[发明专利]蓄电设备用部件和蓄电设备

说明书

本发明提供能够制成充放电容量高且充放电循环特性优异的蓄电设备的蓄电设备用部件和蓄电设备。本发明的蓄电设备用部件(1)的特征在于，具有：包括钠离子传导性氧化物的固体电解质(2)；和负极层(3)，其包括能够吸留和释放钠的金属或合金，且设置于固体电解质(2)上。

技术领域

本发明涉及全固体钠离子二次电池等的蓄电设备所能够使用的蓄电设备用部件和蓄电设备。

背景技术

作为钠离子二次电池用的负极活性物质，已提出硬炭(专利文献1)。然而，硬炭不仅容量低至200mAh/g，而且充放电电压接近于0V(vs.Na/Na⁺)，因此，具有在负极上析出金属Na树枝状晶体而容易短路且危险性高的问题。

因此，作为钠离子二次电池用的负极活性物质，正在研究包括SnO等氧化物的材料(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－266821号公报

专利文献2：日本特开2015－28922号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，如果将包括SnO等氧化物的材料用作负极活性物质，则在初次充电时从对电极吸留Na离子和电子时，由于在从氧化物还原成金属的转化反应中消费电子，因而具有初次充放电效率差的问题。

另一方面，由于Sn或Bi等金属能够通过与Na合金化而吸留Na，因而可以期待获得高容量。然而，由于伴随Na离子的吸留和释放的体积变化大，所以负极活性物质会从集电体剥离、或者负极活性物质自身发生龟裂而微粉化并分散于电解液中，因此存在无法获得良好的充放电循环特性的问题。

本发明的目的在于，提供能够制作充放电容量高且充放电循环特性优异的蓄电设备的蓄电设备用部件和蓄电设备。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的蓄电设备用部件的特征在于，具有：包括钠离子传导性氧化物的固体电解质；和负极层，其包括能够吸留和释放钠的金属或合金，且设置于固体电解质上。

金属或合金优选包含选自Sn、Bi、Sb和Pb中的至少1种元素。

负极层优选包括形成于固体电解质上的金属膜或合金膜。

固体电解质优选为β－氧化铝、β”－氧化铝或钠超离子导体(NASICON)型结晶。

本发明的蓄电设备的特征在于，具有上述本发明的蓄电设备用部件和正极层。

另外，本发明的蓄电设备也可以是具有包括钠离子传导性氧化物的固体电解质、包括能够吸留和释放钠的金属或合金的负极层、和正极层的蓄电设备。在这种情况下，负极层优选由金属膜或合金膜形成。

发明的效果

根据本发明，能够制成充放电容量高、并且充放电循环特性优异的蓄电设备。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的蓄电设备用部件的示意截面图。

图2是表示本发明的一个实施方式的蓄电设备的示意截面图。

图3是表示实施例1的评价用电池的初次充放电曲线的图。

图4是表示实施例3的评价用电池的初次充放电曲线的图。

图5是表示实施例5的评价用电池的初次充放电曲线的图。

具体实施方式