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多孔質アルミニウム材料の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P130008536
整理番号 S2011-0836-N0
掲載日 2013年2月14日
出願番号 特願2011-157709
公開番号 特開2013-023715
登録番号 特許第5737677号
出願日 平成23年7月19日(2011.7.19)
公開日 平成25年2月4日(2013.2.4)
登録日 平成27年5月1日(2015.5.1)
発明者
  • 三宅 正男
  • 塩見 卓
  • 平藤 哲司
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 多孔質アルミニウム材料の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】焼結などのようなエネルギー効率が低く煩雑な操作を必要とせずに、簡単な操作で多孔質アルミニウム材料を効率よく製造することができる多孔質アルミニウム材料の製造方法を提供すること。
【解決手段】多孔質構造を有するアルミニウム材料を製造する方法であって、有機溶媒に対して不溶の水溶性物質の粒状物および当該有機溶媒の存在下でアルミニウムを電析させた後、当該アルミニウムの電析によって得られた電析物に含まれている水溶性物質の粒状物を水に溶解させ、当該水溶性物質の粒状物を電析物から除去することを特徴とする多孔質アルミニウム材料の製造方法。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


現在実用化されているリチウムイオン電池の正極は、酸化コバルトリチウム(LiCoO2)に代表される活物質層がアルミニウム集電体上に形成された構造を有する。電池の充放電速度は、正極におけるリチウムイオンの移動が律速しているため、アルミニウム集電体を多孔質化することによってリチウムイオンの移動距離を短縮すれば、充放電の高速化が可能となることが考えられる。また、アルミニウム集電体を多孔質化すれば、より多くの活物質を安定にアルミニウム集電体に保持することができるため、電池の高容量化や長寿命化を図ることが期待される。



したがって、近年、電池の正極に用いられる集電体に用いることができる多孔質アルミニウム材料の開発が求められている。



ニッケル水素電池やアルカリ電池の正極集電体に用いられるニッケルについては、既に多孔質化したものが実用化されている。例えば、多孔材料の製造法として、連続気泡を有する高分子多孔体の樹脂部に、化学酸化重合によって導電性高分子層を形成し、その高分子導電層上にさらに電気めっきによってニッケルなどの金属層を形成した後、当該高分子材料を加熱することによって除去する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この方法によれば、ニッケルなどの金属層を形成させることができるが、アルミニウムは、水溶液から電析しないため、アルミニウム層を形成させることが困難である。



前記多孔材料の製造法以外にも、水溶性の塩を利用して多孔質アルミニウムを作製する方法として、アルミニウム微粉末と水溶性塩粉末との混合粉末を圧粉したものを加熱することによって焼結させた後、水洗で水溶性塩粉末を除去することによってアルミニウムの多孔体を製造する焼結スペーサー法が報告されている(例えば、非特許文献1参照)。しかし、この方法には、混合粉末を高温で焼結させる必要があるのでエネルギー効率が非常に低く、焼結という煩雑な操作を必要とすることから、工業的生産性の面で劣っている。

産業上の利用分野


本発明は、多孔質アルミニウム材料の製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、リチウムイオン電池の正極集電体などの用途に有用な多孔質アルミニウム材料の製造方法に関する。本発明の製造方法によって得られた多孔質アルミニウム材料が用いられたリチウムイオン電池の正極集電体は、充放電の高速化などの電池特性の向上に期待されるものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
多孔質構造を有するアルミニウム材料を製造する方法であって、有機溶媒および当該有機溶媒に対して不溶の水溶性物質の粒状物の存在下でアルミニウムを電析させた後、当該アルミニウムの電析によって得られた電析物に含まれている水溶性物質の粒状物を水に溶解させ、当該水溶性物質の粒状物を電析物から除去することを特徴とする多孔質アルミニウム材料の製造方法。

【請求項2】
アルミニウム原料としてアルミニウムハロゲン化物を用い、当該アルミニウムハロゲン化物を前記有機溶媒に溶解させた溶液および当該有機溶媒に対して不溶の水溶性物質の粒状物の存在下でアルミニウムを電析させる請求項1に記載の多孔質アルミニウム材料の製造方法。

【請求項3】
請求項1または2に記載の製造方法によって得られた多孔質アルミニウム材料。
産業区分
  • 表面処理
  • 合金
  • その他電子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011157709thum.jpg
出願権利状態 登録
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