[發明專利]電池用電極材料及使用其的電池用基板、蓄電池、色素增感太陽能電池、電容器、Li離子二次電池

在審

• 申請號: 201480015576.3
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN105051950A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 田村淳;御子柴智;北川良太;小野昭彥;工藤由紀;中村美保;佐佐木亮人;大圖秀行
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝;東芝高新材料公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01G9/20;H01G11/26;H01G11/46;H01M4/13;H01M4/131;H01M4/36;H01M4/485
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 王永紅

技術領域

本發明的實施方式大體涉及電池用電極材料及使用其的電池用基板、蓄電池、色素增感太陽能電池、電容器、Li離子二次電池。

背景技術

利用太陽光的太陽能電池作為潔凈的電能備受注目。作為太陽能電池，使用單晶硅基板或多晶硅基板的太陽能電池因為其發電效率優異，所以被主要使用。另外，為了降低成本，也正在探討使用將硅基板薄膜化的薄膜狀非晶硅。另外，作為這些硅系以外的太陽能電池，使用鎵、砷、磷、鍺、銦等的化合物半導體系太陽能電池也廣為人知。

迄今為止的太陽能電池因接受太陽光的硅基板的大型化、或化合物的合成工藝的復雜而生產成本高，所以存在不容易進行普及之類的問題。另一方面，以降低生產成本為目的，正在推進在光吸收層(光電轉換層)上使用有機化合物的有機系太陽能電池的開發。在有機系太陽能電池中，正在期待使用色素的色素增感太陽能電池的開發。

另外，以太陽能電池為首，火力發電、風力發電、原子能發電等發電系統能夠制作電，但不能儲藏電力。因此，推進能夠蓄電的系統的構筑很重要。作為能夠蓄電的系統的一個例子，具有Li離子二次電池、電容器等各種各樣的例子。例如，在特開2006-261008號公報(專利文獻1)中，將各種金屬氧化物用于正極材料或負極材料。Li離子二次電池等使用Li離子的電池在正極材料或負極材料中使用可進行Li離子受授的材料。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:特開2006-261008號公報

專利文獻2:特開2012-252872號公報

專利文獻3:特開2007-335361號公報

發明內容

發明所要解決的課題

色素增感太陽能電池、Li離子二次電池等共同的是Li離子。即，作為電池用電極材料，需要的是有效進行Li離子受授的材料。但是，迄今為止的材料在特性上不一定滿足，正在要求進一步的提高。

本發明所要解決的課題在于，提供電池用電極材料，作為電池用電極材料，Li的受授能力高，可有效地進行Li離子交換，所以能夠降低內部電阻。

用于解決課題的手段

實施方式涉及的電池用電極材料的特征為，在由氧化鎢粉末形成的電池用電極材料中，上述氧化鎢粉末的至少一部分或全部具有六方晶晶體結構。

附圖說明

圖1是用于例示本發明的實施方式涉及的蓄電池的示意圖；

圖2是用于例示本發明的實施方式涉及的電容器的示意圖。

具體實施方式

實施方式涉及的電池用電極材料的特征為，在由氧化鎢粉末形成的電池用電極材料中，上述氧化鎢粉末的至少一部分或全部具有六方晶晶體結構。

這里，上述氧化鎢粉末優選為三氧化鎢(WO₃)。另外，上述三氧化鎢只要化學計量比近似WO₃即為適合，具體而言，如果是WO_2.6～3.0的范圍，則可看作是三氧化鎢。

另外，上述氧化鎢粉末的特征為，至少一部分或全部具有六方晶晶體結構。氧化鎢取單斜晶、三斜晶、六方晶等各種各樣的晶體結構。作為電池用電極材料，需要氧化鎢粉末的至少一部分或全部具有六方晶晶體結構。這表示在氧化鎢粉末一粒之中有具有六方晶晶體結構的部分。

通過在氧化鎢粉末特別是三氧化鎢(WO₃)粉末中具備六方晶晶體結構，能夠有效地進行Li離子的受授，能夠提高電極反應。具有六方晶晶體結構的三氧化鎢在晶體結構內部具有由WO₆八面體的六元環構成的成為Li離子的擴散通道的隧道結構，所以晶體內的Li的擴散變成高速，能夠降低充放電反應時的內部電阻。另外，通過Li的擴散的高速化，實施方式涉及的使用氧化鎢(WO₃)粉末的各種電池(蓄電池、色素增感太陽能電池、電容器、Li離子二次電池)能夠實現充放電的高速化(短時間內的放電，短時間內的充電)。