【手続補正書】
【提出日】令和3年4月9日(2021.4.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物、導電性材料、およびバインダーを含む第１の電極であって、前記金属酸化物は、前記第１の電極の８０重量パーセント未満を含む第１の電極と、
金属リチウムを含む第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された電解質とを含み、
前記第１の電極と前記第２の電極は、３０００ｍＡｈ／ｇの前記金属酸化物と１５０００ｍＡｈ／ｇの前記金属酸化物との間の一次容量を提供する大容量電池セル。
【請求項２】
前記第１の電極は、前記導電性材料を含む第１の層のセットと、前記金属酸化物を含む第２の層のセットとを含む層状構造を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは交互構成で提供される、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項３】
前記第１の層のセットは１〜２０層を含み、前記第２の層のセットは１〜２０層を含む、請求項２に記載の大容量電池セル。
【請求項４】
前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは、１μｍ〜５０μｍの間の厚さを独立して有する、請求項２に記載の大容量電池セル。
【請求項５】
前記金属酸化物は、前記第２の層のセットの９０重量パーセント未満を含む、請求項２に記載の大容量電池セル。
【請求項６】
前記金属酸化物は、前記第１の電極の５〜１５重量パーセント、前記第１の電極の２０〜３５重量パーセント、または前記第１の電極の５５〜７０重量パーセントを含む、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項７】
電解質は、溶媒、リチウム塩、および酸性種を含む、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項８】
前記酸性種は無水コハク酸または無水イタコン酸である、請求項７に記載の大容量電池セル。
【請求項９】
前記金属酸化物は酸性化金属酸化物（ＡＭＯ）ナノ材料を含む、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１０】
前記金属酸化物は、リチウム含有酸化物、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ビスマス、またはこれらの任意の組み合わせを含む、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１１】
前記金属酸化物は、Ｃｌ、Ｂｒ、ＢＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、ＮＯ３、ＣＨ３ＣＯＯ、Ｃ２Ｏ４、Ｃ２Ｈ２Ｏ４、Ｃ６Ｈ８Ｏ７、またはＣ６Ｈ５Ｏ７から選択された１つ以上の電子求引基を含む、および／またはそれらの電子求引基に表面官能化される、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１２】
前記導電性材料は、グラファイト、導電性カーボン、カーボンブラック、ケッチェンブラック、導電性ポリマー、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合材料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、またはポリピロール（ＰＰＹ）のうちの１つ以上を含む、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１３】
４０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物と１５０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物との間の組立時の一次容量を示す、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１４】
１０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物と５０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物との間の二次容量を示す、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１５】
故障することなく１００〜１０００回の充放電サイクルの寿命サイクルを示す、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１６】
組立時に２Ｖ〜４Ｖの間の開回路電圧を示す、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１７】
前記金属酸化物は酸性化金属酸化物（ＡＭＯ）ナノ材料を含み、前記ＡＭＯナノ材料は前記第１の電極の５〜３５重量パーセントを含み、前記ＡＭＯナノ材料は８５〜１００重量％の酸化スズおよび０〜１５重量％の酸化鉄を含み、前記ＡＭＯナノ材料は、Ｃｌ、Ｂｒ、ＢＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、ＮＯ３、ＣＨ３ＣＯＯ、Ｃ２Ｏ４、Ｃ２Ｈ２Ｏ４、Ｃ６Ｈ８Ｏ７、またはＣ６Ｈ５Ｏ７から選択された１つ以上の電子求引基を含む、および／またはそれらの電子求引基に表面官能化され、前記導電性材料は、グラファイト、導電性カーボン、カーボンブラック、ケッチェンブラック、およびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合材料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、またはポリピロール（ＰＰＹ）などの導電性ポリマーのうちの１つ以上を含み、前記第２の電極は金属リチウムを含み、前記大容量電池セルは、１０００ｍＡｈ／ｇ〜５０００ｍＡｈ／ｇのＡＭＯナノ材料の二次容量を示し、前記大容量電池セルは、故障なしで１００〜１０００回の充放電サイクルの寿命サイクルを示し、前記大容量電池セルは、２Ｖ〜４Ｖの組立時の開回路電圧を示す、請求項１に記載の大容量電池セル。
【請求項１８】
前記第１の電極は、前記導電性材料を含む第１の層のセットと、前記ＡＭＯを含む第２の層のセットとを含む層状構造を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは交互構成で提供され、前記第１の層のセットは１〜２０層を含み、前記第２の層のセットは１〜２０層を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは、１μｍ〜５０μｍの間の厚さを独立して有し、前記ＡＭＯは前記第２層のセットの２５〜３５重量パーセントを含む、請求項１７に記載の大容量電池セル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８４】
[0238]採用された用語と表現は説明の用語として使用され、限定するものではない。そのような用語と表現の使用には、図示および説明される構成の均等物またはその一部を除外する意図はないが、クレームされた本発明の範囲内で様々な修正が可能であることが認められる。したがって、本発明は好ましい実施形態およびオプションの構成によって具体的に開示されたが、当業者は、本明細書に開示された概念の修正および変形を頼ることができ、そのような修正および変形は、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲内であると考えられることを理解すべきである。
本明細書において、以下が開示される。
（項目１）
金属酸化物、導電性材料、およびバインダーを含む第１の電極であって、前記金属酸化物は、前記第１の電極の８０重量パーセント未満を含む第１の電極と、
金属リチウムを含む第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された電解質とを含み、
前記第１の電極と前記第２の電極は、３０００ｍＡｈ／ｇの前記金属酸化物と１５０００ｍＡｈ／ｇの前記金属酸化物との間の一次容量を提供する大容量電池セル。
（項目２）
前記第１の電極は、前記導電性材料を含む第１の層のセットと、前記金属酸化物を含む第２の層のセットとを含む層状構造を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは交互構成で提供される、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目３）
前記第１の層のセットは１〜２０層を含み、前記第２の層のセットは１〜２０層を含む、項目２に記載の大容量電池セル。
（項目４）
前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは、１μｍ〜５０μｍの間の厚さを独立して有する、項目２に記載の大容量電池セル。
（項目５）
前記金属酸化物は、前記第２の層のセットの９０重量パーセント未満を含む、項目２に記載の大容量電池セル。
（項目６）
前記金属酸化物は、前記第１の電極の５〜１５重量パーセント、前記第１の電極の２０〜３５重量パーセント、または前記第１の電極の５５〜７０重量パーセントを含む、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目７）
電解質は、溶媒、リチウム塩、および酸性種を含む、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目８）
前記酸性種は無水コハク酸または無水イタコン酸である、項目７に記載の大容量電池セル。
（項目９）
前記金属酸化物は酸性化金属酸化物（ＡＭＯ）ナノ材料を含む、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１０）
前記金属酸化物は、リチウム含有酸化物、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ビスマス、またはこれらの任意の組み合わせを含む、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１１）
前記金属酸化物は、Ｃｌ、Ｂｒ、ＢＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、ＮＯ３、ＣＨ３ＣＯＯ、Ｃ２Ｏ４、Ｃ２Ｈ２Ｏ４、Ｃ６Ｈ８Ｏ７、またはＣ６Ｈ５Ｏ７から選択された１つ以上の電子求引基を含む、および／またはそれらの電子求引基に表面官能化される、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１２）
前記導電性材料は、グラファイト、導電性カーボン、カーボンブラック、ケッチェンブラック、導電性ポリマー、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合材料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、またはポリピロール（ＰＰＹ）のうちの１つ以上を含む、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１３）
４０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物と１５０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物との間の組立時の一次容量を示す、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１４）
１０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物と５０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物との間の二次容量を示す、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１５）
故障することなく１００〜１０００回の充放電サイクルの寿命サイクルを示す、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１６）
組立時に２Ｖ〜４Ｖの間の開回路電圧を示す、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１７）
項目２〜１６の任意の組み合わせの構成を特徴とする、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１８）
前記金属酸化物は酸性化金属酸化物（ＡＭＯ）ナノ材料を含み、前記ＡＭＯナノ材料は前記第１の電極の５〜３５重量パーセントを含み、前記ＡＭＯナノ材料は８５〜１００重量％の酸化スズおよび０〜１５重量％の酸化鉄を含み、前記ＡＭＯナノ材料は、Ｃｌ、Ｂｒ、ＢＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、ＮＯ３、ＣＨ３ＣＯＯ、Ｃ２Ｏ４、Ｃ２Ｈ２Ｏ４、Ｃ６Ｈ８Ｏ７、またはＣ６Ｈ５Ｏ７から選択された１つ以上の電子求引基を含む、および／またはそれらの電子求引基に表面官能化され、前記導電性材料は、グラファイト、導電性カーボン、カーボンブラック、ケッチェンブラック、およびポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合材料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、またはポリピロール（ＰＰＹ）などの導電性ポリマーのうちの１つ以上を含み、前記第２の電極は金属リチウムを含み、前記大容量電池セルは、１０００ｍＡｈ／ｇ〜５０００ｍＡｈ／ｇのＡＭＯナノ材料の二次容量を示し、前記大容量電池セルは、故障なしで１００〜１０００回の充放電サイクルの寿命サイクルを示し、前記大容量電池セルは、２Ｖ〜４Ｖの組立時の開回路電圧を示す、項目１に記載の大容量電池セル。
（項目１９）
前記第１の電極は、前記導電性材料を含む第１の層のセットと、前記ＡＭＯを含む第２の層のセットとを含む層状構造を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは交互構成で提供され、前記第１の層のセットは１〜２０層を含み、前記第２の層のセットは１〜２０層を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは、１μｍ〜５０μｍの間の厚さを独立して有し、前記ＡＭＯは前記第２層のセットの２５〜３５重量パーセントを含む、項目１８に記載の大容量電池セル。
（項目２０）
金属酸化物を作製することと、
前記金属酸化物、導電性材料、バインダー、および溶媒を使用してスラリーを形成することと、
集電体の上に前記スラリーの層を堆積させることと、
前記溶媒の少なくとも一部を蒸発させて、前記金属酸化物を含む電極層を形成することとを含む電極の製造方法。
（項目２１）
前記金属酸化物を作製することは、
金属塩、エタノール、および水を含む溶液を形成することと、
前記溶液に酸を加えることにより前記溶液を酸性化することと、
前記溶液に塩基水溶液を加えることにより前記溶液を塩基性化することと、
前記溶液から沈殿物を収集することと、
前記沈殿物を洗浄することと、
前記沈殿物を乾燥させることとを含む、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
集電体上に導電層を堆積することをさらに含み、前記導電層は第２の導電性材料を含む、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
前記導電層を堆積することは、
前記第２の導電性材料、第２のバインダー、および第２の溶媒を使用して導電性スラリーを形成することと、
前記集電体の上に導電性スラリー層を堆積させることと、
前記第２の溶媒の少なくとも一部を蒸発させて、前記導電層を形成することを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２４）
前記導電性材料および前記第２の導電性材料は、グラファイト、導電性カーボン、カーボンブラック、ケッチェンブラック、導電性ポリマー、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合材料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、またはポリピロール（ＰＰＹ）のうちの１つ以上を含む、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記金属酸化物を含む１〜２０の追加の電極層と、前記導電性材料を含む１〜２０の追加の導電層とを形成することをさらに含む、項目２２に記載の方法。
（項目２６）
前記電極は、前記第２の導電性材料を含む第１の層のセットと、前記金属酸化物を含む第２の層のセットとを含む層状構造を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは交互構成で提供される、項目２２に記載の方法。
（項目２７）
前記電極層および前記導電層は、１μｍ〜５０μｍの間の厚さを独立して有する、項目２２に記載の方法。
（項目２８）
前記金属酸化物は、前記電極層の最大９０重量パーセントを含む、項目２２に記載の方法。
（項目２９）
前記導電性材料および前記バインダーは、前記電極層の５〜９０重量パーセントをそれぞれ独立して含む、項目２２に記載の方法。
（項目３０）
前記金属酸化物は、前記電極の最大８０重量パーセントを含む、項目２０に記載の方法。
（項目３１）
前記導電性材料および前記バインダーは、前記電極の１０〜７０重量パーセントをそれぞれ独立して含む、項目２０に記載の方法。
（項目３２）
前記金属酸化物は酸性化金属酸化物（ＡＭＯ）材料を含む、項目２０に記載の方法。
（項目３３）
前記金属酸化物は、リチウム含有酸化物、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ビスマス、またはこれらの任意の組み合わせを含む、項目２０に記載の方法。
（項目３４）
前記金属酸化物は、Ｃｌ、Ｂｒ、ＢＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、ＮＯ３、ＣＨ３ＣＯＯ、Ｃ２Ｏ４、Ｃ２Ｈ２Ｏ４、Ｃ６Ｈ８Ｏ７、またはＣ６Ｈ５Ｏ７から選択された１つ以上の電子求引基を含む、および／またはそれらの電子求引基に表面官能化される、項目２０に記載の方法。
（項目３５）
項目２１〜３４の任意の組み合わせの構成を特徴とする、項目２０に記載の方法。
（項目３６）
大容量電池セルの製造方法であって、
金属酸化物を作製することと、
項目２０〜３４のいずれか一項に記載の方法に従って第１の電極を形成することと、
前記第１の電極と金属リチウムを含む第２の電極との間に電解質を配置することとを含む方法。
（項目３７）
前記金属酸化物を作製することは、
金属塩、エタノール、および水を含む溶液を形成することと、
前記溶液に酸を加えることにより前記溶液を酸性化することと、
前記溶液に塩基水溶液を加えることにより前記溶液を塩基性化することと、
前記溶液から沈殿物を収集することと、
前記沈殿物を洗浄することと、
前記沈殿物を乾燥させることとを含む、項目３６に記載の方法。
（項目３８）
前記第１の電極を形成することは、
前記集電体の上に導電層を堆積することをさらに含み、前記導電層は第２の導電性材料を含む、項目３６に記載の方法。
（項目３９）
前記導電層を堆積することは、
前記第２の導電性材料、第２のバインダー、および第２の溶媒を使用して導電性スラリーを形成することと、
前記集電体の上に導電性スラリー層を堆積させることと、
前記第２の溶媒の少なくとも一部を蒸発させて、前記導電層を形成することを含む、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記導電性材料および前記第２の導電性材料は、グラファイト、導電性カーボン、カーボンブラック、ケッチェンブラック、導電性ポリマー、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ複合材料、ポリアニリン（ＰＡＮＩ）、またはポリピロール（ＰＰＹ）のうちの１つ以上を含む、項目３９に記載の方法。
（項目４１）
前記第１の電極を形成することは、
前記金属酸化物を含む１〜２０の追加の電極層と、前記導電性材料を含む１〜２０の追加の導電層とを形成することをさらに含む、項目３８に記載の方法。
（項目４２）
前記第１の電極は、第２の導電性材料を含む第１の層のセットと、前記金属酸化物を含む第２の層のセットとを含む層状構造を含み、前記第１の層のセットおよび前記第２の層のセットは交互構成で提供される、項目３８に記載の方法。
（項目４３）
前記電極層および前記導電層は、１μｍ〜５０μｍの間の厚さを独立して有する、項目３８に記載の方法。
（項目４４）
前記金属酸化物は、前記電極層の最大９０重量パーセントを含む、項目３８に記載の方法。
（項目４５）
前記金属酸化物は、前記電極の最大８０重量パーセントを含む、項目３６に記載の方法。
（項目４６）
前記金属酸化物は酸性化金属酸化物（ＡＭＯ）材料を含む、項目３６に記載の方法。
（項目４７）
前記金属酸化物は、リチウム含有酸化物、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ビスマス、またはこれらの任意の組み合わせを含む、項目３６に記載の方法。
（項目４８）
前記金属酸化物は、Ｃｌ、Ｂｒ、ＢＯ３、ＳＯ４、ＰＯ４、ＮＯ３、ＣＨ３ＣＯＯ、Ｃ２Ｏ４、Ｃ２Ｈ２Ｏ４、Ｃ６Ｈ８Ｏ７、またはＣ６Ｈ５Ｏ７から選択された１つ以上の電子求引基を含む、および／またはそれらの電子求引基に表面官能化される、項目３６に記載の方法。
（項目４９）
前記第２の電極は、グラファイト、リチウム金属、ナトリウム金属、リチウムコバルト酸化物、チタン酸リチウム、リチウムマンガン酸化物、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（ＮＭＣ）、リチウム鉄リン酸塩、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ）、酸性化金属酸化物（ＡＭＯ）材料、またはこれらの任意の組み合わせを含む、項目３６に記載の方法。
（項目５０）
前記大容量電池セルは、３０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物と１５０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物との間の組立時の一次容量を示す、項目３６に記載の方法。
（項目５１）
前記大容量電池セルは、１０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物と５０００ｍＡｈ／ｇの金属酸化物との間の二次容量を示す、項目３６に記載の方法。
（項目５２）
前記大容量電池セルは、故障することなく１００〜１０００回の充放電サイクルの寿命サイクルを示す、項目３６に記載の方法。
（項目５３）
前記大容量電池セルは、組立時に２Ｖ〜４Ｖの間の開回路電圧を示す、項目３６に記載の方法。
（項目５４）
項目３７〜５３の任意の組み合わせの構成を特徴とする、項目３６に記載の方法。