアノード
と放電時のカソードと前記アノードと前記カソードとの
間の固体電解質とからなる二次電池に関する。
と放電時のカソードと前記アノードと前記カソードとの
間の固体電解質とからなる二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電池としてはリチウム電池が
最も広く用いられており、リチウム電池の電解質として
は、液体または固体の種々のリチウム電解質が提案され
ている。
最も広く用いられており、リチウム電池の電解質として
は、液体または固体の種々のリチウム電解質が提案され
ている。
【０００３】例えば、特開平８−３２１２９９号公報に
は固体電解質としてポリエチレンオキサイド系、ポリオ
ルガノシロキサン鎖およびポリオキシアルキレン鎖の少
なくとも一種以上を含む高分子化合物などの高分子電解
質；Ｌｉ2 Ｓ−ＳｉＳ2 ，Ｌｉ2 Ｓ−ＧｅＳ2 ，Ｌｉ2
Ｓ−Ｐ2 Ｓ5 ，Ｌｉ2 Ｓ−Ｂ2 Ｓ2 などの硫化物系また
はＬｉ2 Ｓ−ＳｉＳ2 −Ｌｉ2 ＳＯ4 などの硫化物を含
む無機化合物系電解質、また、高分子に非水電解液を保
持させた、いわゆるゲルタイプのものが記載されてい
る。
は固体電解質としてポリエチレンオキサイド系、ポリオ
ルガノシロキサン鎖およびポリオキシアルキレン鎖の少
なくとも一種以上を含む高分子化合物などの高分子電解
質；Ｌｉ2 Ｓ−ＳｉＳ2 ，Ｌｉ2 Ｓ−ＧｅＳ2 ，Ｌｉ2
Ｓ−Ｐ2 Ｓ5 ，Ｌｉ2 Ｓ−Ｂ2 Ｓ2 などの硫化物系また
はＬｉ2 Ｓ−ＳｉＳ2 −Ｌｉ2 ＳＯ4 などの硫化物を含
む無機化合物系電解質、また、高分子に非水電解液を保
持させた、いわゆるゲルタイプのものが記載されてい
る。
【０００４】また、アルミニウムは地殻部での存在割合
が全元素中三番目に多く、産業分野でも鉄に次いで二番
目に多く用いられている資源的にも豊富な金属であるた
め、アルミニウムを電池中の水溶液系の電解質の可動種
として用いる試みがなされているが、アルミニウム電極
表面に不動態皮膜が形成されたり、放電中に水素が発生
したりする。その上、放電により生成した生成物が電解
質水溶液中に溶解し、再充電が不可能になる等水溶液系
では多くの難題を抱えている。
が全元素中三番目に多く、産業分野でも鉄に次いで二番
目に多く用いられている資源的にも豊富な金属であるた
め、アルミニウムを電池中の水溶液系の電解質の可動種
として用いる試みがなされているが、アルミニウム電極
表面に不動態皮膜が形成されたり、放電中に水素が発生
したりする。その上、放電により生成した生成物が電解
質水溶液中に溶解し、再充電が不可能になる等水溶液系
では多くの難題を抱えている。
【０００５】このような水溶液系に代えて非水溶融塩の
電解質を用いる試みもなされてはいるが、この系では必
ずアルミニウムの溶融塩が必要であり、その塩として主
に塩化アルミニウムが用いられている。
電解質を用いる試みもなされてはいるが、この系では必
ずアルミニウムの溶融塩が必要であり、その塩として主
に塩化アルミニウムが用いられている。
【０００６】かかる塩化アルミニウムを含有する溶融塩
は、水分が存在すると塩化水素を発生し、また、充電過
程でも塩素ガスを発生する恐れがあり、溶融塩自体を用
いない電池構成が期待されている。
は、水分が存在すると塩化水素を発生し、また、充電過
程でも塩素ガスを発生する恐れがあり、溶融塩自体を用
いない電池構成が期待されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の一
次電池、二次電池等の実用電池には、必ず溶媒が用いら
れているため、液の漏洩や温度の昇降により、溶液の膨
張、固化が生じ、その特性が大きく損なわれ、繰り返し
使用に対する耐久性も短くなってしまっている。
次電池、二次電池等の実用電池には、必ず溶媒が用いら
れているため、液の漏洩や温度の昇降により、溶液の膨
張、固化が生じ、その特性が大きく損なわれ、繰り返し
使用に対する耐久性も短くなってしまっている。
【０００８】従って、本発明の目的は、上記問題を解決
し、幅広い温度で使用でき、液漏れ問題を生ずることな
く、繰り返し使用に対する耐久性に優れた高エネルギー
密度化が容易である、新規な二次電池を提供するにあ
る。
し、幅広い温度で使用でき、液漏れ問題を生ずることな
く、繰り返し使用に対する耐久性に優れた高エネルギー
密度化が容易である、新規な二次電池を提供するにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するため、鋭意研究した結果、三価の金属イオン
が固体中を伝導する固体電解質を電解質材料に用い、二
次電池の構成自体を全固体化とすることにより、従来の
二次電池では必ず懸念課題であった液漏れ、二次電池の
耐久性を大幅に改善し、これまでにない高エネルギータ
イプの高性能二次電池を実現できることを見い出し、本
発明を達成するに至った。
を解決するため、鋭意研究した結果、三価の金属イオン
が固体中を伝導する固体電解質を電解質材料に用い、二
次電池の構成自体を全固体化とすることにより、従来の
二次電池では必ず懸念課題であった液漏れ、二次電池の
耐久性を大幅に改善し、これまでにない高エネルギータ
イプの高性能二次電池を実現できることを見い出し、本
発明を達成するに至った。
【００１０】即ち、本発明は、アノードとカソードと前
記アノードと前記カソードとの間の固体電解質とからな
る二次電池であって、前記固体電解質が、三価金属イオ
ンを含有する六価金属酸塩からなり、前記固体電解質の
可動イオン種が前記三価金属イオンであり、前記三価金
属イオンが、アルミニウム、ガリウム又はインジウムの
イオンであり、前記アノードがアルミニウム、ガリウム
又はインジウムの単体金属又はアノード用合金からな
り、前記アノード用合金が、アルミニウム、ガリウム又
はインジウムと、前記固体電解質と化学的に不活性なア
ノード用母体金属とからなり、前記カソードが、アルミ
ニウム、ガリウム又はインジウムと、前記固体電解質と
化学的に不活性なカソード用母体金属との合金からな
り、前記三価金属イオンがアルミニウムイオンであると
き、前記アノードが、アルミニウムの単体金属、又はア
ルミニウムと前記アノード用母体金属とからなる前記ア
ノード用合金であり、前記カソードがアルミニウムと前
記カソード用母体金属との合金であり、前記三価金属イ
オンがガリウムイオンであるとき、前記アノードが、ガ
リウムの単体金属、又はガリウムと前記アノード用母体
金属とからなる前記アノード用合金であり、前記カソー
ドがガリウムと前記カソード用母体金属との合金であ
り、前記三価金属イオンがインジウムイオンであると
き、前記アノードが、インジウムの単体金属、又はイン
ジウムと前記アノード用母体金属とからなる前記アノー
ド用合金であり、前記カソードがインジウムと前記カソ
ード用母体金属との合金であり、前記二次電池の充電時
に、前記アノード中のアルミニウム、ガリウム又はイン
ジウムの割合が、前記カソード中のアルミニウム、ガリ
ウム又はインジウムの割合よりも多くなり、前記二次電
池の放電時に、前記三価金属イオンが前記アノードから
前記固体電解質中に放出され、前記三価金属イオンが前
記カソードに取り込まれることを特徴とする。
記アノードと前記カソードとの間の固体電解質とからな
る二次電池であって、前記固体電解質が、三価金属イオ
ンを含有する六価金属酸塩からなり、前記固体電解質の
可動イオン種が前記三価金属イオンであり、前記三価金
属イオンが、アルミニウム、ガリウム又はインジウムの
イオンであり、前記アノードがアルミニウム、ガリウム
又はインジウムの単体金属又はアノード用合金からな
り、前記アノード用合金が、アルミニウム、ガリウム又
はインジウムと、前記固体電解質と化学的に不活性なア
ノード用母体金属とからなり、前記カソードが、アルミ
ニウム、ガリウム又はインジウムと、前記固体電解質と
化学的に不活性なカソード用母体金属との合金からな
り、前記三価金属イオンがアルミニウムイオンであると
き、前記アノードが、アルミニウムの単体金属、又はア
ルミニウムと前記アノード用母体金属とからなる前記ア
ノード用合金であり、前記カソードがアルミニウムと前
記カソード用母体金属との合金であり、前記三価金属イ
オンがガリウムイオンであるとき、前記アノードが、ガ
リウムの単体金属、又はガリウムと前記アノード用母体
金属とからなる前記アノード用合金であり、前記カソー
ドがガリウムと前記カソード用母体金属との合金であ
り、前記三価金属イオンがインジウムイオンであると
き、前記アノードが、インジウムの単体金属、又はイン
ジウムと前記アノード用母体金属とからなる前記アノー
ド用合金であり、前記カソードがインジウムと前記カソ
ード用母体金属との合金であり、前記二次電池の充電時
に、前記アノード中のアルミニウム、ガリウム又はイン
ジウムの割合が、前記カソード中のアルミニウム、ガリ
ウム又はインジウムの割合よりも多くなり、前記二次電
池の放電時に、前記三価金属イオンが前記アノードから
前記固体電解質中に放出され、前記三価金属イオンが前
記カソードに取り込まれることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の二次電池は、完全固体型
の固体電解質を用いる二次電池であり、アノード、固体
電解質、カソードは全て固体のものであり、本発明の二
次電池には、一切液状物が含まれない。
の固体電解質を用いる二次電池であり、アノード、固体
電解質、カソードは全て固体のものであり、本発明の二
次電池には、一切液状物が含まれない。
【００１２】従来の電池における溶媒が液体状態である
ことにより、溶媒が気化したり、または、固化する温度
では電池を使用することができず、使用可能温度範囲が
狭くなっていた。一方、本発明の二次電池では、形状が
固体のみであるため、固体の形態を保持する高温まで昇
温でき、例えば、固体電解質がアルミニウムのタングス
テン酸塩の場合は、約１２２０℃まで使用できる。
ことにより、溶媒が気化したり、または、固化する温度
では電池を使用することができず、使用可能温度範囲が
狭くなっていた。一方、本発明の二次電池では、形状が
固体のみであるため、固体の形態を保持する高温まで昇
温でき、例えば、固体電解質がアルミニウムのタングス
テン酸塩の場合は、約１２２０℃まで使用できる。
【００１３】また、液体−固体間と固体−固体間状態で
の物質間の化学反応性を比較した場合、前者の方が明ら
かに反応性が高く、即ち、前者は後者よりも反応により
電池内部材料が劣化しやすく、全固体化が耐久性の向上
に大きく貢献する。
の物質間の化学反応性を比較した場合、前者の方が明ら
かに反応性が高く、即ち、前者は後者よりも反応により
電池内部材料が劣化しやすく、全固体化が耐久性の向上
に大きく貢献する。
【００１４】本発明にかかる固体電解質中の可動種に
は、アルミニウム、ガリウム又はインジウムのイオンが
用いられる。
は、アルミニウム、ガリウム又はインジウムのイオンが
用いられる。
【００１５】このように、本発明では、三価の金属イオ
ンを用いて、これを伝導させることにより、従来の二次
電池と比べて、例えば、一価のイオンと比較すると、１
つのイオンで３倍の電気量を輸送でき、高エネルギー密
度化を容易に図ることができる。
ンを用いて、これを伝導させることにより、従来の二次
電池と比べて、例えば、一価のイオンと比較すると、１
つのイオンで３倍の電気量を輸送でき、高エネルギー密
度化を容易に図ることができる。
【００１６】該三価の金属イオンが含まれる固体電解質
には、三価金属イオンを含有する六価金属酸塩が用いら
れる。六価金属酸としては、例えば、タングステン酸、
モリブデン酸がある。また、前記六価金属酸塩は、単独
でも二種以上組み合わせても用いることができる。
には、三価金属イオンを含有する六価金属酸塩が用いら
れる。六価金属酸としては、例えば、タングステン酸、
モリブデン酸がある。また、前記六価金属酸塩は、単独
でも二種以上組み合わせても用いることができる。
【００１７】固体電解質として六価の金属酸塩を用いる
と、六価の金属の方が三価の金属よりも酸素との結合が
強いため、固体電解質中の可動種として三価金属イオン
が移動し易くなる。この意味において、本発明では、固
体電解質の好適例として六価金属酸塩を挙げたが、可動
種としての三価金属イオンより、価数が高い金属であれ
ば、前記金属酸として用いることができることは当然で
ある。
と、六価の金属の方が三価の金属よりも酸素との結合が
強いため、固体電解質中の可動種として三価金属イオン
が移動し易くなる。この意味において、本発明では、固
体電解質の好適例として六価金属酸塩を挙げたが、可動
種としての三価金属イオンより、価数が高い金属であれ
ば、前記金属酸として用いることができることは当然で
ある。
【００１８】また、本発明の二次電池に用いられるアノ
ード及びカソードは、固体電解質と化学的に不活性で、
かつ可動種に用いる三価金属イオンの金属と同じ種類の
金属を含有する。例えば、Ａｌ，Ｓｂ，Ａｌ−Ｐｔ，Ａ
ｌ−Ａｕ，Ａｌ−Ｐｄ，Ｉｎ−Ｐｔ，Ａｌ−Ｖ2 Ｏ5 等
の、アルミニウム、ガリウム又はインジウムの単体金
属、当該金属と白金、パラジウム又は金との合金、及び
当該金属を含む層間化合物が使用できる。
ード及びカソードは、固体電解質と化学的に不活性で、
かつ可動種に用いる三価金属イオンの金属と同じ種類の
金属を含有する。例えば、Ａｌ，Ｓｂ，Ａｌ−Ｐｔ，Ａ
ｌ−Ａｕ，Ａｌ−Ｐｄ，Ｉｎ−Ｐｔ，Ａｌ−Ｖ2 Ｏ5 等
の、アルミニウム、ガリウム又はインジウムの単体金
属、当該金属と白金、パラジウム又は金との合金、及び
当該金属を含む層間化合物が使用できる。
【００１９】電池として放電する場合、Ａｌ等の三価金
属イオンの金属の含量が多い合金がアノード、Ａｌ等の
三価金属イオンの金属の含量が少ない合金がカソードに
相当する。充電時においては、この逆である。例えば、
三価金属イオンがアルミニウムイオンの場合、放電の時
には、アノードの極端な例は、合金ではなく、Ａｌ金属
になり、一方、最もＡｌ含量が少ないＡｌ−Ｐｔ合金の
組成は、ＡｌＰｔ3 となる。
属イオンの金属の含量が多い合金がアノード、Ａｌ等の
三価金属イオンの金属の含量が少ない合金がカソードに
相当する。充電時においては、この逆である。例えば、
三価金属イオンがアルミニウムイオンの場合、放電の時
には、アノードの極端な例は、合金ではなく、Ａｌ金属
になり、一方、最もＡｌ含量が少ないＡｌ−Ｐｔ合金の
組成は、ＡｌＰｔ3 となる。
【００２０】アノードをＸa Ｙb 、カソードをＸc Ｙd
で表わすと (式中Ｘは可動種としての三価金属イオンの
金属と同種の金属元素、Ｙは前記三価金属イオンと不活
性な金属元素を示す）、ａ，ｂ，ｃ，ｄの関係は、導電
性を考慮して、ａ＋ｂ＝ｃ＋ｄ＝１００（ａ〜ｄは原子
％を示す）、ａ＞ｃ，ｄ＞ｂ≧０で示される。
で表わすと (式中Ｘは可動種としての三価金属イオンの
金属と同種の金属元素、Ｙは前記三価金属イオンと不活
性な金属元素を示す）、ａ，ｂ，ｃ，ｄの関係は、導電
性を考慮して、ａ＋ｂ＝ｃ＋ｄ＝１００（ａ〜ｄは原子
％を示す）、ａ＞ｃ，ｄ＞ｂ≧０で示される。
【００２１】以下に、本発明の二次電池の好適な製造例
について、タングステン酸アルミニウムを固体電解質と
して用いる場合を例に挙げて説明するが、これに限定さ
れるものではない。アルミニウムアルコキシドまたは水
酸化アルミニウムと酸化タングステンとを化学両論比で
混合し、空気中、１０００〜１２００℃で１０〜２０時
間加熱することによりタングステン酸アルミニウムを
得、次いでこれをペレットに成型し、１０００〜１２２
０℃の温度で焼結することにより固体電解質としてのタ
ングステン酸アルミニウムを得る。一方、アノード及び
カソードとしてのＡｌ−Ｐｔ合金は、所定量の各金属の
塊をアーク溶解することにより得られるが、この際、均
質な合金塊とするため、アーク溶解を数回繰り返す。ア
ノードとしての金属合金、カソードとしての金属合金と
の間に、得られた上記固体電解質を挟み、空気中、加熱
することにより、本発明の固体型で充電、放電が可能な
充電式（二次電池）電池が得られる。次いでアノード、
カソード部位に導線を取り付け、使用温度に該電池を加
熱することにより起電力を発生することができる。
について、タングステン酸アルミニウムを固体電解質と
して用いる場合を例に挙げて説明するが、これに限定さ
れるものではない。アルミニウムアルコキシドまたは水
酸化アルミニウムと酸化タングステンとを化学両論比で
混合し、空気中、１０００〜１２００℃で１０〜２０時
間加熱することによりタングステン酸アルミニウムを
得、次いでこれをペレットに成型し、１０００〜１２２
０℃の温度で焼結することにより固体電解質としてのタ
ングステン酸アルミニウムを得る。一方、アノード及び
カソードとしてのＡｌ−Ｐｔ合金は、所定量の各金属の
塊をアーク溶解することにより得られるが、この際、均
質な合金塊とするため、アーク溶解を数回繰り返す。ア
ノードとしての金属合金、カソードとしての金属合金と
の間に、得られた上記固体電解質を挟み、空気中、加熱
することにより、本発明の固体型で充電、放電が可能な
充電式（二次電池）電池が得られる。次いでアノード、
カソード部位に導線を取り付け、使用温度に該電池を加
熱することにより起電力を発生することができる。
【００２２】本発明の二次電池の形状は特に限定され
ず、ペーパー型、コイン型、円筒型、角型等のいずれで
あってもよい。
ず、ペーパー型、コイン型、円筒型、角型等のいずれで
あってもよい。
【００２３】
【実施例】本発明を以下の実施例により説明する。実施例１ アルミニウムアルコキシド、または、水酸化アルミニウ
ムと酸化タングステンを化学両論比で混合し、空気中、
１０００℃、１２時間加熱した後、ペレットに成型し、
１２２０℃の温度で焼結することにより、タングステン
酸アルミニウム化合物を固体電解質として得た。またア
ノードにはＡｌ55Ｐｔ45合金（数字は原子％を示す）
を、カソードにはＡｌ35Ｐｔ65合金（数字は原子％を示
す）を用いて、本発明の二次電池を構成した。該二次電
池の構成を図１に示す。
ムと酸化タングステンを化学両論比で混合し、空気中、
１０００℃、１２時間加熱した後、ペレットに成型し、
１２２０℃の温度で焼結することにより、タングステン
酸アルミニウム化合物を固体電解質として得た。またア
ノードにはＡｌ55Ｐｔ45合金（数字は原子％を示す）
を、カソードにはＡｌ35Ｐｔ65合金（数字は原子％を示
す）を用いて、本発明の二次電池を構成した。該二次電
池の構成を図１に示す。
【００２４】実施例２ カソードには、Ａｌ42Ｐｔ58（数字は原子％を示す）合
金を用いた以外は、実施例１と同様にして二次電池を得
た。
金を用いた以外は、実施例１と同様にして二次電池を得
た。
【００２５】実施例３ カソードにＡｌ55Ｐｔ45（数字は原子％を示す）合金を
用いた以外は、実施例１と同様にして二次電池を得た。
用いた以外は、実施例１と同様にして二次電池を得た。
【００２６】〔試験例〕 上記実施例１〜３で得られた二次電池の起電力を４００
℃で測定し、その結果を図２に示す。但しＡｌ35Ｐｔ65
／Ａｌ2 （ＷＯ4)3 ／Ａｌ55Ｐｔ45（実施例１）を
（●）、Ａｌ42Ｐｔ58／Ａｌ2 （ＷＯ4)3 ／Ａｌ55Ｐｔ
45（実施例２）を（▲）、Ａｌ55Ｐｔ45／Ａｌ2 （ＷＯ
4)3 ／Ａｌ55Ｐｔ45（実施例３）を（■）で表わす。
℃で測定し、その結果を図２に示す。但しＡｌ35Ｐｔ65
／Ａｌ2 （ＷＯ4)3 ／Ａｌ55Ｐｔ45（実施例１）を
（●）、Ａｌ42Ｐｔ58／Ａｌ2 （ＷＯ4)3 ／Ａｌ55Ｐｔ
45（実施例２）を（▲）、Ａｌ55Ｐｔ45／Ａｌ2 （ＷＯ
4)3 ／Ａｌ55Ｐｔ45（実施例３）を（■）で表わす。
【００２７】カソード合金中のアルミニウム活量比の増
大とともに、生成起電力は増加しており、電極間に挟ん
だタングステン酸アルミニウム化合物が、二次電池の電
解質として、かつ、固体の形態で二次電池を構成してい
ることがわかる。従って、電極材料を代えることによ
り、種々の二次電池が形成できる。
大とともに、生成起電力は増加しており、電極間に挟ん
だタングステン酸アルミニウム化合物が、二次電池の電
解質として、かつ、固体の形態で二次電池を構成してい
ることがわかる。従って、電極材料を代えることによ
り、種々の二次電池が形成できる。
【００２８】また、アルミニウムの代わりに、ガリウ
ム、インジウム、タリウム、アンチモン及びビスマスか
らなる群より選ばれる少なくとも１種を用いて得た二次
電池についても、アルミニウムの場合と同様の傾向の起
電力が生じた。
ム、インジウム、タリウム、アンチモン及びビスマスか
らなる群より選ばれる少なくとも１種を用いて得た二次
電池についても、アルミニウムの場合と同様の傾向の起
電力が生じた。
【００２９】
【発明の効果】本発明の二次電池は、三価金属イオンで
あるアルミニウムイオン、ガリウムイオン又はインジウ
ムイオンを伝導種として含有する六価金属酸塩からなる
固体電解質を、所定のアルミニウム、ガリウム又はイン
ジウムから形成されるアノード及びカソードに挟むこと
により、水溶液系、非水溶融塩系で見られる様な液の漏
洩、狭い範囲での使用温度等の制約条件がなく、使用に
対する耐久性も良好で、極めて高いエネルギー密度を達
成できる、経済的に安価な極めて独創的な新しい二次電
池が実現する。
あるアルミニウムイオン、ガリウムイオン又はインジウ
ムイオンを伝導種として含有する六価金属酸塩からなる
固体電解質を、所定のアルミニウム、ガリウム又はイン
ジウムから形成されるアノード及びカソードに挟むこと
により、水溶液系、非水溶融塩系で見られる様な液の漏
洩、狭い範囲での使用温度等の制約条件がなく、使用に
対する耐久性も良好で、極めて高いエネルギー密度を達
成できる、経済的に安価な極めて独創的な新しい二次電
池が実現する。
【図１】 本発明の二次電池の一例の概略図である。
【図２】 本発明の二次電池の起電力を測定した結果を
示す線図である。
示す線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−249416（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−72216（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 6/18 H01M 10/36 - 10/40 H01B 1/06
Claims (1)
- 【請求項１】 アノードとカソードと前記アノードと前
記カソードとの間の固体電解質とからなる二次電池であ
って、 前記固体電解質が、三価金属イオンを含有する六価金属
酸塩からなり、前記固体電解質の可動イオン種が前記三
価金属イオンであり、前記三価金属イオンが、アルミニ
ウム、ガリウム又はインジウムのイオンであり、前記ア
ノードがアルミニウム、ガリウム又はインジウムの単体
金属又はアノード用合金からなり、前記アノード用合金
が、アルミニウム、ガリウム又はインジウムと、前記固
体電解質と化学的に不活性なアノード用母体金属とから
なり、前記カソードが、アルミニウム、ガリウム又はイ
ンジウムと、前記固体電解質と化学的に不活性なカソー
ド用母体金属との合金からなり、前記三価金属イオンが
アルミニウムイオンであるとき、前記アノードが、アル
ミニウムの単体金属、又はアルミニウムと前記アノード
用母体金属とからなる前記アノード用合金であり、前記
カソードがアルミニウムと前記カソード用母体金属との
合金であり、前記三価金属イオンがガリウムイオンであ
るとき、前記アノードが、ガリウムの単体金属、又はガ
リウムと前記アノード用母体金属とからなる前記アノー
ド用合金であり、前記カソードがガリウムと前記カソー
ド用母体金属との合金であり、前記三価金属イオンがイ
ンジウムイオンであるとき、前記アノードが、インジウ
ムの単体金属、又はインジウムと前記アノード用母体金
属とからなる前記アノード用合金であり、前記カソード
がインジウムと前記カソード用母体金属との合金であ
り、前記二次電池の充電時に、前記アノード中のアルミ
ニウム、ガリウム又はインジウムの割合が、前記カソー
ド中のアルミニウム、ガリウム又はインジウムの割合よ
りも多くなり、前記二次電池の放電時に、前記三価金属
イオンが前記アノードから前記固体電解質中に放出さ
れ、前記三価金属イオンが前記カソードに取り込まれる
ことを特徴とする、二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9056132A JP3054684B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9056132A JP3054684B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10255822A JPH10255822A (ja) | 1998-09-25 |
| JP3054684B2 true JP3054684B2 (ja) | 2000-06-19 |
Family
ID=13018560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9056132A Expired - Lifetime JP3054684B2 (ja) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | 二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3054684B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101511302B1 (ko) * | 2010-11-03 | 2015-04-10 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지 |
| GB2624246A (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-15 | Eqonic Group Ltd | A battery |
-
1997
- 1997-03-11 JP JP9056132A patent/JP3054684B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10255822A (ja) | 1998-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100539288C (zh) | 全固态型锂离子二次电池及其固体电解质 | |
| EP1049183B1 (en) | Lithium secondary cell | |
| KR102151511B1 (ko) | 황화물계 고체 전해질 입자 | |
| JPH11219722A (ja) | リチウム二次電池 | |
| CN110459798A (zh) | 核壳结构的硫化物固体电解质及制备方法和固态电池 | |
| JP2001527692A (ja) | 鉄ベースの蓄電池 | |
| JP2003217663A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH0434863A (ja) | 全固体電圧記憶素子 | |
| JP3054684B2 (ja) | 二次電池 | |
| JP3547575B2 (ja) | リチウム鉄酸化物、その製造方法およびリチウム電池 | |
| WO1985004763A1 (en) | Rechargeable electrochemical device and a positive electrode therefor | |
| JP3413998B2 (ja) | 全固体リチウム電池 | |
| JPH10302776A (ja) | 全固体リチウム二次電池 | |
| JP2001093535A (ja) | 固体電解質電池 | |
| JPH06275322A (ja) | リチウム電池 | |
| JP2020035643A (ja) | ガラス電解質及び全固体リチウムイオン二次電池 | |
| Wang et al. | A review of solid-state halide electrolyte matched LiCoO2 and Ni-rich NCM | |
| EP4389708A1 (en) | Lithium-containing chloride, method for producing same, solid electrolyte and battery | |
| US3798068A (en) | Electrolytic and galvanic cells and method of manufacture thereof | |
| JPS58119161A (ja) | 溶融塩燃料電池用電極の製造法 | |
| JPH0434865A (ja) | 全固体電圧記憶素子 | |
| JPS6243079A (ja) | 電池 | |
| JPS61133581A (ja) | 固体水素電池 | |
| KR20230107313A (ko) | 전고체 리튬 이온 전지용 정극 활물질, 전고체 리튬 이온 전지용 정극, 전고체 리튬 이온 전지 및 전고체 리튬 이온 전지용 정극 활물질의 제조 방법 | |
| JPH0521309B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000307 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 |
|
| R371 | Transfer withdrawn |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S631 | Written request for registration of reclamation of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313631 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |