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ELECTRODE MATERIAL INCLUDING OXIDE ION FUNCTIONING AS MOVABLE ION

Patent code P180015642
File No. 5545
Posted date Nov 22, 2018
Application number P2016-195703
Publication number P2018-060625A
Date of filing Oct 3, 2016
Date of publication of application Apr 12, 2018
Inventor
  • (In Japanese)大久保 將史
  • (In Japanese)山田 淳夫
  • (In Japanese)田中 庸裕
  • (In Japanese)細川 三郎
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人東京大学
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title ELECTRODE MATERIAL INCLUDING OXIDE ION FUNCTIONING AS MOVABLE ION
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a secondary battery in which an entirely new electrode reaction mechanism that is not based on a sodium ion insertion/elimination reaction is used, in order to achieve a power storage device low in cost, high in energy and high in output.
SOLUTION: An electrode material for a secondary battery contains an oxide having a composition represented by formula (I). The oxide preferably has an α-PbO2 type structure, and M and X preferably represent Fe and Nb, respectively. MXO4 (I) (where, M represents V, Cr, Mn, Fe, or Co; and X represents Nb, Mo, Ru, Rh, or Pd).
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

電気自動車への搭載や再生可能エネルギーの出力平準化用途といった大型蓄電デバイスへの強い需要を背景とし、高価な希少元素を使用しない低コスト大型二次電池の開発が期待されている。しかし、現在開発されているリチウムイオン電池は、希少なリチウムの使用を必須とするために低コスト化や大型化が難しいという問題がある。

一方、かかるリチウムイオン電池の代替技術としてナトリウムイオン電池の開発が行われている(例えば、特許文献1)。ナトリウムイオン電池は、リチウムの替わりにナトリウムを用いることから低コスト化が見込まれるものの、一方で、大きく重いナトリウムイオンが充放電の際に電極材料に挿入・脱離される機構であるため、その構造変化に伴う電極特性の劣化が生じやすく、また、重量当たりのエネルギー密度を向上させることも難しいという課題があるのが現状である。

したがって、ナトリウムイオンの挿入・脱離反応に立脚せず、ナトリウムイオン電池に利用できる、全く新しい電極反応機構の構築が求められている。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、酸化物イオンを可動イオンとする二次電池に用いられる電極材料に関する。また、当該電極材料を含む二次電池用電極、及び当該電極を有する二次電池に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
以下の式(I):
MXO4 (I)
(式中、Mは、V、Cr、Mn、Fe、又はCoであり;Xは、Nb、Mo、Ru、Rh、又はPdである。)で表される組成を有する酸化物を含む、電極材料。

【請求項2】
 
前記酸化物がα-PbO2型構造を有する、請求項1に記載の電極材料。

【請求項3】
 
Mが、Feである、請求項1又は2に記載の電極材料。

【請求項4】
 
Xが、Nbである、請求項1~3のいずれか1に記載の電極材料。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれか1に記載の電極材料を含み、前記酸化物を電極活物質とすることを特徴とする、二次電池用電極。

【請求項6】
 
請求項5に記載の電極を正極又は負極として含む二次電池。

【請求項7】
 
ナトリウムイオン電池である、請求項6に記載の二次電池。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Published
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