[發明專利]蓄電裝置及其電極材料有效

申請號：	201480017828.6	申請日：	2014-03-04
公開（公告）號：	CN105247639B	公開（公告）日：	2018-01-23
發明（設計）人：	本間格;三谷諭;笘居高明	申請（專利權）人：	國立大學法人東北大學
主分類號：	H01G11/34	分類號：	H01G11/34;H01G11/30
代理公司：	北京三友知識產權代理有限公司11127	代理人：	龐東成,解延雷
地址：	日本***	國省代碼：	暫無信息
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摘要：
搜索關鍵詞：	裝置及其電極材料
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及蓄電裝置和蓄電裝置用電極材料，并涉及例如包含擔載醌或者氫醌的多孔體的蓄電裝置和蓄電裝置用電極材料。

背景技術

已知將醌類化合物用于電極的電化學電容器。例如，非專利文獻1披露了將1,2-二羥基苯和活性炭的復合物用于正極和將蒽醌和活性炭的復合物用于負極的電化學電容器。另外，非專利文獻2披露了將氧化釕和活性炭的復合物用于正極和將蒽和活性炭的復合物用于負極的電化學電容器。

專利文獻1披露了將結合有醌類化合物的聚合物用于電極。專利文獻2披露了將具有氫原子、烷基或者鹵素基的1,4,5,8-蒽四酮化合物或者具有氫原子、烷基或者鹵素基的5,7,12,14-并五苯四酮化合物用于正極和將鋰用于負極的二次電池。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-217992號公報

專利文獻2：日本特開2012-155884號公報

非專利文獻

非專利文獻1：Electrochemistry Communications 13(2011)147-149

非專利文獻2：Journal of Power Sources 187(2009)640-643

發明內容

技術問題

非專利文獻1公開的將醌類化合物或者氫醌類化合物用于正極和負極的技術預期能夠實現質子傳導的搖椅式電化學電容器。將有機類物質用于正極和負極能夠使金屬的使用最小化。這能夠實現不使用例如稀有元素或者有毒物質的蓄電裝置。不過，即使多孔體擔載醌類化合物或者氫醌類化合物，醌類化合物或者氫醌類化合物也會從多孔體溶出。這降低了蓄電裝置的壽命。

本發明鑒于上述問題而完成，并且旨在延長蓄電裝置的壽命。

解決問題的方案

本發明是一種蓄電裝置用電極材料，其特征在于包含：活性物質，所述活性物質包含具有鹵素基的醌和具有鹵素基的氫醌中的至少一種；和擔載所述活性物質的多孔體。

在上述構造中，所述多孔體可以包含活性炭或者納米碳。另外，在上述構造中，所述鹵素基可以為氯基。

本發明是一種蓄電裝置，其特征在于，正極和負極中的至少一個包含所述電極材料。

本發明是一種蓄電裝置，其特征在于包含：含有正極活性物質和擔載所述正極活性物質的正極多孔體的正極，所述正極活性物質包含醌和氫醌中的至少一種；含有負極活性物質和擔載所述負極活性物質的負極多孔體的負極，所述負極活性物質包含醌和氫醌中的至少一種；和位于所述正極和所述負極之間的電解質，其中，所述正極活性物質和所述負極活性物質中的至少一種包含的所述醌和氫醌中的至少一種具有鹵素基。

在上述構造中，所述負極活性物質包含的醌和氫醌中的至少一種比所述正極活性物質包含的醌和氫醌中的至少一種包含更多苯環。

在上述構造中，所述負極活性物質包含的醌和氫醌中的至少一種可以具有鹵素基。

在上述構造中，所述負極活性物質包含的醌和氫醌中的至少一種和所述正極活性物質包含的醌和氫醌中的至少一種均可以具有鹵素基。

發明有利效果

本發明能夠延長蓄電裝置的壽命。

附圖說明

圖1(a)和圖1(b)是本發明實施方式的蓄電裝置的示意圖；

圖2(a)是描繪處于放電狀態的正極活性物質和負極活性物質的圖示，圖2(b)是描繪處于充電狀態的正極活性物質和負極活性物質的圖示；

圖3(a)～圖3(d)描繪了正極活性物質中包含的氫醌的實例的化學式；

圖4(a)～圖4(f)描繪了負極活性物質中包含的醌的實例的化學式(1號)；

圖5(a)～圖5(d)描繪了負極活性物質中包含的醌的實例的化學式(2號)；

圖6(a)～圖6(d)描繪了負極活性物質中包含的醌的實例的化學式(3號)；