[發明專利]鈉離子二次電池

在審

• 申請號: 202110458262.2
• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113823793A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 二井谷啟太;后田伸;桑田纮子;穗積正人
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M4/60
• 分類號: H01M4/60;H01M10/0562;H01M10/054
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張智慧

本發明涉及鈉離子二次電池，其具有作為活性物質的環狀有機化合物和作為固體電解質的絡合氫化物，所述環狀有機化合物具有至少兩個羰基?C(＝O)?，所述至少兩個羰基經由單鍵或至少一個共軛雙鍵而鍵合，所述絡合氫化物具有Na陽離子和含H的絡離子。

技術領域

本申請公開一種鈉離子二次電池。

背景技術

在日本特開2015-037016中，作為鈉離子電池的活性物質，公開了一種具有芳族環結構和鍵合于該芳族環結構的2個以上的COONa基的芳族化合物。另外，在日本特開2015-037016中，作為與上述活性物質組合的電解質，公開了液體電解質、凝膠電解質和固體電解質。作為液體電解質，公開了非水電解液；作為凝膠電解質，公開了在非水電解液中添加聚合物而凝膠化的產物；作為固體電解質，公開了氧化物固體電解質和硫化物固體電解質。

發明內容

根據本發明人的認識，對于具有作為活性物質的規定的環狀有機化合物和作為電解質的非水電解液的鈉離子電池而言，環狀有機化合物在非水電解液中溶解，反復充放電時電池的容量維持率容易降低。另外，根據本發明人的認識，對于具有作為活性物質的規定的環狀有機化合物和作為電解質的氧化物固體電解質或硫化物固體電解質的鈉離子電池而言，活性物質與固體電解質的界面電阻容易變大。

本發明的方案涉及鈉離子二次電池，其具有作為活性物質的環狀有機化合物和作為固體電解質的絡合氫化物，上述環狀有機化合物具有至少兩個羰基-C(＝O)-，上述至少兩個羰基經由單鍵或至少一個共軛雙鍵而鍵合，上述絡合氫化物具有Na陽離子和含H的絡離子。

在本公開的鈉離子二次電池中，上述環狀有機化合物可具有不飽和環狀結構。

在本公開的鈉離子二次電池中，上述環狀有機化合物可為芳族化合物，上述芳族化合物可具有芳族環結構和與上述芳族環結構鍵合的2個以上的COONa基。

在本公開的鈉離子二次電池中，上述芳族化合物可具有1個芳族環結構和與上述芳族環結構鍵合的2個COONa基。

在本公開的鈉離子二次電池中，上述環狀有機化合物可與碳材料復合化。

在本公開的鈉離子二次電池中，上述絡離子可含有B。

本公開的鈉離子二次電池可具有上述環狀有機化合物作為負極活性物質。

本公開的鈉離子二次電池可具備正極活性物質層、負極活性物質層和固體電解質層，上述固體電解質層可配置于上述正極活性物質層與上述負極活性物質層之間，上述正極活性物質層和上述負極活性物質層中的一者可包含上述環狀有機化合物作為上述活性物質，包含上述環狀有機化合物的上述正極活性物質層、包含上述環狀有機化合物的上述負極活性物質層和上述固體電解質層中的至少一個可包含上述絡合氫化物作為上述固體電解質。

在鈉離子二次電池中，使用作為活性物質的環狀有機化合物和作為固體電解質的絡合氫化物的情況下，與使用氧化物固體電解質或硫化物固體電解質作為固體電解質的情形相比，容易減小活性物質與固體電解質之間的界面電阻。另外，在鈉離子二次電池中，使用作為活性物質的環狀有機化合物和作為固體電解質的絡合氫化物的情況下，難以發生環狀有機化合物向電解質中溶解的問題，容易增大反復充放電時的電池的容量維持率。

附圖說明

以下參照附圖對本發明的例示實施方式的特征、優點以及技術和工業重要性進行說明，其中相同的附圖標記表示相同的要素，并且其中：

圖1為用于說明鈉離子二次電池的構成的一例的概略圖。

圖2為將實施例1的容量維持率與比較例1的容量維持率進行比較的坐標圖。

具體實施方式