[发明专利]二次电池

说明书

本发明的二次电池设置有：第一电极(11)；第二电极(17)；充电层(14)，布置在第一电极(11)和第二电极(17)之间并且含有绝缘材料与第一n型氧化物半导体材料的混合物；n型氧化物半导体层(13)，布置在充电层(14)与第一电极(11)之间并且含有第二n型氧化物半导体材料；p型氧化物半导体层(16)，布置在充电层(14)与第二电极(17)之间并且含有p型氧化物半导体材料；混合物层(15)，布置在充电层(14)与p型氧化物半导体层(16)之间并且含有氧化硅与第三n型氧化物半导体材料的混合物；和导电层(12)，布置在第一电极(11)与n型氧化物半导体层(13)之间并且含有金属材料。

技术领域

本发明涉及一种用于改善二次电池性能的技术。

背景技术

专利文献1公开了一种蓄电元件，其包括在第一电极和第二电极之间的含有绝缘材料与n型半导体颗粒的混合物的蓄电层。另外，p型半导体层布置在蓄电层与第二电极之间。此外，泄漏抑制层布置在p型半导体层与蓄电层之间。泄漏抑制层由选自二氧化硅、氧化铝或氧化镁中的至少一种来形成。

专利文献2公开了一种蓄电元件，其包括在第一电极和第二电极之间的含有绝缘材料与n型半导体颗粒的混合物的蓄电层。另外，p型半导体层布置在蓄电层与第二电极之间。此外，电阻率为1000μΩ·cm以下的扩散抑制层设置在第一电极与蓄电层之间。所述扩散抑制层由氮化物、碳化物和硼化物形成。

引用文献列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公布2016-82125号

专利文献2：日本未审查专利申请公布2016-91931号

发明内容

技术问题

期望进一步改善二次电池的性能。例如，当专利文献1中的泄漏抑制层变厚以充分地获得泄漏抑制效果时，电荷转移受到限制，并且电池的性能劣化。或者，当通过使用例如二氧化硅作为泄漏抑制层的材料来减薄泄漏抑制层以便不限制电荷转移时，可以容易地形成不均匀的层，这导致局部介电击穿，并且很难获得所需的电池性能。

专利文献2中的扩散抑制层用于抑制布置在第一电极下方的基板的组分或第一电极的组分在蓄电层中扩散，并且没有布置成防止第一电极的表面氧化。即，在专利文献2中，不能防止第一电极的表面的氧化，并且氧化增加了在第一电极与蓄电层之间的电阻。因此，难以获得所期望的电池性能。

本发明是鉴于上述问题而完成的，并且在于提供一种改善二次电池性能的技术。

问题的解决方案

根据本发明实施方式的一个方面的二次电池包括：第一电极；第二电极；充电层，布置在第一电极与第二电极之间并且含有绝缘材料与第一n型氧化物半导体材料的混合物；n型氧化物半导体层，布置在充电层与第一电极之间并且含有第二n型氧化物半导体材料；p型氧化物半导体层，布置在充电层与第二电极之间并且含有p型氧化物半导体材料；混合物层，布置在充电层与p型氧化物半导体层之间并且含有氧化硅与第三n型氧化物半导体材料的混合物；和导电层，布置在第一电极与n型氧化物半导体层之间并且含有金属材料。

第三n型氧化物半导体材料可以是氧化锡。

导电层可以含有与第二n型氧化物半导体材料中所含有的金属元素相同的金属元素。

导电层可以含有电导率比第二n型氧化物半导体材料中所含有的金属元素的电导率更高的金属元素。

第二n型氧化物半导体材料可以是氧化钛。

导电层可以包括设置成与n型氧化物半导体层接触的钛膜。

导电层可以具有包括钨膜和钛膜的层压结构，并且钨膜可以设置成与第一电极接触。