(57)【要約】【課題】本開示は、ナトリウムイオン電池に使用可能な新規の活物質を提供することを主目的とする。【解決手段】本開示においては、ナトリウムイオン電池に用いられる活物質であって、ルブレン骨格を有する化合物、ジチオフェン骨格を有する化合物、または、フタロシアニン骨格を有する化合物である、活物質を提供することにより、上記課題を解決する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナトリウムイオン電池に用いられる活物質であって、
ルブレン骨格を有する化合物、ジチオフェン骨格を有する化合物、または、フタロシアニン骨格を有する化合物である、活物質。
【請求項２】
前記ルブレン骨格を有する化合物が、式（１）で表される化合物、または、前記式（１）で表される化合物に含まれる水素元素を、ハロゲン元素または炭素数１以上５以下の炭化水素基で置換した化合物である、請求項１に記載の活物質。
【化１】
2020043027.tif 000016
【請求項３】
前記ジチオフェン骨格を有する化合物が、式（２−１）または式（２−２）で表される基を有する化合物である、請求項１に記載の活物質。
【化２】
2020043027.tif 000017
【請求項４】
前記フタロシアニン骨格を有する化合物が、式（３）で表される化合物（Ｍｅは、金属元素、または、金属元素を含有する基である）、または、前記式（３）で表される化合物に含まれる水素元素を、ハロゲン元素または炭素数１以上５以下の炭化水素基で置換した化合物である、請求項１に記載の活物質。
【化３】
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【請求項５】
前記Ｍｅが、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｌｉ、ＣｕまたはＴｉＯである、請求項４に記載の活物質。
【請求項６】
正極活物質層と、負極活物質層と、前記正極活物質層および前記負極活物質層に間に形成された電解質層とを有するナトリウムイオン電池であって、
前記正極活物質層および前記負極活物質層の少なくとも一方が、請求項１から請求項５までのいずれかの請求項に記載の活物質を含有する、ナトリウムイオン電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ナトリウムイオン電池に使用可能な新規の活物質に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナトリウムイオン電池は、Ｎａイオンが正極および負極の間を移動する電池である。Ｎａは例えばＬｉに比べて豊富に存在するため、ナトリウムイオン電池は、例えばリチウムイオン電池に比べて低コスト化を図りやすいという利点がある。
【０００３】
例えば特許文献１には、ナトリウムイオン電池に用いられる活物質として、（ＣＯＯＮａ）３−トリオキソトリアンギュレンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２３０８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ナトリウムイオン電池の性能向上のため、新規な活物質が求められている。本開示は上記実情に鑑みてなされたものであり、ナトリウムイオン電池に使用可能な新規の活物質を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本開示においては、ナトリウムイオン電池に用いられる活物質であって、ルブレン骨格を有する化合物、ジチオフェン骨格を有する化合物、または、フタロシアニン骨格を有する化合物である、活物質を提供する。
【０００７】
本開示によれば、上述した各化合物が、ナトリウムイオン電池の活物質として機能することを新たに知見した。上述した各化合物は、従来の活物質（特にレアメタルを含有する活物質）に比べて、資源リスクが少ないという利点がある。
【０００８】
上記開示において、上記ルブレン骨格を有する化合物が、式（１）で表される化合物、または、上記式（１）で表される化合物に含まれる水素元素を、ハロゲン元素または炭素数１以上５以下の炭化水素基で置換した化合物であってもよい。
【０００９】
【化１】
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【００１０】
上記開示において、上記ジチオフェン骨格を有する化合物が、式（２−１）または式（２−２）で表される基を有する化合物であってもよい。
【００１１】
【化２】
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【００１２】
上記開示において、上記フタロシアニン骨格を有する化合物が、式（３）で表される化合物（Ｍｅは、金属元素、または、金属元素を含有する基である）、または、上記式（３）で表される化合物に含まれる水素元素を、ハロゲン元素または炭素数１以上５以下の炭化水素基で置換した化合物であってもよい。
【００１３】
【化３】
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【００１４】
上記開示において、上記Ｍｅが、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｌｉ、ＣｕまたはＴｉＯであってもよい。
【００１５】
また、本開示においては、正極活物質層と、負極活物質層と、上記正極活物質層および上記負極活物質層に間に形成された電解質層とを有するナトリウムイオン電池であって、上記正極活物質層および上記負極活物質層の少なくとも一方が、上述した活物質を含有する、ナトリウムイオン電池を提供する。
【００１６】
本開示によれば、正極活物質層および負極活物質層の少なくとも一方が、上述した活物質を含有することにより、従来の活物質（特にレアメタルを含有する活物質）に比べて、資源リスクの少ないナトリウムイオン電池とすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本開示においては、ナトリウムイオン電池に使用可能な新規の活物質を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本開示におけるナトリウムイオン電池の一例を示す概略断面図である。
【図２】実施例１で得られた評価用電池に対するＣＶ測定の結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示における活物質およびナトリウムイオン電池について、詳細に説明する。
【００２０】
Ａ．活物質
本開示における活物質は、ナトリウムイオン電池に用いられる活物質であって、ルブレン骨格を有する化合物、ジチオフェン骨格を有する化合物、または、フタロシアニン骨格を有する化合物である。
【００２１】
本開示によれば、上述した各化合物が、ナトリウムイオン電池の活物質として機能することを新たに知見した。これらの化合物は、いずれも、広いπ電子共役系を有する点で共通しており、典型的なｐ型有機半導体も含まれる。また、アルカリ金属をキャリアイオンとする電池（例えばナトリウムイオン電池、リチウムイオン電池）に用いられる活物質として、コバルト等のレアメタル（マイナーメタル）を含有する活物質が知られている。しかしながら、レアメタルは、資源の枯渇、資源の偏在等のリスクを有している。そのため、新規の活物質が望まれている。これに対して、上述した各化合物は、従来の活物質（特にレアメタルを含有する活物質）に比べて、資源リスクが少ないという利点がある。
【００２２】
また、上述した各化合物が、活物質として機能するメカニズムは、完全には明らかではないが、上述した各化合物のＨＯＭＯ(Highest Occupied Molecular Orbital)の電子の出入りによって、電極反応が生じていると推測される。Ｎａイオンは、上述した各化合物の集合体（例えば結晶）の隙間部分で挿入脱離している可能性がある。
【００２３】
１．ルブレン骨格を有する化合物
本開示における活物質は、ルブレン骨格を有する化合物であることが好ましい。ルブレンは、式（１）で表される化合物であり、ＩＵＰＡＣ名は、５，６，１１，１２−テトラフェニルテトラセンである。
【００２４】
【化４】
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【００２５】
ルブレン骨格を有する化合物とは、ルブレンまたはその置換体をいう。ルブレンの置換体とは、ルブレンに含まれる一または二以上の水素元素を、水素元素以外の元素（置換元素）または任意の基（置換基）で置換した化合物をいう。置換元素としては、例えば、フッ素元素、塩素元素、臭素元素、ヨウ素元素等のハロゲン元素が挙げられる。一方、置換基としては、例えば、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基等の炭化水素基が挙げられる。飽和炭化水素基としては、例えば、アルキル基が挙げられる。一方、不飽和炭化水素基としては、例えば、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基が挙げられる。また、置換基の他の例としては、例えば、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、スルホニル基、アミノ基、アミド基が挙げられる。また、上記置換基の炭素数は、例えば１以上であり、２以上であってもよい。一方、上記置換基の炭素数は、例えば１５以下であり、１０以下であってもよく、５以下であってもよい。
【００２６】
２．ジチオフェン骨格を有する化合物
本開示における活物質は、ジチオフェン骨格を有する化合物であることが好ましい。ジチオフェン骨格を有する化合物とは、２つのチオフェン環（Ｃ４Ｈ４Ｓ）が、π電子共役系を満たすように縮合した構造を有する化合物をいう。２つのチオフェン環は、ベンゼン環等の芳香族炭化水素を介して縮合していてもよく、直接縮合していてもよい。
【００２７】
本開示においては、ジチオフェン骨格を有する化合物が、式（２−１）または式（２−２）で表される基を有する化合物であることが好ましい。
【００２８】
【化５】
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【００２９】
式（２−１）および式（２−２）における＊は、元素または基を示す。上記元素としては、例えば、フッ素元素、塩素元素、臭素元素、ヨウ素元素等のハロゲン元素が挙げられる。一方、上記基としては、例えば、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基等の炭化水素基が挙げられる。飽和炭化水素基としては、例えば、アルキル基が挙げられる。一方、不飽和炭化水素基としては、例えば、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基が挙げられる。また、置換基の他の例としては、例えば、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、スルホニル基、アミノ基、アミド基が挙げられる。また、上記基の炭素数は、例えば１以上であり、２以上であってもよい。一方、上記基の炭素数は、例えば１５以下であり、１０以下であってもよく、５以下であってもよい。特に、上記基は、フェニル基、トリル基等のアリール基であることが好ましい。また、上記基における水素元素は、ハロゲン元素で置換されていてもよい。
【００３０】
３．フタロシアニン骨格を有する化合物
本開示における活物質は、フタロシアニン骨格を有する化合物であることが好ましい。フタロシアニンは、化学式Ｃ３２Ｈ１８Ｎ８で表される化合物であり、４つのフタル酸イミドが窒素元素で架橋された構造を有する環状化合物である。
【００３１】
フタロシアニン骨格を有する化合物とは、フタロシアニンまたはその置換体をいう。フタロシアニンの置換体とは、フタロシアニンに含まれる一または二以上の水素元素を、水素元素以外の元素（置換元素）または任意の基（置換基）で置換した化合物をいう。置換元素としては、例えば、フッ素元素、塩素元素、臭素元素、ヨウ素元素等のハロゲン元素が挙げられる。一方、置換基としては、例えば、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基等の炭化水素基が挙げられる。飽和炭化水素基としては、例えば、アルキル基が挙げられる。一方、不飽和炭化水素基としては、例えば、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アラルキル基が挙げられる。また、置換基の他の例としては、例えば、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、スルホニル基、アミノ基、アミド基が挙げられる。また、上記置換基の炭素数は、例えば１以上であり、２以上であってもよい。一方、上記置換基の炭素数は、例えば１５以下であり、１０以下であってもよく、５以下であってもよい。また、フタロシアニンは、金属元素を含有していてもよく、金属元素を含有していなくてもよい。
【００３２】
フタロシアニン骨格を有する化合物は、式（３）で表される化合物（Ｍｅは、金属元素、または、金属元素を含有する基である）であることが好ましい。
【００３３】
【化６】
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【００３４】
式（３）におけるＭｅは、金属元素、または、金属元素を含有する基である。金属元素としては、例えば、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｓｃ、Ｙ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂが挙げられる。一方、金属元素を含有する基としては、例えばＭＯ（Ｍは、上記金属元素である）が挙げられ、ＭＯの具体例として、ＴｉＯが挙げられる。また、フタロシアニン骨格を有する化合物は、式（３）で表される化合物に含まれる一または二以上の水素元素を、水素元素以外の元素（置換元素）または任意の基（置換基）で置換した化合物であってもよい。置換元素および置換基については、上述した内容と同様である。
【００３５】
４．活物質
本開示における活物質は、結晶性を有していてもよく、結晶性を有していなくてもよい。なお、本開示における活物質は、単結晶であってもよい。また、本開示における活物質は、ｐ型有機半導体であってもよい。
【００３６】
活物質の形状は、特に限定されないが、例えば粒子状が挙げられる。また、活物質の平均粒径（Ｄ５０）は、例えば１ｎｍ以上であり、１０ｎｍ以上であってもよい。一方、活物質の平均粒径（Ｄ５０）は、例えば１００μｍ以下であり、３０μｍ以下であってもよい。平均粒径（Ｄ５０）は、例えば、レーザー回折式粒度分布計、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による測定から算出できる。
【００３７】
Ｂ．ナトリウムイオン電池
図１は本開示におけるナトリウムイオン電池の一例を示す概略断面図である。図１に示されるナトリウムイオン電池１０は、正極活物質層１と、負極活物質層２と、正極活物質層１および負極活物質層２の間に形成された電解質層３と、正極活物質層１の集電を行う正極集電体４と、負極活物質層２の集電を行う負極集電体５とを有する。これらの部材は、一般的な外装体に収納されていてもよい。本開示においては、正極活物質層１および負極活物質層２の少なくとも一方が、上述した活物質を含有する。
【００３８】
本開示によれば、正極活物質層および負極活物質層の少なくとも一方が、上述した活物質（新規活物質）を含有することにより、従来の活物質（特にレアメタルを含有する活物質）に比べて、資源リスクの少ないナトリウムイオン電池とすることができる。なお、本開示においては、正極活物質層のみが新規活物質を含有していてもよく、負極活物質層のみが新規活物質を含有していてもよい。また、正極活物質層および負極活物質層の両方が、新規活物質を含有していてもよいが、その場合は、新規活物質の中で、反応電位が高い活物質を正極活物質として用い、反応電位が低い活物質を負極活物質として用いる。
【００３９】
１．正極活物質層
正極活物質層は、少なくとも正極活物質を含有する層である。また、正極活物質層は、必要に応じて、導電材およびバインダーの少なくとも一つをさらに含有していてもよい。
【００４０】
正極活物質層は、正極活物質として、上記「Ａ．活物質」に記載した活物質を含有することが好ましい。この場合、上述した活物質よりも反応電位が低い任意の活物質を、負極活物質として用いることができる。
【００４１】
正極活物質層における正極活物質の含有量は、容量の観点からはより多いことが好ましい。正極活物質の含有量は、例えば６０重量％以上であり、７０重量％以上であってもよい。一方、正極活物質の含有量は、例えば９９重量％以下であり、９５重量％以下であってもよい。
【００４２】
導電材としては、例えば炭素材料が挙げられる。炭素材料の具体例としては、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ＶＧＣＦ、グラファイトが挙げられる。正極活物質層における導電材の含有量は、例えば１重量％以上であり、５重量％以上であってもよい。一方、導電材の含有量は、例えば３０重量％以下であり、２０重量％以下であってもよい。
【００４３】
バインダーとしては、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリイミド（ＰＩ）、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）が挙げられる。正極活物質層におけるバインダーの含有量は、例えば、１重量％以上、３０重量％以下である。
【００４４】
正極活物質層の厚さは、例えば、０．１μｍ以上、１０００μｍ以下である。
【００４５】
２．負極活物質層
負極活物質層は、少なくとも負極活物質を含有する層である。また、負極活物質層は、必要に応じて、導電材およびバインダーの少なくとも一つをさらに含有していてもよい。
【００４６】
負極活物質層は、負極活物質として、上記「Ａ．活物質」に記載した活物質を含有することが好ましい。この場合、上述した活物質よりも反応電位が高い任意の活物質を、正極活物質として用いることができる。一方、正極活物質層が上述した活物質を含有する場合、負極活物質層は、Ｎａ元素を含む活物質を含有することが好ましい。Ｎａ元素を含む活物質としては、例えば、Ｎａ単体、Ｎａ合金が挙げられる。
【００４７】
負極活物質層における負極活物質の含有量は、容量の観点からはより多いことが好ましい。負極活物質の含有量は、例えば６０重量％以上であり、７０重量％以上であってもよい。一方、負極活物質の含有量は、例えば９９重量％以下であり、９５重量％以下であってもよい。
【００４８】
なお、負極活物質層に用いられる、導電材およびバインダーの種類ならびに含有量については、上述した正極活物質層に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
【００４９】
負極活物質層の厚さは、例えば、０．１μｍ以上、１０００μｍ以下である。
【００５０】
３．電解質層
電解質層は、正極活物質層および負極活物質層の間に形成される層である。電解質層に含まれる電解質を介して、正極活物質と負極活物質との間のイオン伝導を行う。電解質層の形態としては、例えば、液体電解質層、ゲル電解質層、固体電解質層が挙げられる。
【００５１】
液体電解質層は、電解液を含有することが好ましい。また、電解液は、ナトリウム塩および溶媒を含有することが好ましい。ナトリウム塩としては、例えば、ＮａＰＦ６、ＮａＢＦ４、ＮａＣｌＯ４、ＮａＡｓＦ６等の無機ナトリウム塩；ＮａＣＦ３ＳＯ３、ＮａＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＮａＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＮａＮ（ＦＳＯ２）２、ＮａＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３等の有機ナトリウム塩が挙げられる。
【００５２】
電解液は、溶媒として、非水溶媒を含有していてもよく、水を含有していてもよい。非水溶媒としては、例えば、高誘電率溶媒、低粘度溶媒、高誘電率溶媒および低粘度溶媒の混合溶媒が挙げられる。高誘電率溶媒としては、例えば、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、ブチレンカーボネート（ＢＣ）等の環状エステル（環状カーボネート）、γ−ブチロラクトン、スルホラン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）が挙げられる。一方、低粘度溶媒としては、例えば、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）等の鎖状エステル（鎖状カーボネート）、メチルアセテート、エチルアセテート等のアセテート類、２−メチルテトラヒドロフラン等のエーテルが挙げられる。
【００５３】
電解液におけるナトリウム塩の濃度は、例えば０．３ｍｏｌ／Ｌ以上であり、０．５ｍｏｌ／Ｌ以上であってもよく、０．８ｍｏｌ／Ｌ以上であってもよい。一方、電解液におけるナトリウム塩の濃度は、例えば５ｍｏｌ／Ｌ以下であり、３ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよい。
【００５４】
また、ゲル電解質層は、電解液およびポリマーを含有することが好ましい。ポリマーとしては、例えば、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリアクリルニトリル（ＰＡＮ）またはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が挙げられる。
【００５５】
また、固体電解質層は、ナトリウムイオン伝導性を有する無機固体電解質を含有することが好ましい。無機固体電解質としては、例えば、酸化物固体電解質、硫化物固体電解質が挙げられる。酸化物固体電解質としては、例えば、Ｎａ３Ｚｒ２Ｓｉ２ＰＯ１２、βアルミナ（Ｎａ２Ｏ−１１Ａｌ２Ｏ３）が挙げられる。硫化物固体電解質としては、例えば、Ｎａ２Ｓ−Ｐ２Ｓ５が挙げられる。なお、固体電解質層が無機固体電解質を含有する場合、正極活物質層および負極活物質層の少なくとも一方も、無機固体電解質を含有することが好ましい。
【００５６】
電解質層の厚さは、例えば、０．１μｍ以上、１０００μｍ以下である。
【００５７】
４．その他の構成
本開示におけるナトリウムイオン電池は、通常、正極活物質層の集電を行う正極集電体、および、負極活物質層の集電を行う負極集電体を有する。正極集電体の材料としては、例えば、ＳＵＳ、アルミニウム、ニッケル、鉄、チタン、カーボンが挙げられる。一方、負極集電体の材料としては、例えば、ＳＵＳ、銅、ニッケル、カーボンが挙げられる。正極集電体および負極集電体の形状としては、それぞれ、例えば、箔状、メッシュ状、多孔質状が挙げられる。
【００５８】
本開示におけるナトリウムイオン電池は、正極活物質層および負極活物質層の間に、セパレータを有していてもよい。セパレータの材料は、有機材料であってもよく、無機材料であってもよい。セパレータの材料の具体例としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、セルロース、ポリフッ化ビニリデン等の多孔膜、樹脂不織布、ガラス繊維不織布等の不織布が挙げられる。また、セパレータは、単層構造を有していてもよく、積層構造を有していてもよい。また、電池ケースには、一般的な電池の電池ケースを用いることができる。
【００５９】
５．ナトリウムイオン電池
本開示におけるナトリウムイオン電池は、一次電池であってもよく、二次電池であってもよいが、中でも、二次電池であることが好ましい。繰り返し充放電でき、例えば車載用電池として有用だからである。なお、二次電池には、一次電池的使用（充電後、一度の放電だけを目的とした使用）も含まれる。また、ナトリウムイオン電池の形状としては、例えば、コイン型、ラミネート型、円筒型、角型が挙げられる。
【００６０】
なお、本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本開示の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本開示の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００６１】
［実施例１］
コイン電池のスペーサーであるＳＵＳ板に、Ａｕを蒸着した。次に、下記構造式で表されるルブレンを、溶媒であるメシチレンに、飽和溶解量以上の量で投入し、常温で撹拌し、メシチレン溶液を得た。
【００６２】
【化７】
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【００６３】
次に、Ａｕを蒸着したＳＵＳ板の表面に、メシチレン溶液を滴下した。メシチレン溶液の滴下量は、表面張力でＳＵＳ板の表面から漏洩しない程度の量（６０ｍｇ〜８０ｍｇ）とした。滴下後、常温で自然乾燥し、ルブレン層を得た。メシチレン溶液の滴下および自然乾燥を、計３回繰り返し、その後、常温減圧にて一晩乾燥した。これにより、ルブレン層（活物質層）を有する電極を得た。
【００６４】
得られた電極を正極に用い、Ｎａ金属を負極に用い、コインセル（ＣＲ２０３２）を作製した。電解液には、エチレンカーボネート（ＥＣ）およびジエチルカーボネート（ＤＥＣ）を同体積で含有する混合溶媒に、ＮａＰＦ６を１Ｍとなるように溶解させた溶液を用いた。これにより、評価用電池を得た。
【００６５】
［実施例２］
ルブレンの代わりに、下記構造式で表されるＤＴ−ＢＤＴを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価用電池を得た。
【００６６】
【化８】
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【００６７】
［実施例３］
ルブレンの代わりに、下記構造式で表されるＤＰｈ−ＢＤＴを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価用電池を得た。
【００６８】
【化９】
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【００６９】
［実施例４］
ルブレンの代わりに、下記構造式で表されるＤＰｈ−ＢＴＢＴを用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価用電池を得た。
【００７０】
【化１０】
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【００７１】
［実施例５〜８］
ルブレンの代わりに、下記構造式で表されるフタロシアニン化合物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価用電池を得た。
【００７２】
【化１１】
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【００７３】
［実施例９］
ルブレンの代わりに、下記構造式で表されるフタロシアニン化合物を用いたこと以外は、実施例１と同様にして評価用電池を得た。
【００７４】
【化１２】
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【００７５】
［評価］
（サイクリックボルタンメトリ測定）
実施例１〜９で得られた評価用電池に対して、サイクリックボルタンメトリ（ＣＶ）測定を行った。測定条件は、スキャンレートを５ｍＶ／ｓとし、スキャンレンジを以下のようにした。すなわち、１サイクル目は、ＯＣＰからカソード方向に掃引を開始し、約０．５Ｖで掃引をアノード方向に反転し、４．５Ｖまで掃引し、ＯＣＰにて終了した。２サイクル目は、ＯＣＰからカソード方向に掃引を開始し、約１．０Ｖで掃引をアノード方向に反転し、４．０Ｖまで掃引し、ＯＣＰにて終了した。なお、測定温度は２５℃とした。
【００７６】
２サイクル目における、酸化ピーク電位（Ｏｘｉ）、還元ピーク電位（Ｒｅｄ）、半波電位（Ｅ１／２）、ピークセパレーション（ΔＶ）を求めた。その結果を表１に示す。また、典型例として、実施例１の２サイクル目のサイクリックボルタモグラムを図２に示す。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
表１に示されるように、実施例１〜９で得られた評価用電池は、いずれも、酸化ピークおよび還元ピークが確認された。すなわち、電解液中において、酸化還元反応が生じることが確認され、活物質として機能することが確認された。また、表１および図２に示すように、実施例１では、ΔＶ（酸化ピーク電位と還元ピーク電位との差）が最も小さくなることが確認され、過電圧が最も小さいことが確認された。その理由は、完全には明らかではないが、ルブレンは、ｐ型有機半導体の中で非常に高いキャリア移動度を有するため、その性質が、ＣＶ測定時においても有利に働いたことが推察される。
【符号の説明】
【００７９】
１  …  正極活物質層
２  …  負極活物質層
３  …  電解質層
４  …  正極集電体
５  …  負極集電体
１０  …  ナトリウムイオン電池
【図１】
2020043027.tif 000019
【図２】
2020043027.tif 000020