[发明专利]二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池。

背景技术

电池是通过电化学的氧化还原反应将放入内部的化学物质的化学能转换为电能。近年来，电池已在世界范围内广泛地应用在以电子、通信、电脑等的便携式电子设备为中心的领域。并且，电池在今后被作为一种大型装置、也就是电动汽车等的移动工具以及电力负载平衡系统等的固定式电池，期待其能够得到实用化，电池已成为一种越来越重要的关键装置。

电池家族中，锂离子二次电池现已相当普及。一般的锂离子二次电池具有正极、负极、非水电解液和隔膜，其中正极是以含有锂的过渡金属复合氧化物作为活性物质；负极是以能够吸储和释放锂离子的材料(例如，锂金属、锂合金、金属氧化物或碳)作为活性物质(例如，参照专利文献1)。

〔专利文献〕

专利文献1:日本特开平05－242911号公报

发明内容

然而，现有技术的锂离子二次电池在单位重量的功率和容量上是有限的，因而期待能有一种新的二次电池。

本发明是鉴于上述课题而完成，其目的在于，提供一种能够实现高功率和高容量的新颖的二次电池。

本发明涉及的二次电池，其具有：第一电极；第二电极；离子传递部件，其与上述第一电极以及上述第二电极接触；和空穴传递部件，其与上述第一电极以及上述第二电极接触。

在一个实施方式中，上述第一电极具有复合氧化物，上述复合氧化物含有碱金属或碱土类金属。

另一个实施方式中，上述复合氧化物包含p型复合氧化物、即p型半导体。

另一个实施方式中，上述p型复合氧化物含有锂和镍，该锂和镍中掺杂了从锑、铅、磷、硼、铝和镓所组成的群中选出的至少一种。

另一个实施方式中，上述复合氧化物含有固溶体状复合氧化物，该固溶体状复合氧化物和上述p型复合氧化物形成固溶体。

另一个实施方式中，上述复合氧化物进而含有具有橄榄石结构的橄榄石结构复合氧化物。

另一个实施方式中，上述橄榄石结构复合氧化物含有锂和锰，上述锂的价数大于1。

另一个实施方式中，上述复合氧化物含有：p型复合氧化物即p型半导体；固溶体状复合氧化物，其和上述p型复合氧化物形成固溶体；和橄榄石结构复合氧化物，其具有橄榄石结构。

另一个实施方式中，上述复合氧化物含有：Li_xNi_yM_zO_α、Li₂MnO₃和Li_βMnPO₄，其中0＜x＜3、y＋z＝1、1＜α＜4和β＞1.0，M是从锑、铅、磷、硼、铝和镓所组成的群中选出的至少一种。

另一个实施方式中，上述复合氧化物含有：Li_xNi_yM_zO_α、Li₂MnO₃和Li_γMnSiO₄，其中0＜x＜3、y＋z＝1、1＜α＜4和γ＞1.0，M是从锑、铅、磷、硼、铝和镓所组成的群中选出的至少一种。

另一个实施方式中，上述复合氧化物含有：Li_1＋x(Fe_0．2Ni_0．2)Mn_0．6O₃、Li₂MnO₃和Li_βMnPO₄，其中0＜x＜3和β＞1.0，M是从锑、铅、磷、硼、铝和镓所组成的群中选出的至少一种。

另一个实施方式中，上述复合氧化物含有氟。

另一个实施方式中，上述离子传递部件是液体、凝胶体和固体的任一种。

另一个实施方式中，上述空穴传递部件具有担载陶瓷材料的无纺织布。

另一个实施方式中，上述第一电极和上述第二电极的至少一方粘合于含有无机氧化物填料的多孔膜层。

另一个实施方式中，上述无机氧化物填料是以α－Al₂O₃为主要成分。

另一个实施方式中，上述多孔膜层进而含有ZrO₂－P₂O₅。

另一个实施方式中，上述第二电极含有石墨烯。

另一个实施方式中，上述石墨烯中含有碳纳米管。

另一个实施方式中，上述石墨烯中掺杂有锂。