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公開番号2025137659
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2025120511,2022535305
出願日2025-07-17,2021-07-02
発明の名称固体電解質前駆体溶液、固体電解質前駆体、及び固体電解質
出願人日本電気硝子株式会社
代理人弁理士法人大阪フロント特許事務所
主分類H01B 13/00 20060101AFI20250911BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】安全性を高めることができ、かつ低温において電池を動作させることができる、固体電解質前駆体溶液、固体電解質前駆体、及び固体電解質を提供する。
【解決手段】本発明の固体電解質前駆体溶液は、アルカリ金属元素、遷移金属元素及び炭酸イオンを含むことを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
アルカリ金属元素、遷移金属元素及び炭酸イオンを含む、アルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
前記炭酸イオンが前記遷移金属元素に配位している、請求項１に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液。
【請求項３】
前記遷移金属元素が、第３族元素及び第４族元素からなる群から選択された少なくとも１種である、請求項１又は２に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液。
【請求項４】
ｐＨが７以上である、請求項１～３のいずれか一項に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液。
【請求項５】
前記炭酸イオンの対イオンとして、ＮＲ
４
＋
（式中、各Ｒは互いに独立してＨ、ＣＨ
３
、Ｃ
２
Ｈ
５
及びＣＨ
２
ＣＨ
２
ＯＨからなる群より選ばれた少なくとも１種以上の置換基である）を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液。
【請求項６】
ＮＡＳＩＣＯＮ型結晶からなる固体電解質の前駆体溶液である、請求項１～５のいずれか一項に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液。
【請求項７】
ナトリウムイオン伝導性固体電解質の前駆体溶液である、請求項１～６のいずれか一項に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか一項に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液のゲル化物または乾燥物からなる、アルカリイオン伝導性固体電解質前駆体。
【請求項９】
請求項８に記載のアルカリイオン伝導性固体電解質前駆体の焼成物からなる、アルカリイオン伝導性固体電解質。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、焼結体電極及びこれを用いた電池用部材、並びに焼結体電極及び電池用部材の製造方法、アルカリイオン伝導性固体電解質前駆体溶液、アルカリイオン伝導性固体電解質前駆体、並びにアルカリイオン伝導性固体電解質に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池は、モバイル機器や電気自動車等に不可欠な、高容量で軽量な電源としての地位を確立している。しかし、現行のリチウムイオン二次電池には、電解質として可燃性の有機系電解液が主に用いられているため、発火等の危険性が懸念されている。この問題を解決する方法として、有機系電解液に代えて固体電解質を使用した全固体リチウムイオン電池の開発が進められているが、リチウムは世界的な原材料の高騰等の問題が懸念されているため、その代替として全固体ナトリウムイオン電池の研究が近年行われている。
【０００３】
下記の特許文献１には、ナトリウム電池の一例が開示されている。このナトリウム電池は、正極、負極及び硫化物系固体電解質を有する。正極には、硫化金属や金属酸ナトリウムが用いられている。負極には、ナトリウム金属やナトリウム合金が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－２０８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載のようなナトリウム電池においては、負極に用いられているナトリウム金属が水分と反応しやすいため、安全性を十分に高めることは困難である。
【０００６】
また、従来の全固体ナトリウム電池は、例えば６０℃以上等の比較的高温において動作する場合が多く、低温においては十分に動作し難いという問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、安全性を高めることができ、かつ低温において電池を動作させることができる、焼結体電極、電池用部材、並びに焼結体電極及び電池用部材の製造方法、固体電解質前駆体溶液、固体電解質前駆体、並びに固体電解質を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る焼結体電極は、黒鉛又はハードカーボンからなる炭素電極材料と、アルカリイオン伝導性固体電解質とを含むことを特徴としている。
【０００９】
アルカリイオン伝導性固体電解質が、ナトリウムイオン伝導性を有することが好ましい。
【００１０】
アルカリイオン伝導性固体電解質が、酸化物からなることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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