JP7241086B2 - 酸化マンガン組成物、及び酸化マンガン組成物の調製方法 - Google Patents
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Description
本特許出願は、2018年1月30日出願の米国特許仮出願第62/624105号、及び2018年4月20日出願の米国特許出願第15/957913号による優先権を主張するものである。
酸化マンガン組成物は、任意の適切な物理的形態(例えば、粉末、シート、薄膜、物理蒸着または化学蒸着によって生成されたフィルム)とすることができる。本明細書において、粉末状の酸化マンガン組成物は、「酸化マンガン粉末」と称する場合がある。酸化マンガン粉末は、MxMnyOz組成物の粉末、活性化組成物の粉末、またはそれらの組み合わせであってもよい。
酸化マンガン粉末を集電体と組み合わせて電極を形成してもよい。また、他の物理的形態の酸化マンガン組成物(例えば、シート、薄膜、物理蒸着または化学蒸着によって生成されたフィルム)を集電体と組み合わせて電極を形成してもよい。本明細書において、このような電極は「酸化マンガン電極」と称する場合がある。
酸化マンガン電極の酸化マンガン組成物に対し、電池のその場(in-situ)またはその場以外(ex-situ)でサイクルを実施することができる。以下は、サイクル実施電極がどのように調製され得るかの例である。
酸化マンガン組成物の一例はMn3O4組成物である。
マンガン酸化物の一例は、化学的に処理されたLiMn2O4である。
本明細書で論じられるいずれの態様または実施形態のいずれの部分も、本明細書で論じられる別のいずれかの態様または実施形態のいずれかの部分と、一緒に実施し、または組み合わせてもよいと考えられる。上述のとおり、具体的な実施形態について説明したが、別の実施形態も可能であり、本発明に含まれることを意図するものであることを理解されたい。上述の実施形態の変更及び調整が可能であることは、図示していなくても当業者には明らかであろう。
Claims (15)
- カソードと、アノードと、前記カソード及び前記アノードと流体的に接する電解液とを備え、前記カソードは、26°±0.5°及び36°±0.5°にブラッグピークを示すX線回折パターンを有した酸化マンガン組成物を含み、26°±0.5°における前記ブラッグピークは、それ以外に生じるブラッグピークに比べて、最大の強度を有する、亜鉛・マンガン電池。
- 前記酸化マンガン組成物の前記X線回折パターンは、更に、18°±0.5°及び34°±0.5°にブラッグピークを示す、請求項1に記載の亜鉛・マンガン電池。
- 34°±0.5°における前記ブラッグピークは、18°±0.5°における前記ブラッグピークよりも強度が大きい、請求項2に記載の亜鉛・マンガン電池。
- 前記酸化マンガン組成物の前記X線回折パターンは、更に、44°±0.5°にブラッグピークを示す、請求項2に記載の亜鉛・マンガン電池。
- 前記酸化マンガン組成物の前記X線回折パターンは、更に、44°±0.5°にブラッグピークを示す、請求項1に記載の亜鉛・マンガン電池。
- 36°±0.5°における前記ブラッグピークは、44°±0.5°における前記ブラッグピークよりも強度が大きい、請求項5に記載の亜鉛・マンガン電池。
- 前記酸化マンガン組成物は、少なくとも50%のMn3O4である、請求項1に記載の亜鉛・マンガン電池。
- 前記亜鉛・マンガン電池において、8°±0.5°と12°±0.5°との間のブラッグピーク範囲に可逆反射が現れる、請求項1に記載の亜鉛・マンガン電池。
- 前記電解液は、中性である、請求項1に記載の亜鉛・マンガン電池。
- (a)請求項1に記載の亜鉛・マンガン電池を用意するステップと、
(b)前記亜鉛・マンガン電池のサイクルを実施するステップであって、
(i)前記亜鉛・マンガン電池を、第1のVcellまで定電流放電すること、
(ii)前記亜鉛・マンガン電池を、第2のVcellまで定電流充電すること、及び
(iii)第2のVcellで、第1の規定時間にわたり、定電圧充電すること
によって、前記亜鉛・マンガン電池のサイクルを実施するステップと
を備える方法。 - 前記第1のVcellは、1.0Vと1.2Vとの間である、請求項10に記載の方法。
- 前記第2のVcellは、1.8Vと2.0Vとの間である、請求項10に記載の方法。
- 第3のVcellで、第2の規定時間にわたり、前記亜鉛・マンガン電池を定電圧充電することを更に備え、前記第3のVcellでの定電圧充電は、前記亜鉛・マンガン電池を前記第1のVcellまで定電流放電した後で、前記亜鉛・マンガン電池を前記第2のVcellまで定電流充電する前に行われる、請求項10に記載の方法。
- 前記第3のVcellは、1.7Vと1.8Vとの間である、請求項13に記載の方法。
- 前記酸化マンガン組成物は、少なくとも50%のMn3O4である、請求項10に記載の方法。
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