[发明专利]空气极用催化剂、空气极及金属空气二次电池

说明书

一种催化剂，其为金属空气二次电池的空气极用催化剂，所述催化剂包含Ca₂FeCoO₅及YBaCo₄O₇，YBaCo₄O₇的含量相对于Ca₂FeCoO₅的含量的质量比为0.49～9.00。

技术领域

本发明涉及一种空气极用催化剂、空气极及金属空气二次电池。

背景技术

创新型蓄电池的候选之一的金属空气二次电池是将空气中的氧用作正极活性物质，并将金属材料用于负极的电池。氧是不易引起资源供应、成本、人体影响等问题的元素。并且，氧具有高氧化力，对金属空气二次电池期待高能量密度。

在金属空气二次电池的正极即空气极中，典型地含有用于获得导电性的碳材料。并且，已知通常在充电时的析氧反应(OER)中产生大的过电压。因此，在金属空气二次电池中存在充电时因上述空气极中的碳材料劣化而电池特性降低并早期达到寿命的课题，金属空气二次电池尚未实用化。

相对于此，例如在专利文献1中公开了一种代替碳材料而使用由LaNi_1-x-yCu_xFe_yO_3-δ(式中，x＞0、y＞0、x+y＜1、0≤δ≤0.4)表示的电子传导性材料的空气极。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/147720号小册子

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，如专利文献1那样，在不使用碳材料的情况下，输出特性趋于降低，并且有时无法获得充分的寿命特性。即，在专利文献1的技术中，难以兼顾优异的寿命特性和优异的输出特性。

因此，本发明的目的之一是提供一种寿命特性优异且输出特性也优异的金属空气二次电池。

用于解决技术课题的手段

本发明人等发现，作为促进氧反应(析氧反应和/或氧还原反应)的催化剂，通过组合使用Ca₂FeCoO₅(CFCO)及YBaCo₄O₇(YBCO)，能够兼顾优异的电池寿命和优异的输出特性。

本发明的一方面涉及一种金属空气二次电池的空气极用催化剂。该催化剂包含Ca₂FeCoO₅及YBaCo₄O₇，YBaCo₄O₇的含量相对于Ca₂FeCoO₅的含量的质量比为0.49～9.00。

通过将上述方面的催化剂用于金属空气二次电池的空气极，能够得到寿命特性及输出特性均优异的金属空气二次电池。

本发明的另一方面涉及一种用于金属空气二次电池的空气极。该空气极具备包含上述催化剂及导电性碳材料的催化剂层。

在一方式中，空气极还可以具备具有导电的性气体扩散层。

本发明的另一方面涉及一种具备上述空气极、负极及电解质的金属空气二次电池。

发明效果

根据本发明，能够提供一种寿命特性优异且输出特性也优异的金属空气二次电池、用于该金属空气二次电池的空气极及用于该空气极的催化剂。

附图说明

图1是表示在实施例的性能评价中使用的实验用单元的概略剖视图。

具体实施方式