JPWO2020246176A5 - - Google Patents

Claims (13)

1. 水酸化物イオン伝導緻密セパレータと、
   前記水酸化物イオン伝導緻密セパレータの一面側を覆う、水酸化物イオン伝導材料及び導電性材料を含む界面層と、
   前記界面層上に設けられ、多孔性集電体及びその表面を覆う層状複水酸化物（ＬＤＨ）で構成される最外触媒層を含む空気極層と、
   を備えた、空気極／セパレータ接合体であって、
   前記界面層に含まれる前記水酸化物イオン伝導材料が複数の板状粒子の形態を有し、該複数の板状粒子が前記水酸化物イオン伝導緻密セパレータの主面に垂直又は斜めに結合しており、
   前記最外触媒層に含まれるＬＤＨが複数のＬＤＨ板状粒子の形態を有し、該複数のＬＤＨ板状粒子が前記多孔性集電体の表面に対して垂直又は斜めに結合している、空気極／セパレータ接合体。
2. 前記界面層に含まれる前記水酸化物イオン伝導材料が、前記水酸化物イオン伝導緻密セパレータに含まれる水酸化物イオン伝導材料と同種の材料である、請求項１に記載の空気極／セパレータ接合体。
3. 前記界面層に含まれる前記水酸化物イオン伝導材料、及び前記水酸化物イオン伝導緻密セパレータに含まれる水酸化物イオン伝導材料がいずれもＬＤＨ及び／又はＬＤＨ様化合物である、請求項２に記載の空気極／セパレータ接合体。
4. 前記界面層に含まれる前記導電性材料が、炭素材料を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体。
5. 前記炭素材料が、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、グラフェン、及び還元酸化グラフェンからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項４に記載の空気極／セパレータ接合体。
6. 前記最外触媒層が、６０％以上の気孔率を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体。
7. 前記最外触媒層において前記複数のＬＤＨ板状粒子が互いに連結している、請求項１～６のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体。
8. 前記多孔性集電体が、カーボン、ニッケル、ステンレス、及びチタンからなる群から選択される少なくとも１種で構成される、請求項１～７のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体。
9. 前記多孔性集電体が、０．１～１ｍｍの厚さを有する、請求項１～８のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体。
10. 前記空気極層が、前記最外触媒層と前記界面層との間に内部触媒層を有し、該内部触媒層は、水酸化物イオン伝導材料、導電性材料、有機高分子、及び空気極触媒を含む混合物（ただし、水酸化物イオン伝導材料は空気極触媒と同一材料でありうる、また、導電性材料は空気極触媒と同一材料でありうる）で充填されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体。
11. 前記水酸化物イオン伝導緻密セパレータが、層状複水酸化物（ＬＤＨ）セパレータである、請求項１～１０のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体。
12. 前記ＬＤＨセパレータが多孔質基材と複合化されている、請求項１１に記載の空気極／セパレータ接合体。
13. 請求項１～１２のいずれか一項に記載の空気極／セパレータ接合体と、金属負極と、電解液とを備え、前記電解液が前記水酸化物イオン伝導緻密セパレータを介して前記空気極層と隔離されている、金属空気二次電池。