全固体ナトリウム電池用の固体電解質及び全固体ナトリウム電池

• 特願2017-217782 (2017.11.10) JP

• 林 晃敏
• 辰巳砂 昌弘
• 作田 敦

• 公立大学法人大阪

近年、電気自動車、ハイブリッド自動車等の自動車、太陽電池、風力発電等の発電装置等において、電力を貯蔵するためにリチウムイオン電池の需要が増大している。しかし、リチウムイオン電池は、埋蔵量が少なく、かつ産出地が偏在しているリチウムを使用するため、リチウムに代えて、資源量が豊富なナトリウムを使用することが提案されている。
また、安全性の確保の観点から、電解質に液体を使用せず、固体の電解質（固体電解質）を使用した全固体ナトリウム電池が盛んに研究されている。
ところで固体電解質には、全固体ナトリウム電池の放電容量等の物性を向上させる観点から、より高いイオン伝導度が求められている。特に全固体ナトリウム二次電池は、充放電容量、サイクル数等の物性を向上させる観点から、より高いイオン伝導度が固体電解質に求められている。この観点から、A. Banerjee et al., Angew. Chem. Int. Ed., 55 (2016) 9634.（非特許文献１）及びH. Wang et al., Angew. Chem. Int. Ed., 55 (2016) 9551.（非特許文献２）では、Ｎａ_３ＳｂＳ_４が高いイオン伝導度を示し、加えて、高い大気安定性を示すことが報告されている。

本発明は、全固体ナトリウム電池用の固体電解質及び全固体ナトリウム電池に関する。更に詳しくは、本発明は、全固体ナトリウム電池用の、イオン伝導度の向上した固体電解質、及びそれを含む全固体ナトリウム電池に関する。

• H01M  10/0562    固体
• H01M  10/054     リチウム以外の金属，例．マグネシウムまたはアルミニウム　の挿入を伴う二次電池
• H01M   4/58      酸化物，水酸化物以外の無機化合物，例．硫化物，セレン化物，テルル化物，ハロゲン化物またはＬｉＣｏＦｙ；ポリアニオン構造を有する化合物，例．リン酸塩，ケイ酸塩またはホウ酸塩
• H01B   1/06      主として他の非金属物質からなるもの

• 5G301CA05 硫化物
• 5G301CA17 含Ｎａ
• 5G301CA22 含Ｓｂ
• 5G301CD01 固体電解質
• 5H029AJ02 充放電特性
• 5H029AK01 無機化合物（正極）
• 5H029AK03 複合酸化物（正極）
• 5H029AK05 カルコゲン又はカルコゲン化物（正極）
• 5H029AL01 無機化合物（負極）
• 5H029AL02 酸化物又は水酸化物（負極）
• 5H029AL03 複合酸化物（負極）
• 5H029AL06 炭素質材料（含焼成）（負極）
• 5H029AL07 黒鉛（グラファイト）（負極）
• 5H029AL11 金属又は合金（負極）
• 5H029AL13 ナトリウム又はナトリウム合金（負極）
• 5H029AM12 アルカリ金属イオン導電性固体電解質
• 5H029HJ02 組成式又は組成比
• 5H050AA02 充電・放電特性
• 5H050BA15 非水系二次電池
• 5H050CA01 無機化合物（正極）
• 5H050CA07 複合酸化物（正極）
• 5H050CA08 Ｃｏ又はＮｉ酸化物を主体とする（正極）
• 5H050CA09 Ｍｎ酸化物を主体とするもの（正極）
• 5H050CA11 カルコゲン又はカルコゲン化物（正極）
• 5H050CB01 無機化合物（負極）
• 5H050CB02 酸化物、水酸化物、オキシ水酸化物（負極）
• 5H050CB03 複合酸化物（負極）
• 5H050CB07 炭素質材料（含有機焼成物）（負極）
• 5H050CB08 黒鉛（グラファイト）（負極）
• 5H050CB11 金属又は合金（負極）
• 5H050CB12 アルカリ金属又はアルカリ金属合金（負極）
• 5H050HA02 組成式、組成比又はモル比