[發(fā)明專利]電池用電極材料、電池用電極材料糊料及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380016671.0
• 申請日: 2013-03-08
• 公開（公告）號: CN104246934B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設計）人: 佐佐木亮人;中村美保;中具道;德野陽子
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝高新材料公司
• 主分類號: H01G9/20
• 分類號: H01G9/20;H01M4/48
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 申發(fā)振

技術領域

本發(fā)明涉及電池用電極材料、電池用電極材料糊料(paste)、用于制造電池用電極材料的方法、染料敏化太陽能電池(dye sensitized solar cell)和蓄電池。

背景技術

近年來，可利用天然能源的太陽能的太陽能電池已受到矚目。

最初，基于硅的太陽能電池主要用作太陽能電池。基于硅的太陽能電池具有能夠?qū)崿F(xiàn)不低于10％的產(chǎn)能效率的益處。

但是，為了制造基于硅的太陽能電池，常使用真空成膜技術，例如硅的晶體生長和濺射(sputtering)。因此，基于硅的太陽能電池的制造成本高。

因此，作為使得太陽能電池的制造成本降低的技術，對于通過在非硅的半導體的細顆粒表面上固著吸光型染料而形成的染料敏化太陽能電池已進行了研究。該染料敏化太陽能電池通過在半導體細顆粒表面上固著染料來制造。因此，在染料敏化太陽能電池的制造中常使用糊料涂布(paste coating)技術。

例如，專利文件1(日本特開2008-204956)描述了通過使用氧化鈦粉末作為電極材料并且將染料固著在該氧化鈦粉末的顆粒表面上而可以得到特定程度的產(chǎn)能效率。根據(jù)專利文件1中描述的技術，可以減少制造成本。

由于太陽能電池真實地使用陽光，所以發(fā)電量根據(jù)陽光照射量而變化。因此，太陽能電池已有的問題在于如果陽光照射量大幅降低，如同例如在白天時間將太陽能電池從戶外位置移入室內(nèi)位置的情況下，則發(fā)電量也大幅降低。

作為應對該陽光照射量變化的技術，專利文件2(日本特開2009-135025)描述了通過將固體蓄電層放置在光電轉(zhuǎn)換層上提供具有蓄電功能的染料敏化太陽能電池的技術。

現(xiàn)有技術文件

專利文件

專利文件1：日本特開2008-204956

專利文件2：日本特開2009-135025

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明待解決的問題

但是，如專利文件2所述，只是通過將太陽能電池層壓(laminate)成兩層，即光電轉(zhuǎn)換層和固體蓄電層難以滿足使得產(chǎn)能效率和蓄電效率都處于高水平。對于陽光的有效使用重要的是調(diào)高蓄電效率。

鑒于上述情況而完成的本發(fā)明的一個目的是提供高蓄電效率的電池用電極材料、包括該電池用電極材料的電池用電極材料糊料、用于制造電池用電極材料的方法、使用該電池用電極材料的染料敏化太陽能電池及蓄電池。

解決問題的技術手段

本發(fā)明已通過以下發(fā)現(xiàn)而實現(xiàn)：具有由拉曼光譜分析法測定的特性的鎢氧化物粉末在可確定的范圍內(nèi)蓄電效率較高。

意圖解決以上問題的本發(fā)明的電池用電極材料是由鎢氧化物粉末制得的電池用電極材料，并且對該電極材料上實施拉曼光譜分析方法時，鎢氧化物粉末具有在268-274cm^-1的波數(shù)范圍內(nèi)存在的第一峰、在630-720cm^-1的波數(shù)范圍內(nèi)存在的第二峰和在800-810cm^-1的波數(shù)范圍內(nèi)存在的第三峰。

此外，意圖解決以上問題的電池用電極材料糊料包含該電池用電極材料。

此外，意圖解決上述問題的本發(fā)明的用于制造電池用電極材料的方法是用于制造上述電池用電極材料的方法，并且包括：制備金屬鎢粉末或鎢化合物粉末的步驟；和在含氧氣環(huán)境氣氛下等離子體處理金屬鎢粉末或鎢化合物粉末的等離子體處理步驟。

此外，意圖解決以上問題的本發(fā)明的染料敏化太陽能電池使用上述的電池用電極材料。

此外，意圖解決上述問題的本發(fā)明的蓄電池使用所述電池用電極材料。

發(fā)明的有益效果

本發(fā)明的電池用電極材料、染料敏化太陽能電池和蓄電池在蓄電效率上較高。

根據(jù)本發(fā)明的電池用電極材料、電池用電極材料糊料和用于制造電池用電極材料的方法，可以制造蓄電效率較高的電池用電極材料、染料敏化太陽能電池和蓄電池。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的染料敏化太陽能電池的第一實施方案的截面圖。

圖2是示出本發(fā)明的染料敏化太陽能電池的第二實施方案的截面圖。

圖3是示出本發(fā)明的蓄電池的截面圖。

圖4是基于拉曼光譜分析的測試結果。

具體實施方式

[電池用電極材料]