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銅三次元ナノ構造体の製造方法 UPDATE コモンズ

国内特許コード P160012982
整理番号 N15110
掲載日 2016年5月11日
出願番号 特願2016-046712
公開番号 特開2017-082319
出願日 平成28年3月10日(2016.3.10)
公開日 平成29年5月18日(2017.5.18)
優先権データ
  • 特願2015-211631 (2015.10.28) 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 銅三次元ナノ構造体の製造方法 UPDATE コモンズ
発明の概要 【課題】銅三次元ナノ構造体を形成した基板に無電解スズめっきを施した際に、基板を溶解することなく、三次元ナノ構造体の形態を保持して確実にスズめっきを施すことができる銅三次元ナノ構造体の製造方法の提供。
【解決手段】基板の表面に、無電解スズめっきでは溶解しない金属からなるバリア層を形成する工程と、前記バリア層を形成した基板に電解銅めっきを施し、前記バリア層の表面に、銅が薄板状にランダムに交錯して析出した銅三次元ナノ構造体を形成する工程と、を備え、前記基板に銅三次元ナノ構造体を形成した後、銅三次元ナノ構造体を形成した基板に無電解スズめっきを施すことにより、銅三次元ナノ構造体にスズを担持させた銅三次元ナノ構造体の製造方法。
【選択図】図9
従来技術、競合技術の概要


本発明者は、電解銅めっき法により、銅からなる薄い板状の析出物が基板上にランダムに交錯した形態の銅三次元ナノ構造体を形成する方法を提案した(特許文献1)。この銅三次元ナノ構造体は、薄い板状の析出物がランダムに交錯した形態となることから、きわめて比表面積が大きく、さまざまな用途に利用することが可能である。たとえば、銅三次元ナノ構造体にSnやSiといった活物質を取り込むことにより、リチウムイオン電池の負極材料として利用することができる。SnやSiはグラファイトと比較して理論容量が3倍以上もあり、活物質として実用することができれば、グラファイトを活物質としている従来の電池の充放電特性を上回る充放電特性を得ることが可能である。



スズを負極に使用する例としては、リチウムの吸排時のスズの形状変化を安定化させる金属を活物質の粒界に析出、結合させるといった方法(特許文献2)や、Sn-Cu、Sn-Ni、Sn-AgといったSn合金を使用する例が報告されている(非特許文献1、2)。

産業上の利用分野


本発明は、銅三次元ナノ構造体の製造方法に関し、より詳細にはスズを担持した銅三次元ナノ構造体を容易に製造することができる銅三次元ナノ構造体の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
基板の表面に、無電解スズめっきにより溶解しない金属からなるバリア層を形成する工程と、
前記バリア層を形成した基板に電解銅めっきを施し、前記バリア層の表面に、銅からなる薄板状の析出物がランダムに交錯して形成された銅三次元ナノ構造体を形成する工程と、
を備えることを特徴とする銅三次元ナノ構造体の製造方法。

【請求項2】
銅三次元ナノ構造体を形成した基板に無電解スズめっきを施し、銅三次元ナノ構造体にスズを担持させる工程を備えることを特徴とする請求項1記載の銅三次元ナノ構造体の製造方法。

【請求項3】
前記基板として銅板を使用し、
前記バリア層としてニッケル層を設けることを特徴とする請求項1または2記載の銅三次元ナノ構造体の製造方法。

【請求項4】
前記ニッケル層を、ニッケルめっきにより設けることを特徴とする請求項3記載の銅三次元ナノ構造体の製造方法。

【請求項5】
前記銅三次元ナノ構造体を形成する工程において、
ポリアクリル酸を添加剤とする銅めっき浴を用いる電解銅めっきを施すことを特徴とする請求項1~4のいずれか一項記載の銅三次元ナノ構造体の製造方法。

【請求項6】
無電解スズめっきにより溶解しない金属からなる基板に電解銅めっきを施し、銅からなる薄板状の析出物がランダムに交錯して形成された銅三次元ナノ構造体を形成する工程と、
銅三次元ナノ構造体を形成した基板に無電解スズめっきを施し、銅三次元ナノ構造体にスズを担持させる工程と、
を備えることを特徴とする銅三次元ナノ構造体の製造方法。



国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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