[发明专利]负极材料和氟化物离子电池

说明书

本发明涉及负极材料和氟化物离子电池。主要目的在于提供一种负极材料，其为用于氟化物离子电池的负极材料，可抑制短路发生，同时可抑制工作电位的下降。在本公开中，通过提供下述负极材料来解决上述课题，该负极材料为用于氟化物离子电池的负极材料，含有：含有Mg元素的Mg材料、和含有至少一种金属元素(不包括Mg元素)和F元素的氟化物离子传导性材料。

技术领域

本公开涉及负极材料。

背景技术

作为高电压且高能量密度的电池，例如已知Li离子电池。Li离子电池是使用Li离子作为载流子的阳离子基的电池。另一方面，作为阴离子基的电池，已知使用氟化物离子(氟离子)作为载流子的氟化物离子电池。

例如，在专利文献1中公开了可用特定的电极层和固体电解质层这2种构件形成电池的发电要素的氟化物离子电池。另外，在专利文献1的电池中，公开了在固体电解质层或负极集电体中使用具有Pb、Sn、In、Bi、Sb等金属元素的金属材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-077987号公报

发明内容

发明要解决的课题

专利文献1中，利用固体电解质的脱氟化反应，由固体电解质自形成负极活性物质。进而，通过在固体电解质层或负极集电体中使用特定的金属材料，从而抑制了短路的发生。如专利文献1那样，通过对于自形成的负极活性物质使用特定的金属材料，虽然能够抑制短路发生，但由于负极活性物质的反应电位向高电位侧迁移，因此产生了电池的工作电位下降的新课题。

本公开鉴于上述实际情况而完成，主要目的在于提供用于氟化物离子电池的负极材料，其为在抑制短路发生的同时可抑制工作电压的下降的负极材料。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本公开提供一种负极材料，其为用于氟化物离子电池的负极材料，含有：含有Mg元素的Mg材料、和含有至少一种金属元素和F元素的氟化物离子传导性材料，其中，所述金属元素不包括Mg元素。

根据本公开，通过与氟化物离子传导性材料一起使用Mg材料，成为在抑制短路发生的同时可抑制工作电压的下降的负极材料。

在上述公开中，上述Mg材料可为Mg单质。

在上述公开中，上述氟化物离子传导性材料在充放电时可作为负极活性物质发挥功能。

在上述公开中，上述氟化物离子传导性材料可含有二种以上的上述金属元素。

在上述公开中，上述氟化物离子传导性材料可含有Ca元素、Ba元素和F元素。

在上述公开中，上述氟化物离子传导性材料可为Ca_1-xBa_xF₂(x满足0.45≦x≦0.65)。

在上述公开中，上述氟化物离子传导性材料可含有La元素、Ba元素和F元素。

另外，本公开提供一种氟化物离子电池，其为具有正极层、负极层、和在上述正极层和上述负极层之间形成的固体电解质层的氟化物离子电池，上述负极层含有上述的负极材料。

根据本公开，通过负极层含有上述负极材料，成为在抑制短路发生的同时可抑制工作电压的下降的氟化物离子电池。

在上述公开中，上述固体电解质层中的固体电解质可含有上述金属元素和F元素。

在上述公开中，上述固体电解质层中的固体电解质的离子电导率可为上述负极层中的上述氟化物离子传导性材料的离子电导率以上。

发明效果