【手続補正書】
【提出日】平成26年9月12日(2014.9.12)
【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】
電気化学セルであって、
鉛およびアンチモンを含む正電極を画定する第１の液体相と、
活性アルカリ金属のハロゲン化物塩を含む電解質を画定する第２の液体相であって、該第２の液体相は第１の境界面および第２の境界面を画定し、該第１の液体相は該第１の境界面で該第２の液体相と接触している、第２の液体相と、
該第１の液体相から離間した、原子形態の該活性アルカリ金属を含む負電極を画定する第３の液体相であって、該第３の液体相は該第２の境界面で該第２の液体相と接触している、第３の液体相とを含み、
該第２の液体相は、該活性アルカリ金属のカチオンを、放電の間に該負電極から該正電極へ移動させ、充電の間に該正電極から該負電極へ移動させるように構成され、
該電気化学セルの放電状態において、該第１の液体相は、原子形態の該活性アルカリ金属ならびに該鉛およびアンチモンを含み、
該電気化学セルの充電状態において、該第１の液体相は、該電気化学セルの放電状態と比較して変わらない量の該鉛およびアンチモンならびに該活性アルカリ金属原子の喪失を含み、アンチモンおよび鉛の比率は、該電気化学セルの状態に依存せずに該第１の液体相が６００℃未満の温度で液体であるように構成される、
電気化学セル。
【請求項２】
前記セルの完全に充電された状態において、前記第１の液体相は、原子形態の前記活性アルカリ金属を含まない、請求項１に記載の電気化学セル。
【請求項３】
前記アンチモンおよび鉛の比率は、１８ｍｏｌ％  Ｓｂ：８２ｍｏｌ％  Ｐｂから６６．６ｍｏｌ％  Ｓｂ：３３．３ｍｏｌ％  Ｐｂの範囲において選択される、請求項１または２に記載の電気化学セル。
【請求項４】
前記鉛およびアンチモンが、約２：１ｍｏｌ％、４０：６０ｍｏｌ％、３０：７０ｍｏｌ％、または１８：８２ｍｏｌ％のＳｂ：Ｐｂの比率で、前記正電極において存在する、請求項１または２に記載の電気化学セル。
【請求項５】
前記第１の液体相は、独立に、化学周期表の第ＩＶＡ族、第ＶＡ族および第ＶＩＡ族元素から選択されるさらなる元素を含む、請求項１、２、３または４のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項６】
前記さらなる元素は、スズ、ビスマス、テルルおよびセレンの少なくとも１つを含む、請求項５に記載の電気化学セル。
【請求項７】
アンチモンおよび鉛の比率は、該電気化学セルの状態に依存せずに前記第１の液体相が５５０℃未満、５００℃未満、または４５０℃未満の温度で液体であるように構成される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項８】
前記活性アルカリ金属は、ナトリウムまたはリチウムである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項９】
前記第２の相は、塩化リチウム、フッ化リチウムまたはその両方を含む、請求項８に記載の電気化学セル。
【請求項１０】
前記第２の相は、２つ以上の活性アルカリのハロゲン化物塩を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項１１】
外部回路から移動した電気エネルギーを使用する電気化学セルを稼働する方法であって、該方法は、
該外部回路と接続されるように構成される少なくとも１つの電気化学セルであって、
鉛およびアンチモンを含む正電極を画定する第１の液体相と、
該活性アルカリ金属のハロゲン化物塩を含む電解質を画定し、第１の境界面および第２の境界面を画定する第２の液体相であって、該第１の液体相は該第１の境界面で該第２の液体相と接触している、第２の液体相と、
該第１の液体相から離間した、原子形態の該活性アルカリ金属を含む負電極を画定し、該第２の境界面で該第２の液体相と接触する第３の液体相とを含み、
該アンチモンおよび鉛の比率は、該電気化学セルの充放電稼働中に該第１の液体相が６００℃未満の温度で液体であるように構成される、
少なくとも１つの電気化学セルを提供すること、
該外部回路を該電気化学セルの負極および正極に電気的に接続すること、
該外部回路を稼動して、該活性アルカリ金属のカチオンを該第１の液体相から、該第２の液体相を経て、該第３の液体相へまたは該第３の液体相から、該第２の液体相を経て、該第１の液体相に移動させることによって該電気化学セルにおいて電気エネルギーを生成または受容すること
を含む方法であって、その結果、
該セルの放電状態において、該第１の液体相は、原子形態の該活性アルカリ金属および一定量の該アンチモンおよび鉛を含み、
該セルの充電状態において、該第１の液体相は、該セルの放電状態と比較して変わらない量の該アンチモンおよび鉛ならびに該活性アルカリ金属原子の喪失を含む、
方法。
【請求項１２】
外部電源、および次いで外部負荷を前記電気化学セルに連続的に電気的接続することを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記電気化学セルは無停電電源を提供するシステムの一部であるか、あるいは、前記外部回路は発電所または送電線であるか、あるいは、前記外部回路は、再生可能エネルギー源から変換されたエネルギーを送達する、請求項１１または１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記活性アルカリ金属はナトリウムまたはリチウムである、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
鉛およびアンチモンの比率は、前記第１の液体相が該電気化学セルの充放電稼働中に５５０℃未満、５００℃未満、または４５０℃未満の温度で液体であるように構成される、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記第２の相は、２つ以上のアルカリ金属のハロゲン化物塩を含む、請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
電気的に直列におよび／または並列に接続された、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の２つ以上の電気化学セルを含む、電池。
【請求項１８】
前記電気化学セルは約３０ｋＷｈ未満または約３０ｋＷｈを超える総容量を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の電気化学セル。
【請求項１９】
前記第２の相は、塩化リチウム、フッ化リチウムまたはその両方を含む、請求項１４に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
上記方法は、アルカリ金属がナトリウムまたはリチウムである電気化学セルを含んでいる。一部の実施形態において、上記方法は、第２の液体相が第２の液体相の全体に分布した耐熱性粒子を含んだ電気化学セルを含んでいる。とりわけ、上記方法は、第２の相がアルカリ金属のハロゲン化物を含んだ電気化学セルを含んでいてよい。
一実施形態において、例えば、以下の項目が提供される。
（項目１）
第１の元素および第２の元素を含む正電極を画定する第１の液体相であって、該第１の元素および該第２の元素はアルカリ金属以外の元素である、第１の液体相と、
該アルカリ金属のカチオンを含む第２の液体相であって、該第２の液体相は第１の境界面および第２の境界面を画定し、該第１の液体相は該第１の境界面で該第２の液体相と接触している、第２の液体相と、
該第１の液体相から離間した、該アルカリ金属を含む負電極を画定する第３の液体相であって、該第３の液体相は該第２の境界面で該第２の液体相と接触している、第３の液体相とを含み、
該第１の境界面と該第２の境界面とは離間しており、
該第１の相は該第３の相の体積の減少または増大に対応してそれぞれ増大または減少する体積を有する、装置。
（項目２）
アルカリ金属、第１の元素および第２の元素を含む正電極を画定する第１の液体相であって、該第１の元素および該第２の元素はアルカリ金属以外の元素である、第１の液体相と、
該アルカリ金属のカチオンを含む第２の液体相であって、該第２の液体相は第１の境界面および第２の境界面を画定し、該第１の液体相と第２の液体相は該第１の境界面で接触している、第２の液体相を含み、
該第１の境界面と第２の境界面とは離間しており、
該第１の液体相は、使用中に、増大または減少する体積を有する、装置。
（項目３）
第１の元素および第２の元素を含む正電極を画定する第１の固体相であって、該第１の元素および該第２の元素はアルカリ金属以外の元素である、第１の固体相、
該アルカリ金属のカチオンを含む第２の固体相であって、該第２の固体相は第１の境界面および第２の境界面を画定し、該第１の固体相は該第１の境界面で該第２の固体相と接触している、第２の固体相と、
該第１の液体相から離間した、該アルカリ金属を含む負電極を画定する第３の固体相であって、該第３の固体境界面は該第２の境界面で該第２の固体相と接触している、第３の固体相を含み、
該第１の境界面と該第２の境界面とは離間している、装置。
（項目４）
アルカリ金属、第１の元素および第２の元素を含む正電極を画定する第１の固体相であって、該第１の元素および該第２の元素は該アルカリ金属以外の元素である、第１の固体相と、
該アルカリ金属のカチオンを含む第２の固体相であって、該第２の固体相は第１の境界面および第２の境界面を画定し、該第１の固体相と該第２の固体相は該第１の境界面で接触している、第２の固体相を含み、
該第１の境界面と該第２の境界面とは離間している、装置。
（項目５）
前記第１の元素および前記第２の元素は独立に、化学周期表の第ＩＶＡ族、第ＶＡ族および第ＶＩＡ族元素から選択される、項目１、２、３または４のいずれか１項に記載の装置。
（項目６）
前記第１の元素および前記第２の元素は、スズ、鉛、ビスマス、アンチモン、テルルおよびセレンの少なくとも１つを含む、項目５に記載の装置。
（項目７）
前記第１の元素および前記第２の元素は、鉛およびアンチモンである、項目６に記載の装置。
（項目８）
前記アルカリ金属は、それぞれ異なった化学ポテンシャルで前記第１の相と前記第３の相に存在し、前記第１と第３の相間に電圧を発生させる、項目１または３に記載の装置。
（項目９）
前記アルカリ金属は、前記第１の元素および前記第２の元素と組み合わせると、化学ポテンシャルの変化を呈するように選択される、項目２または４に記載の装置。
（項目１０）
前記アルカリ金属は、ナトリウムまたはリチウムである、項目１または４に記載の装置。
（項目１１）
前記第２の液体相は、前記第２の液体相全体に分布した耐熱性粒子を含む、項目１、２、３または４に記載の装置。
（項目１２）
前記耐熱性粒子は金属酸化物を含む、項目１１に記載の装置。
（項目１３）
前記第２の相は、前記アルカリ金属のハロゲン化物塩を含む、項目１、２、３または４に記載の装置。
（項目１４）
前記第２の相は、１つ以上のハロゲン化物、ビストリフリミド、フルオロスルファノアミン、パークロレート、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、カーボネートまたは水酸化物から選択されるアルカリ金属の塩を含む、項目１、２、３または４に記載の装置。
（項目１５）
前記第１の相は、第１の密度を有し、
前記第２の相は、該第１の密度よりも低い第２の密度を有し、
前記第３の相は、該第２の密度よりも低い第３の密度を有する、項目１または３に記載の装置。
（項目１６）
前記第１の相は、第１の密度を有し、
前記第２の相は、該第１の密度よりも低い第２の密度を有する、項目２または４に記載の装置。
（項目１７）
外部装置との間で電気エネルギーを交換するように構成される、項目１または４に記載の装置。
（項目１８）
さらに、前記の３つの相と、前記第１の相に電気的に接続された電極と、前記第３の相に電気的に接続された電極とを含有するセルを含む、項目１または４に記載の装置。
（項目１９）
外部回路から移動した電気エネルギーを貯蔵する方法であって、該方法は、
アルカリ金属以外の第１の元素および第２の元素を含む正電極を画定する第１の液体相と、
該アルカリ金属のカチオンを含み、該第１の液体相と接触し、第１の境界面および第２の境界面を画定する第２の液体相と、
該第１の液体相から離間した、該アルカリ金属を含む負電極を画定し、該第２の境界面と接触する第３の液体相であって、該第１の境界面と該第２の境界面は離間している、第３の液体相とを含む、少なくとも１つの電気化学装置であって、該外部回路と接続されるように構成される電気化学装置を提供すること、
該外部回路を装置の負極および正極に電気的に接続すること、
該外部回路を稼動して、電気エネルギーを生成または得て、該アルカリ金属を該第１の液体相から、該第２の液体相を経て、該第３の液体相へまたはその逆に移動させることであって、ここで該第１の相の体積は、エネルギーを該外部回路へ、または該外部回路から該電気化学装置へ移動させる第３の相の体積がそれぞれ減少または増大するのに対応して増大または減少する、ことを含む、方法。
（項目２０）
外部回路から移動した電気エネルギーを貯蔵する方法であって、該方法は、
アルカリ金属以外の第１の元素および第２の元素を含む正電極を画定する第１の液体相と、
該アルカリ金属のカチオンを含み、該第１の液体相と接触し、第１の境界面および第２の境界面を画定する第２の液体相であって、該第１の境界面と該第２の境界面は離間している、第２の液体相とを含む、少なくとも１つの電気化学装置であって、該外部回路と接続されるように構成される電気化学装置を提供すること、
該外部回路を該装置の負極および正極に電気的に接続すること、
該外部回路を稼動して、電気エネルギーを生成し、アルカリ金属を該第２の液体相へ、または該第２の液体相から移動させ、該第１の液体相の体積がそれぞれ増大または減少することにより、エネルギーを該外部回路へ、または該外部回路から該電気化学装置へ移動させることを含む、方法。
（項目２１）
外部電源、次いで外部負荷を前記装置に連続的に電気的接続することを含む、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２２）
前記外部回路は発電所である、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２３）
前記外部回路は送電線である、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２４）
前記外部回路は、再生可能エネルギー源から変換されたエネルギーを送達する、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２５）
前記装置は無停電電源を提供するシステムの一部である、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２６）
前記アルカリ金属はナトリウムまたはリチウムである、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２７）
前記第２の液体相は、該第２の液体相全体に分散した耐熱性粒子を含む、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２８）
前記第２の相は、該アルカリ金属のハロゲン化物塩を含む、項目１９または２０に記載の方法。
（項目２９）
項目１または２に記載の２つ以上の装置を含む、電池。
（項目３０）
項目３または４に記載の２つ以上の装置を含む、電池。
（項目３１）
電気的に直列接続された、項目２９または３０に記載の複数の電池を含む、システム。
（項目３２）
電気的に並列接続された、項目２９または３０に記載の複数の電池を含む、システム。
（項目３３）
電気的に直列および並列接続された、項目２９または３０に記載の複数の電池を含む、システム。
（項目３４）
前記装置は約３０ｋＷｈ未満の総容量を有する、項目１、２、３または４に記載の装置。
（項目３５）
前記装置は約３０ｋＷｈを超える総容量を有する項目１、２、３または４記載の装置。
（項目３６）
外部回路から移動した電気エネルギーを貯蔵する方法であって、該方法は、
アルカリ金属以外の第１の元素および第２の元素を含む正電極を画定する第１の液体相と、
該アルカリ金属のカチオンを含み、該第１の液体相と接触し、第１の境界面および第２の境界面を画定する第２の液体相と、
該第１の液体相から離間した、該アルカリ金属を含む負電極を画定し、該第２の境界面と接触する第３の液体相であって、該第１の境界面と該第２の境界面は離間している、第３の液体相を含む、少なくとも１つの電気化学装置であって、該外部回路と接続されるように構成される電気化学装置を提供すること、
該外部回路を装置の負極および正極に電気的に接続すること、
該外部回路を稼動して、電力を取り込み、該アルカリ金属を該第３の液体相から、該第２の液体相を経て、該第１の液体相へ移動させることであって、該第１の相は、エネルギーを該電気化学装置から該外部回路へ移動させる該第３の相の体積が減少するのに対応して増大する体積を有する、ことを含む、方法。