JP5802189B2 - 固体電解質材料およびこれを用いた金属−空気全固体二次電池 - Google Patents
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Description
前記固体電解質材料は、前記ハイドロタルサイトと、アルカリ金属水酸化物とが複合体を形成したものであることが好ましい。
また本発明には、炭素と酸素還元触媒を含む空気極と、金属(好ましくは鉄)を含む金属極と、第1の固体電解質とを備えた金属−空気全固体二次電池であって、前記第1の固体電解質が、前記固体電解質材料からなる点に特徴を有する金属−空気全固体二次電池も含まれる。
M + x(OH-) → M(OH)x + xe- …(1)
O2 + H2O + 4e- → 4OH- …(2)
固体電解質材料の作製は、図1に示す手順で行った。まず、層状水酸化物であるハイドロタルサイト(以下、「LDH」という場合がある)粉末と水酸化カリウム水溶液との混合液を室温で30分間撹拌して、ゲル化物(中間ゲル化物)を得た。前記LDHに対する水酸化カリウムのモル比(x)は、0,0.5,1,1.5,2とした。上記ゲル化物(中間ゲル化物)を60℃で2日間放置し、固体電解質材料として、水酸化カリウムとハイドロタルサイトの複合体(以下、「KOH/LDH複合体」という)の粉末を形成した。
実施例1で得られた固体電解質材料を用い、金属−空気全固体二次電池を作製した。
実施例1と同様の方法で、LDHに対する水酸化カリウムのモル比(x)が種々のKOH/LDH複合体粉末を形成した。そして該粉末を用い、KOH/LDH複合体の構造をXRD(X線回折)で解析した。その結果を図5に示す。
実施例1の電解質(LDHに対する水酸化カリウムのモル比x=2)を用い、金属極の種類を変えて二次電池の評価を行った。
2 KOH/LDH複合体粉末
3 スポンジ状鉄
Claims (4)
- ハイドロタルサイトを含むキセロゲル状の固体電解質材料であって、該ハイドロタルサイトの層間アニオンである炭酸イオンの少なくとも一部が、水酸化物イオンに置換されていることを特徴とする固体電解質材料。
- 前記ハイドロタルサイトと、アルカリ金属水酸化物とが複合体を形成したものである請求項1に記載の固体電解質材料。
- 炭素と酸素還元触媒を含む空気極と、金属を含む金属極と、第1の固体電解質とを備えた金属−空気全固体二次電池であって、
前記第1の固体電解質が、請求項1または2に記載の固体電解質材料からなることを特徴とする金属−空気全固体二次電池。 - 前記金属極に含まれる金属は鉄である請求項3に記載の金属−空気全固体二次電池。
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