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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 NEW

国内特許コード P200017352
整理番号 (S2018-0104-N0)
掲載日 2020年12月22日
出願番号 特願2019-552777
出願日 平成30年11月5日(2018.11.5)
国際出願番号 JP2018041013
国際公開番号 WO2019093273
国際出願日 平成30年11月5日(2018.11.5)
国際公開日 令和元年5月16日(2019.5.16)
優先権データ
  • 特願2017-217782 (2017.11.10) JP
発明者
  • 林 晃敏
  • 辰巳砂 昌弘
  • 作田 敦
出願人
  • 公立大学法人大阪
発明の名称 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 NEW
発明の概要 下記式:Na3-xSbS4-x(式中、Aは、F、Cl、Br、I、NO、BH、BF、PF、ClO、BH、CFSO、(CFSON、(CSON、(FSON及び[B(C]から選択され、xは0<x<3である)で表される全固体二次電池用の固体電解質。
従来技術、競合技術の概要

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、NaSbS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。

産業上の利用分野

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。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記式:
Na3-xSbS4-x
(式中、Aは、F、Cl、Br、I、NO、BH、BF、PF、ClO、BH、CFSO、(CFSON、(CSON、(FSON及び[B(C]から選択され、xは0<x<3である)
で表される全固体ナトリウム電池用の固体電解質。

【請求項2】
前記Aが、F、Cl、Br及びIから選択される請求項1に記載の全固体ナトリウム電池用の固体電解質。

【請求項3】
前記xは、NaSbSよりも大きいイオン伝導度を示す固体電解質を提供し得る範囲を示す請求項1に記載の全固体ナトリウム電池用の固体電解質。

【請求項4】
前記AがClであり、前記xが0.01~0.12である請求項1に記載の全固体ナトリウム電池用の固体電解質。

【請求項5】
前記AがBrであり、前記xが0.01~0.12である請求項1に記載の全固体ナトリウム電池用の固体電解質。

【請求項6】
正極及び負極と、正極と負極間に位置する固体電解質層とを備え、
前記固体電解質層が、請求項1に記載の固体電解質を含む層である全固体ナトリウム電池。

【請求項7】
前記正極が金属硫化物を正極活物質として、前記負極がNa合金を負極活物質として、それぞれ含む請求項6に記載の全固体ナトリウム電池。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2019552777thum.jpg
出願権利状態 公開
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