硫黄系二次電池 - 横浜国立大学

横浜国立大学 横浜国立大学 出願特許概要
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技術名
リチウムー硫黄電池等の正極又は負極に硫黄を用いた二次電池に関する。
発明の名称
アルカリ金属ー硫黄系二次電池
出願番号
特願2011-222623
発明者
渡邉 正義、獨古 薫、立川 直樹、朴 俊佑、髙嶋 絵里子、山内 健人
公開番号 特開2012-109223
整理番号: YNU10012B
特許番号
技術概要
充電時の副反応を抑制してクーロン効率を向上させると共に、充放電の繰り返しによる放電容量の低下を抑制し、電池
寿命の長いアルカリ金属-硫黄系二次電池を提供する。
解決すべき技術課題
リチウム-硫黄電池において、テトラグライムとLi塩とを電解液として用いた場合、充放電時に副反応が生じてクーロン効
率(放電容量/充電容量)が低下すると共に、充放電の繰り返しによって放電容量が大幅に低下し、電池寿命が短い問題
点がある。
どのように解決したか
硫黄系電極活物質を有する正極又は負極と、下記式 R-(OCH2CH2)X-OR (ここで、Rは、炭素数1~9のフッ素置換
されていてもよいアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基、およびハロゲン原子で置換されていても
よいシクロヘキシル基のいずれかであり、xは1~6である)で表されるグライムとアルカリ金属塩とを含む電解液と、アル
カリ金属又は炭素を有する対極(負極又は正極)とを備えるアルカリ金属-硫黄系二次電池である。
効果
充放電時の副反応を抑制してクーロン効率を向上させると共に、充放電の繰り返しによる放電容量の低下を抑制し、電
池寿命の長いアルカリ金属-硫黄系二次電池を得ることができる。
優位性・特徴技術
グライム類とリチウム塩を0.9~1.25(モル比)の割合で混合し錯形成したものを、硫黄電極用電解液として適用し、高
容量電極材料である硫黄に対して、初期放電容量は1300mAh-1 程度と高く、良好なサイクル特性を示すことから、本発
明の電解液は、硫化物イオンの電解液への溶出を制御できるとともに、子の電解液は熱安定性に優れており、この熱的
安定性や硫黄電極の高容量化ができることから、この電解液はリチウム系二次電池の大型化への応用が見込まれる。
代表図
リチウム-硫黄電池50
の構成例を示す断面図
である。
2:負極、4:対極、
6:セパレータ、
12:スペーサ、
14:スプリング、
20:コインセルケース、
50:リチウムー硫黄電
池
【本件問い合わせ先】 横浜国立大学 研究推進部産学連携課知的財産係 TEL045-339-4449/4450