【手続補正書】
【提出日】平成26年12月10日(2014.12.10)
【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】
（ａ）そこにリチウムを取り込み又は貯蔵し得る表面積を有するカソード活性材料を含むカソードと、
（ｂ）そこにリチウムを取り込み又は貯蔵し得る表面積を有するアノード活性材料を含むアノードと、
（ｃ）上記２つの電極間に配置された多孔性セパレータと、
（ｄ）上記２つの電極と物理的に接触するリチウム含有電解質とを備え、
前記アノード活性材料及び／又は前記カソード活性材料は、そこからリチウムイオンを受け取り又はそこにリチウムイオンを提供するために、前記電解質と直接物理的に接触する１００ｍ２／ｇ以上の比表面積を有し、
前記アノード活性材料及び前記カソード活性材料の一方又は両方は機能化され、前記２つの電極の少なくとも一方は、前記エネルギー貯蔵装置の最初の充電又は最初の放電サイクルの前にリチウム源を含むことを特徴とする表面媒介リチウムイオン交換エネルギー貯蔵装置。
【請求項２】
前記装置が充電状態にある場合には、前記リチウムの少なくとも８０％は、前記アノード活性材料の表面上に貯蔵され、前記アノード表面と直接接触し、前記装置が放電状態にある場合には、前記リチウムの少なくとも８０％は、前記カソード活性材料の表面上に貯蔵され、前記カソード表面と直接接触することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項３】
前記電解質は、初期量のリチウムイオンを含む液状電解質又はゲル状電解質であることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項４】
前記アノード活性材料は、前記装置が作動している際には、リチウムでインターカレートされず又はデインターカレートされないことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項５】
前記装置は、１．０ボルト〜４．５ボルトの電圧範囲で作動することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項６】
前記２つの電極の少なくとも一方は、５００ｍ２／ｇ以上の、前記電解質と直接接触する比表面積を有することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項７】
前記装置が充電状態にある場合には、前記リチウムの２０％以下は、前記アノード活性材料のバルク中に貯蔵され、前記装置が放電状態にある場合には、前記リチウムの２０％以下は、前記カソード活性材料のバルク中に貯蔵されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項８】
前記装置の操作は、リチウムインターカレーション又はデインターカレーションを含まないことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項９】
前記アノード活性材料は、リチウムで前処理されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１０】
前記アノード活性材料は、
（ａ）ソフトカーボン、ハードカーボン、重合性カーボン又は炭化樹脂、メソフューズカーボン、コークス、炭化ピッチ、カーボンブラック、活性炭又は部分グラファイト化カーボンから選択される多孔性不規則カーボン材料、
（ｂ）グラフェンの単層シート又は多層プレートレット、酸化グラフェン、フッ化グラフェン、水酸化グラフェン、窒化グラフェン、ホウ素ドープグラフェン、窒素トープグラフェン、あるいは、化学的又は熱的還元酸化グラフェンから選択されるグラフェン材料、
（ｃ）剥離グラファイト、
（ｄ）メソ多孔性カーボン、
（ｅ）単壁カーボンナノチューブ又は多壁カーボンナノチューブから選択されるカーボンナノチューブ、
（ｆ）カーボンナノファイバ、金属ナノワイヤ、金属酸化物ナノワイヤ又はファイバ、あるいは、伝導性ポリマーナノファイバ、
（ｇ）カルボニル含有勇気又は重合性分子、
（ｈ）カルボニル基、カルボキシル基又はアミノ基を含む機能化グラフェン材料、
（ｉ）これらの組み合わせ
から選択されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１１】
前記カソード活性材料は、
（ａ）ソフトカーボン、ハードカーボン、重合性カーボン又は炭化樹脂、メソフューズカーボン、コークス、炭化ピッチ、カーボンブラック、活性炭又は部分グラファイト化カーボンから選択される多孔性不規則カーボン材料、
（ｂ）グラフェンの単層シート又は多層プレートレット、酸化グラフェン、フッ化グラフェン、水酸化グラフェン、窒化グラフェン、ホウ素ドープグラフェン、窒素トープグラフェン、機能化グラフェン又は還元酸化グラフェンから選択されるグラフェン材料、
（ｃ）剥離グラファイト、
（ｄ）メソ多孔性カーボン、
（ｅ）単壁カーボンナノチューブ又は多壁カーボンナノチューブから選択されるカーボンナノチューブ、
（ｆ）カーボンナノファイバ、金属ナノワイヤ、金属酸化物ナノワイヤ又はファイバ、あるいは、伝導性ポリマーナノファイバ、
（ｇ）これらの組み合わせ、
（ｈ）カルボニル含有勇気又は重合性分子、
（ｉ）カルボニル基、カルボキシル基又はアミノ基を含む機能化グラフェン、
（ｊ）これらの組み合わせ
から選択されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１２】
前記アノード活性材料又はカソード活性材料は、官能基を有しないグラフェン材料であることを特徴とする請求項１１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１３】
機能的材料は、ポリ（２，５−ハイドロキシ−１，４−ベンゾキノン−３，６−メチレン）、ＬｉｘＣ６Ｏ６（ｘ＝１〜３）、Ｌｉ２（Ｃ６Ｈ２Ｏ４）、Ｌｉ２Ｃ８Ｈ４Ｏ４（Ｌｉテレフタレート）、Ｌｉ２Ｃ６Ｈ４Ｏ４（Ｌｉトランス−トランス−ムコネート）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ＰＴＣＤＡ）硫化物ポリマー、ＰＴＣＤＡ、１，４，５，８，−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物（ＮＴＣＤＡ）、ベンゼン−１，２，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−テトラ無水アントラキノン、テトラ無水−ｐ−ベンゾキノン及びこれらの組み合わせの一群から選択されることを特徴とする請求項１１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１４】
機能的材料は、ポリ（２，５−ハイドロキシ−１，４−ベンゾキノン−３，６−メチレン）、ＬｉｘＣ６Ｏ６（ｘ＝１〜３）、Ｌｉ２（Ｃ６Ｈ２Ｏ４）、Ｌｉ２Ｃ８Ｈ４Ｏ４（Ｌｉテレフタレート）、Ｌｉ２Ｃ６Ｈ４Ｏ４（Ｌｉトランス−トランス−ムコネート）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ＰＴＣＤＡ）硫化物ポリマー、ＰＴＣＤＡ、１，４，５，８，−ナフタレン−テトラカルボン酸二無水物（ＮＴＣＤＡ）、ベンゼン−１，２，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−テトラ無水アントラキノン、テトラ無水−ｐ−ベンゾキノン及びこれらの組み合わせの一群から選択され、この機能的材料は、ナノグラフェン、カーボンナノチューブ、不規則カーボン、ナノグラファイト、金属ナノワイヤ、伝導性ナノワイヤ、カーボンナノファイバ、重合性ナノファイバから選択されるナノ構造材料と組み合わされ又はナノ構造材料により支持されることを特徴とする請求項１１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１５】
前記アノード活性材料又は前記カソード活性材料は、純粋なグラフェン、フッ化グラフェン、水酸化グラフェン、窒化グラフェン、ホウ素ドープグラフェン、窒素ドープグラフェン、あるいは、化学的又は熱的還元酸化グラフェンの単層シート又は多層プレートレットから選択される非機能化グラフェン材料であることを特徴とする請求項１２に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１６】
前記機能的材料の少なくとも１つは、Ｒは炭化水素であり、−ＣＯＯＨ、＝Ｏ、−ＮＨ２、−ＯＲ、−ＣＯＯＲ、これらの組み合わせから選択される官能基を有することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１７】
前記電極での取り込み又は貯蔵は、前記活性材料の表面上におけるグラフェン本体との相互作用を含むことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー貯蔵装置。
【請求項１８】
前記電極は、カソードであることを特徴とする請求項１７に記載のエネルギー貯蔵装置。