專利名稱：空氣電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空氣電池。
背景技術(shù)：
空氣電池是將氧作為正極活物質(zhì)的電池，在放電時(shí)從外部取入空氣而使用。因此， 與在電池內(nèi)具有正極及負(fù)極活物質(zhì)的其他的電池相比，可使負(fù)極活物質(zhì)在電池容器內(nèi)所占比例變大。因此，原理上可放電的電容量變大，具有容易小型化和輕量化的特征。另外，由于作為正極活物質(zhì)使用的氧的氧化力為強(qiáng)力，因此電池電動(dòng)勢(shì)比較高。進(jìn)而，由于氧具有在資源上不受制約且為清潔材料這一特征，因此空氣電池的環(huán)境負(fù)荷小。這樣，空氣電池具有很多的優(yōu)點(diǎn)，期待應(yīng)用于便攜設(shè)備用電池、電動(dòng)汽車用電池、混合動(dòng)力車用電池、燃料電池車用電池等中。到目前提出的空氣電池中，存在分別使用金屬鋰作為負(fù)極原料、使用氧作為空氣極原料的非水電解質(zhì)型鋰空氣電池。在該非水電解質(zhì)型鋰空氣電池中，在空氣極，在放電反應(yīng)時(shí)，氧還原成Li2A或Li20。這些反應(yīng)能夠如以下表示。2Li++02+2e" — Li2O2 (式 1)4Li++02+4e" — 2Li20 (式 2)在此，Li2O2的吉布斯自由能AG為-606. 68kJ/mol，Li2O的吉布斯自由能AG 為-560. 66kJ/mol。使用這些值和AG = -nFE來(lái)計(jì)算動(dòng)作電壓的理論值時(shí)，分別為3. IV、 2.9V。但是，以往的非水電解質(zhì)型鋰空氣電池的動(dòng)作電壓停留在2. 6V。這推測(cè)為由于氧還原所需的活化阻擋層大而存在過(guò)電壓，其結(jié)果，動(dòng)作電壓比理論值低。因此，認(rèn)為只要能夠減少氧還原所需的活化阻擋層，就可提供表示與理論值同等的動(dòng)作電壓的空氣電池。作為與這樣的非水電解質(zhì)型鋰空氣電池相關(guān)的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了一種非水電解質(zhì)型鋰空氣電池，具備將直徑Inm以上的細(xì)孔所占的細(xì)孔容積為1. Oml/ g以上的碳質(zhì)物作為主體的正極；具備吸留/放出鋰離子的負(fù)極活物質(zhì)的負(fù)極；及夾在正極及負(fù)極間的非水電解質(zhì)層。專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-15737號(hào)公報(bào)根據(jù)專利文獻(xiàn)1中公開的非水電解質(zhì)型鋰空氣電池，由于具備將直徑Inm以上的細(xì)孔所占的細(xì)孔容積為1. 0ml/g以上的碳質(zhì)物作為主體的正極，因此認(rèn)為提供了改善了正極的容量的非水電解質(zhì)型鋰空氣電池。然而，調(diào)查專利文獻(xiàn)1公開的非水電解質(zhì)型鋰空氣電池的放電電壓，變?yōu)楸确烹婋妷旱睦碚撝?. 1V、2.9V低的放電電壓Q.6V)。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的課題為提供一種可提高動(dòng)作電壓的空氣電池。為了解決上述課題，本發(fā)明設(shè)置以下的單元。S卩，本發(fā)明的第1方式的空氣電池的特征在于具備包含碳質(zhì)物的空氣極；負(fù)極；及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)，所述碳質(zhì)物的D/G波段比X為0. 058 < X < 0. 18。
在此，在本發(fā)明中，所謂“包含碳質(zhì)物的空氣極”是指除了僅由D/G波段比X為 0. 058 ^ X ^ 0. 18的碳質(zhì)物構(gòu)成的空氣極之外，還包括除了該碳質(zhì)物外還包含以催化劑為代表的其他的物質(zhì)的空氣極的概念。進(jìn)而，所謂“D/G波段比”是指表示構(gòu)成碳質(zhì)物的金剛石構(gòu)造及石墨構(gòu)造的存在比例的比。更具體而言，定義為對(duì)于碳質(zhì)物(碳材料)的拉曼光譜， 減去了基準(zhǔn)線的OeOcnTHD波段)及ISSOCHTHG波段)的峰值強(qiáng)度比。拉曼分光測(cè)定對(duì)于各碳材在任意3點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，分別計(jì)算出峰值強(qiáng)度比。在本發(fā)明中將三個(gè)峰值強(qiáng)度比的平均值設(shè)為D/G波段比。在本發(fā)明中，作為“D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18的碳質(zhì)物”能夠例示后述的高定向熱解石墨等。認(rèn)為根據(jù)D/G波段比X的測(cè)定，即使為相同的樣品也會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，允許士0.02以內(nèi)的誤差，在本發(fā)明的“D/G波段比X為0.058彡X彡0. 18 的碳質(zhì)物”中包含D/G波段比X為0. 038的碳質(zhì)物及D/G波段比X為0. 20的碳質(zhì)物。本發(fā)明的第2方式的空氣電池，其特征在于，具備由碳質(zhì)物構(gòu)成的空氣極；負(fù)極； 及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)，所述碳質(zhì)物的D/G 波段比X為0. 058彡X彡0. 18。另外，在本發(fā)明的第1方式及上述本發(fā)明的第2方式中，優(yōu)選碳質(zhì)物的D/G波段比 X 為 X = 0. 180。本發(fā)明的第3方式的空氣電池，其特征在于，具備包含碳質(zhì)物的空氣極；負(fù)極；及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)，所述碳質(zhì)物為高定向熱解石墨。在此，在本發(fā)明中，“高定向熱解石墨”是標(biāo)記為Highly Ordered Pyrolytic Graphite (在以下稱為“HOPG”。)的物質(zhì)。在本發(fā)明的高定向熱解石墨中包含使金剛石構(gòu)造的面(Edge面)定向的H0PG、及使石墨構(gòu)造的面(Basal面)定向的H0PG。本發(fā)明的第4方式的空氣電池，其特征在于，具備由碳質(zhì)物構(gòu)成的空氣極；負(fù)極； 及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)，所述碳質(zhì)物為高定向熱解石墨。在本發(fā)明的第1方式中，在空氣極中包含D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18的碳質(zhì)物。通過(guò)在空氣極使用D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18的碳質(zhì)物，可提高空氣電池的動(dòng)作電壓，因此根據(jù)本發(fā)明的第1方式，可提供能夠提高動(dòng)作電壓的空氣電池。在本發(fā)明的第2方式中，空氣極由D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18的碳質(zhì)物構(gòu)成。通過(guò)在空氣極使用D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18的碳質(zhì)物，可提高空氣電池的動(dòng)作電壓，因此根據(jù)本發(fā)明的第2方式，可提供能夠提高動(dòng)作電壓的空氣電池。另外，在本發(fā)明的第1方式及本發(fā)明的第2方式中，通過(guò)使碳質(zhì)物的D/G波段比X 為X = O. 180，使提高空氣電池的動(dòng)作電壓變得容易。在本發(fā)明的第3方式中，空氣極中包含H0PG。通過(guò)在空氣極中使用H0PG，可提高空氣電池的動(dòng)作電壓，因此根據(jù)本發(fā)明的第3方式，可提供能夠提高動(dòng)作電壓的空氣電池。在本發(fā)明的第4方式中，空氣極由HOPG構(gòu)成。通過(guò)在空氣極中使用H0PG，可提高空氣電池的動(dòng)作電壓，因此根據(jù)本發(fā)明的第4方式，可提供能夠提高動(dòng)作電壓的空氣電池。


圖1是簡(jiǎn)化表示空氣電池10的形態(tài)例的剖面圖。
圖2是簡(jiǎn)化表示空氣電池20的形態(tài)例的剖面圖。圖3是簡(jiǎn)化表示空氣電池30的形態(tài)例的剖面圖。圖4是表示使Basal面定向的HOPG的拉曼光譜的圖。圖5是表示定電流放電曲線的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明者銳意研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)了通過(guò)在空氣極使用H0PG，可使空氣電池的動(dòng)作電壓比以往提高。進(jìn)而，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)了通過(guò)由板狀的HOPG構(gòu)成空氣極，可提供如下空氣電池，所述空氣電池即使沒有在空氣極使用在以往的空氣電池中以減少活化阻擋層等為目的使用的催化劑，也可提高動(dòng)作電壓。另外，在本發(fā)明的空氣電池中使用的HOPG的D/G波段比X為0. 058 < X < 0. 18。因此，本發(fā)明者除了上述發(fā)現(xiàn)外，還發(fā)現(xiàn)了通過(guò)在空氣極使用 D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18的碳質(zhì)物，可提高空氣電池的動(dòng)作電壓。認(rèn)為通過(guò)形成這樣的構(gòu)成可提高空氣電池的動(dòng)作電壓的原因是可減少與氧還原相關(guān)的活化阻擋層。本發(fā)明是鑒于所述發(fā)現(xiàn)而做出的。本發(fā)明的第一方面是提供一種可通過(guò)在空氣極使用D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18的碳質(zhì)物而可提高動(dòng)作電壓的空氣電池。進(jìn)而，本發(fā)明的第二方面提供一種可通過(guò)在空氣極使用HOPG而提高動(dòng)作電壓的空氣電池。以下參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明。以下所示的形態(tài)為本發(fā)明的例示，本發(fā)明不限于以下所示的形態(tài)。1.第1實(shí)施方式圖1是概略地表示第1實(shí)施方式的本發(fā)明的空氣電池(以下稱為“空氣電池10”。) 的形態(tài)例的剖面圖。在圖1中，僅取出空氣電池10的一部分放大表示。如圖1所示，空氣電池10具有空氣極11 ；負(fù)極12 ；及電解質(zhì)層13，設(shè)置在空氣極 11及負(fù)極12之間并在空氣極11及負(fù)極12之間進(jìn)行離子傳導(dǎo)。空氣電池10在放電時(shí)從空氣極11的外側(cè)具備的含氧層(未圖示)取入氧而使用。以下，對(duì)于空氣電池10的各構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明?！纯諝鈽O11>空氣極11由板狀的HOPG構(gòu)成，該HOPG的D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18。構(gòu)成空氣極的HOPG既可以是使Edge面定向的HOPG，也可以是使Basal面定向的HOPG。但是， 從形成容易提高動(dòng)作電壓的構(gòu)成等的觀點(diǎn)，優(yōu)選使Edge面定向的H0PG，例如使用D/G波段比 X 為 X = 0. 180 的 HOPG0空氣極11的厚度因空氣電池10的用途等而不同，例如為2μπι以上且2mm以下， 其中優(yōu)選為5 μ m以上且500 μ m以下。在空氣電池10中，在空氣極11不能使用在以往的空氣電池中使用的催化劑、粘結(jié)劑等物質(zhì)。即使為所述形態(tài)，也能夠通過(guò)由板狀的HOPG構(gòu)成空氣極11，由此產(chǎn)生氧的還原反應(yīng)。即，在空氣電池11中，由板狀的HOPG構(gòu)成的空氣極11作為具有催化劑功能及導(dǎo)電性的反應(yīng)場(chǎng)起作用。另外，空氣極11與導(dǎo)電性物質(zhì)(未圖示)連接，所述導(dǎo)電性物質(zhì)作為從空氣電池10取出電力時(shí)的端子起作用。< 負(fù)極 12>負(fù)極12包含負(fù)極活物質(zhì)。另外，負(fù)極12上抵接設(shè)置有負(fù)極集電體(未圖示)，所
5述負(fù)極集電體與負(fù)極12的內(nèi)部或外面抵接并進(jìn)行負(fù)極12的集電。作為負(fù)極12中含有的負(fù)極活物質(zhì)，能夠使用一般的空氣電池的負(fù)極活物質(zhì)，沒有特別的限定?？諝怆姵?0為鋰空氣二次電池的情況下，負(fù)極活物質(zhì)中使用可吸留/放出Li 離子的負(fù)極活物質(zhì)。作為這樣的負(fù)極活物質(zhì)，除了金屬鋰、鋰合金、金屬氧化物、金屬硫化物、及金屬氮化物外，還可以例示石墨等為代表的碳材料等。其中優(yōu)選金屬鋰及碳材料，從提供容易實(shí)現(xiàn)高容量化的空氣電池等的觀點(diǎn)更優(yōu)選金屬鋰。負(fù)極12只要至少含有負(fù)極活物質(zhì)即可，進(jìn)而也可以含有使負(fù)極活物質(zhì)的導(dǎo)電性提高的導(dǎo)電性材料及使負(fù)極活物質(zhì)固定化的粘接材料。從抑制反應(yīng)場(chǎng)的減少及電池容量的降低等的觀點(diǎn)，優(yōu)選負(fù)極12中導(dǎo)電性材料的含有量為10質(zhì)量％以下。作為在負(fù)極12中可含有的粘接材料，可以例示聚偏氟乙烯(PVdF)、聚四氟乙烯 (PTFE)等。負(fù)極12中粘接材料的含有量沒有特別限定，但優(yōu)選例如10質(zhì)量％以下，更優(yōu)選 1質(zhì)量％以上且5質(zhì)量％以下。在空氣電池10中與負(fù)極12的內(nèi)部或外面抵接地設(shè)置有負(fù)極集電體。負(fù)極集電體承擔(dān)進(jìn)行負(fù)極12的集電的功能。在空氣電池10中，負(fù)極集電體的材料只要是具有導(dǎo)電性的材料就沒有特別限定。作為負(fù)極集電體的材料，可以例示銅、不銹鋼、及鎳等。另外，作為負(fù)極集電體的形狀，可以例示箔狀、板狀、及網(wǎng)格(網(wǎng))狀等。<電解質(zhì)層13>電解質(zhì)層13中收容有在空氣極11及負(fù)極12間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解液。電解液的形態(tài)只要是具有金屬離子傳導(dǎo)性就沒有特別的限定，例如可以列舉非水電解液。電解質(zhì)層13中使用的非水電解液的種類優(yōu)選根據(jù)傳導(dǎo)的金屬離子的種類進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。例如鋰空氣電池的非水電解液通常含有鋰鹽及有機(jī)溶劑。作為鋰鹽，除了 LiPF6、 LiBF4, LiClO4 及 LiAsF6 等無(wú)機(jī)鋰鹽外，還可以例示 LiCF3S03、LiN(CF3SO2)2, LiN(C2F5SO2)2、 LiC(CF3SO2)3等有機(jī)鋰鹽等。另外，作為有機(jī)溶劑，可以例示碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯 (PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丁烯酯、γ-丁內(nèi)酯、環(huán)丁砜、乙腈、1，2_ 二甲氧基甲烷、1，3_ 二甲氧基丙烷、乙醚、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃及它們的混合物等。另外，從可高效地將溶解氧應(yīng)用于反應(yīng)中等的觀點(diǎn)，有機(jī)溶劑優(yōu)選為氧溶解性高的溶劑。非水電解液中鋰鹽的濃度例如為0.2mol/L以上且3mol/L以下。本發(fā)明的空氣電池中，作為非水電解液，例如能夠使用離子性液體等低揮發(fā)性液體。另外，在空氣電池10中，優(yōu)選在空氣極11及負(fù)極12間配置保持非水電解液的隔板。作為這樣的隔板，除了聚乙烯、聚丙烯等的多孔膜外，還可以例示樹脂無(wú)紡織布、玻璃纖維無(wú)紡織布等無(wú)紡織布等。〈空氣電池10>在空氣電池10中，至少空氣極11、負(fù)極12、及電解質(zhì)層13收容在電池殼體(未圖示)中使用。在空氣電池10中使用的電池殼體的形狀沒有特別限定。另外，電池殼體既可以是大氣開放型的電池殼體，也可以是密閉型的電池殼體。大氣開放型的電池殼體是可與大氣接觸的電池殼體。另一方面，電池殼體為密閉型電池殼體的情況下，優(yōu)選在密閉型電池殼體中設(shè)置氣體(空氣)供給管及排出管。該情況下，供給/排出的氣體優(yōu)選氧濃度高，更優(yōu)選為純氧。另外，優(yōu)選在放電時(shí)使氧濃度高且在充電時(shí)使氧濃度低。
作為空氣電池10的種類，可以例示鋰空氣電池、鈉空氣電池、鉀空氣電池、鎂空氣電池、鋁空氣電池、鈣空氣電池等。其中，優(yōu)選鋰空氣電池。另外，作為空氣電池10的用途， 可以例示車輛搭載用途、定置型電源用途、家庭用電源用途、及便攜型信息設(shè)備等。2.第2實(shí)施方式圖2是概略地表示第2實(shí)施方式的本發(fā)明的空氣電池(以下稱為“空氣電池20”。) 的形態(tài)例的剖面圖。圖2中僅取出空氣電池20的一部分放大表示。在圖2中，對(duì)采用與空氣電池10同樣的構(gòu)成的部分標(biāo)注與圖1中使用的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)并省略其說(shuō)明。< 空氣極 21>空氣極21含有粉末狀的H0PG、催化劑、及粘接材料?？諝鈽O21中含有的粉末狀的 HOPG的D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18。即使為所述形態(tài)，也可提供提高動(dòng)作電壓的空氣電池20。另外，在空氣電池20中設(shè)置有與空氣極21的內(nèi)部或外面抵接并進(jìn)行空氣極21 的集電的空氣極集電體(未圖示)。從抑制反應(yīng)場(chǎng)的減少及電池容量的降低等的觀點(diǎn)，空氣極21中HOPG的含有量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量％以上。另外，從可發(fā)揮充分的催化劑功能的形態(tài)等的觀點(diǎn)，優(yōu)選空氣極21中 HOPG的含有量為99質(zhì)量％以下。作為空氣極21中含有的催化劑，可以例示酞菁鈷及二氧化錳等。從可發(fā)揮充分的催化劑功能的形態(tài)等的觀點(diǎn)，空氣極21中催化劑的含有量?jī)?yōu)選為1質(zhì)量％以上。另外，從抑制反應(yīng)場(chǎng)減少及電池容量的降低等的觀點(diǎn)，空氣極21中催化劑的含有量?jī)?yōu)選為90質(zhì)量％ 以下?？諝鈽O21中含有的粘接材料的種類、使用量等能夠與負(fù)極12使用的粘接材料相同?？諝鈽O21的厚度因空氣電池20的用途等不同，例如為2 μ m以上且500 μ m以下， 其中優(yōu)選為5 μ m以上且300 μ m以下。另外，從容易使動(dòng)作電壓提高等的觀點(diǎn)，空氣極21 中使用的HOPG的D/G波段比X優(yōu)選為X = O. 180。另外，如上所述，在空氣電池20中與空氣極21的內(nèi)部或外面抵接地設(shè)置有空氣極集電體?？諝鈽O集電體承擔(dān)進(jìn)行空氣極21的集電的功能。在空氣電池20中，空氣極集電體的材料只要為具有導(dǎo)電性的材料就沒有特別限定。作為空氣極集電體的材料，可以例示不銹鋼、鎳、鋁、鐵、鈦、及碳等。作為這樣的空氣極集電體的形狀，可以例示例如箔狀、板狀、 及網(wǎng)格(網(wǎng))狀等。其中，在空氣電池20中，優(yōu)選為集電效率優(yōu)良的網(wǎng)格狀。在使用網(wǎng)格狀的空氣極集電體的情況下，能夠在空氣極21的內(nèi)部配置網(wǎng)格狀的空氣極集電體。進(jìn)而， 空氣電池20也可以具有將通過(guò)網(wǎng)格狀的空氣極集電體集電的電荷集電的另外的空氣極集電體(例如箔狀的集電體)。3.第3實(shí)施方式圖3是概略地表示第3實(shí)施方式的本發(fā)明的空氣電池(以下稱為“空氣電池30”。) 的形態(tài)例的剖面圖。在圖3中，僅取出空氣電池30的一部分放大表示。在圖3中，對(duì)采用與空氣電池10同樣的構(gòu)成的部分標(biāo)注與圖1中使用的標(biāo)號(hào)相同的標(biāo)號(hào)，省略其說(shuō)明。因此， 對(duì)于空氣電池30，僅對(duì)空氣極31進(jìn)行說(shuō)明。< 空氣極 31>空氣極31在板狀的HOPG的表面配置催化劑?？諝鈽O31中含有的板狀的HOPG的D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18。即使為所述形態(tài)，也可提供提高了動(dòng)作電壓的空氣電池30。另外，空氣極31上連接有導(dǎo)電性物質(zhì)(未圖示)，所述導(dǎo)電性物質(zhì)作為從空氣電池 30取出電力時(shí)的端子起作用。作為空氣極31中使用的催化劑，能夠例示空氣極21中使用的催化劑等?？諝鈽O31的厚度因空氣電池30的用途等而不同，例如為2μπι以上且2mm以下， 其中優(yōu)選為5 μ m以上且500 μ m以下。另外，從容易使動(dòng)作電壓提高等的觀點(diǎn)，空氣極31 中使用的HOPG的D/G波段比X優(yōu)選為X = O. 180。實(shí)施例以下參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明。制造仿造本發(fā)明的空氣電池的實(shí)施例1的單電池及實(shí)施例2的單電池、以及仿造以往的空氣電池的比較例1的單電池，通過(guò)進(jìn)行放電試驗(yàn)來(lái)調(diào)查各單電池的動(dòng)作電壓。(1)D/G波段比的計(jì)算對(duì)于使Basal面定向的H0PG、使Edge面定向的H0PG、以及隨機(jī)地使Basal面及 Edge面定向的玻璃碳(均為BAS株式會(huì)社制)，進(jìn)行在分別任意的3點(diǎn)實(shí)施測(cè)定的拉曼分光分析，計(jì)算出D波段和G波段的峰值強(qiáng)度比的平均值，從而計(jì)算出D/G波段比。拉曼分光分析的條件如以下所示。另外，在圖4中表示使Basal面定向的HOPG的拉曼光譜。<分析條件>· 488nm 激光 輸出6mW 衍射光柵1200Gr/mm·對(duì)物鏡40倍 曝光時(shí)間10s(2)評(píng)價(jià)用單電池的制造[實(shí)施例1]使用以下所示的材料制造實(shí)施例1的單電池。具體而言，向處于純氧氣氛的玻璃干燥器設(shè)置放入了電解液的燒杯，通過(guò)使空氣極及負(fù)極與電解液接觸，制造實(shí)施例1的單電池。為了向空氣極供給氧，燒杯的上部不密閉而開放?！た諝鈽O使Basal面定向的HOPG (BAS株式會(huì)社制)·負(fù)極Li (本城金屬株式會(huì)社制)·電解液在碳酸丙烯酯中以濃度lmol/L溶解LiClO4的非水電解液(與^夕'化學(xué)株式會(huì)社制) 氣氛純氧(99. 99 %、1個(gè)大氣壓)·單電池杯狀單電池[實(shí)施例2]除了在空氣極使用使Edge面定向的H0PG(BAS株式會(huì)社制)外，與實(shí)施例1的單電池同樣，制造實(shí)施例2的單電池。[比較例1]除了在空氣極使用Edge面及Basal面隨機(jī)定向的玻璃碳(BAS株式會(huì)社制)夕卜， 與實(shí)施例1的單電池同樣制造比較例1的單電池。
(3)放電試驗(yàn)經(jīng)由與上述各單電池的空氣極及負(fù)極連接的端子，施加50nA/cm2的電流，監(jiān)視到 100小時(shí)后為止的電壓。用圖5表示定電流放電曲線，用表1分別表示D/G波段比X及100 小時(shí)后的放電電壓的結(jié)果。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種空氣電池，其特征在于，具備 包含碳質(zhì)物的空氣極；負(fù)極；及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)， 所述碳質(zhì)物的D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18。
2.一種空氣電池，其特征在于，具備 由碳質(zhì)物構(gòu)成的空氣極；負(fù)極；及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)， 所述碳質(zhì)物的D/G波段比X為0. 058彡X彡0. 18。
3.如權(quán)利要求1或2所述的空氣電池，其特征在于， 所述碳質(zhì)物的D/G波段比X為X = 0. 180。
4.一種空氣電池，其特征在于，具備 包含碳質(zhì)物的空氣極；負(fù)極；及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)， 所述碳質(zhì)物為高定向熱解石墨。
5.一種空氣電池，其特征在于，具備 由碳質(zhì)物構(gòu)成的空氣極；負(fù)極；及電解質(zhì)層，具有在所述空氣極及所述負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)， 所述碳質(zhì)物為高定向熱解石墨。
全文摘要
提供一種可提高動(dòng)作電壓的空氣電池。所述空氣電池具備包含碳質(zhì)物的空氣極；負(fù)極；及電解質(zhì)層，具有在空氣極和負(fù)極間進(jìn)行離子傳導(dǎo)的電解質(zhì)，碳質(zhì)物的D/G波段比X為0.058≤X≤0.18。
文檔編號(hào)H01M12/08GK102396100SQ20098012985
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2009年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月26日
發(fā)明者水野史教 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社