(57)【要約】【課題】正極中におけるニトロキシル化合物の含有率を５〜７０重量％とした蓄電デバイスを、固体高分子型燃料電池のバッファデバイスとして用いることにより、負荷変動に対して安定した高エネルギー密度携帯端末用電源を提供する。【解決手段】酸化状態において式（Ｉ）で示されるオキソアンモニウムカチオン部分構造をとり、還元状態において式（ＩＩ）で示されるニトロキシルラジカル部分構造をとるニトロキシル化合物を正極中に含有し、その２つの状態間で電子の授受を行う反応式（Ａ）で示される反応を正極の電極反応として用いる蓄電デバイスにおいて、正極中におけるニトロキシル化合物の含有率を５〜７０重量％とした蓄電デバイスを、固体高分子型燃料電池のバッファデバイスとして用いる。【化１】2004227895.tif 000007【選択図】      図１
2004227895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化状態において式（Ｉ）で示されるＮ−オキソ−アンモニウムカチオン部分構造をとり、還元状態において式（ＩＩ）で示されるニトロキシルラジカル部分構造をとるニトロキシル化合物を正極中に含有し、その２つの状態間で電子の授受を行う反応式（Ａ）で示される反応を正極反応として用いる蓄電デバイスにおいて、正極中に５〜７０重量％のニトロキシル化合物を含有することを特徴とする蓄電デバイスを、固体高分子型燃料電池のバッファデバイスとして用いることを特徴とする携帯端末用電源。
【化１】
2004227895.tif 000006
【請求項２】
前記正極中に５〜８５重量％の導電性付与剤を含有することを特徴とする請求項１に記載の携帯端末用電源。
【請求項３】
前記固体高分子型燃料電池を主電源とし、前記主電願に対し前記蓄電デバイスを電気的並列に接続しことを特徴とする請求項１に記載の携帯端末用電源。
【請求項４】
前記正極中の前記ニトロキシル化合物の含有率が１０重量％を超え、かつ５０重量％以下であるとともに、前記正極中の前記導電性付与剤の含有率が１０〜７０重量％であることを特徴とする請求項２に記載の携帯端末用電源。
【請求項５】
前記固体高分子型燃料電池は、ダイレクトメタノール方式固体高分子燃料電池であることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末用電源。
【請求項６】
前記ダイレクトメタノール方式固体高分子燃料電池を複数個電気的直列に接続して主電源とし、前記主電源に対し前記蓄電デバイスを電気的並列に接続し、携帯端末用電源としたことを特徴とする請求項５に記載の携帯端末用電源。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯端末用電源に関し、とくに負荷変動に対して安定な、高エネルギー密度の携帯端末用電源に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯端末の消費電力増加に伴い、高エネルギー密度電源が求められている。中でも、電解質膜としてプロトン導電性固体高分子膜を使用した固体高分子型燃料電池は、高エネルギー密度電源として期待を集めている。
【０００３】
しかし、固体高分子型燃料電池は、電池の内部インピーダンスが大きいため、負荷変動に対して電圧が大きく変化してしまい、携帯端末を安定して動作させることが困難であった。そこで、電解コンデンサや電気二重層キャパシタなどのバッファデバイスを固体高分子型燃料電池に対して電気的並列に接続し、携帯端末用電源の電源電圧を安定化させるという手法が提案されている。
【０００４】
しかしながら、固体高分子型燃料電池の電圧変動を、携帯機器が安定に動作するレベルにまで低減させるためには、容量の大きなバッファデバイスが必要である。例えば、電解質膜としてパーフルオロスルホン酸系イオン交換膜を用いたダイレクトメタノール方式固体高分子型燃料電池（電極面積２５ｃｍ２）を用いて、ＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）方式携帯電話（いわゆるデジタル携帯電話）の通話時のパルス出力（５８０ｍＡ×６．７ｍｓｅｃ．−７０ｍＡ×１３．３ｍｓｅｃ．）を行う場合、電圧変動を抑えるバッファデバイスとしての役割を果たすアルミ電解コンデンサとしては、数〜数１０ｍＦの大きな容量が必要となる。そのため、電源全体としてのエネルギー密度が低下し、携帯端末用電源として十分に小型化することが困難であるという問題点があった。
【０００５】
例えば特許文献１において、酸化状態においてオキソアンモニウムカチオン部分構造をとり、還元状態においてニトロキシルラジカル部分構造をとるニトロキシル化合物を電極中に含有し、その２つの状態間で電子の授受を行う反応を電極反応として用いる蓄電デバイスが、高エネルギー密度デバイスとして提案されている。
【０００６】
この蓄電デバイスは、固体高分子型燃料電池に対して電気的並列に接続することで、携帯端末用電源の電源電圧を安定化させることができると期待される。しかしながら、正極の組成によっては、高出力領域において十分な出力密度が得られないことがあり、バッファデバイスとしての役割を十分に果たせないという問題があった。なお、下記非特許文献１については、本発明における実施の形態に関連させて別途、説明する。
【０００７】
【特許文献１】
特開平２００２−３０４９９６号公報（［００１２］〜［００２０］）
【非特許文献１】
Ｎ．  Ｎａｋａｈａｒａ  ｅｔ．  ａｌ．，  Ｃｈｅｍ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，  ３５９，  ３５１，  ２００２
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、ニトロキシル化合物を含有する正極を用いた蓄電デバイスは、固体高分子型燃料電池に対して電気的並列に接続することで、電源電圧の安定化を図るバッファデバイスとして動作することが期待されるものの、正極の組成によっては十分な電圧の安定化が図られないという問題点があった。
【０００９】
本発明は、正極中におけるニトロキシル化合物の含有率を５〜７０重量％とした蓄電デバイスを、固体高分子型燃料電池のバッファデバイスとして用いることにより、負荷変動に対して安定した高エネルギー密度携帯端末用電源を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、酸化状態において式（Ｉ）で示されるオキソアンモニウムカチオン部分構造をとり、還元状態において式（ＩＩ）で示されるニトロキシルラジカル部分構造をとるニトロキシル化合物を正極中に含有し、その２つの状態間で電子の授受を行う反応式（Ａ）で示される反応を正極の電極反応として用いる蓄電デバイスにおいて、正極中におけるニトロキシル化合物の含有率を５〜７０重量％とした蓄電デバイスを、固体高分子型燃料電池のバッファデバイスとして用いた高エネルギー密度携帯端末用電源を提供することができる。
【００１１】
【化２】
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【００１２】
また、本発明によれば、前記正極中に５〜８５重量％の導電性付与剤を含有することをも特徴とする。とくに、前記正極中の前記ニトロキシル化合物の含有率が１０重量％を超え、かつ５０重量％以下であるとともに、前記正極中の前記導電性付与剤の含有率が１０〜７０重量％であることが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明によれば、前記固体高分子型燃料電池を主電源とし、前記主電願に対し前記蓄電デバイスを電気的並列に接続しことを特徴とする携帯端末用電源が得られる。前記固体高分子型燃料電池の好適例としては、ダイレクトメタノール方式固体高分子燃料電池である。とくに、前記ダイレクトメタノール方式固体高分子燃料電池を複数個電気的直列に接続して主電源とし、前記主電源に対し前記蓄電デバイスを電気的並列に接続し、携帯端末用電源とすることが好ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
固体高分子型燃料電池は電解質としてプロトン伝導性の固体高分子を用いた燃料電池のことで、高エネルギー密度電源として期待されている。プロトン伝導性の固体高分子としては、代表的なものとしてパーフルオロスルホン酸系高分子があり、他に主鎖に炭化水素を用いたスルホン酸系高分子や、フラーレンに水酸基を付加させた電解質等が挙げられる。
【００１５】
固体高分子型燃料電池には、主に純水素方式、改質燃料方式、直接燃料方式があり、純水素方式で用いられる燃料としては、水素ガス、改質燃料方式、直接燃料方式で用いられる燃料としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジメトキシメタン、トリメトキシメタン等が挙げられる。
【００１６】
本発明において、固体高分子型燃料電池のバッファデバイスとして動作する蓄電デバイス構造の１例を図１に示す。図に示された蓄電デバイスは負極３と正極５とを電解質を含むセパレータ４を介して重ね合わせた構成を有している。
【００１７】
正極中に含有されるニトロキシル化合物は、反応式（Ｂ）で示されるように、電子の授受により式（Ｉ）〜（ＩＩＩ）の状態を取りうる。
【００１８】
【化３】
2004227895.tif 000004
【００１９】
本発明では、その中でも式（Ｉ）と（ＩＩ）の間の反応を正極の電極反応として用いて、それに伴う電子の蓄積と放出により蓄電デバイスとして機能させるものである。この酸化還元反応は、有機化合物の構造変化を伴わない反応機構であるため反応速度が大きく、従って本発明の蓄電デバイスは一度に大きな電流を流すことが可能である。
【００２０】
本発明における蓄電デバイスとは、少なくとも正極と負極、電解液を有し、化学的に蓄えられたエネルギーを電気エネルギーの形で取り出すことのできるデバイスのことである。蓄電デバイスとして、一次電池および充放電可能な二次電池、キャパシタおよびコンデンサ等の電気容量デバイス等を挙げることができる。尚、蓄電デバイスにおいて正極とは、酸化還元電位が高い電極のことであり、負極とは逆に酸化還元電位が低い方の電極のことである。
【００２１】
本発明におけるニトロキシル化合物は従来公知のものを用いることができる。このようなものとして、例えば、Ｎ−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニウムカチオン構造、Ｎ−オキソ−２，２，５，５−テトラメチルピロリジニウムカチオン構造、Ｎ−オキソ−２，２，５，５−テトラメチルピロリノニウムカチオン構造等が挙げられる。特に、前記Ｎ−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニウムカチオン構造を持つものの中でも、ポリ（Ｎ−オキソ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジニウムヘキサフルオロホスフェートメタクリレート）が好ましい。これらニトロキシル化合物は、例えば非特許文献１（Ｎ．  Ｎａｋａｈａｒａ  ｅｔ．  ａｌ．，  Ｃｈｅｍ．  Ｐｈｙｓ．  Ｌｅｔｔ．，  ３５９，  ３５１，  ２００２）等に準じて合成することができる。
【００２２】
これらニトロキシル化合物は電子伝導性が低いため、化合物単独では電極として動作させることができない。そのため本発明における蓄電デバイスの正極には、導電性付与剤が含まれる。また、本発明において、蓄電デバイスには高いエネルギー密度と出力密度が求められる。エネルギー密度は、正極中に含まれるニトロキシル化合物の含有率に影響を受け、出力密度は導電性付与剤の含有率に大きく影響を受ける。
【００２３】
正極中に含まれるニトロキシル化合物の含有率としては、高いエネルギー密度を得るという観点から５重量％以上であることが好ましく、さらに１０重量％以上であることが好ましい。また高い出力密度を得るという観点から、７０重量％以下であることが好ましく、さらに５０重量％以下であることが好ましい。
【００２４】
本発明に用いられる正極には、導電性付与剤を添加することができる。導電性付与剤としては、活物質として動作するニトロキシル化合物に対して十分な電子を供給するために、大きな表面積を持った炭素材料が好ましい。用いる炭素材料としては、例えば活性炭やグラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等が挙げられる。導電性付与剤の含有率としては、活物質として動作するニトロキシル化合物に対して十分な電子を供給するという観点から、５重量％以上であることが好ましく、さらに１０重量％以上であることが好ましい。また、高いエネルギー密度を得るという観点から、８５重量％以下であることが好ましく、さらに７０重量％以下であることが好ましい。
【００２５】
とくに、正極中のニトロキシル化合物の含有率が１０重量％を超え、かつ５０重量％以下であるとともに、導電性付与剤の含有率が１０〜７０重量％であることがより好ましい。
【００２６】
本発明における正極中には、従来公知の正極活物質や、バインダー等を含んでもよい。従来公知の正極活物質としては、例えばＬｉＭｎＯ２、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２、あるいはＬｉｘＶ２Ｏ５（０＜ｘ＜２）等の金属酸化物、導電性高分子、活性炭等が挙げられる。また、バインダーとしては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド等の樹脂を挙げることができる。その他ジスルフィド化合物や触媒効果を示す化合物、イオン導電性高分子等を適宜含有しても良い。
【００２７】
本発明に用いる蓄電デバイスの負極としては、電極材料として従来公知のものが利用できる。例えば、活性炭やグラファイト、カーボンブラック、アセチレンブラック等の炭素材料、リチウム金属またはリチウム合金、リチウムイオン吸蔵炭素、その他各種の金属単体または合金、ポリアセチレン、ポリフェニレン、ポリアニリン、ポリピロール等の導電性高分子を用いることができる。また、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリイミド等の樹脂バインダー、その他ジスルフィド化合物や触媒効果を示す化合物、イオン導電性高分子等を適宜含有させることができる。
【００２８】
本発明の蓄電デバイスには、従来公知の電解質を用いることができる。例えば電解質塩を有機溶剤に溶解した電解液を利用することができる。このような溶剤としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボネート、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等が挙げられる。本発明ではこれらの溶剤を単独もしくは２種類以上混合して用いることもできる。
【００２９】
また、電解質塩としては、例えばＬｉＰＦ６、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＮ（ＣＦ３ＳＯ２）２、ＬｉＮ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２、ＬｉＣ（ＣＦ３ＳＯ２）３、ＬｉＣ（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、ＬｉＦ等が挙げられる。
【００３０】
図１に示した蓄電デバイスの構造では、セパレータ４に電解質を含ませて使用される。
【００３１】
また、電解質として固体電解質を用いても良い。これら固体電解質のうち、有機固体電解質材料としては、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ化ビニリデン系重合体や、アクリロニトリル−メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合体等のアクリルニトリル系重合体、さらにポリエチレンオキサイドなどが挙げられる。これらの高分子材料は、電解液を含ませてゲル状にして用いても、また高分子物質のみをそのまま用いても良い。一方、無機固体電解質としては、ＣａＦ２、ＡｇＩ、ＬｉＦ、βアルミナ、ガラス素材等が挙げられる。このような固体電解質を用いるときは、セパレータは使用しなくてもよい。
【００３２】
負極集電体１および正極集電体６の材質としては、ニッケルやアルミニウム、銅、金、銀、チタン、アルミニウム合金、ステンレス、炭素素材等を挙げることができる。また、形状としては、箔や平板、メッシュ状のものを用いることができる。また、集電体に触媒効果を持たせたり、活物質と集電体とを化学結合させたりしてもよい。また、本発明における蓄電デバイスには、負極３および正極５の電気的接触を防ぐ目的で、多孔質フィルムからなるセパレータや不織布を用いることができる。一方、負極集電体１と正極集電体６の電気的接触を防ぐ目的で、プラスティック樹脂からなる絶縁パッキン２を用いることができる。
【００３３】
本発明における蓄電デバイスの形状は、従来公知の形状を用いることができる。蓄電デバイス形状の例としては、電極の積層体あるいは巻回体を、金属ケース、樹脂ケース、あるいはラミネートフィルム等によって封止したものが挙げられる。また外観としては、円筒型、角型、コイン型、およびシート型等が挙げられる。
【００３４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明する。
【００３５】
＜ダイレクトメタノール方式固体高分子型燃料電池の作製例＞
Ｐｔ−Ｒｕ触媒を担持させたカーボンブラック粉末に５重量％のパーフルオロスルホン酸系高分子溶液を混ぜたインクを作製し、カーボンペーパー上に塗布、乾燥させてアノードを作製した。Ｐｔ−Ｒｕ触媒の担持量は、１．０ｍｇ／ｃｍ２であった。同じく、Ｐｔ触媒を担持させたカーボンブラック粉末に５重量％のパーフルオロスルホン酸系高分子溶液を混ぜてインクを作製し、それをカーボンペーパーに塗布、乾燥させてカソードを作製した。これらアノードおよびカソードで、パーフルオロスルホン酸系高分子膜を挟み、温度１３０℃、圧力１０ＭＰａで３分間プレスし、電極電解質接合体を作製した。得られた電極電解質接合体を、カーボンブラックからなるセパレータで挟み、固体高分子型燃料電池を得た。
【００３６】
＜ニトロキシル化合物の合成例＞
還流管を付けた１００ｍｌナスフラスコ中に、２，２，６，６−テトラメチルピペリジンメタクリレートモノマー２０ｇ（０．０８９ｍｏｌ）を入れ、乾燥テトラヒドロフラン８０ｍｌに溶解させた。そこへ、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）０．２９ｇ（０．００１８７ｍｏｌ）（モノマー／ＡＩＢＮ＝５０／ｌ）を加え、アルゴン雰囲気下７５〜８０℃で攪拌した。６時間反応後、室温まで放冷した。へキサン中でポリマーを析出させて濾別し、減圧乾燥してポリ（２，２，６，６−テトラメチルピペリジンメタクリレート）１８ｇ（収率９０重量％）を得た。
【００３７】
次に、得られたポリ（２，２，６，６−テトラメチルピペリジンメタクリレート）１０ｇを乾操ジクロロメタン１００ｍｌに溶解させた。ここへｍ−クロロ過安息香酸１５．２ｇ（０．０８８ｍｏｌ）のジクロロメタン溶液１００ｍｌを室温にて攪拌しながら１時間かけて滴下した。さらに６時間攪拌後、沈殿したｍ−クロロ安息香酸を濾別して除き、濾液を炭酸ナトリウム水溶液および水で洗浄後、ジクロロメタンを留去した。残った固形分を粉砕し、得られた粉末をジエチルカーボネート（ＤＥＣ）で洗浄し、減圧下乾燥させて、ポリ（２，２，６，６−テトラメチルピペリジノキシルメタクリレート）（ＰＴＭＡ）７．２ｇを得た（収率６８．２重量％、茶褐色粉末）。得られた高分子の構造はＩＲで確認した。また、ＧＰＣにより測定した結果、重量平均分子量Ｍｗ＝８９０００、分散度Ｍｗ／Ｍｎ＝３．３０という値が得られた。
【００３８】
＜実施例１＞
合成したポリメタクリレート１００ｍｇと、カーボンブラック粉末１７００ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂バインダー２００ｍｇを測り採り、メノウ乳鉢で混合した。１０分ほど乾式混合して得られた混合体を、圧力を掛けてローラー延伸して、厚さ６００μｍの薄型電極板を得た。薄型電極板を、真空中８０℃で一晩乾燥した後、縦５２ｍｍ、横７０ｍｍの長方形に切り取り、蓄電デバイス用正極として成型した。本電極に含まれるニトロキシル化合物の含有率は５重量％、導電性付与剤の含有率は、８５重量％であった。
【００３９】
＜実施例２＞
合成したポリメタクリレート２００ｍｇと、カーボンブラック粉末１６００ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂バインダー２００ｍｇを測り採り、メノウ乳鉢で混合した。１０分ほど乾式混合して得られた混合体を、圧力を掛けてローラー延伸して、厚さ６００μｍの薄型電極板を得た。薄型電極板を、真空中８０℃で一晩乾燥した後、縦５２ｍｍ、横７０ｍｍの長方形に切り取り、蓄電デバイス用正極として成型した。本電極に含まれるニトロキシル化合物の含有率は１０重量％、導電性付与剤の含有率は、８０重量％であった。
【００４０】
＜実施例３＞
合成したポリメタクリレート６００ｍｇと、カーボンブラック粉末１２００ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂バインダー２００ｍｇを測り採り、メノウ乳鉢で混合した。１０分ほど乾式混合して得られた混合体を、圧力を掛けてローラー延伸して、厚さ６００μｍの薄型電極板を得た。薄型電極板を、真空中８０℃で一晩乾燥した後、縦５２ｍｍ、横７０ｍｍの長方形に切り取り、蓄電デバイス用正極として成型した。本電極に含まれるニトロキシル化合物の含有率は３０重量％、導電性付与剤の含有率は、６０重量％であった。
【００４１】
＜実施例４＞
合成したポリメタクリレート１０００ｍｇと、カーボンブラック粉末８００ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂バインダー２００ｍｇを測り採り、メノウ乳鉢で混合した。１０分ほど乾式混合して得られた混合体を、圧力を掛けてローラー延伸して、厚さ６００μｍの薄型電極板を得た。薄型電極板を、真空中８０℃で一晩乾燥した後、縦５２ｍｍ、横７０ｍｍの長方形に切り取り、蓄電デバイス用正極として成型した。本電極に含まれるニトロキシル化合物の含有率は５０重量％、導電性付与剤の含有率は、４０重量％であった。
【００４２】
＜実施例５＞
合成したポリメタクリレート１４００ｍｇと、カーボンブラック粉末５００ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂バインダー１００ｍｇを測り採り、メノウ乳鉢で混合した。１０分ほど乾式混合して得られた混合体を、圧力を掛けてローラー延伸して、厚さ６００μｍの薄型電極板を得た。薄型電極板を、真空中８０℃で一晩乾燥した後、縦５２ｍｍ、横７０ｍｍの長方形に切り取り、蓄電デバイス用正極として成型した。本電極に含まれるニトロキシル化合物の含有率は７０重量％、導電性付与剤の含有率は、２５重量％であった。
【００４３】
＜参考例１＞
合成したポリメタクリレート１８００ｍｇと、カーボンブラック粉末１００ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂バインダー１００ｍｇを測り採り、メノウ乳鉢で混合した。１０分ほど乾式混合して得られた混合体を、圧力を掛けてローラー延伸して、厚さ６００μｍの薄型電極板を得た。薄型電極板を、真空中８０℃で一晩乾燥した後、縦５２ｍｍ、横７０ｍｍの長方形に切り取り、蓄電デバイス用正極として成型した。本電極に含まれるニトロキシル化合物の含有率は９０重量％、導電性付与剤の含有率は、５重量％であった。
【００４４】
＜比較例１＞
カーボンブラック粉末１８００ｍｇ、ポリテトラフルオロエチレン樹脂バインダー２００ｍｇを測り採り、メノウ乳鉢で混合した。１０分ほど乾式混合して得られた混合体を、圧力を掛けてローラー延伸して、厚さ６００μｍの薄型電極板を得た。薄型電極板を、真空中８０℃で一晩乾燥した後、縦５２ｍｍ、横７０ｍｍの長方形に切り取り、蓄電デバイス用正極として成型した。本電極にはニトロキシル化合物は含まれず、導電性付与剤は含有率９０重量％で含まれている。
【００４５】
＜蓄電デバイスの作製＞
上記の方法で得られたそれぞれの正極を、アルミニウムからなる集電体上に置き、多孔質のポリエチレンフィルムからなるセパレータを挟んでリチウム金属からなる負極と重ね合わせ電極積層体を得た。得られた電極積層体を、袋状のアルミニウムラミネートフィルム中に挿入し、そこに１モルのＬｉＰＦ６電解質塩を溶解させたエチレンカーボネート、ジエチルカーボネート混合溶媒（混合比３対７）を注入し真空含浸させた。ラミネートフィルムの注液口を真空中で封止して蓄電デバイスを得た。
【００４６】
以上のように作製した蓄電デバイスのエネルギー密度および出力密度を表１に示す。エネルギー密度は、ニトロキシル化合物１ｇあたり５０ｍＡの一定電流で充放電を行った際の、初回放電容量および平均動作電圧から計算した。比較例１においては、１５ｍＡの一定電流とした。出力密度は、充放電の電流値を次第に増加させていき、ニトロキシル化合物１ｇあたり５０ｍＡの一定電流で充放電を行った際の初回放電容量に対して、放電容量が１／２にまで減少した場合の電流量および、平均動作電圧から計算した。比較例１においては、１５ｍＡの一定電流で充放電を行った場合を基準とした。
【００４７】
【表１】
2004227895.tif 000005
【００４８】
その結果、正極中のニトロキシル化合物含有率が、５〜７０重量％の範囲であれば、十分なエネルギー密度と出力密度が得られることが分かった。
【００４９】
＜携帯端末電源の作成＞
作製したダイレクトメタノール方式固体高分子燃料電池を、電気的直列に８個接続し、そこに実施例で得られた各蓄電デバイスを電気的並列に接続し、携帯端末用電源とした。そこに、ＰＤＣ方式の携帯電話を接続し、動作させた。その結果、実施例１〜５で作製した蓄電デバイスをバッファデバイスとして用いた携帯端末用電源の場合は安定した動作を確認できたものの、参考例１および比較例１で作製したデバイスを用いた場合はうまく動作しなかった。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、負荷変動に対して安定した高エネルギー密度携帯端末用電源を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される蓄電デバイスの構成の一例を示す概観図である。
【符号の説明】
１    負極集電体
２    絶縁パッキン
３    負極
４    セパレータ
５    正極
６    正極集電体
【図１】
2004227895.tif 000008