JP2004227895A - Power supply for mobile terminal - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply for a mobile terminal with a stable high energy density against load change by using a storage device with a content of a nitroxyl compound in a positive electrode of 5 to 70 wt.% as a buffer device for a solid polymer fuel cell. <P>SOLUTION: The storage device takes an oxammonium cation partial structure expressed in formula (I) in an oxidation state, contains a nitroxyl compound taking a nitroxyl radical partial structure expressed in formula (II) in a reduction state, and uses a reaction expressed in reaction formula (A) giving and taking electrons between the above two states as an electrode reaction of the positive electrode. The storage device with a content of the nitroxyl compound in the positive electrode of 5 to 70 wt.% is used as the buffer device for the solid polymer fuel cell. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【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２５ｃｍ^２）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】

【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】

【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ＬｉＭｎＯ_２、ＬｉＣｏＯ_２、ＬｉＮｉＯ_２、あるいはＬｉ_ｘＶ_２Ｏ_５（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ＬｉＰＦ_６、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４、ＬｉＣＦ_３ＳＯ_３、ＬｉＮ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２、ＬｉＮ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_２、ＬｉＣ（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３、ＬｉＣ（Ｃ_２Ｆ_５ＳＯ_２）_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、ＣａＦ_２、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／ｃｍ^２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】

【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[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply for a portable terminal, and more particularly to a power supply for a portable terminal with high energy density that is stable against load fluctuation.
[0002]
[Prior art]
With the increase in power consumption of portable terminals, a high energy density power supply is required. Among them, a polymer electrolyte fuel cell using a proton conductive solid polymer membrane as an electrolyte membrane has attracted much attention as a high energy density power supply.
[0003]
However, in the polymer electrolyte fuel cell, since the internal impedance of the cell is large, the voltage greatly changes in response to a load change, and it has been difficult to operate the portable terminal stably. Therefore, a method has been proposed in which a buffer device such as an electrolytic capacitor or an electric double layer capacitor is electrically connected in parallel to a polymer electrolyte fuel cell to stabilize the power supply voltage of a power supply for a portable terminal.
[0004]
However, in order to reduce the voltage fluctuation of the polymer electrolyte fuel cell to a level at which the portable device operates stably, a buffer device having a large capacity is required. For example, using a direct methanol type polymer electrolyte fuel cell (electrode area 25 cm ² ) using a perfluorosulfonic acid-based ion exchange membrane as an electrolyte membrane, a PDC (Personal Digital Cellular) type mobile phone (so-called digital mobile phone) When performing a pulse output (580 mA × 6.7 msec.-70 mA × 13.3 msec.) During a telephone call, a large capacitance of several to several tens mF is required for an aluminum electrolytic capacitor serving as a buffer device for suppressing voltage fluctuation. Required. Therefore, there is a problem that the energy density of the power supply as a whole is reduced, and it is difficult to sufficiently reduce the size of the power supply for a portable terminal.
[0005]
For example, in Patent Literature 1, an electrode contains a nitroxyl compound having an oxoammonium cation partial structure in an oxidized state and a nitroxyl radical partial structure in a reduced state, and exchanges electrons between the two states. A power storage device used as a reaction has been proposed as a high energy density device.
[0006]
This power storage device is expected to be able to stabilize the power supply voltage of the power supply for a portable terminal by being electrically connected in parallel to the polymer electrolyte fuel cell. However, depending on the composition of the positive electrode, a sufficient output density may not be obtained in a high output region, and there has been a problem that a role as a buffer device cannot be sufficiently performed. The following Non-Patent Document 1 will be described separately in relation to the embodiment of the present invention.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-304996 ([0012] to [0020])
[Non-patent document 1]
N. Nakahara et. al. Chem., Chem. Phys. Lett. , 359, 351, 2002
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, an electricity storage device using a positive electrode containing a nitroxyl compound can operate as a buffer device for stabilizing a power supply voltage by being electrically connected in parallel to a polymer electrolyte fuel cell. Although expected, there was a problem that sufficient voltage stabilization could not be achieved depending on the composition of the positive electrode.
[0009]
The present invention uses a power storage device having a nitroxyl compound content of 5 to 70% by weight in a positive electrode as a buffer device of a polymer electrolyte fuel cell, thereby providing a high-energy-density portable terminal that is stable against load fluctuations. It is intended to provide a power supply for use.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention contains, in a positive electrode, a nitroxyl compound having a oxoammonium cation partial structure represented by the formula (I) in an oxidized state and a nitroxyl radical partial structure represented by a formula (II) in a reduced state. In a power storage device using the reaction represented by the reaction formula (A) for transferring electrons between two states as a positive electrode reaction, a power storage device in which the content of a nitroxyl compound in a positive electrode is 5 to 70% by weight is a solid A power source for a high energy density portable terminal used as a buffer device of a polymer fuel cell can be provided.
[0011]
Embedded image

[0012]
Further, according to the present invention, the positive electrode contains 5 to 85% by weight of a conductivity-imparting agent. In particular, the content of the nitroxyl compound in the positive electrode is more than 10% by weight and not more than 50% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent in the positive electrode is 10 to 70% by weight. preferable.
[0013]
Further, according to the present invention, there is provided a power supply for a portable terminal, wherein the polymer electrolyte fuel cell is used as a main power supply, and the power storage device is electrically connected in parallel to the main application. A preferred example of the polymer electrolyte fuel cell is a direct methanol solid polymer fuel cell. In particular, it is preferable that a plurality of the direct methanol solid polymer fuel cells are electrically connected in series to form a main power supply, and the power storage device is electrically connected in parallel to the main power supply to form a power supply for a portable terminal. .
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A polymer electrolyte fuel cell is a fuel cell using a proton conductive solid polymer as an electrolyte, and is expected as a high energy density power supply. Representative examples of proton conductive solid polymers include perfluorosulfonic acid polymers, sulfonic acid polymers using hydrocarbons in the main chain, and electrolytes in which fullerene has a hydroxyl group added. And the like.
[0015]
Solid polymer fuel cells mainly include a pure hydrogen system, a reformed fuel system, and a direct fuel system. The fuel used in the pure hydrogen system is hydrogen gas, a reformed fuel system, and a direct fuel system. Examples of the fuel include methanol, ethanol, propanol, dimethyl ether, diethyl ether, dimethoxymethane, trimethoxymethane and the like.
[0016]
FIG. 1 shows an example of a structure of an electric storage device that operates as a buffer device of a polymer electrolyte fuel cell in the present invention. The power storage device shown in the figure has a configuration in which a negative electrode 3 and a positive electrode 5 are overlapped via a separator 4 containing an electrolyte.
[0017]
The nitroxyl compound contained in the positive electrode can take the states of formulas (I) to (III) by transfer of electrons, as shown in reaction formula (B).
[0018]
Embedded image

[0019]
In the present invention, the reaction between the formulas (I) and (II) is used as the electrode reaction of the positive electrode, and the function of the device is made to function as a power storage device by accumulating and discharging electrons. Since this oxidation-reduction reaction is a reaction mechanism that does not involve a structural change of the organic compound, the reaction speed is high, and therefore, the electric storage device of the present invention can flow a large current at a time.
[0020]
The electricity storage device in the present invention is a device having at least a positive electrode, a negative electrode, and an electrolytic solution, and capable of extracting chemically stored energy in the form of electric energy. Examples of the power storage device include a primary battery, a chargeable / dischargeable secondary battery, and an electric capacity device such as a capacitor and a capacitor. Note that in the power storage device, the positive electrode refers to an electrode having a high oxidation-reduction potential, and the opposite of the negative electrode means an electrode having a low oxidation-reduction potential.
[0021]
As the nitroxyl compound in the present invention, conventionally known compounds can be used. Examples of such a compound include an N-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidinium cation structure, an N-oxo-2,2,5,5-tetramethylpyrrolidinium cation structure, Oxo-2,2,5,5-tetramethylpyrrolinium cation structure and the like. In particular, among those having the N-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidinium cation structure, poly (N-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidinium hexafluorophosphate methacrylate) Is preferred. These nitroxyl compounds can be synthesized according to, for example, Non-Patent Document 1 (N. Nakahara et. Al., Chem. Phys. Lett., 359, 351 and 2002).
[0022]
Since these nitroxyl compounds have low electron conductivity, the compounds alone cannot be operated as electrodes. Therefore, the positive electrode of the power storage device of the present invention contains a conductivity-imparting agent. In the present invention, a high energy density and a high power density are required for the power storage device. The energy density is affected by the content of the nitroxyl compound contained in the positive electrode, and the output density is greatly affected by the content of the conductivity-imparting agent.
[0023]
The content of the nitroxyl compound contained in the positive electrode is preferably 5% by weight or more, and more preferably 10% by weight or more, from the viewpoint of obtaining a high energy density. In addition, from the viewpoint of obtaining a high output density, the content is preferably 70% by weight or less, and more preferably 50% by weight or less.
[0024]
A conductivity imparting agent can be added to the positive electrode used in the present invention. As the conductivity-imparting agent, a carbon material having a large surface area is preferable in order to supply sufficient electrons to the nitroxyl compound that operates as an active material. Examples of the carbon material used include activated carbon, graphite, carbon black, and acetylene black. The content of the conductivity-imparting agent is preferably 5% by weight or more, and more preferably 10% by weight or more, from the viewpoint of supplying sufficient electrons to the nitroxyl compound operating as an active material. . From the viewpoint of obtaining a high energy density, the content is preferably 85% by weight or less, more preferably 70% by weight or less.
[0025]
In particular, the content of the nitroxyl compound in the positive electrode is more than 10% by weight and not more than 50% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent is more preferably 10 to 70% by weight.
[0026]
The positive electrode of the present invention may contain a conventionally known positive electrode active material, a binder, and the like. Examples of conventionally known positive electrode active materials include, for example, metal oxides such as LiMnO ₂ , LiCoO ₂ , LiNiO ₂ , or Li _x V ₂ O ₅ (0 <x <2), conductive polymers, activated carbon, and the like. Examples of the binder include resins such as polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, styrene-butadiene copolymer rubber, polypropylene, polyethylene, and polyimide. In addition, a disulfide compound, a compound having a catalytic effect, an ion-conductive polymer, or the like may be appropriately contained.
[0027]
As the negative electrode of the power storage device used in the present invention, a conventionally known electrode material can be used. For example, carbon materials such as activated carbon, graphite, carbon black, and acetylene black; lithium metals or lithium alloys; lithium ion storage carbon; and other various kinds of metals or alloys; and conductive polymers such as polyacetylene, polyphenylene, polyaniline, and polypyrrole are used. be able to. Also, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, styrene-butadiene copolymer rubber, polypropylene, polyethylene, resin binders such as polyimide, other disulfide compounds and compounds having a catalytic effect, ions A conductive polymer or the like can be appropriately contained.
[0028]
A conventionally known electrolyte can be used for the electricity storage device of the present invention. For example, an electrolytic solution obtained by dissolving an electrolyte salt in an organic solvent can be used. Examples of such a solvent include ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, methyl ethyl carbonate, γ-butyrolactone, tetrahydrofuran, dioxolan, sulfolane, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like. Can be In the present invention, these solvents may be used alone or in combination of two or more.
[0029]
As the electrolyte salt, for example, LiPF ₆ , LiClO ₄ , LiBF ₄ , LiCF ₃ SO ₃ , LiN (CF ₃ SO ₂ ) ₂ , LiN (C ₂ F ₅ SO ₂ ) ₂ , LiC (CF ₃ SO ₂ ) ₃ , LiC (C ₂ F ₅ SO ₂ ) ₃ , LiBr, LiCl, LiF and the like.
[0030]
In the structure of the electricity storage device shown in FIG. 1, the separator 4 is used with an electrolyte contained therein.
[0031]
Further, a solid electrolyte may be used as the electrolyte. Among these solid electrolytes, organic solid electrolyte materials include vinylidene fluoride polymers such as polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, acrylonitrile-methyl methacrylate copolymer, and acrylonitrile-methyl acrylate copolymer. Examples include acrylonitrile-based polymers such as polymers, and polyethylene oxide. These polymer materials may be used in the form of a gel containing an electrolytic solution, or only the polymer material may be used as it is. On the other hand, examples of the inorganic solid electrolyte include CaF ₂ , AgI, LiF, β-alumina, and a glass material. When using such a solid electrolyte, the separator may not be used.
[0032]
Examples of the material of the negative electrode current collector 1 and the positive electrode current collector 6 include nickel, aluminum, copper, gold, silver, titanium, an aluminum alloy, stainless steel, and a carbon material. Further, as the shape, a foil, a flat plate, or a mesh can be used. Further, the current collector may have a catalytic effect, or the active material and the current collector may be chemically bonded. Further, for the purpose of preventing electrical contact between the negative electrode 3 and the positive electrode 5, a separator or a nonwoven fabric made of a porous film can be used for the power storage device in the present invention. On the other hand, for the purpose of preventing electrical contact between the negative electrode current collector 1 and the positive electrode current collector 6, an insulating packing 2 made of a plastic resin can be used.
[0033]
As the shape of the power storage device in the present invention, a conventionally known shape can be used. As an example of the shape of the power storage device, a structure in which a laminated body or a wound body of electrodes is sealed with a metal case, a resin case, a laminated film, or the like is given. In addition, examples of the external appearance include a cylindrical type, a square type, a coin type, and a sheet type.
[0034]
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.
[0035]
<Production example of direct methanol solid polymer fuel cell>
An ink was prepared by mixing a 5 wt% perfluorosulfonic acid-based polymer solution with carbon black powder carrying a Pt-Ru catalyst, applied to carbon paper, and dried to prepare an anode. The carried amount of the Pt-Ru catalyst was 1.0 mg / cm ² . Similarly, a 5 wt% perfluorosulfonic acid-based polymer solution was mixed with a carbon black powder carrying a Pt catalyst to prepare an ink, which was applied to carbon paper and dried to prepare a cathode. A perfluorosulfonic acid-based polymer membrane was sandwiched between the anode and the cathode, and pressed at a temperature of 130 ° C. and a pressure of 10 MPa for 3 minutes to produce an electrode-electrolyte assembly. The obtained electrode electrolyte assembly was sandwiched between carbon black separators to obtain a polymer electrolyte fuel cell.
[0036]
<Synthesis example of nitroxyl compound>
20 g (0.089 mol) of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine methacrylate monomer was placed in a 100 ml eggplant flask equipped with a reflux tube, and dissolved in 80 ml of dry tetrahydrofuran. Thereto was added 0.29 g (0.00187 mol) of azobisisobutyronitrile (AIBN) (monomer / AIBN = 50 / l), and the mixture was stirred at 75 to 80 ° C. under an argon atmosphere. After reacting for 6 hours, the mixture was allowed to cool to room temperature. The polymer was precipitated in hexane, separated by filtration, and dried under reduced pressure to obtain 18 g of poly (2,2,6,6-tetramethylpiperidine methacrylate) (yield 90% by weight).
[0037]
Next, 10 g of the obtained poly (2,2,6,6-tetramethylpiperidine methacrylate) was dissolved in 100 ml of dry dichloromethane. 100 ml of a dichloromethane solution of 15.2 g (0.088 mol) of m-chloroperbenzoic acid was added dropwise thereto over 1 hour while stirring at room temperature. After stirring for further 6 hours, the precipitated m-chlorobenzoic acid was removed by filtration, and the filtrate was washed with an aqueous sodium carbonate solution and water, and then dichloromethane was distilled off. The remaining solid was crushed, and the obtained powder was washed with diethyl carbonate (DEC) and dried under reduced pressure to obtain poly (2,2,6,6-tetramethylpiperidinoxyl methacrylate) (PTMA) 7 0.2 g (yield 68.2% by weight, brown powder). The structure of the obtained polymer was confirmed by IR. Further, as a result of measurement by GPC, values of weight average molecular weight Mw = 89,000 and dispersity Mw / Mn = 3.30 were obtained.
[0038]
<Example 1>
100 mg of synthesized polymethacrylate, 1700 mg of carbon black powder, and 200 mg of polytetrafluoroethylene resin binder were measured and mixed in an agate mortar. The mixture obtained by dry mixing for about 10 minutes was subjected to roller stretching by applying pressure to obtain a thin electrode plate having a thickness of 600 μm. The thin electrode plate was dried in a vacuum at 80 ° C. overnight, cut into a rectangle having a length of 52 mm and a width of 70 mm, and molded as a positive electrode for an electric storage device. The content of the nitroxyl compound contained in this electrode was 5% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent was 85% by weight.
[0039]
<Example 2>
200 mg of the synthesized polymethacrylate, 1600 mg of carbon black powder, and 200 mg of a polytetrafluoroethylene resin binder were measured and mixed in an agate mortar. The mixture obtained by dry mixing for about 10 minutes was subjected to roller stretching by applying pressure to obtain a thin electrode plate having a thickness of 600 μm. The thin electrode plate was dried in a vacuum at 80 ° C. overnight, cut into a rectangle having a length of 52 mm and a width of 70 mm, and molded as a positive electrode for an electric storage device. The content of the nitroxyl compound contained in the present electrode was 10% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent was 80% by weight.
[0040]
<Example 3>
600 mg of the synthesized polymethacrylate, 1200 mg of carbon black powder, and 200 mg of a polytetrafluoroethylene resin binder were measured and mixed in an agate mortar. The mixture obtained by dry mixing for about 10 minutes was subjected to roller stretching by applying pressure to obtain a thin electrode plate having a thickness of 600 μm. The thin electrode plate was dried in a vacuum at 80 ° C. overnight, cut into a rectangle having a length of 52 mm and a width of 70 mm, and molded as a positive electrode for an electric storage device. The content of the nitroxyl compound contained in the present electrode was 30% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent was 60% by weight.
[0041]
<Example 4>
1000 mg of the synthesized polymethacrylate, 800 mg of carbon black powder, and 200 mg of a polytetrafluoroethylene resin binder were measured and mixed in an agate mortar. The mixture obtained by dry mixing for about 10 minutes was subjected to roller stretching by applying pressure to obtain a thin electrode plate having a thickness of 600 μm. The thin electrode plate was dried in a vacuum at 80 ° C. overnight, cut into a rectangle having a length of 52 mm and a width of 70 mm, and molded as a positive electrode for an electric storage device. The content of the nitroxyl compound contained in the present electrode was 50% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent was 40% by weight.
[0042]
<Example 5>
1400 mg of the synthesized polymethacrylate, 500 mg of carbon black powder and 100 mg of a polytetrafluoroethylene resin binder were measured and mixed in an agate mortar. The mixture obtained by dry mixing for about 10 minutes was subjected to roller stretching by applying pressure to obtain a thin electrode plate having a thickness of 600 μm. The thin electrode plate was dried in a vacuum at 80 ° C. overnight, cut into a rectangle having a length of 52 mm and a width of 70 mm, and molded as a positive electrode for an electric storage device. The content of the nitroxyl compound contained in this electrode was 70% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent was 25% by weight.
[0043]
<Reference Example 1>
1800 mg of the synthesized polymethacrylate, 100 mg of carbon black powder, and 100 mg of a polytetrafluoroethylene resin binder were measured and taken and mixed in an agate mortar. The mixture obtained by dry mixing for about 10 minutes was subjected to roller stretching by applying pressure to obtain a thin electrode plate having a thickness of 600 μm. The thin electrode plate was dried in a vacuum at 80 ° C. overnight, cut into a rectangle having a length of 52 mm and a width of 70 mm, and molded as a positive electrode for an electric storage device. The content of the nitroxyl compound contained in the present electrode was 90% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent was 5% by weight.
[0044]
<Comparative Example 1>
1800 mg of carbon black powder and 200 mg of a polytetrafluoroethylene resin binder were measured and mixed in an agate mortar. The mixture obtained by dry mixing for about 10 minutes was subjected to roller stretching by applying pressure to obtain a thin electrode plate having a thickness of 600 μm. The thin electrode plate was dried in a vacuum at 80 ° C. overnight, cut into a rectangle having a length of 52 mm and a width of 70 mm, and molded as a positive electrode for an electric storage device. This electrode does not contain a nitroxyl compound, and contains a conductivity-imparting agent at a content of 90% by weight.
[0045]
<Preparation of power storage device>
Each positive electrode obtained by the above method was placed on a current collector made of aluminum, and a negative electrode made of lithium metal was overlapped with a separator made of a porous polyethylene film to obtain an electrode laminate. The obtained electrode laminate is inserted into a bag-like aluminum laminated film, and a mixed solvent of ethylene carbonate and diethyl carbonate (mixing ratio: 3 to 7) in which 1 mol of LiPF6 electrolyte salt is dissolved is injected therein and vacuum impregnation is performed. I let it. The injection port of the laminate film was sealed in a vacuum to obtain an electricity storage device.
[0046]
Table 1 shows energy densities and output densities of the electric storage devices manufactured as described above. The energy density was calculated from the initial discharge capacity and the average operating voltage when charging and discharging were performed at a constant current of 50 mA per 1 g of the nitroxyl compound. In Comparative Example 1, the constant current was 15 mA. The output density gradually increases the charge / discharge current value, and when the discharge capacity decreases to half the initial discharge capacity when the charge / discharge is performed at a constant current of 50 mA per 1 g of the nitroxyl compound. And the average operating voltage. In Comparative Example 1, the case where charging and discharging were performed at a constant current of 15 mA was used as a reference.
[0047]
[Table 1]

[0048]
As a result, it was found that when the nitroxyl compound content in the positive electrode was in the range of 5 to 70% by weight, sufficient energy density and output density could be obtained.
[0049]
<Creating a mobile terminal power supply>
Eight of the produced direct methanol type solid polymer fuel cells were electrically connected in series, and each of the power storage devices obtained in the examples was electrically connected in parallel therewith to obtain a power supply for a portable terminal. There, a PDC mobile phone was connected and operated. As a result, a stable operation was confirmed in the case of the power supply for a portable terminal using the power storage device manufactured in Examples 1 to 5 as a buffer device, but the case where the device manufactured in Reference Example 1 and Comparative Example 1 was used. Did not work well.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a high-energy-density portable terminal power supply that is stable against load fluctuations.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a power storage device to which the present invention is applied.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 negative electrode current collector 2 insulating packing 3 negative electrode 4 separator 5 positive electrode 6 positive electrode current collector

Claims (6)

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。

The positive electrode contains a nitroxyl compound having an N-oxo-ammonium cation partial structure represented by the formula (I) in an oxidized state and a nitroxyl radical partial structure represented by a formula (II) in a reduced state. A power storage device using a reaction represented by the reaction formula (A) for transferring electrons between states as a positive electrode reaction, wherein the positive electrode contains 5 to 70% by weight of a nitroxyl compound in a positive electrode, A power supply for a portable terminal, which is used as a buffer device of a polymer fuel cell.

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。The power supply for a portable terminal according to claim 1, wherein the positive electrode contains 5 to 85% by weight of a conductivity-imparting agent. 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。The power supply for a portable terminal according to claim 1, wherein the polymer electrolyte fuel cell is used as a main power supply, and the power storage device is electrically connected in parallel to the main application. 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。The content of the nitroxyl compound in the positive electrode is more than 10% by weight and not more than 50% by weight, and the content of the conductivity-imparting agent in the positive electrode is 10 to 70% by weight. The power supply for a portable terminal according to claim 2. 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。The power supply according to claim 1, wherein the polymer electrolyte fuel cell is a direct methanol solid polymer fuel cell. 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。A plurality of the direct methanol solid polymer fuel cells are electrically connected in series to form a main power source, and the power storage device is electrically connected in parallel to the main power source to form a power source for a portable terminal. A power supply for a portable terminal according to claim 5.

Images