TOP > 国内特許検索 > リチウムイオン電池用負極材料

リチウムイオン電池用負極材料 コモンズ

国内特許コード P140010516
整理番号 N13080
掲載日 2014年4月30日
出願番号 特願2013-271077
公開番号 特開2015-125957
出願日 平成25年12月27日(2013.12.27)
公開日 平成27年7月6日(2015.7.6)
発明者
  • 新井 進
  • 太子 敏則
  • 服部 義之
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 コモンズ
発明の概要 【課題】 リチウムイオン電池の負極に好適に使用することができるシリコンを用いたリチウムイオン電池用負極材料を提供する。
【解決手段】 本発明に係るリチウムイオン用負極材料は、集電体10に、シリコンの母材に導電性を付与する不純物をドープしたシリコン単結晶を粉末化した、導電性を備えるシリコン粒子12が、活物質として被着されていることを特徴とする。導電性を備えたシリコン粒子12としては、シリコンの母材に不純物としてホウ素をドープしたシリコン粒子を使用することができる。導電助剤を添加して使用することもできる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


リチウムイオン電池の電極材料には、一般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。従来、リチウムイオン電池のエネルギー密度を向上させることを目的として種々の負極材料が検討されてきた。シリコン(Si)はグラファイトの約10倍の比容量を有し、負極として利用し得る材料のうち、もっとも大きな比容量を備える。しかしながら、シリコンは充放電時の体積変化が大きいという問題と、シリコンは導電性が低いためにそれ自体では電極材として使用できないといった問題があった。



シリコンを負極材として使用するものには、充放電時のシリコンの形状変化を安定させる金属とシリコンとを合金化させ、粉砕した粉体状のものを集電体にバインダーで固着して使用するもの(特許文献1)、負極材料と固体電解質とを含む負極層を使用し、シリコン表面にニッケル、銅等の導電性物質をめっき法等により付着させたものを使用するもの(特許文献2)、負極活物質粒子として、金属粒子の表面がシリコンと合金化された非晶質粒子を使用するもの(特許文献3)、シリコン等の粒子とカーボンナノファイバを主成分とするカーボン材料と樹脂結着剤とを含む負極材料を使用するもの(特許文献4)、シリコンまたはシリコン系の繊維でドープされたシリコンを使用するもの(特許文献5)、ポーラスシリコンを使用するもの(特許文献6)等がある。

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に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
集電体に、シリコンの母材に導電性を付与する不純物をドープしたシリコン単結晶を粉末化した、導電性を備えるシリコン粒子が、活物質として被着されていることを特徴とするリチウムイオン電池用負極材料。

【請求項2】
シリコンの母材に不純物としてホウ素をドープしたシリコン粒子を使用す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。

【請求項3】
前記シリコン粒子がバインダーを介して前記集電体に被着されて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。

【請求項4】
導電助剤が添加されてなることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載のリチウムイオン電池用負極材料。

【請求項5】
請求項1~4のいずれか一項記載のリチウムイオン電池用負極材料を負極に使用したことを特徴とするリチウムイオン電池。



国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2013271077thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close