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銅三次元ナノ構造体の製造方法

国内特許コード P160012981
整理番号 N15109
掲載日 2016年5月11日
出願番号 特願2016-046711
公開番号 特開2017-106093
登録番号 特許第6665364号
出願日 平成28年3月10日(2016.3.10)
公開日 平成29年6月15日(2017.6.15)
登録日 令和2年2月25日(2020.2.25)
優先権データ
  • 特願2015-234533 (2015.12.1) 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
発明の概要 【課題】電解銅めっき法により、基板上に銅からなる薄い板状の析出物がランダムに交錯した形態を備える銅三次元ナノ構造体を形成する方法において、銅三次元ナノ構造体の構造を保持するとともに、基板との連結強度を高める、銅三次元ナノ構造体の機械的強度を向上させることを可能にする銅三次元ナノ構造体の製造方法の提供。
【解決手段】基板に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が形成された前記基板に補強めっきを施す工程とを備え、前記補強めっき14を施す工程においては、前記基板に形成されている銅三次元ナノ構造体の先端側よりも基部側に選択的に銅を析出させる添加剤(PEG+SPS)を加えためっき浴を使用してめっきすることを特徴とする銅三次元ナノ構造体の製造方法。
【選択図】図5
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となる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、さまざまな用途に利用することが可能であり、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(特許文献2)。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。

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する。

特許請求の範囲 【請求項1】
電解銅めっき法により、基板上に、銅からなる薄い板状の析出物がランダムに交錯した形態を備える銅三次元ナノ構造体を形成する方法について、
前記基板に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が形成された前記基板に補強めっきを施す工程とを備え、
前記補強めっきを施す工程においては、前記基板に形成されている銅三次元ナノ構造体の先端側よりも基部側に選択的に銅を析出させる添加剤を加えためっき浴を使用してめっきする銅三次元ナノ構造体の製造方法であって、
銅三次元ナノ構造体の先端側に銅が析出することを抑制する添加剤として、塩化物イオンを生成する添加剤と、有機添加剤であるポリエーテル化合物とを使用するもので、
該ポリエーテル化合物は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール、又はこれらのコポリマー或いは誘導体のいずれかであ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】
電解銅めっき法により、基板上に、銅からなる薄い板状の析出物がランダムに交錯した形態を備える銅三次元ナノ構造体を形成する方法について、
前記基板に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が形成された前記基板に補強めっきを施す工程とを備え、
前記補強めっきを施す工程においては、前記基板に形成されている銅三次元ナノ構造体の先端側よりも基部側に選択的に銅を析出させる添加剤を加えためっき浴を使用してめっきする銅三次元ナノ構造体の製造方法であって、
銅三次元ナノ構造体の基部側に銅が析出することを促進する添加剤として、有機化合物としての硫黄化合物を使用するもので、
該硫黄化合物は、3,3’ジチオビス(1-プロパンスルホン酸)二ナトリウム(SPS)であ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3】
電解銅めっき法により、基板上に、銅からなる薄い板状の析出物がランダムに交錯した形態を備える銅三次元ナノ構造体を形成する方法について、
前記基板に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が形成された前記基板に補強めっきを施す工程とを備え、
前記補強めっきを施す工程においては、前記基板に形成されている銅三次元ナノ構造体の先端側よりも基部側に選択的に銅を析出させる添加剤を加えためっき浴を使用してめっきする銅三次元ナノ構造体の製造方法であって、
銅三次元ナノ構造体の先端側に銅が析出することを抑制する添加剤として、塩化物イオンを生成する添加剤と、有機添加剤であるポリエーテル化合物とを使用するもので、
該ポリエーテル化合物は、ポリエチレングリコール(PEG)、ポリプロピレングリコール、又はこれらのコポリマー或いは誘導体のいずれかであり、
銅三次元ナノ構造体の基部側に銅が析出することを促進する添加剤として、有機化合物としての硫黄化合物を使用するもので、
該硫黄化合物は、3,3’ジチオビス(1-プロパンスルホン酸)二ナトリウム(SPS)であ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4】
前記補強めっきを施す工程においては、めっき液を空気攪拌しながらめっきすることを特徴とする請求項1~3のいずれか一項記載の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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JP2016046711thum.jpg
出願権利状態 登録
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