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公開番号2025009016
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-20
出願番号2023111718
出願日2023-07-06
発明の名称非水電解質蓄電素子及び非水電解質蓄電素子の製造方法
出願人株式会社GSユアサ
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類H01M 10/052 20100101AFI20250109BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】硫黄元素を含む正極を備える非水電解質蓄電素子であって、初回放電時の放電容量に対する初回充電時の充電容量の比率及び2回目の放電時の放電容量が大きい非水電解質蓄電素子を提供する。
【解決手段】非水電解質蓄電素子は、硫黄元素を含む正極と、リチウム合金を有する負極と、不飽和環状カーボネートを含む非水電解質とを備え、上記リチウム合金が、アルミニウム元素、インジウム元素、亜鉛元素及びカルシウム元素のうちの少なくとも1種を含み、上記非水電解質の全非水溶媒における上記不飽和環状カーボネートの含有量が50体積%超100体積%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
硫黄元素を含む正極と、
リチウム合金を有する負極と、
不飽和環状カーボネートを含む非水電解質と
を備え、
上記リチウム合金が、アルミニウム元素、インジウム元素、亜鉛元素及びカルシウム元素のうちの少なくとも１種を含み、
上記非水電解質の全非水溶媒における上記不飽和環状カーボネートの含有量が５０体積％超１００体積％以下である非水電解質蓄電素子。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
上記非水電解質の全非水溶媒における上記不飽和環状カーボネートの含有量が７０体積％以上である請求項１に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項３】
上記リチウム合金が、アルミニウム元素又はインジウム元素を含み、上記リチウム合金におけるアルミニウム元素又はインジウム元素の含有量が５質量％以上２０質量％以下である請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項４】
上記リチウム合金が、亜鉛元素又はカルシウム元素を含み、上記リチウム合金における亜鉛元素又はカルシウム元素の含有量が１質量％以上１０質量％以下である請求項１又は請求項２に記載の非水電解質蓄電素子。
【請求項５】
硫黄元素を含む正極を準備することと、
リチウム合金を有する負極を準備することと、
不飽和環状カーボネートを含む非水電解質を準備することと
を備え、
上記リチウム合金が、アルミニウム元素、インジウム元素、亜鉛元素及びカルシウム元素のうちの少なくとも１種を含み、
上記非水電解質の全非水溶媒における上記不飽和環状カーボネートの含有量が５０体積％超１００体積％以下である非水電解質蓄電素子の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、非水電解質蓄電素子及び非水電解質蓄電素子の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン二次電池に代表される非水電解質二次電池は、エネルギー密度の高さから、パーソナルコンピュータ、通信端末等の電子機器、自動車等に多用されている。上記非水電解質二次電池は、一般的には、セパレータで電気的に隔離された一対の電極と、この電極間に介在する非水電解質とを有し、両電極間で電荷輸送イオンの受け渡しを行うことで充放電するよう構成される。非水電解質二次電池以外の非水電解質蓄電素子として、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタ等のキャパシタも広く普及している。
【０００３】
非水電解質蓄電素子として、Ｌｉ－Ｓ電池等、硫黄元素を含む正極を用いた非水電解質蓄電素子が知られている。特許文献１には、硫黄系列物質を含む正極活物質と、リチウム金属を含む負極活物質とを有するリチウムサルファ電池（Ｌｉ－Ｓ電池）が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００２－７５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｌｉ－Ｓ電池は、硫黄の理論容量が大きいため、高いエネルギー密度を有する蓄電素子として期待されている。しかし、Ｌｉ－Ｓ電池は、初回放電時の放電容量に対する初回充電時の充電容量の比率が小さく、これにより２回目の放電時の放電容量も小さい。
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、硫黄元素を含む正極を備える非水電解質蓄電素子であって、初回放電時の放電容量に対する初回充電時の充電容量の比率及び２回目の放電時の放電容量が大きい非水電解質蓄電素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る非水電解質蓄電素子は、硫黄元素を含む正極と、リチウム合金を有する負極と、不飽和環状カーボネートを含む非水電解質とを備え、上記リチウム合金が、アルミニウム元素、インジウム元素、亜鉛元素及びカルシウム元素のうちの少なくとも１種を含み、上記非水電解質の全非水溶媒における上記不飽和環状カーボネートの含有量が５０体積％超１００体積％以下である。
【０００８】
本発明の他の一側面に係る非水電解質蓄電素子の製造方法は、硫黄元素を含む正極を準備することと、リチウム合金を有する負極を準備することと、不飽和環状カーボネートを含む非水電解質を準備することとを備え、上記リチウム合金が、アルミニウム元素、インジウム元素、亜鉛元素及びカルシウム元素のうちの少なくとも１種を含み、上記非水電解質の全非水溶媒における上記不飽和環状カーボネートの含有量が５０体積％超１００体積％以下である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のいずれかの一側面によれば、硫黄元素を含む正極を備える非水電解質蓄電素子であって、初回放電時の放電容量に対する初回充電時の充電容量の比率及び２回目の放電時の放電容量が大きい非水電解質蓄電素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、非水電解質蓄電素子の一実施形態を示す透視斜視図である。
図２は、非水電解質蓄電素子を複数個集合して構成した蓄電装置の一実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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