(57)【要約】  本発明は、アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池に関する。アルカリ金属−カルコゲン系電池の貯蔵安定性と寿命を高めるために、アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池のためのセパレータは、ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜（３，４）を有し、前記成分は、ポリマーマトリクス材料（５）およびアルカリ金属イオノホア、特にリチウムイオノホア（６）を含む。
2013546147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池であって、
アノード（１）と、
カソード（２）と、
前記アノードとカソードの間に配置されたセパレータと、
を含み、前記アノードが、アルカリ金属を含み、かつ前記カソードが、カルコゲンを含み、前記セパレータが、ポリマー・イオノホア構成成分（３，４）を有し、前記成分は、ポリマーマトリクス材料（３）とアルカリ金属イオノホア（４）とを含み、前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に化学結合および／または物理結合、特に共有結合されている前記電池。
【請求項２】
前記セパレータが、ポリマー・イオノホア膜（３，４）を有する、請求項１に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項３】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、所定のアルカリ金属のイオン（５）に対して選択的である、請求項１または２に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項４】
前記ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜（３，４）が、更に、少なくともイオノホア溶媒を含む、請求項１から３までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項５】
前記ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜（３，４）が、電解質溶媒に対して不透過性である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項６】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、リチウムイオンイオノホアである、請求項１から５までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項７】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、クラウンエーテル類およびクラウンエーテル誘導体類、例えば１２−クラウン−４、１４−クラウン−４、１５−クラウン−５および１８−クラウン−６、特に１５−クラウン−５、ラリアートクラウンエーテル類、クリプタンド類、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド誘導体類、マクロライド類、特にバリノマイシンもしくはバリノマイシン誘導体類およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１から６までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項８】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、１５−クラウン−５−クラウンエーテルまたは１５−クラウン−５−クラウンエーテル誘導体である、請求項１から７までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項９】
前記セパレータが、少なくとも１つの他の膜（６）、特に多孔質膜またはゲル膜を含む、請求項１から８までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１０】
前記他の膜（６）の少なくとも一方の側が、前記ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜（３，４）に隣接している、請求項９に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１１】
前記電池が、アノード側の電解質溶媒と、アノード側のものとは異なるカソード側の電解質溶媒とを含む、請求項１から１０までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１２】
アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池のためのセパレータであって、ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜（３，４）を有し、前記成分が、ポリマーマトリクス材料（３）とアルカリ金属イオノホア、特にリチウムイオノホア（４）とを含み、前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に化学結合および／または物理結合、特に共有結合されている前記セパレータ。
【請求項１３】
アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池のためのセパレータとしての、ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜（３，４）の使用であって、前記成分が、ポリマーマトリクス材料（３）とアルカリ金属イオノホア、特にリチウムイオノホア（４）とを含み、特に、前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に化学結合および／または物理結合、特に共有結合されている前記使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ金属−カルコゲン系電池およびアルカリ金属−カルコゲン系電池用のセパレータに関する。
【０００２】
従来技術
リチウム−硫黄系バッテリー（Ｌｉ−Ｓ系バッテリー）は、商慣習のリチウムイオン電池に対して、明らかにより高いエネルギー密度の利点を提供する。リチウム−硫黄系は、２６００Ｗｈ／ｋｇの理論エネルギー密度（活物質のみに対して）を提供する。これは、リチウムイオン技術で達成できる約５８０Ｗｈ／ｋｇのエネルギー密度の何倍にもなる。
【０００３】
今までに、リチウム−硫黄系電池では、大抵、慣用のリチウムイオン技術から公知のミクロ孔質のポリマー膜またはゲル膜がセパレータとして使用されている。前記膜を通って、電解質溶媒中に溶かされた支持塩は、電極間を拡散して往復する。同様に、該溶媒とその中に溶かされた全ての化合物も、正極室と負極室との間を拡散することが可能である。
【０００４】
本発明の開示
本発明の対象は、アノード（負極）と、カソード（正極）と、該アノードと該カソードとの間に配置されたセパレータとを含む、アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池である。その際、前記アノードは、アルカリ金属、特にリチウムを含み、前記カソードは、カルコゲン、特に硫黄を含む。
【０００５】
本発明によれば、前記セパレータは、ポリマーマトリクス材料とアルカリ金属イオノホア、特にリチウムイオノホアを含むポリマー・イオノホア構成成分を有する。その際、アルカリ金属イオノホアもしくはリチウムイオノホアは、前記マトリクス材料上におよび／または前記マトリクス材料中に、特に化学結合および／または物理結合、殊に共有結合されている。その際、アルカリ金属イオノホアは、１種のイオノホアの分子であっても、異なる複数種のイオノホアの分子であってもよい。
【０００６】
かかる選択的にアルカリ金属イオン、特にリチウムイオンを伝導する成分によって、好ましくは、リチウム−カルコゲン系電池の安定性と寿命を高めることができる。そのことは、ポリマー・イオノホア構成成分によって、該電池の充電／放電に際して可溶性の中間物質の、例えば多硫化物のセパレータまたは負極室への拡散が抑えられうることを理由とするものである。それによって、他方では、好ましくは、電気化学的反応による活物質、例えば多硫化物の引き出しを低減でき、これに伴い、該電池の容量とサイクル安定性が改善される。また、ポリマー・イオノホア構成成分は、好ましくは、高いイオン伝導性を有しうる。更に、ポリマー・イオノホア構成成分は、可撓性と加工性の点で利点を有しうる。
【０００７】
一実施形態の範囲において、前記のポリマー・イオノホア構成成分は、ポリマー・イオノホア膜であり、あるいは少なくとも１種のポリマー・イオノホア膜の形態で構成されている。
【０００８】
分析の分野から、イオン選択性のポリマー・イオノホア構成成分およびポリマー・イオノホア膜は公知である。これらは、ポリマーまたはポリマー混合物であって、その中に導入されたイオノホアと、場合により１もしくは複数の溶媒とを有するものを含む。該イオノホアは、金属イオンを選択的に錯化しうる基を含む。所定の金属イオンに対する前記基の選択性は、この場合に、イオノホアの化学構造に依存する。幾つかのイオノホアおよびそれらのアルカリ金属イオンに対する選択性は、文献箇所W. Simon, Helvetica Chimica Acta, Vol. 58, 第1535-1548頁 (1975)に記載されている。その他のイオノホアは、Charles V. Casonの修士論文："Functionalized Crown Ethers as Ionophores in Ion Selective Electrode", Texas Tech University, Dezember 1986に記載されている。
【０００９】
かかるイオノホアをポリマー中に導入することによって、イオンを選択的に結合し、輸送しうるポリマー・イオノホア構成成分が作製される。それというのも、前記イオンは、ある結合位置から隣接位置へと移動しうるからである。前記のイオノホアは、その化学構造と大きさに基づき選択的に所定のイオンのみを結合し、従って該イオンのみを輸送するので、該ポリマー・イオノホア構成成分は、別のイオン、例えば多硫化物に対して、または液体に対しても不透過性である。
【００１０】
リチウムイオンＬｉ+の直径は、例えば約１．２Åであり、硫化物イオンＳ-2のそれは、約３．６Åである。クラウンエーテル、例えば１５−クラウン−５の内部空隙は、約２Åの直径を有し、従って、リチウムイオンＬｉ+を通過しうるのに十分に大きいが、硫化物イオンＳ-2を通過しうるには小さすぎる。
【００１１】
ポリマーマトリクス材料としては、使用される電解質溶媒中で電気化学的条件下に安定した不溶性のあらゆるポリマーが適している。場合により、これは、架橋されたポリマーであってよい。前記のポリマーマトリクス材料においては、前記イオノホアは、特に、それが、前記ポリマー上に化学結合および／または物理結合、特に共有結合されており、かつ前記溶媒によって溶出され得ないように構成される。
【００１２】
イオノホアとしては、アルカリ金属イオン、特にリチウムイオンに対して好適な錯化機能と輸送機能とを有するあらゆる化合物が該当する。イオノホアに含まれる構造特徴は、特に、クラウンエーテル類、例えば１２−クラウン−４、１４−クラウン−４、１５−クラウン−５もしくは１８−クラウン−６またはラリアートクラウンエーテルから知られているものであってよい。ラリアートクラウンエーテルは、その側鎖に基づき、追加の結合箇所を有してよい。側鎖の選択によって、更に、ラリアートクラウンエーテルの選択性は、特に良好に調整することができる。
【００１３】
同様に、イオノホアとしては、シス−シクロヘキサン−１，２−ジカルボキサミドに準じた構造が適している。
【００１４】
また、バリノマイシンなどの抗生物質から知られるチャネル形成構造も、イオノホアとして用いることができる。
【００１５】
更なる一実施形態の範囲において、アルカリ金属イオノホアは、クラウンエーテル類およびクラウンエーテル誘導体類、例えば１２−クラウン−４、１４−クラウン−４、１５−クラウン−５および１８−クラウン−６、特に１５−クラウン−５、ラリアートクラウンエーテル類、クリプタンド類、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド誘導体類、マクロライド類、特にバリノマイシンもしくはバリノマイシン誘導体およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
【００１６】
更なる一実施形態の範囲において、アルカリ金属イオノホアは、１５−クラウン−５−クラウンエーテルまたは１５−クラウン−５−クラウンエーテル誘導体を含む、またはそれらである。
【００１７】
更なる一実施形態の範囲においては、アルカリ金属イオノホアは、選択的に、所定のアルカリ金属のイオンに対して、特にリチウムイオンに対して選択的である。ここで、他の種類のイオン、例えば多硫化物は、好ましくは透過することができない。
【００１８】
更なる一実施形態の範囲においては、ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜は、更に、少なくともイオノホア溶媒を含む。イオノホア溶媒の選択によって、ポリマー・イオノホア構成成分のもしくはポリマー・イオノホア膜のイオン選択性は、好ましくは更に改善することができる。好ましくは、イオノホア溶媒のためには、１または複数の電解質溶媒のためのものとは別の溶媒または溶媒混合物が使用される。
【００１９】
更なる一実施形態の範囲においては、ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜は、電解質溶媒に対して不透過性である。
【００２０】
更なる一実施形態の範囲においては、アルカリ金属イオノホアは、リチウムイオンイオノホアである。
【００２１】
基本的に、前記セパレータは、完全に、ポリマー・イオノホア構成成分から、例えばポリマー・イオノホア膜の形で形成されていてよい。
【００２２】
しかしながら同様に、更に、他の、例えば不活性の多孔質膜であって、一方の側にまたは両方の側にポリマー・イオノホア構成成分で被覆されている前記膜を使用することもできる。
【００２３】
更なる一実施形態の範囲において、従って、前記セパレータは、少なくとも１つの他の膜、例えば多孔質の、特にミクロ孔質のポリマー膜、例えばポリオレフィンを基礎とするポリマー膜またはゲル膜、例えば電解質溶媒中で膨潤されたポリマーを基礎とするゲル膜を含む。その分離作用は、非常に薄いポリマー・イオノホア膜によっても既に保証されうるので、セパレータの残部は、好ましくは、安定な、高価な材料から形成されていてよい。更に、薄いバリヤーが、アルカリ金属イオン、特にリチウムイオンの拡散速度に対して良い結果をもたらす。
【００２４】
更なる一実施形態の範囲において、他の膜の少なくとも一方の側は、１もしくは複数のポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜と隣接している。特に、他の膜の少なくとも一方の側は、１もしくは複数のポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜で被覆されていてよい。例えば、他の膜は、カソード側でまたはアノード側で、ポリマー・イオノホア構成成分に、特にポリマー・イオノホア膜に隣接していてよく、あるいはポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜で被覆されていてよい。しかしながら場合により、他の膜は、両側でも、つまりカソード側とアノード側とで、それぞれ１つのポリマー・イオノホア構成成分に、特にポリマー・イオノホア膜に隣接していてよく、あるいはそれぞれ１つのポリマー・イオノホア膜で被覆されていてよい。
【００２５】
本発明によるポリマー・イオノホア構成成分であって、アルカリ金属イオン、特にリチウムイオンのみを輸送する成分によって、好ましくは、正極室と負極室は厳密に分離することができる。それは、更に、２種の異なる電解質を有する、特に一方を正極室に有し、かつもう一方を負極室に有する電池を稼働させる可能性を与える。持続的に隔離されている２つの電解質の使用によって、好ましくは、それぞれの電極室で使用するのに最適であり、かつ特性の妥協を示さない溶媒を使用することができる。同様に、正極室において、アノードと適合性ではない溶媒を使用できその逆もできる。
【００２６】
更なる一実施形態の範囲においては、前記の電池は、アノード側の電解質溶媒と、該アノード側のものとは異なるカソード側の電解質溶媒とを含む。
【００２７】
本発明によるアルカリ金属−カルコゲン系電池の更なる利点と特徴に関しては、これとともに明示的に、本発明によるセパレータ、本発明による使用および図面の説明に対する解説が参照される。
【００２８】
本発明の更なる１つの対象は、アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池のためのセパレータであって、ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜を有し、前記成分が、ポリマーマトリクス材料およびアルカリ金属イオノホア、特にリチウムイオノホアを含む前記セパレータである。その際、アルカリ金属イオノホアもしくはリチウムイオノホアは、前記マトリクス材料上におよび／または前記マトリクス材料中に、特に化学結合および／または物理結合、殊に共有結合されている。
【００２９】
本発明によるセパレータの更なる利点と特徴に関しては、これとともに明示的に、本発明によるアルカリ金属−カルコゲン系電池、本発明による使用および図面の説明に対する解説が参照される。
【００３０】
更に、本発明は、ポリマー・イオノホア構成成分、特にポリマー・イオノホア膜であって、ポリマーマトリクス材料とアルカリ金属イオノホア、特にリチウムイオノホアとを含む前記成分の、アルカリ金属−カルコゲン系電池、特にリチウム−硫黄系電池のためのセパレータとしての使用に関する。その際、アルカリ金属イオノホアもしくはリチウムイオノホアは、前記マトリクス材料上におよび／または前記マトリクス材料中に、特に化学結合および／または物理結合、殊に共有結合されている。
【００３１】
本発明による使用の更なる利点と特徴に関しては、これとともに明示的に、本発明によるアルカリ金属−カルコゲン系電池、本発明によるセパレータおよび図面の説明に対する解説が参照される。
【００３２】
図面および実施例
本発明による対象の更なる利点および好ましい実施形態を、図面によって具体的に示し、以下の記載において説明する。その際、図面は、記載している符号のみを有するだけであって、本発明をいかように限定することを意図するものではないと考慮すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、１つのポリマー・イオノホア膜を有する本発明によるセパレータの第一の実施形態の概略断面図を示す。
【図２】図２は、１つのポリマー・イオノホア膜と１つの他の膜を有する本発明によるセパレータの第二の実施形態の概略断面図を示す。
【図３】図３は、２つのポリマー・イオノホア膜と１つの他の膜を有する本発明によるセパレータの第三の実施形態の概略断面図を示す。
【図４】図４は、１５−クラウン−５−クラウンエーテルの化学構造式を示す。
【００３４】
図１は、本発明によるセパレータの第一の実施形態を示している。図１は、該セパレータがアノード（１）とカソード（２）との間に配置可能であることを示している。図１は、該セパレータが、ポリマー・イオノホア膜（３，４）を有し、前記膜が、ポリマーマトリクス材料（３）とアルカリ金属イオノホア（４）を含むことを図示している。そのアルカリ金属イオノホア（４）は、特にリチウムイオノホアであってよい。図１は、前記のアルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上に化学結合および／または物理結合、特に共有結合されているか、あるいは前記マトリクス材料（３）中に化学的および／または物理的に、特に共有結合的に結合導入されていることを示している。
【００３５】
図１は、前記のアルカリ金属イオノホア（４）が、所定のアルカリ金属のイオン（５）に対して、特にリチウムイオンに対して選択的であることを具体的に示している。電解質溶媒に対して、該ポリマー・イオノホア膜（３，４）は、好ましくは不透過性である。それは、アノード側（１）で、カソード側（２）とは異なる電解質溶媒を使用することを可能にする。それは、好ましくは、電解質溶媒を、殊にアノード側での使用もしくはカソード側での使用に関して最適化することを可能にする。
【００３６】
図２に示される第二の実施形態は、本質的には、図１に示される第一の実施形態とは、セパレータが１つの他の膜（６）を、例えば１つの多孔質の膜もしくはゲル膜を含むという点で異なっている。図２は、前記の他の膜（６）が、少なくとも一方の側で、例えば図２に示されるようにカソード側で、または図２に示されていないようなアノード側で、ポリマー・イオノホア膜（３，４）によって被覆されていてよいことを示している。
【００３７】
図３に示される第三の実施形態は、本質的には、図２に示される第二の実施形態とは、前記の他の膜（６）が、カソード側とアノード側で、それぞれ１つのポリマー・イオノホア膜（３，４）によって被覆されているという点で異なっている。
【００３８】
前記のアルカリ金属イオノホア（４）は、本発明の範囲においては、例えば、クラウンエーテル類およびクラウンエーテル誘導体類、ラリアートクラウンエーテル類、クリプタンド類、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド誘導体類、マクロライド類、特にバリノマイシンもしくはバリノマイシン誘導体類およびそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
【００３９】
図４は、前記の群の１つの代表、つまり１５−クラウン−５−クラウンエーテルの化学構造を示しており、これは、特にリチウムイオンのためのイオノホアとして適している。
【図１】
2013546147.tif 000003
【図２】
2013546147.tif 000004
【図３】
2013546147.tif 000005
【図４】
2013546147.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月14日(2013.6.14)
【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】
アルカリ金属−カルコゲン系電池であって、
アノード（１）と、
カソード（２）と、
前記アノードとカソードの間に配置されたセパレータと、
を含み、前記アノードが、アルカリ金属を含み、かつ前記カソードが、カルコゲンを含み、前記セパレータが、ポリマー・イオノホア構成成分（３，４）を有し、前記成分は、ポリマーマトリクス材料（３）とアルカリ金属イオノホア（４）とを含み、前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に化学結合および／または物理結合されている前記電池。
【請求項２】
前記アルカリ金属−カルコゲン系電池が、リチウム−硫黄系電池である、請求項１に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項３】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に共有結合されている、請求項１または２に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項４】
前記セパレータが、ポリマー・イオノホア膜（３，４）を有する、請求項１から３までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項５】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、所定のアルカリ金属のイオン（５）に対して選択的である、請求項１から４までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項６】
前記ポリマー・イオノホア構成成分（３，４）が、更に、少なくともイオノホア溶媒を含む、請求項１から５までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項７】
前記ポリマー・イオノホア構成成分（３，４）が、電解質溶媒に対して不透過性である、請求項１から６までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項８】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、リチウムイオンイオノホアである、請求項１から７までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項９】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、クラウンエーテル類およびクラウンエーテル誘導体類、ラリアートクラウンエーテル類、クリプタンド類、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド、シス−シクロヘキサン−３，４−ジカルボキサミド誘導体類、マクロライド類、バリノマイシンもしくはバリノマイシン誘導体類およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１から８までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１０】
前記クラウンエーテル類またはクラウンエーテル誘導体類が、１２−クラウン−４、１４−クラウン−４、１５−クラウン−５または１８−クラウン−６である、請求項９に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１１】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、１５−クラウン−５−クラウンエーテルまたは１５−クラウン−５−クラウンエーテル誘導体である、請求項１から１０までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１２】
前記セパレータが、少なくとも１つの他の膜（６）を含む、請求項１から１１までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１３】
前記他の膜（６）が、多孔質膜またはゲル膜である、請求項１２に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１４】
前記他の膜（６）の少なくとも一方の側が、前記ポリマー・イオノホア構成成分（３，４）に隣接している、請求項１２または１３に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１５】
前記電池が、アノード側の電解質溶媒と、アノード側のものとは異なるカソード側の電解質溶媒とを含む、請求項１から１４までのいずれか１項に記載のアルカリ金属−カルコゲン系電池。
【請求項１６】
アルカリ金属−カルコゲン系電池のためのセパレータであって、ポリマー・イオノホア構成成分（３，４）を有し、前記成分が、ポリマーマトリクス材料（３）とアルカリ金属イオノホア（４）とを含み、前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に化学結合および／または物理結合されている前記セパレータ。
【請求項１７】
前記アルカリ金属−カルコゲン系電池が、リチウム−硫黄系電池である、請求項１６に記載のセパレータ。
【請求項１８】
前記ポリマー・イオノホア構成成分が、ポリマー・イオノホア膜である、請求項１６または１７に記載のセパレータ。
【請求項１９】
前記アルカリ金属イオノホアが、リチウムイオノホアである、請求項１６から１８までのいずれか１項に記載のセパレータ。
【請求項２０】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に共有結合されている、請求項１６から１９までのいずれか１項に記載のセパレータ。
【請求項２１】
アルカリ金属−カルコゲン系電池のためのセパレータとしての、ポリマー・イオノホア構成成分（３，４）の使用であって、前記成分が、ポリマーマトリクス材料（３）とアルカリ金属イオノホア（４）とを含み、前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に化学結合および／または物理結合されている前記使用。
【請求項２２】
前記アルカリ金属−カルコゲン系電池が、リチウム−硫黄系電池である、請求項２１に記載の使用。
【請求項２３】
前記ポリマー・イオノホア構成成分が、ポリマー・イオノホア膜である、請求項２１または２２に記載の使用。
【請求項２４】
前記アルカリ金属イオノホアが、リチウムイオノホアである、請求項２１から２３までのいずれか１項に記載の使用。
【請求項２５】
前記アルカリ金属イオノホア（４）が、前記マトリクス材料（３）上におよび／または前記マトリクス材料（３）中に共有結合されている、請求項２１から２４までのいずれか１項に記載の使用。
【国際調査報告】
2013546147.tif 000007
2013546147.tif 000008
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