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銀担持シリコンの製造方法 UPDATE コモンズ

国内特許コード P160012846
整理番号 N15020
掲載日 2016年3月15日
出願番号 特願2015-157917
公開番号 特開2017-036173
出願日 平成27年8月10日(2015.8.10)
公開日 平成29年2月16日(2017.2.16)
発明者
  • 新井 進
出願人
  • 国立大学法人信州大学
発明の名称 銀担持シリコンの製造方法 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】 安全にかつ容易にシリコンの表面にAg粒子を担持した銀担持シリコンを得る方法を提供する。
【解決手段】 本発明に係る銀担持シリコンの製造方法は、シリコンの基体の表面にナノサイズのAgを担持させた銀担持シリコンの製造方法であって、Agを錯イオンとして含むアルカリ性の処理浴を調製する工程と、前記処理液にシリコンの基体を浸漬し、シリコンの基体の表面にナノサイズのAg粒子を担持させる工程と、を備えることを特徴とする。
前記処理液は、Ag、及びAgと錯イオンを形成する錯化剤、たとえばEDTAを加えて調製したものが使用できる。
【選択図】 図7
従来技術、競合技術の概要


リチウムイオン電池の負極材料には一般にグラファイトが使用されている。このグラファイト(理論容量:372mAh/g)よりも理論容量の大きな材料としてシリコン(理論容量:4200mAh/g)がある。したがって、グラファイトに替えてシリコンを負極材料に使用することができれば電池特性を大きく改善することが可能である。しかしながら、シリコンは導電性が低いために電池の電極材としてそのまま使うことができない。このため、導電助剤を使用する、シリコンの表面に導電コートする、導電性を付与する不純物をドープしたシリコンを使用する(特許文献1)等の導電性を付与する方法が試みられている。



また、シリコンは充電時(リチウムイオンを吸蔵)にもとの体積の4倍程度に膨張し、放電時に元の体積に収縮するという、充放電にともなって大きな体積変化(膨張-収縮)が生じる。この体積変化により、充放電を繰り返すとシリコン(活物質)が集電体から脱落するという問題が生じる。この問題を解消する方法として、シリコン粒子をナノサイズ化する方法、ポーラスシリコンを使用する方法(特許文献2)等がある。ポーラスシリコン(多孔質シリコン)はシリコンに多数の微小な細孔を形成したもので、微細な空隙を備えることにより、充放電時の体積の膨張-収縮作用を緩和することが期待でき、比表面積が大きくなることから充放電特性の向上が期待できる。

産業上の利用分野


本発明は銀担持シリコンの製造方法に関し、より詳細にはアルカリ処理によってシリコンにAgを担持させる銀担持シリコンの製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
シリコンの基体の表面にナノサイズのAgを担持させた銀担持シリコンの製造方法であって、
Agを錯イオンとして含むアルカリ性の処理浴を調製する工程と、
前記処理液にシリコンの基体を浸漬し、シリコンの基体の表面にナノサイズのAg粒子を担持させる工程と、
を備えることを特徴とする銀担持シリコンの製造方法。

【請求項2】
前記処理液は、Ag、及びAgと錯イオンを形成する錯化剤を加えて調製されていることを特徴とする請求項1記載の銀担持シリコンの製造方法。

【請求項3】
前記錯化剤として、EDTAを使用することを特徴とする請求項2記載の銀担持シリコンの製造方法。

【請求項4】
前記処理液をpH9~12に調製することを特徴とする請求項3記載の銀担持シリコンの製造方法。

【請求項5】
前記シリコンの基体の表面にAg粒子を担持させる工程において、
前記処理液に浸漬させるシリコンの基体の浸漬時間を長短とすることにより、前記シリコンの基体に担持されるAg粒子の粒径を大小とすることを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の銀担持シリコンの製造方法。




国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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