CN102714316B - 液态疏水性相变物质及使用该液态疏水性相变物质的电池 - Google Patents

液态疏水性相变物质及使用该液态疏水性相变物质的电池 Download PDF

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Abstract

本发明的主要目的在于提供能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低的液态疏水性相变物质。为了达到上述目的，本发明提供一种液态疏水性相变物质，其特征在于，含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐。

Description

液态疏水性相变物质及使用该液态疏水性相变物质的电池
技术领域
本发明涉及能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低的液态疏水性相变物质。
背景技术
近年来，伴随着个人电脑、摄像机和手机等信息相关器材和通信器材等的迅速普及，作为其电源利用的电池的开发受到重视。此外，在汽车业界，也正在推进用于电动汽车或混合动力汽车的高输出且高容量的电池的开发。
作为这种电池，可以使用具有电解质和夹持上述电解质的一对电极的电池。此外，作为构成电极和电解质的材料，可以广泛使用金属锂和硫化物系固体电解质等。
但是，上述的金属锂和硫化物系固体电解质具有与水发生反应的性质，存在因与水接触而发热、或者随着硫化氢的产生而性能变差的问题。
针对上述问题，在使用氧气作为正极活性物质并且使用金属锂作为负极层的空气电池的领域，公开了一种通过使用使氧气和水难以透过的疏水性非水电解质液作为电解质来抑制金属锂与水的接触的方法(专利文献1)。
专利文献2中，在包含含有硫化物系固体电解质的固体电解质层的硫化物系固体电池的领域，公开了一种利用离子性液体对包含上述固体电解质层以及夹持该固体电解质层的正极和负极的发电元件进行包覆的方法。
专利文献3中，为了提高电池的密封性，公开了一种使用预定的密封材料的方法。
此外，专利文献4中，对于层叠正极层叠体和负极层叠体而形成的锂电池而言，为了改善上述两个层叠体的密合性，公开了在两个层叠体之间形成由离子性液体构成的中间层的观点。
但是，由于上述专利文献1中使用的上述疏水性非水电解质的熔点为60℃以下，因此，在电池的使用温度下为液体。因此，即使其具有疏水性，也无法防止水分的混入，随着时间流逝，水混入到电解质(液体)中。因此，在上述使用疏水性非水电解质液的方法中，存在不能充分地防止水分混入的问题。
由于上述专利文献2中使用的离子性液体为液体，因此，水必定按照水的分配系数混入，因而存在不能充分地防止水分混入到上述固体电解质层中的问题。此外，由于浸渍到不具有电池中使用的离子例如锂电池时为Li+、钠电池时为Na+、钙电池时为Ca2+的离子性液体中，因此，存在由于因离子性液体混入带来的电阻增大等而使电池特性降低的问题。进而，作为上述专利文献2中使用的离子性液体，可以使用具有氯铝酸盐和四氟硼酸盐等的离子性液体，但它们具有亲水性而促进水分混入，因而存在不适合作为防止水分混入的材料的问题。
上述专利文献3公开的方法中，存在如下问题：难以完全地抑制水分的混入，此外，在制造时混入水分的情况下失效。
此外，上述专利文献4中使用的离子性液体也是如上所述的液体，因此，与上述专利文献2同样地存在不能充分地抑制水的混入的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-116317号公报
专利文献2：日本特开2009-117168号公报
专利文献3：日本特开2009-146800号公报
专利文献4：日本特开2008-171588号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明鉴于上述问题而完成，其主要目的在于提供能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低的液态疏水性相变物质。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题，本发明提供一种液态疏水性相变物质，其特征在于，含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐，并且呈液态。
根据本发明，通过含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐，并使上述疏水性盐的熔点降低，在作为电池运转温度的室温即60℃以下为液体，但由于上述疏水性盐具有疏水性，因此在与水接触时，能够从液体相变为固体。
因此，在将这种液态疏水性相变物质和含有与水反应的水反应性活性物质的电极或硫化物系固体电解质层一起使用的情况下，能够抑制上述水反应性活性物质或硫化物固体电解质与水的接触，从而能够抑制发热、性能降低。
此外，由于是碱金属或碱土金属的亲水性盐溶解后的液体并且具有离子传导性，因此，即使在混入到构成上述电极或电解质等的材料等中的情况下，也能够抑制因离子传导电阻增大引起的电池特性的降低。
因此，能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低。
本发明中，作为上述疏水性盐，优选使用二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐。这是由于，因上述碱金属或碱土金属的亲水性盐的添加而使熔点的控制容易。
此外，上述碱金属或碱土金属的亲水性盐优选为双三氟甲磺酰亚胺锂。这是由于能够使化学稳定性优良。
本发明提供一种电池，其特征在于，具有电极层和电解质层中的至少一种，其中，所述电极层含有与水反应的水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及上述液态疏水性相变物质，所述电解质层含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质。
根据本发明，通过含有上述液态疏水性相变物质，能够抑制上述水反应性活性物质等与水的接触，从而能够抑制发热、性能降低。
此外，由于具有离子传导性，因此能够抑制因离子传导电阻增大引起的电池特性的降低。
因此，能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低。
本发明中，上述电极层可以采用上述液态疏水性相变物质配置在该电极层的表面上或者上述液态疏水性相变物质与构成电极层的电极材料混合的电极层。此外，本发明中，上述电解质层可以采用上述液态疏水性相变物质配置在该电解质层的表面上或者上述液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质混合的电解质层。
这是因为，通过采用上述电极层和电解质层，能够有效地抑制上述水反应性活性物质等与水的接触。
发明效果
本发明达到了如下效果，即，可以提供能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低的液态疏水性相变物质。
附图说明
图1是表示本发明的电池的一例的概略图。
图2是表示本发明的电池的另一例的概略图。
图3是表示本发明的电池的另一例的概略图。
图4是表示本发明的电池的另一例的概略图。
图5是表示本发明的电池的另一例的概略图。
图6是表示本发明的电池的另一例的概略图。
图7是表示本发明的锂空气电池的一例的概略图。
图8是实施例中用于评价的单电池的概略截面图。
图9是实施例1中制作的电解质在大气下放置前后的照片。
图10是表示硫化氢产生量测定结果的曲线图。
图11是表示Li传导性测定结果的曲线图。
具体实施方式
本发明涉及液态疏水性相变物质及使用该液态疏水性相变物质的电池。
以下，对本发明的液态疏水性相变物质、电池和锂空气电池详细地进行说明。
A.液态疏水性相变物质
本发明的液态疏水性相变物质的特征在于，含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐，并且呈液态。
根据本发明，通过含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐，能够通过降低熔点而使上述疏水性盐的熔点降至作为电池运转温度的室温即60℃以下，从而能够形成液体。
在此，由于上述疏水性盐具有疏水性，因而与水发生相分离。另一方面，溶解在上述疏水性盐中的碱金属或碱土金属的亲水性盐与水的亲和性高。因此，在水与上述液态疏水性相变物质接触的情况下，溶解在离子固体中的碱金属或碱土金属的亲水性盐溶出到水中，使上述液态疏水性相变物质的熔点升高，结果，能够使呈溶液状态的上述疏水性盐相变为固体。
因此，通过使用上述液态疏水性相变物质作为含有与水反应而发热或使性能变差的水反应性活性物质的电极层或者含有硫化物固体电解质的固体电解质层的保护材料，能够抑制上述水反应性活性物质等与水的接触，从而能够提高电池的安全性并且抑制性能降低。
此外，由于是碱金属或碱土金属的亲水性盐溶解后的液体并且具有离子传导性，因此，即使在混入到构成上述电极或电解质等的材料等中的情况下，也能够抑制因离子传导电阻增大引起的电池特性的降低。
基于上述理由，能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低。
本发明的液态疏水性相变物质含有离子固体及碱金属或碱土金属的亲水性盐。
以下，对本发明的液态疏水性相变物质的各成分详细地进行说明。
1.疏水性盐
本发明中使用的疏水性盐是熔点为80℃以上的疏水性盐。
作为这种疏水性盐，只要是具有疏水性的盐、即与水发生相分离的盐则没有特别限定。
其中，本发明中，可以使用通过添加上述碱金属或碱土金属的亲水性盐、能够使熔点降至作为电池运转温度的室温即60℃以下而形成液体的疏水性盐。这是因为，易于作为具有电池中所含的水反应性活性物质等的构件的保护材料使用。
具体而言，作为本发明中使用的疏水性盐，可以列举：二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、N-乙基,N-甲基哌啶等，由下述式(1)~(6)中的任意一种与ClF2l+1SO3 -或(CmF2m+1SO2)(CnF2n+1SO2)N-等构成的盐，其中，可以优选使用二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四甲基铵双三氟甲磺酰亚胺盐，可以特别优选使用二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐。这是由于，因上述碱金属或碱土金属的亲水性盐的添加而使熔点的控制容易。
N+R1R2R3R4(1)
P+R1R2R3R4(4)
S+R1R2R3(6)
上述式(1)~(6)、ClF2l+1SO3 -和(CmF2m+1SO2)(CnF2n+1SO2)N-中，R1~R4为由CkH2k+1或CmH2m+1OCnH2n构成的任意的结构，k为1~7的整数，l为1~5的整数，m为0~3的整数，n为0~3的整数。
2.碱金属或碱土金属的亲水性盐
本发明中使用的碱金属或碱土金属的亲水性盐为通过与上述疏水性盐混合而能够使上述疏水性盐的熔点降低的亲水性盐。
作为这种碱金属或碱土金属的亲水性盐，只要是不与上述疏水性盐反应的亲水性盐则没有特别限定，可以使用例如：锂盐、钠盐、钾盐、银盐等。
作为上述碱金属或碱土金属的亲水性盐中的锂盐，可以使用普通的锂电池的电解质中使用的锂盐，更具体而言，可以列举：双三氟甲磺酰亚胺锂、CF3SO3Li、LiCl、LiBr、LiClO4、LiBF4、LiPF6、Li(FSO2)2N、Li(C2F5SO2)2N、LiF，其中，本发明中，优选使用双三氟甲磺酰亚胺锂和Li(C2F5SO2)2N，特别优选使用双三氟甲磺酰亚胺锂。这是因为，能够使化学稳定性和Li离子传导性优良。
作为本发明中使用的碱金属或碱土金属的亲水性盐的含量，只要是能够使上述疏水性盐的熔点降至室温以下并且能够发挥期望的离子传导性的含量则没有特别限定，可以根据使用的疏水性盐的种类、本发明的液态疏水性相变物质的用途等适当设定。
例如，在使用二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐作为上述疏水性盐的情况下，优选在本发明的液态疏水性相变物质中为0.5mol/kg~1.0mol/kg的范围内，其中，优选在0.6mol/kg~0.9mol/kg的范围内，特别优选在0.7mol/kg~0.8mol/kg的范围内。这是由于能够用于各种电池。此外还由于，多于上述范围时，可能会使熔点升高。
3.液态疏水性相变物质
本发明的液态疏水性相变物质含有上述疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐，还可以根据需要含有其他添加剂。
这种液态疏水性相变物质的熔点在室温以下、即在大气压下为60℃以下即可，根据使用本发明的液态疏水性相变物质的电池的种类或用途而不同，在本发明中，其中优选为30℃以下，特别优选为-30℃以下。这是由于能够用于各种电池。此外还由于，即使在寒冷的地方等也能发挥优良的离子传导性，因此，能够制成电池特性优良的电池。
作为本发明的液态疏水性相变物质的制造方法，只要是能够使上述疏水性盐与碱金属或碱土金属的亲水性盐均匀混合的方法则没有特别限定，可以使用公知的混合方法。
作为本发明的液态疏水性相变物质的用途，可以作为电池中的电解质材料使用，其中，优选作为抑制电池中所含的水反应性活性物质或硫化物系固体电解质与水的接触的保护材料使用。
B.电池
接下来，对本发明的电池进行说明。本发明的电池的特征在于，具有电极层和电解质层中的至少一种，其中，所述电极层含有与水反应的水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及上述液态疏水性相变物质，所述电解质层含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质，该电池可以分为以下四种方式：至少具有电极层，所述电极层含有上述水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及上述液态疏水性相变物质，并且上述液态疏水性相变物质配置在上述电极层的表面上的方式(第一方式)；至少具有电极层，所述电极层含有上述水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及上述液态疏水性相变物质，并且上述液态疏水性相变物质与构成电极层的材料混合的方式(第二方式)；至少具有电解质层，所述电解质层含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质，并且上述液态疏水性相变物质配置在上述电解质层的表面上的方式(第三方式)；至少具有电解质层，所述电解质层含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质，并且上述液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质混合的方式(第四方式)。以下，分为各方式对本发明的电池进行说明。
1.第一方式
首先，对本发明的电池的第一方式进行说明。本方式的电池为上述电池，即，至少具有电极层，所述电极层含有上述水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及上述液态疏水性相变物质，并且上述液态疏水性相变物质配置在上述电极层的表面上。
参考附图对本方式的电池进行说明。图1是表示本方式的电池的一例的概略图。如图1所示，本方式的电池10具有正极层3、含有由作为水反应性活性物质的金属锂构成的负极层材料11和以包覆表面的方式配置的上述液态疏水性相变物质14的负极层(耐水化负极层)1、配置在上述正极层3与负极层1之间并且含有硫化物系固体电解质12和与上述硫化物系固体电解质12混合的液态疏水性相变物质14的电解质(耐水化电解质层)2、以及使上述负极层1与正极层3连接的集流体(4a和4b)。此外，还具有以包覆上述液态疏水性相变物质14的方式配置并用于防止上述液态疏水性相变物质14流出的密封构件5。
需要说明的是，在该例中，上述电池为固体电池，上述液态疏水性相变物质保护上述水反应性活性物质不受从上述密封构件透过来的水分的影响。
根据本方式，通过形成表面上配置有上述液态疏水性相变物质的电极层，即使在含有上述水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种的情况下，也能够有效地抑制从电池外部侵入的水与上述水反应性活性物质等的接触。因此，能够抑制伴随因上述水反应性活性物质与水接触而引起的发热、因上述硫化物系固体电解质与水接触而引起的硫化氢的产生而来的性能降低。
此外，由于上述液态疏水性相变物质为碱金属或碱土金属的亲水性盐溶解后的液体并且具有离子传导性，因此，即使在上述液态疏水性相变物质混入到电极材料、电解质等中的情况下，也能够抑制因离子传导电阻增大引起的电池特性的降低。
基于上述理由，能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低。
本方式的电池至少具有上述电极层。以下，对本方式的电池的各构成详细地进行说明。
(1)电极层
对于本方式中使用的电极层(以下，在本项中称为耐水化电极层)而言，上述液态疏水性相变物质配置在该电极层的表面上，可以分为含有上述水反应性活性物质和液态疏水性相变物质的方式(A方式)以及含有上述硫化物系固体电解质、上述液态疏水性相变物质和电极活性物质的方式(B方式)这两个方式。
以下，按照各方式对本方式中使用的电极层分别进行说明。
(a)A方式
本方式中使用的耐水化电极层含有上述水反应性活性物质和液态疏水性相变物质。此外，通常还含有构成上述耐水化电极层的电极材料。
a.液态疏水性相变物质
本方式中使用的液态疏水性相变物质为上述的液态疏水性相变物质，配置在上述耐水化电极层的表面。
关于构成这种液态疏水性相变物质的材料，与上述“A.液态疏水性相变物质”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
作为本方式中使用的液态疏水性相变物质的配置部位，只要是能够使上述耐水化电极层的发挥作为电极的功能并且能够稳定地抑制上述耐水化电极层所含的水反应性活性物质与水的接触的部位，则没有特别限定。
具体而言，可以如已说明过的图1所示配置在上述负极层(耐水化负极层)的表面中上述负极层1与电解质(固体电解质层)2之间，也可以如图2所示配置在上述负极层(耐水化电极层)1的侧面。
需要说明的是，图2是电解质为固体电解质层的固体电池的例子。而且，图1中，上述液态疏水性相变物质配置在上述耐水化负极层与正极层之间并且作为本方式的电池的电解质发挥作用。
此外，图2中的标号与图1的标号含义相同。
本方式中，其中优选至少配置于上述耐水化电极层的侧面，特别优选配置于上述耐水化电极层的侧面和电解质侧表面。这是由于能够有效地抑制上述水反应性活性物质与水的接触。
此外，在本方式的电池中使用的电解质为电解液的情况下，优选上述液态疏水性相变物质以不与上述电解液接触的方式配置。这是由于，上述液态疏水性相变物质为液体，因此，在与上述电解液接触时，有可能从上述耐水化电极层中漏出。
作为本方式中使用的液态疏水性相变物质的膜厚，只要是能够稳定地抑制上述水反应性活性物质与水的接触的膜厚则没有特别限定，优选在0.1μm~10mm的范围内，其中，优选在0.1μm~3mm的范围内。这是因为，通过使上述膜厚在上述范围内，能够有效地抑制上述水反应性活性物质与水的接触。此外，即使在上述液态疏水性相变物质配置在一对电极之间的情况下，即上述液态疏水性相变物质作为本方式的电池中的电解质使用的情况下，也能够制成离子传导性优良的电池。
b.水反应性活性物质
本方式中使用的水反应性活性物质为与水接触时发生反应而发热或劣化的电极活性物质。
作为这种水反应性活性物质，只要是电池的电极层中使用的电极活性物质则没有特别限定，可以列举例如：具有非水系电解液作为电解质的非水系电池、具有固体电解质作为电解质的固体电池以及使用氧气作为电极活性物质的空气电池等的正极层和负极层中使用的电极活性物质。
具体而言，作为这种水反应性活性物质，可以列举金属锂、金属钠、金属钾、硫等。
作为本方式中使用的水反应性活性物质的含量，只要发挥期望的电特性的含量则没有特别限定，根据本方式的电池的种类、用途等而不同，在上述耐水化电极层中，例如在60质量%~97质量%的范围内，其中，优选在75质量%~97质量%的范围内，特别优选在90质量%~97质量%的范围内。
c.电极材料
本方式的电极层中除了使用上述水反应性活性物质和液态疏水性相变物质以外，还使用构成上述耐水化电极层的其他电极材料。
作为上述其他电极材料，可根据本方式中的耐水化电极层的用途等适当选择，可以使用普通的电池中使用的电极材料。具体而言，在上述耐水化电极层用于上述非水系电池和固体电池的正极层和正极层、空气电池所含的负极层等的情况下，可以使其包含离子传导性提高材料和导电化材料、粘结材料。
此外，除了上述的水反应性活性物质以外，还可以根据需要混合通常使用的电极活性物质来使用。
作为本方式中的离子传导性提高材料，只要是能够提高离子传导性的材料则没有特别限定，可以列举例如上述硫化物系固体电解质等。
作为上述导电化材料，只要是能够提高导电性的材料则没有特别限定，可以列举例如：乙炔黑、科琴黑等炭黑等。此外，导电化材料在上述耐水化电极层中的含量根据导电化材料的种类而不同，通常在1质量%~10质量%的范围内。
作为上述粘结材料，只要是能够使含有上述水反应性活性物质的电极活性物质等稳定地固定化则没有特别限定，可以列举例如：聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚丁橡胶、有机硅橡胶等。此外，上述耐水化电极层中的粘结材料的含量只要是能够使上述电极活性物质等固定化的程度的量即可，通常在1质量%~10质量%的范围内。
d.电极层
本方式的电池中使用的电极层、即耐水化电极层，含有上述水反应性活性物质和液态疏水性相变物质。
本方式中使用的耐水化电极层根据上述水反应性活性物质的种类而用作不同的耐水化电极层。
具体而言，上述耐水化电极层可以作为非水系电池、固体电池和空气电池等的耐水化负极层、非水系电池和固体电池等的耐水化正极层使用。
作为本方式中使用的耐水化电极层的膜厚，只要能够具有期望的电特性则没有特别限定，例如，在10μm~1mm的范围内，其中，优选在10μm~100μm的范围内。
作为本方式中使用的耐水化电极层的制造方法，只要是能够高精度地形成表面上配置有上述液态疏水性相变物质的耐水化电极层的方法，则没有特别限定，可以列举例如：对含有上述水反应性活性物质粉末的电极材料进行压缩成形后、在其周围利用密封构件等对上述液态疏水性相变物质进行密封而配置的方法；将上述液态疏水性相变物质涂布到电极层的表面上的方法；对上述水反应性活性物质的粉末和液态疏水性相变物质进行混炼后压缩成形的方法等。
(b)B方式
本方式中使用的耐水化电极层含有上述硫化物系固体电解质、液态疏水性相变物质和电极活性物质。此外，通常还含有构成上述耐水化电极层其他电极材料。
需要说明的是，关于上述液态疏水性相变物质以及上述耐水化电极层的制造方法、种类和膜厚，可以与上述“(a)A方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
a.硫化物固体电解质
作为本方式中使用的硫化物固体电解质，只要是含硫并且与水接触而产生硫化氢的固体电解质，则没有特别限定，可以使用普通的固体电池中使用的固体电解质。
可以列举例如含有Li、S和第三成分的固体电解质等。作为第三成分，可以列举例如选自由P、Ge、B、Si、I、Al、Ga和As组成的组中的至少一种。
具体而言，作为这种硫化物系固体电解质，可以列举：Li2S-P2S5、70Li2S-30P2S5、80Li2S-20P2S5、Li2S-SiS2、LiGe0.25P0.75S4等，其中优选Li2S-P2S5。其理由在于离子传导度高。
作为上述硫化物系固体电解质的制造方法，可以列举例如：利用行星式球磨机对含有Li、S和第三成分的原料进行玻璃化的方法，或者，通过熔融急冷对含有Li、S和第三成分的原料进行玻璃化的方法等。需要说明的是，在制造上述硫化物系固体电解质时，可以为了提高性能而进行热处理。
作为本方式中使用的硫化物系固体电解质的含量，只要是能够对上述耐水化电极层赋予期望的离子传导性的含量则没有特别限定，可以与普通的全固体电池相同。
具体而言，优选在60质量%~99质量%的范围内，其中优选在70质量%~99质量%的范围内，特别优选在80质量%~99质量%的范围内。通过使上述硫化物系固体电解质的含量在上述范围内，能够制成离子传导性特别优良的电池。
b.电极活性物质
本方式中使用的电极活性物质同时含有上述硫化物系固体电解质、液态疏水性相变物质和其他电极材料。
作为这种电极活性物质，可以为具有水反应性的水反应性活性物质，也可以为不具有水反应性的非水反应性活性物质。
作为本发明中使用的非水反应性活性物质，只要是能够发挥期望的电特性的活性物质则没有特别限定，例如，在锂电池的情况下，可以使用普通的锂电池中使用的电极活性物质。
具体而言，可以使用：In、Al、Si、Sn等金属系活性物质，石墨、中间相碳微球(MCMB)、高取向性石墨(HOPG)、硬碳和软碳等碳系活性物质等非水反应性负极活性物质，LiCoO2、LiMn2O4、Li2NiMn3O8、LiVO2、LiCrO2、LiFePO4、LiCoPO4、LiNiO2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2等非水反应性正极活性物质。
需要说明的是，关于上述水反应性活性物质，与上述“(a)A方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
c.电极材料
本方式的电极层中除了使用上述硫化物系固体电解质、液态疏水性相变物质和电极活性物质以外，还可以使用构成上述耐水化电极层的其他电极材料。
作为上述其他电极材料，可根据本方式中的耐水化电极层的用途等适当选择，可以使用普通的电池中使用的电极材料。具体而言，在上述耐水化电极层用于上述非水系电池和固体电池的正极层或负极层、上述空气电池所含的负极层等的情况下，可以使其包含离子传导性提高材料和导电化材料、粘结材料。
此外，除了上述的硫化物系固体电解质以外，还可以根据需要混合通常使用的固体电解质来使用。
需要说明的是，关于上述离子传导性提高材料、导电化材料和粘结材料，可以与上述“(a)A方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
(2)电池
本方式的电池至少包含上述耐水化电极层。
作为这种电池，只要是包含上述耐水化电极层的电池则没有特别限定，至少包含一对电极层和电解质。
此外，作为本方式的电池的种类，可以为一次电池，也可以为二次电池，其中优选为二次电池。这是由于作为例如车载用电池是有用的。此外，可以用于上述非水系电池、固体电池和空气电池等。
(a)一对电极层
本方式中使用的一对电极层至少包含上述的耐水化电极层。本方式中，上述耐水化电极层可以为上述一对电极层中的一个，也可以为两个。
本方式中，在上述耐水化电极层为上述一对电极层中的一个的情况下，作为另一个电极层，可根据本方式的电池的种类来适当选择，可以使用普通的电池中使用的电极层。具体而言，可以使用包含上述“(1)电极层”的“(b)B方式”中记载的电极活性物质和其他电极材料等的电极层。
(b)电解质
作为本方式中使用的电解质，可根据本方式的电池的种类来适当选择，可以使用普通的电池中使用的电解质。具体而言，在本方式的电池为上述非水系电池或空气电池的情况下，可以使用非水电解液，在本方式的电池为上述固体电池的情况下，可以使用含有固体电解质的固体电解质层。
此外，可以将上述疏水相变物质作为电解质来使用。这是由于，上述液态疏水性相变物质具有离子导电性，因而可以作为电解质来使用。
作为本方式中使用的非水电解液，只要是具有期望的离子导电性的电解液则没有特别限定，可以列举例如：含有有机溶剂和金属盐的有机溶剂电解液、含有离子性液体和金属盐的离子性液体电解液、聚合物电解质、凝胶电解质等。
作为本方式的有机溶剂电解液中使用的有机溶剂，可以列举例如：碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸亚丁酯、γ-丁内酯、环丁砜、乙腈、1,2-二甲氧基甲烷、1,3-二甲氧基丙烷、***、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃以及它们的混合物等。此外，上述有机溶剂优选为溶氧性高的溶剂。这是由于可以使已溶解的氧高效地用于反应。
作为本方式的金属盐，可根据传导的金属离子的种类来适当选择，可以列举锂盐、钠盐、钾盐等，例如，在锂电池中使用的情况下，通常含有锂盐。
作为这种锂盐，可以列举例如：LiPF6、LiBF4、LiClO4和LiAsF6等无机锂盐；以及LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2、LiN(C2F5SO2)2、LiC(CF3SO2)3等有机锂盐等。
金属盐在上述有机溶剂电解液中的浓度例如在0.1mol/L~3mol/L的范围内。
作为本方式的离子性液体，可以列举例如：1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丙基-1-甲基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷双三氟甲磺酰亚胺盐、三甲基丁基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷三五氟乙基三氟磷酸盐等。
本方式的聚合物电解质含有金属盐和聚合物。作为金属盐，可以使用与上述有机电解液中使用的金属盐相同的金属盐。作为聚合物，只要是与上述金属盐形成络合物的聚合物则没有特别限定，可以列举例如聚氧乙烯等。
凝胶电解质含有金属盐、聚合物和非水溶剂。作为金属盐和非水溶剂，可以使用与上述有机电解液中使用的金属盐和非水溶剂相同的金属盐和非水溶剂。此外，作为聚合物，只要是能够凝胶化的聚合物则没有特别限定，可以列举例如：聚氧乙烯、聚氧丙烯、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氨酯、聚丙烯酸酯、纤维素等。
作为本方式中使用的固体电解质层，只要是具有离子传导性的固体电解质则没有特别限定，可以使用普通的全固体电池中使用的固体电解质。可以列举例如：上述硫化物系固体电解质、磷酸系固体电解质、钙钛矿系固体电解质、石榴石系固体电解质等。本方式中，其中优选上述硫化物系固体电解质。这是由于其离子传导性高。
作为含有本方式的液态疏水性相变物质作为电解质时的电解质，只要上述液态疏水性相变物质的至少一部分配置在上述一对电极层之间即可，具体而言，如已说明过的图1所示，上述电解质可以由上述液态疏水性相变物质与其他电解质构成。此外，如图3所示，上述电解质可以仅由上述液态疏水性相变物质构成。
在此，在上述电解质仅由上述液态疏水性相变物质构成的情况下，可以采用不含其他电解质的电解质作为上述电解质，从而可以制成结构简单的电池。
此外，在上述电解质由上述液态疏水性相变物质和其他电解质构成的情况下，具有如下优点：可以使用比上述液态疏水性相变物质的离子传导性更优良的电解质作为上述其他电解质。因此，上述电解质的厚度的调节变得容易，能够稳定地抑制夹持上述电解质的电极的间隔短路。
作为本方式的电解质由上述液态疏水性相变物质和其他电解质构成时的其他电解质，只要是表面由上述液态疏水性相变物质覆盖的电解质则没有特别限定。
需要说明的是，图3是表示本方式的电池的另一例的概略图，图中的标号与图1的标号含义相同。
(c)其他
本方式的电池至少具有包含上述耐水化电极层的一对电极层和电解质，通常，还具有使上述一对电极层连接的集流体、防止电极之间接触的隔板、电池盒等。上述集流体、隔板和电池盒等可以使用普通的电池中使用的集流体、隔板和电池盒，因而在此省略说明。
2.第二方式
接着，对本发明的电池的第二方式进行说明。本方式的电池为上述的电池，即，至少具有电极层，所述电极层含有上述水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及上述液态疏水性相变物质，并且上述液态疏水性相变物质与构成电极层的电极材料混合。
参考附图对本方式的电池进行说明。图4是表示本方式的电池的一例的概略图。如图4所示，本方式的电池10具有正极层3、包含含有水反应性活性物质的负极层材料11以及与上述负极层材料11混合的上述液态疏水性相变物质12的负极层(耐水化负极层)1、配置在上述正极层3与负极层1之间并且含有硫化物系固体电解质12和与上述硫化物系固体电解质混合的液态疏水性相变物质14的电解质(耐水化电解质层)2、以及使上述负极层1与正极层3连接的集流体(4a和4b)。
需要说明的是，在该例中，上述电池为固体电池。此外，图中的标号与图1的标号含义相同。
根据本方式，能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低。
此外，对于上述电极层而言，上述液态疏水性相变物质与上述电极材料混合，因此能够容易地制造上述电极层。此外，即使在制造时水混入到上述电极层内的情况下，也能够有效地抑制上述电极层内的水反应性活性物质等与水的接触。
本方式的电池至少具有上述电极层。以下，对本方式的电池的各构成详细地进行说明。
(1)电极层
对于本方式中使用的电极层(以下称为耐水化电极层)而言，上述液态疏水性相变物质与构成耐水化电极层的电极材料混合，可以分为含有上述水反应性活性物质和液态疏水性相变物质的方式(C方式)以及含有上述硫化物系固体电解质、上述液态疏水性相变物质和电极活性物质的方式(D方式)这两个方式。
以下，按照各方式对本方式中使用的电极层分别进行说明。
(a)C方式
本方式中使用的耐水化电极层含有上述水反应性活性物质和液态疏水性相变物质。此外，通常还含有构成上述耐水化电极层的电极材料。
需要说明的是，关于上述水反应性活性物质和其他电极材料，与上述“1.第一方式”的“(1)电极层”的“(a)A方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
a.液态疏水性相变物质
本方式中使用的液态疏水性相变物质与上述电极材料混合，即包含在上述耐水化电极层的内部。
需要说明的是，关于构成本方式中使用的液态疏水性相变物质的材料等，与上述“A.液态疏水性相变物质”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
作为本方式的液态疏水性相变物质的含量，只要是能够稳定地抑制上述水反应性活性物质与水的接触的含量则没有特别限定，在上述耐水化电极层中，优选在1质量%~50质量%的范围内，其中优选在2质量%~20质量%的范围内，特别优选在3质量%~10质量%的范围内。这是由于能够有效地抑制上述水反应性活性物质与水的接触。
b.电极层
本方式的电极层、即耐水化电极层，含有上述水反应性活性物质和上述液态疏水性相变物质，并且上述液态疏水性相变物质与构成耐水化电极层的电极材料混合。
作为这种耐水化电极层的制造方法，只要是为了能够稳定地抑制上述水反应性活性物质与水的接触而使上述液态疏水性相变物质与电极材料混合的方法则没有特别限定，可以使用将上述液态疏水性相变物质与含有上述水反应性活性物质的电极材料利用公知的混合方法混合并压缩成形的方法。
关于本方式中的耐水化电极层的种类和膜厚，可以与上述“1.第一方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
(b)D方式
本方式中使用的耐水化电极层含有上述硫化物系固体电解质、液态疏水性相变物质和电极活性物质。此外，通常还含有构成上述耐水化电极层的电极材料。
需要说明的是，关于上述液态疏水性相变物质以及耐水化电极层的制造方法、种类和膜厚，可以与上述“(a)C方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
此外，关于上述硫化物系固体电解质、电极活性物质和其他电极材料，可以与上述“1.第一方式”的“(1)电极层”的“(b)B方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
(2)电池
本方式的电池至少具有上述电极层、即耐水化电极层。
作为本方式的电池，只要是至少具有上述耐水化电极层的电池则没有特别限定，通常至少包含一对电极层和电解质。此外，通常还包含上述集流体、隔板和电池盒。
关于上述电池的种类、一对电极层、电解质、集流体、隔板和电池盒，可以与上述“1.第一方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
3.第三方式
接着，对本发明的电池的第三方式进行说明。本方式的电池为上述的电池，即，至少具有含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质的电解质层，并且上述液态疏水性相变物质配置在上述电解质层的表面上。
参考附图对本方式的电池进行说明。图5是表示本方式的电池的一例的概略图。如图5所示，具有配置在上述正极层3与负极层1之间并且含有硫化物系固体电解质12和以覆盖表面的方式配置的液态疏水性相变物质14的电解质(耐水化电解质层)2。
需要说明的是，在该例中，上述电池为固体电池，图5中的标号与图1的标号含义相同。
根据本方式，能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低。
此外，通过使上述液态疏水性相变物质配置在上述电解质层的表面上，能够有效地抑制从电池外部侵入的水与上述电解质层所含的上述硫化物系固体电解质的接触。
本方式的电池至少具有上述电解质层。以下，对本方式的电池的各构成详细地进行说明。
(1)电解质层
本方式中使用的电解质层(以下称为耐水化电解质层)含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质并且上述液态疏水性相变物质配置在其表面上。以下，对这种耐水化电解质层进行说明。
需要说明的是，关于上述硫化物系固体电解质，可以与上述“1.第一方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
(a)液态疏水性相变物质
本方式中使用的液态疏水性相变物质为上述的液态疏水性相变物质，并且配置在上述耐水化电解质层的表面上。
关于上述构成液态疏水性相变物质的材料，与上述“A.液态疏水性相变物质”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
对于本方式中使用的液态疏水性相变物质的配置部位和膜厚，只要是能够稳定地抑制上述耐水化电解质层所含的硫化物系固体电解质与水的接触的配置部位和膜厚则没有特别限定，可以与上述“1.第一方式”项中记载的内容相同。
(b)电解质层
本方式中使用的电解质层、即耐水化电解质层，含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质。
作为这种耐水化电解质层的膜厚，只要是在不发生短路的情况下具有期望的能量密度的膜厚即可，例如在0.1μm~1000μm的范围内，其中优选在0.1μm~300μm的范围内。
作为本方式中使用的耐水化电解质层的形成方法，可以列举例如：通过单轴压缩成形使上述硫化物系固体电解质形成丸片状、然后在其表面上涂布上述液态疏水性相变物质的方法。
(2)电池
本方式的电池具有上述耐水化电解质层。
作为本方式的电池，只要是至少具有上述耐水化电解质层的电池则没有特别限定，通常至少包含一对电极层和电解质。
(a)一对电极层
作为本方式中使用的一对电极层，只要是夹持上述耐水化电解质层并且发挥期望的电特性的电极层则没有特别限定。
作为上述一对电极层，可以使用例如普通的电池中使用的电极层，例如，可以与上述“1.第一方式”项中记载的内容相同。
(b)电解质
作为本方式中使用的电解质，只要是由上述一对电极层夹持并且包含上述耐水化电解质层的电解质则没有特别限定。
具体而言，作为上述电解质，可以如图6所示在上述一对电极层之间包含由上述液态疏水性相变物质构成的层，即借助上述液态疏水性相变物质使上述一对电极层之间连接，也可以如已说明过的图5所示在上述一对电极层的之间不包含由上述液态疏水性相变物质构成的层，即仅借助上述硫化物系固体电解质使上述一对电极层之间连接。
(c)其他
本方式的电池至少具有上述一对电极层、包含上述耐水化电解质层的电解质，通常还包含上述集流体、隔板和电池盒。
关于上述电池的种类、集流体、隔板和电池盒，可以与上述“1.第一方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
4.第四方式
接着，对本发明的电池的第四方式进行说明。本方式的电池为上述的电池，即，至少具有含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质的电解质层，并且上述电解质层中，上述液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质混合。
作为本方式的电池，可以列举如已说明过的图1所示的电池。
根据本方式，能够在不使电池特性降低的情况下提高电池的安全性并且抑制性能降低。
此外，由于上述电解质层中上述液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质混合，因此能够容易地制造上述电解质层。此外，即使在制造时水混入到上述电解质层内的情况下，也能够有效地抑制上述电解质层内的硫化物系固体电解质与水的接触。
本方式的电池至少具有上述电解质层。以下，对本方式的电池的各构成详细地进行说明。
(1)电解质层
本方式中使用的电解质层(以下，在本项中称为耐水化电解质层)含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质，并且上述液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质混合。以下，对这种电解质层进行说明。
需要说明的是，关于本方式中使用的硫化物系固体电解质，可以与上述“1.第一方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
(a)液态疏水性相变物质
本方式中使用的液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质混合，即包含在上述耐水化电解质层的内部。
需要说明的是，关于构成本方式中使用的液态疏水性相变物质的材料，与上述“A.液态疏水性相变物质”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
作为本方式的液态疏水性相变物质的含量，只要是能够稳定地抑制上述硫化物系固体电解质与水的接触的含量则没有特别限定，可以与上述“2.第二方式”项中记载的内容相同。
(b)电解质层
本方式中使用的电解质层、即耐水化电解质层，含有上述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质。
作为这种耐水化电解质层的膜厚，只要是在不发生短路的情况下具有期望的能量密度的膜厚即可，可以与上述“3.第三方式”项中记载的内容相同。
作为本方式的耐水化电解质层的制造方法，只要是为了能够稳定地抑制上述硫化物系固体电解质与水的接触而使上述液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质混合的方法则没有特别限定，可以使用将上述液态疏水性相变物质与上述硫化物系固体电解质利用公知的混合方法混合并压缩成形的方法。
(2)电池
本方式的电池具有上述耐水化电解质层。
作为本方式的电池，只要是至少具有上述耐水化电解质层的电池则没有特别限定，通常至少包含一对电极层和电解质。此外，通常还包含上述集流体、隔板和电池盒。
关于上述电池的种类、一对电极层、电解质、集流体、隔板和电池盒，可以与上述“3.第三方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
C.锂空气电池
本发明的锂空气电池的特征在于，至少具有含有上述液态疏水性相变物质的耐水化空气极层。
参考附图对这种锂空气电池进行说明。如图7所示，本发明的锂空气电池20具有含有负极层材料11和与上述负极层材料11混合的疏水性相变材料14的负极层1、包含含有导电性材料的电极材料23和与上述电极材料23混合的液态疏水性相变物质14的正极层(耐水化空气极层)3、配置在上述负极层1与正极层3之间的由非水电解液构成的电解质2、配置在上述电极之间的隔板25以及收纳这些构件的电池盒26。
需要说明的是，图7中的标号与图1的标号含义相同。
上述空气电池的空气极层(正极层)使用氧气作为正极活性物质，通过放电在上述空气极层表面上生成Li2O、LiO2、Li2O2等放电产物。上述放电产物会发生通过与水反应而化学转化为LiOH的不良情况。因此，根据本发明，通过使上述空气极层为含有上述液态疏水性相变物质的耐水化空气极层，能够抑制上述放电产物与水的接触，因而能够制成安全性优良的锂空气电池。
本发明的锂空气电池具有上述耐水化空气极层。以下，对本发明的锂空气电池的各构成进行说明。
1.耐水化空气极层
本发明中使用的耐水化空气极层含有上述液态疏水性相变物质。此外，通常还含有电极材料。
(1)液态疏水性相变物质
本发明中使用的液态疏水性相变物质包含在上述耐水化空气极层中，具体而言，配置在上述耐水化空气极层的表面上或者与构成上述耐水化空气极层的电极材料混合。
关于上述的构成液态疏水性相变物质的材料、配置部位、膜厚和含量，与上述“B.电池”的“1.第一方式”和“2.第二方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
(2)电极材料
本发明中使用的耐水化空气极层除了使用上述液态疏水性相变物质以外，还使用构成上述耐水化空气极层的其他电极材料。
作为构成上述耐水化空气极层的电极材料，只要是生成上述放电产物的电极材料则没有特别限定，通常至少含有导电性材料，还可以根据需要含有使上述导电性材料固定的粘结材料。
需要说明的是，作为上述粘结剂，可以与上述“B.电池”的“1.第一方式”项中记载的内容相同，因而在此省略说明。
作为上述导电性材料，只要是具有导电性的材料则没有特别限定，可以列举例如：中间相碳微球等具有多孔结构的碳材料，石墨、乙炔黑、碳纳米管和碳纤维等不具有多孔结构的碳材料。
作为本发明中的耐水化空气极层中的导电性材料的含量，例如在65质量%~99质量%的范围内，其中优选在75质量%~95质量%的范围内。
本发明中使用的导电性材料优选负载有催化剂。这是由于可以使电极反应更顺利地进行。作为上述催化剂，可以列举例如：酞菁钴和二氧化锰等。作为上述耐水化空气极层中的催化剂的含量，例如在1质量%~30质量%的范围内，其中优选在5质量%~20质量%的范围内。
(3)耐水化空气极层
本发明中使用的耐水化空气极层含有上述液态疏水性相变物质。
作为这种耐水化空气极层的膜厚，只要能够具有期望的电池特性则没有特别限定，例如在2μm~500μm的范围内，其中优选在5μm~300μm的范围内。
作为本发明中使用的耐水化空气极层的制造方法，只要是为了能够稳定地抑制上述放电产物与水的接触而含有上述液态疏水性相变物质的方法即可，例如，可以使用上述“B.电池”的“1.第一方式”和“2.第二方式”中记载的方法。
2.锂空气电池
本发明的锂空气电池至少具有上述耐水化空气极层。
作为这种锂空气电池，只要是使用锂离子作为金属离子并且包含上述耐水化空气极层的电池则没有特别限定，通常至少包含一对电极层和电解质。
此外，作为本发明的锂空气电池的种类，可以为一次电池，也可以为二次电池，其中优选为二次电池。这是由于作为例如车载用电池是有用的。
(1)一对电极层
本方式中使用的一对电极层至少包含上述的耐水化空气极层。本发明中，通常包含上述耐水化空气极层作为上述一对电极层中的正极层。
本发明中，作为上述一对电极层中的负极层，可以使用普通的锂空气电池中使用的电极层。具体而言，可以与上述“B.电池”的“1.第一方式”和“2.第二方式”中记载的内容相同。
(2)电解质
作为本发明中使用的电解质，可以使用普通的锂空气电池中使用的电解质。具体而言，可以使用上述“B.电池”的“1.第一方式”中记载的非水电解液。
(3)其他
本发明的锂空气电池至少具有包含上述耐水化空气极层的一对电极层和电解质，通常还具有与上述一对电极层连接的集流体、防止电极之间接触的隔板、电池盒等。上述集流体、隔板和电池盒等可以使用普通的电池中使用的集流体、隔板和电池盒，因而在此省略说明。
需要说明的是，本发明并不受上述实施方式的限定。上述实施方式仅为例示，具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上相同的构成并且实现相同的作用效果的内容均包括在本发明的技术范围内。
实施例
以下示出实施例对本发明进一步具体地说明。
[实施例1]
在Ar气氛下，在作为疏水性盐的二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐中溶解双三氟甲磺酰亚胺锂(锂盐)，使其浓度达到0.8mol/kg，制作电解质。
[比较例1]
在Ar气氛下，在作为疏水性离子性液体的N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲磺酰亚胺盐中溶解双三氟甲磺酰亚胺锂(锂盐)，使其浓度达到0.32mol/kg，制作电解质。
[比较例2]
在Ar气氛下，在作为疏水性有机溶剂的碳酸亚丙酯中溶解双三氟甲磺酰亚胺锂(锂盐)，使其浓度达到1M，制作电解质。
[实施例2]
称取125.6mg实施例1中制作的电解质、130mg硫化物系固体电解质(Li2P6S16，Li2S:P2S5=25:75)并混合，以4.3t/cm2对100mg混合而成的电解质进行加压，制作丸片。
[比较例3]
以4.3t/cm2对100mg硫化物系固体电解质(Li2P6S16，Li2S:P2S5=25:75)进行加压，制作丸片。
[实施例3]
在作为疏水性盐的四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐中溶解双三氟甲磺酰亚胺锂(锂盐)，使其浓度达到0.65mol/kg，制成电解质。
[评价]
1.水浸渍评价
将实施例1和比较例1~2中制作的电解质从Ar气氛中取出，配置在如图8所示的概略截面图的单电池中，在大气下、与H2O接触的状态下放置一夜。由此，确认放置一夜前后的电解质的状态。
结果，实施例中，通过在大气下放置一夜而产生了白色的固体。
此外，比较例1中，未发生固体化而为与水发生了相分离的液体。此外，比较例2中，为均匀地溶解于水的液体。
需要说明的是，将对实施例1拍摄的在大气下放置一夜前后的照片示于图9(图9(a)为放置前，图9(b)为放置后)中。照片是从上部对单电池进行拍摄而得到的照片。
2.硫化氢产生量测定
将实施例2和比较例3中制作的丸片放入24.9℃、湿度为54%的带排风扇的干燥器中，使用秒表和硫化氢检测器来测定硫化氢的产生量的时间依赖性。将结果示于图10中。
如图10所示，实施例中制作的丸片的硫化氢产生量少。
3.Li传导性测定
对于实施例1、3和比较例1中制成的电解质，使用Li/Li双极电池，在60℃下利用直流极化测定来确认Li传导性。将结果示于图11中。
如图11所示，确认到实施例1和3中制成的电解质(含有液态疏水性相变物质)也具有不比比较例1逊色的Li传导性。由此显示出其能够作为Li电池用电解液使用。
标号说明
1…负极层
2…电解质
3…正极层
4…集流体
5…密封构件
10…电池
11…负极层材料
12…硫化物系固体电解质
14…液态疏水性相变物质
20…锂空气电池
23…电极材料
25…隔板
26…电池盒

Claims (10)

1.一种电极层，其特征在于，包含与水反应的水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐的液态疏水性相变物质，
在水与所述液态疏水性相变物质接触的情况下，呈溶液状态的所述疏水性盐相变为固体，
在所述疏水性盐中添加所述亲水性盐后的所述液态疏水性相变物质的熔点为30℃以下。
2.如权利要求1所述的电极层，其特征在于，所述疏水性盐为二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐。
3.一种电解质层，其特征在于，包含含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐的液态疏水性相变物质以及硫化物系固体电解质，
在水与所述液态疏水性相变物质接触的情况下，呈溶液状态的所述疏水性盐相变为固体，
在所述疏水性盐中添加所述亲水性盐后的所述液态疏水性相变物质的熔点为30℃以下。
4.如权利要求3所述的电解质层，其特征在于，所述疏水性盐为二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐。
5.一种电池，其特征在于，具有电极层和电解质层中的至少一种，其中，所述电极层含有与水反应的水反应性活性物质和硫化物系固体电解质中的至少一种以及含有熔点为80℃以上的疏水性盐及碱金属或碱土金属的亲水性盐的液态疏水性相变物质，所述电解质层含有所述液态疏水性相变物质和硫化物系固体电解质，
在水与所述液态疏水性相变物质接触的情况下，呈溶液状态的所述疏水性盐相变为固体，
在所述疏水性盐中添加所述亲水性盐后的所述液态疏水性相变物质的熔点为30℃以下。
6.如权利要求5所述的电池，其特征在于，所述疏水性盐为二乙基甲基异丙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐、四乙基铵双三氟甲磺酰亚胺盐。
7.如权利要求5或6所述的电池，其特征在于，所述电极层中，所述液态疏水性相变物质配置在所述电极层的表面上。
8.如权利要求5或6所述的电池，其特征在于，所述电极层中，所述液态疏水性相变物质与构成电极层的电极材料混合。
9.如权利要求5或6所述的电池，其特征在于，所述电解质层中，所述液态疏水性相变物质配置在所述电解质层的表面上。
10.如权利要求5或6所述的电池，其特征在于，所述电解质层中，所述液态疏水性相变物质与所述硫化物系固体电解质混合。
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