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リチウムイオン電池用負極材料およびその製造方法 コモンズ

国内特許コード P130009447
整理番号 N12093
掲載日 2013年7月2日
出願番号 特願2013-035263
公開番号 特開2014-063714
出願日 平成25年2月26日(2013.2.26)
公開日 平成26年4月10日(2014.4.10)
優先権データ
  • 特願2012-046694 (2012.3.2) JP
発明者
  • 新井 進
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 リチウムイオン電池用負極材料およびその製造方法 コモンズ
発明の概要 【課題】簡易な製造工程で、コストの低減化が図れるリチウムイオン電池用負極材料の製造方法を提供する。
【解決手段】
本発明に係るリチウムイオン電池用負極材料の製造方法は、アルカリ性スズめっき浴にカーボンナノチューブを分散させ、集電体上に電解めっきにより、カーボンナノチューブが混入したスズめっき皮膜を形成するリチウムイオン電池用負極材料の製造方法であって、前記カーボンナノチューブの分散剤にトリメチルステアリルアンモニウムクロリドを用いることを特徴とする。
【選択図】図11
従来技術、競合技術の概要



電気自動車用二次電池には、現在のリチウムイオン電池よりもエネルギー密度の大きな蓄電池が必要とされている。現在のリチウムイオン電池の電極材料には、一般的に正極材料としてコバルト酸リチウム等の金属酸化物、負極材料としてグラファイトが使用されている。リチウムイオン電池のエネルギー密度を向上させるには現在の電極材料よりも比容量の大きな電極材料への変更が必要である。比容量の大きな負極材料としてスズが注目されている。スズはグラファイトの約3倍の比容量をもつ。しかし、スズはリチウムイオンの充放電時に大きな体積変化が起こり、場合によっては電極から脱離し、充放電特性が劣化する。充放電時のスズの体積変化による劣化を抑制できれば、充放電による特性劣化が低減され、有望な次世代リチウムイオン電池の負極材料となる。





このため、充放電時のスズの体積変化を抑制する工夫が種々検討されている。特許文献1には、シリコン、あるいはスズを含む複数種類の金属合金粒子の表面にナノチューブ等を付着させ、集電体の表面に結合材(ペースト)で固着させて、リチウムイオン電池の負極材料に形成することが記載されている。

産業上の利用分野



本発明は、リチウムイオン電池用負極材料およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
アルカリ性スズめっき浴にカーボンナノチューブを分散させ、集電体上に電解めっきにより、カーボンナノチューブが混入したスズめっき皮膜を形成するリチウムイオン電池用負極材料の製造方法であって、
前記カーボンナノチューブの分散剤にトリメチルステアリルアンモニウムクロリドを用いることを特徴とするリチウムイオン電池用負極材料の製造方法。

【請求項2】
前記アルカリ性スズめっき浴にピロリン酸浴を用いることを特徴とする請求項1記載のリチウムイオン電池用負極材料の製造方法。

【請求項3】
前記カーボンナノチューブに、長さの異なる複数種類のカーボンナノチューブを用いることを特徴とする請求項1または2記載のリチウムイオン電池用負極材料の製造方法。

【請求項4】
カーボンナノチューブがトリメチルステアリルアンモニウムクロリドの分散剤により分散されたアルカリ性スズめっき浴を用いて、集電体上に電解めっきによりカーボンナノチューブが混入したスズめっき皮膜が形成されてなるリチウムイオン電池用負極材料。

【請求項5】
前記アルカリ性スズめっき浴がピロリン酸浴であることを特徴とする請求項4記載のリチウムイオン電池用負極材料。

【請求項6】
長さの異なる複数種類のカーボンナノチューブがスズめっき皮膜中に混入していることを特徴とする請求項4または5記載のリチウムイオン電池用負極材料。

【請求項7】
スズめっき皮膜表面に、複数のスズめっき粒子が形成され、該複数のスズめっき粒子がカーボンナノチューブにより連結されていることを特徴とする請求項4~6いずれか1項記載のリチウムイオン電池用負極材料。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013035263thum.jpg
出願権利状態 公開
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