JPWO2020237386A5

JPWO2020237386A5 -

Info

Publication number: JPWO2020237386A5
Application number: JP2021570360A
Authority: JP
Publication date: 2023-05-12

Description

考慮される本発明の範囲を逸脱することなく上記の実施形態のいずれかに対して多くの改変がなされ得る。本出願で言及した参考文献、特許、または科学論文は、その全てが全ての目的のために本明細書中で参考として援用される。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
電気化学的活物質を含む電極材料であって、前記電気化学的活物質が式Ｋ _ｘＭＯ _２の層状カリウム金属酸化物を含み、ここで、ｘは０＜ｘ≦０．７のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、電極材料。
（項目２）
前記電気化学的活物質が、式Ｋ _ｘＭ _ｙＭｎ _１－ｙＯ _２の層状カリウム金属酸化物を含み、ここで、ｘは項目１に定義の通りであり、ｙは０≦ｙ≦１．０のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目１に記載の電極材料。
（項目３）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＦｅ _ｙＭｎ _１－ｙＯ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りであり、そしてｙは０≦ｙ≦１．０のような数値である、項目１または２に記載の電極材料。
（項目４）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＭｎＯ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りである、項目１または２に記載の電極材料。
（項目５）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＮｉＭｎＯ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りである、項目１または２に記載の電極材料。
（項目６）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＮｉＭｎＴｉＯ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りである、項目１または２に記載の電極材料。
（項目７）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＦｅＭｎＯ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りである、項目１または２に記載の電極材料。
（項目８）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＮｉ _０．５ｘＭｎ _{１－０．５ｘ} Ｏ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りである、項目１または２に記載の電極材料。
（項目９）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＮｉ _０．５ｘＭｎ _{１－０．５ｘ－ｙ} Ｍ _ｙＯ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りであり、ｙは０≦ｙ≦（１．０－０．５ｘ）のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目１または２に記載の電極材料。
（項目１０）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＮｉ _０．５ｘＭｎ _{１－０．５ｘ} Ｔｉ _ｙＯ _２のものであり、ここで、ｘは項目１に定義の通りであり、ｙは項目９に定義の通りである、項目９に記載の電極材料。
（項目１１）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _{０．８－ｙ} Ｔｉ _ｙＯ _２のものであり、ここで、ｙは０≦ｙ≦０．８のような数値である、項目９または１０に記載の電極材料。
（項目１２）
前記層状カリウム金属酸化物が、Ｋ _０．６７Ｎｉ _０．３３Ｍｎ _０．６７Ｏ _２、Ｋ _０．６Ｎｉ _０．３Ｍｎ _０．７Ｏ _２、Ｋ _０．５Ｎｉ _０．２５Ｍｎ _０．７５Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．６Ｔｉ _０．２Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．７Ｔｉ _０．１Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．７５Ｔｉ _０．０５Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｆｅ _０．４Ｍｎ _０．６Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｎｉ _０．１Ｍｎ _０．９Ｏ _２、Ｋ _０．４ＭｎＯ _２、Ｋ _０．３Ｎｉ _０．１５Ｍｎ _０．８５Ｏ _２、Ｋ _０．３Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｋ _０．３ＭｎＯ _２、Ｋ _０．２Ｎｉ _０．１Ｍｎ _０．９Ｏ _２、Ｋ _０．２Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｋ _０．２ＭｎＯ _２、Ｋ _０．１Ｎｉ _０．０５Ｍｎ _０．９５Ｏ _２、Ｋ _０．１Ｎｉ _０．１Ｍｎ _０．９Ｏ _２、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される、項目１～１１のいずれか１項に記載の電極材料。
（項目１３）
前記層状カリウム金属酸化物がＫ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２である、項目１２に記載の電極材料。
（項目１４）
前記層状カリウム金属酸化物がＫ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．６Ｔｉ _０．２Ｏ _２である、項目１２に記載の電極材料。
（項目１５）
前記層状カリウム金属酸化物がＫ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．７５Ｔｉ _０．０５Ｏ _２である、項目１２に記載の電極材料。
（項目１６）
前記層状カリウム金属酸化物がＫ _０．４Ｆｅ _０．４Ｍｎ _０．６Ｏ _２である、項目１２に記載の電極材料。
（項目１７）
電気化学的活物質を含む電極材料であって、前記電気化学的活物質が式Ｎａ _ｚＫ _ｘＭＯ _２の層状カリウム金属酸化物を含み、ここで、ｘは０＜ｘ≦０．７のような数値であり、ｚは０＜ｘ≦０．８のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、電極材料。
（項目１８）
前記電気化学的活物質が、式Ｎａ _ｚＫ _ｘＭ _ｙＭｎ _１－ｙＯ _２の層状カリウム金属酸化物を含み、ここで、ｘおよびｚは項目１７に定義の通りであり、ｙは０≦ｙ≦１．０のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目１７に記載の電極材料。
（項目１９）
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｎａ _ｚＫ _ｘＮｉ _ｙＭｎ _１－ｙＯ _２のものであり、ここで、ｘおよびｚは項目１７に定義の通りであり、そしてｙは０≦ｙ≦１．０のような数値である、項目１７または１８に記載の電極材料。
（項目２０）
前記層状カリウム金属酸化物が、Ｎａ _０．７４Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．４１Ｍｎ _０．５９Ｏ _２、Ｎａ _０．６Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．３４Ｍｎ _０．６６Ｏ _２、Ｎａ _０．７４Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｎａ _０．６Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｎａ _０．３２Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｎａ _０．２Ｋ _０．２Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される、項目１７～１９のいずれか１項に記載の電極材料。
（項目２１）
前記層状カリウム金属酸化物がＮａ _０．７４Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．４１Ｍｎ _０．５９Ｏ _２である、項目２０に記載の電極材料。
（項目２２）
前記層状カリウム金属酸化物がＮａ _０．６Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．３４Ｍｎ _０．６６Ｏ _２である、項目２０に記載の電極材料。
（項目２３）
前記層状カリウム金属酸化物がＮａ _０．７４Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２である、項目２０に記載の電極材料。
（項目２４）
前記層状カリウム金属酸化物がＮａ _０．６Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２である、項目２０に記載の電極材料。
（項目２５）
前記層状カリウム金属酸化物がＮａ _０．３２Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２である、項目２０に記載の電極材料。
（項目２６）
前記層状カリウム金属酸化物がＮａ _０．２Ｋ _０．２Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２である、項目２０に記載の電極材料。
（項目２７）
電子伝導性材料をさらに含む、項目１～２６のいずれか１項に記載の電極材料。
（項目２８）
前記電子伝導性材料が、カーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、グラフェン、炭素繊維、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択される、項目２７に記載の電極材料。
（項目２９）
前記電子伝導性材料が炭素繊維を含む、項目２８に記載の電極材料。
（項目３０）
前記炭素繊維が気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）である、項目２９に記載の電極材料。
（項目３１）
前記電子伝導性材料がカーボンブラックを含む、項目２８に記載の電極材料。
（項目３２）
前記カーボンブラックがＳｕｐｅｒＰ（商標）カーボンである、項目３１に記載の電極材料。
（項目３３）
前記カーボンブラックがＫｅｔｊｅｎ（商標）カーボンである、項目３１に記載の電極材料。
（項目３４）
バインダーをさらに含む、項目１～３３のいずれか１項に記載の電極材料。
（項目３５）
前記バインダーが、ポリエーテル型のポリマーバインダー、フッ素化ポリマー、および水溶性バインダーからなる群から選択される、項目３４に記載の電極材料。
（項目３６）
前記バインダーが、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から選択されるフッ素化ポリマーである、項目３５に記載の電極材料。
（項目３７）
前記バインダーがポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）である、項目３６に記載の電極材料。
（項目３８）
前記バインダーがポリエーテル型のポリマーバインダーである、項目３５に記載の電極材料。
（項目３９）
前記ポリエーテル型のポリマーバインダーが分枝および／または架橋している、項目３８に記載の電極材料。
（項目４０）
前記ポリエーテル型のポリマーバインダーがポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系ポリマーである、項目３８または３９に記載の電極材料。
（項目４１）
集電体上に項目１～４０のいずれか１項に定義の電極材料を含む電極。
（項目４２）
前記電極が正極である、項目４１に記載の電極。
（項目４３）
負極、正極、および電解質を含む電気化学セルであって、前記正極が項目４１または４２に定義の通りである、電気化学セル。
（項目４４）
前記負極が、リチウム金属、ナトリウム金属、カリウム金属、またはこれらのうちの少なくとも１つを含む合金を含む、項目４３に記載の電気化学セル。
（項目４５）
前記負極が、リチウムプレドープ合金、リチウムプレドープ黒鉛、リチウムプレドープケイ素、リチウムプレドープ酸化物、またはこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせのうちの少なくとも１つを含む、項目４３に記載の電気化学セル。
（項目４６）
前記負極が、ナトリウムプレドープ合金、ナトリウムプレドープハードカーボン、およびナトリウムプレドープ酸化物のうちの少なくとも１つを含む、項目４３に記載の電気化学セル。
（項目４７）
前記負極が、カリウムプレドープ合金、カリウムプレドープ黒鉛、カリウムプレドープハードカーボン、およびカリウムプレドープ酸化物のうちの少なくとも１つを含む、項目４３に記載の電気化学セル。
（項目４８）
前記電解質が、溶媒中の塩を含む液体電解質である、項目４３～４７のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目４９）
前記電解質が、溶媒および必要に応じて溶媒和ポリマー中の塩を含むゲル電解質である、項目４３～４７のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目５０）
前記電解質が、溶媒和ポリマー中の塩を含む固体ポリマー電解質である、項目４３～４７のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目５１）
前記塩が、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目４８～５０のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目５２）
前記塩がリチウム塩である、項目４８～５１のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目５３）
前記リチウム塩が、リチウムヘキサフルオロホスフェート（ＬｉＰＦ _６）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウム２－トリフルオロメチル－４，５－ジシアノイミダゾレート（ＬｉＴＤＩ）、リチウム４，５－ジシアノ－１，２，３－トリアゾレート（ＬｉＤＣＴＡ）、リチウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド（ＬｉＢＥＴＩ）、リチウムテトラフルオロボレート（ＬｉＢＦ _４）、リチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ _３）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ _４）、リチウムヘキサフルオロアルセネート（ＬｉＡｓＦ _６）、リチウムトリフルオロメタンスルホネート（ＬｉＳＯ _３ＣＦ _３）（ＬｉＴｆ）、リチウムフルオロアルキルホスフェートＬｉ［ＰＦ _３（ＣＦ _２ＣＦ _３） _３］（ＬｉＦＡＰ）、リチウムテトラキス（トリフルオロアセトキシ）ボレートＬｉ［Ｂ（ＯＣＯＣＦ _３） _４］（ＬｉＴＦＡＢ）、リチウムビス（１，２－ベンゼンジオラト（２－）－Ｏ，Ｏ’）ボレート［Ｂ（Ｃ _６Ｏ _２） _２］（ＬｉＢＢＢ）、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目５２に記載の電気化学セル。
（項目５４）
前記リチウム塩が、ＬｉＰＦ _６、ＬｉＦＳＩ、ＬｉＴＦＳＩ、ＬｉＴＤＩ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目５２または５３に記載の電気化学セル。
（項目５５）
前記塩がナトリウム塩である、項目４８～５１のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目５６）
前記ナトリウム塩が、ナトリウムヘキサフルオロホスフェート（ＮａＰＦ _６）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ _４）、ナトリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＮａＴＦＳＩ）、ナトリウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＮａＦＳＩ）、ナトリウム２－トリフルオロメチル－４，５－ジシアノイミダゾレート（ＮａＴＤＩ）、ナトリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド（ＮａＢＥＴＩ）、ナトリウムトリフルオロメタンスルホネート（ＮａＴＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ _３）、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目５５に記載の電気化学セル。
（項目５７）
前記ナトリウム塩が、ＮａＰＦ _６、ＮａＦＳＩ、ＮａＴＦＳＩ、ＮａＣｌＯ４、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目５５または５６に記載の電気化学セル。
（項目５８）
前記塩がカリウム塩である、項目４８～５１のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目５９）
前記カリウム塩が、カリウムヘキサフルオロホスフェート（ＫＰＦ _６）、カリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＫＴＦＳＩ）、カリウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＫＦＳＩ）、カリウムトリフルオロメタンスルホネート（ＫＳＯ _３ＣＦ _３）（ＫＴｆ）、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、項目５８に記載の電気化学セル。
（項目６０）
前記カリウム塩がＫＰＦ _６である、項目５８または５９に記載の電気化学セル。
（項目６１）
前記電解質が、ガラス電解質またはセラミック電解質である、項目４３～４７のいずれか１項に記載の電気化学セル。
（項目６２）
前記電解質が、サイト欠陥ペロブスカイト型電解質、ガーネット型電解質、ＮＡＳＩＣＯＮ型ガラスセラミック電解質、ＬＩＳＩＣＯＮ型電解質、リチウム安定化ナトリウムイオン（Ｎａ ^＋）伝導性酸化アルミニウム（Ａｌ _２Ｏ _３）、および他の類似のガラス電解質またはセラミック電解質から選択されるガラス電解質またはセラミック電解質である、項目６１に記載の電気化学セル。
（項目６３）
少なくとも１つの、項目４３～６２のいずれか１項に定義の電気化学セルを含む電池。
（項目６４）
前記電池が、リチウム電池、リチウムイオン電池、ナトリウム電池、ナトリウムイオン電池、カリウム電池、およびカリウムイオン電池からなる群から選択される、項目６３に記載の電池。
（項目６５）
前記電池がリチウムイオン電池である、項目６３または６４に記載の電池。
（項目６６）
前記電池がナトリウムイオン電池である、項目６３または６４に記載の電池。
（項目６７）
前記電池がカリウムイオン電池である、項目６３または６４に記載の電池。

Claims

電気化学的活物質を含む電極材料であって、前記電気化学的活物質が式Ｋ_ｘＭＯ_２の層状カリウム金属酸化物を含み、ここで、ｘは０＜ｘ≦０．７のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、電極材料。
前記層状カリウム金属酸化物が、式Ｋ_ｘＭ_ｙＭｎ_１－ｙＯ_２のものであり、ここで、ｘは請求項１に定義の通りであり、ｙは０≦ｙ≦１．０のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、請求項１に記載の電極材料。
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ_ｘＦｅ_ｙＭｎ_１－ｙＯ_２のものであり、ここで、ｘは請求項１に定義の通りであり、そしてｙは０≦ｙ≦１．０のような数値である、請求項１または２に記載の電極材料。
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ_ｘＭｎＯ_２、Ｋ _ｘＮｉＭｎＯ _２、Ｋ _ｘＮｉＭｎＴｉＯ _２、Ｋ _ｘＦｅＭｎＯ _２またはＫ _ｘＮｉ _０．５ｘＭｎ _{１－０．５ｘ} Ｏ _２のものであり、ここで、ｘは請求項１に定義の通りである、請求項１または２に記載の電極材料。
前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ_ｘＮｉ_０．５ｘＭｎ_{１－０．５ｘ－ｙ}Ｍ_ｙＯ_２のものであり、ここで、ｘは請求項１に定義の通りであり、ｙは０≦ｙ≦（１．０－０．５ｘ）のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択されるか、または前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _ｘＮｉ _０．５ｘＭｎ _{１－０．５ｘ} Ｔｉ _ｙＯ _２のものであり、ここで、ｘは請求項１に定義の通りであり、ｙは０≦ｙ≦（１．０－０．５ｘ）のような数値であるか、または前記層状カリウム金属酸化物が式Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _{０．８－ｙ} Ｔｉ _ｙＯ _２のものであり、ここで、ｙは０≦ｙ≦０．８のような数値である、請求項１または２に記載の電極材料。
前記層状カリウム金属酸化物が、Ｋ_０．６７Ｎｉ_０．３３Ｍｎ_０．６７Ｏ_２、Ｋ_０．６Ｎｉ_０．３Ｍｎ_０．７Ｏ_２、Ｋ_０．５Ｎｉ_０．２５Ｍｎ_０．７５Ｏ_２、Ｋ_０．４Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．８Ｏ_２、Ｋ_０．４Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．６Ｔｉ_０．２Ｏ_２、Ｋ_０．４Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．７Ｔｉ_０．１Ｏ_２、Ｋ_０．４Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．７５Ｔｉ_０．０５Ｏ_２、Ｋ_０．４Ｆｅ_０．４Ｍｎ_０．６Ｏ_２、Ｋ_０．４Ｎｉ_０．１Ｍｎ_０．９Ｏ_２、Ｋ_０．４ＭｎＯ_２、Ｋ_０．３Ｎｉ_０．１５Ｍｎ_０．８５Ｏ_２、Ｋ_０．３Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．８Ｏ_２、Ｋ_０．３ＭｎＯ_２、Ｋ_０．２Ｎｉ_０．１Ｍｎ_０．９Ｏ_２、Ｋ_０．２Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．８Ｏ_２、Ｋ_０．２ＭｎＯ_２、Ｋ_０．１Ｎｉ_０．０５Ｍｎ_０．９５Ｏ_２、Ｋ_０．１Ｎｉ_０．１Ｍｎ_０．９Ｏ_２、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択され、好ましくは前記層状カリウム金属酸化物がＫ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．６Ｔｉ _０．２Ｏ _２、Ｋ _０．４Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．７５Ｔｉ _０．０５Ｏ _２、またはＫ _０．４Ｆｅ _０．４Ｍｎ _０．６Ｏ _２である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電極材料。
電気化学的活物質を含む電極材料であって、前記電気化学的活物質が式Ｎａ_ｚＫ_ｘＭＯ_２の層状カリウム金属酸化物を含み、ここで、ｘは０＜ｘ≦０．７のような数値であり、ｚは０＜ｘ≦０．８のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、電極材料。
前記層状カリウム金属酸化物が、式Ｎａ_ｚＫ_ｘＭ_ｙＭｎ_１－ｙＯ_２のものであり、ここで、ｘおよびｚは請求項７に定義の通りであり、ｙは０≦ｙ≦１．０のような数値であり、そしてＭは、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｖ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｂ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択されるか、または前記層状カリウム金属酸化物が式Ｎａ _ｚＫ _ｘＮｉ _ｙＭｎ _１－ｙＯ _２のものであり、ここで、ｘおよびｚは請求項７に定義の通りであり、そしてｙは０≦ｙ≦１．０のような数値である、請求項７に記載の電極材料。
前記層状カリウム金属酸化物が、Ｎａ_０．７４Ｋ_０．０８Ｎｉ_０．４１Ｍｎ_０．５９Ｏ_２、Ｎａ_０．６Ｋ_０．０８Ｎｉ_０．３４Ｍｎ_０．６６Ｏ_２、Ｎａ_０．７４Ｋ_０．０８Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．８Ｏ_２、Ｎａ_０．６Ｋ_０．０８Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．８Ｏ_２、Ｎａ_０．３２Ｋ_０．０８Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．８Ｏ_２、Ｎａ_０．２Ｋ_０．２Ｎｉ_０．２Ｍｎ_０．８Ｏ_２、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択され、好ましくは前記層状カリウム金属酸化物がＮａ _０．７４Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．４１Ｍｎ _０．５９Ｏ _２、Ｎａ _０．６Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．３４Ｍｎ _０．６６Ｏ _２、Ｎａ _０．７４Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｎａ _０．６Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、Ｎａ _０．３２Ｋ _０．０８Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２、またはＮａ _０．２Ｋ _０．２Ｎｉ _０．２Ｍｎ _０．８Ｏ _２である、請求項７または８に記載の電極材料。
電子伝導性材料であって、好ましくはカーボンブラック、アセチレンブラック、黒鉛、グラフェン、炭素繊維、カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせからなる群から選択され、前記電子伝導性材料が、好ましくは炭素繊維またはカーボンブラックを含み、前記炭素繊維が、好ましくは気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）であり、前記カーボンブラックが、好ましくはＳｕｐｅｒＰ（商標）カーボンまたはＫｅｔｊｅｎ（商標）カーボンである、電子伝導性材料；および／または
バインダーであって、好ましくはポリエーテル型のポリマーバインダー、フッ素化ポリマー、および水溶性バインダーからなる群から選択され、前記バインダーが、好ましくはポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から選択されるフッ素化ポリマー、好ましくはポリビニリデンフルオリド（ＰＶＤＦ）であるか、または前記バインダーが、好ましくは分枝および／または架橋しているポリエーテル型のポリマーバインダーであり、好ましくは、前記ポリエーテル型のポリマーバインダーがポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）系ポリマーである、バインダー
をさらに含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の電極材料。
集電体上に請求項１～１０のいずれか１項に定義の電極材料を含む電極であって、前記電極が好ましくは正極である、電極。
負極、正極、および電解質を含む電気化学セルであって、前記正極が請求項１１に定義の通りである、電気化学セル。
前記負極が、リチウム金属、ナトリウム金属、カリウム金属、もしくはこれらのうちの少なくとも１つを含む合金を含むか、またはリチウムプレドープ合金、リチウムプレドープ黒鉛、リチウムプレドープケイ素、リチウムプレドープ酸化物、もしくはこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせのうちの少なくとも１つを含むか、またはナトリウムプレドープ合金、ナトリウムプレドープハードカーボン、およびナトリウムプレドープ酸化物のうちの少なくとも１つを含むか、またはカリウムプレドープ合金、カリウムプレドープ黒鉛、カリウムプレドープハードカーボン、およびカリウムプレドープ酸化物のうちの少なくとも１つを含み；そして／または
前記電解質が、溶媒中の塩を含む液体電解質であるか、または溶媒および必要に応じて溶媒和ポリマー中の塩を含むゲル電解質であるか、または溶媒和ポリマー中の塩を含む固体ポリマー電解質であり、前記塩が、好ましくはリチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される；または
前記電解質が、好ましくはサイト欠陥ペロブスカイト型電解質、ガーネット型電解質、ＮＡＳＩＣＯＮ型ガラスセラミック電解質、ＬＩＳＩＣＯＮ型電解質、リチウム安定化ナトリウムイオン（Ｎａ ^＋）伝導性酸化アルミニウム（Ａｌ _２Ｏ _３）、および他の類似のガラス電解質もしくはセラミック電解質から選択されるガラス電解質またはセラミック電解質である、請求項１２に記載の電気化学セル。
前記塩が、存在する場合、
リチウム塩であって、好ましくはリチウムヘキサフルオロホスフェート（ＬｉＰＦ _６）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）、リチウム２－トリフルオロメチル－４，５－ジシアノイミダゾレート（ＬｉＴＤＩ）、リチウム４，５－ジシアノ－１，２，３－トリアゾレート（ＬｉＤＣＴＡ）、リチウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド（ＬｉＢＥＴＩ）、リチウムテトラフルオロボレート（ＬｉＢＦ _４）、リチウムビス（オキサラト）ボレート（ＬｉＢＯＢ）、硝酸リチウム（ＬｉＮＯ _３）、塩化リチウム（ＬｉＣｌ）、臭化リチウム（ＬｉＢｒ）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ _４）、リチウムヘキサフルオロアルセネート（ＬｉＡｓＦ _６）、リチウムトリフルオロメタンスルホネート（ＬｉＳＯ _３ＣＦ _３）（ＬｉＴｆ）、リチウムフルオロアルキルホスフェートＬｉ［ＰＦ _３（ＣＦ _２ＣＦ _３） _３］（ＬｉＦＡＰ）、リチウムテトラキス（トリフルオロアセトキシ）ボレートＬｉ［Ｂ（ＯＣＯＣＦ _３） _４］（ＬｉＴＦＡＢ）、リチウムビス（１，２－ベンゼンジオラト（２－）－Ｏ，Ｏ’）ボレート［Ｂ（Ｃ _６Ｏ _２） _２］（ＬｉＢＢＢ）、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択され、より好ましくはＬｉＰＦ _６、ＬｉＦＳＩ、ＬｉＴＦＳＩ、ＬｉＴＤＩ、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、リチウム塩；
ナトリウム塩であって、好ましくはナトリウムヘキサフルオロホスフェート（ＮａＰＦ _６）、過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ _４）、ナトリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＮａＴＦＳＩ）、ナトリウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＮａＦＳＩ）、ナトリウム２－トリフルオロメチル－４，５－ジシアノイミダゾレート（ＮａＴＤＩ）、ナトリウムビス（ペンタフルオロエチルスルホニル）イミド（ＮａＢＥＴＩ）、ナトリウムトリフルオロメタンスルホネート（ＮａＴＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）、硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ _３）、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択され、より好ましくはＮａＰＦ _６、ＮａＦＳＩ、ＮａＴＦＳＩ、ＮａＣｌＯ４、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択される、ナトリウム塩；または
カリウム塩であって、好ましくはカリウムヘキサフルオロホスフェート（ＫＰＦ _６）、カリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＫＴＦＳＩ）、カリウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＫＦＳＩ）、カリウムトリフルオロメタンスルホネート（ＫＳＯ _３ＣＦ _３）（ＫＴｆ）、およびこれらのうちの少なくとも２つの組み合わせから選択され、より好ましくは前記カリウム塩がＫＰＦ _６である、カリウム塩
である、請求項１２または１３に記載の電気化学セル。
少なくとも１つの、請求項１２～１４のいずれか１項に定義の電気化学セルを含む電池であって、前記電池が、好ましくはリチウム電池、リチウムイオン電池、ナトリウム電池、ナトリウムイオン電池、カリウム電池、およびカリウムイオン電池からなる群から選択され、より好ましくは前記電池がリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、またはカリウムイオン電池である、電池。