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SiO2とポリマーとを原料としたSiO系材料の製造方法、およびSiO系材料と炭素材料との複合材料 コモンズ

国内特許コード P140010782
掲載日 2014年8月1日
出願番号 特願2014-115330
公開番号 特開2015-229605
登録番号 特許第6372850号
出願日 平成26年6月4日(2014.6.4)
公開日 平成27年12月21日(2015.12.21)
登録日 平成30年7月27日(2018.7.27)
発明者
  • 藤 正督
  • 白井 孝
  • 長谷川 博紀
  • 仙名 保
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 SiO2とポリマーとを原料としたSiO系材料の製造方法、およびSiO系材料と炭素材料との複合材料 コモンズ
発明の概要 【課題】常温・常圧で、簡易な方法により、固相のままSiO系材料、及びSiO系材料と炭素材料料との複合材料を得る方法の提供。
【解決手段】粒子径20nm~100μmのアモルファスシリカ、結晶シリカ、石英、砂、珪砂、珪石粉、岩石粉末(シラス、抗火石等)、長石、珪灰石等、ケイ酸、ケイ酸塩等のSiO含有微粉体と粒子径100nm~50μmのポリオレフィン系、セルロース系、アクリル系、熱可塑性ポリエステル系等のポリマーとを混合し、粉砕するSiO系材料、及びSiO系材料と炭素材料との複合材料の製造方法。
【選択図】図10
従来技術、競合技術の概要


近年、二次電池負極材料の候補として,従来の黒鉛等炭素系材料の代替として、資源的に潤沢であり、廉価で、かつ環境負荷の小さい二酸化珪素(SiO)を原材料としたSiOが大容量化の観点より注目されている。



SiO製造方法の典型的な従来法は、減圧下において加熱してSiO気体を発生させ、SiO気体をSiO粉体として析出させる方法である(特許文献1参照)。また、同様な方法に関しては,雰囲気制御の方法などの改良例もある(特許文献2参照)。また,リチウムイオン電池への応用に特化した真空蒸着若しくはスパッタリングによる薄膜製造などの先行技術もある(特許文献3および特許文献4参照)。特許文献1に関連して、SiOをSi、C、あるいはSiCなどと混合して加熱する方法が報告されている(非特許文献1および非特許文献2)。SiO薄膜に関しては,SiH4とCO2とHeなどの混合気体からの化学気相蒸着法が報告されている(非特許文献3)。



これらの先行技術は,いずれも還元雰囲気でSiOを含む混合物を高温加熱し、化学的に不安定なSiOの気相から凝縮してSiOを生成するので、生成物の一部に必然的にSiとSiOが混入しやすく、生成物の組成の予測や制御が容易ではない。また、高コストで量産性に乏しい。また、SiOを炭素などと複合化するためには,この従来法で得られたSiOと炭素源をさらに機械的に攪拌、混合する必要があった。

産業上の利用分野


本発明は、SiOを含むナノコンポジット製造に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
SiO微粉体とポリオレフィン粉末を、混合比が質量比で99.9:0.1~50:50の範囲とした混合粉体混合し粉砕するメカノケミカル処理によって、前記混合粉体は、前記SiO微紛体がSiO微粉体に至るまで前記SiO微粉体の酸素の一部が奪われて還元されたものを、さらに含む混合粉体の複合材料の製造方法。

【請求項2】
前記ポリオレフィン粉末はポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフッ化エチレン又はポリフッ化ビニリデンである請求項1に記載の混合粉体の複合材料の製造方法。

【請求項3】
前記メカノケミカル処理は30分~10時間で行われる請求項1又は2に記載の混合粉体の複合材料の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2014115330thum.jpg
出願権利状態 登録
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