JP2001220125A - 活性なケイ素を含むケイ素酸化物及びその評価方法 - Google Patents
活性なケイ素を含むケイ素酸化物及びその評価方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 十分なる緩和時間を設定して測定した固
体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定において、その
スペクトルが−７０ｐｐｍを中心としたブロードなピー
ク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心としたブロードなピ
ーク（Ａ２）の２つのピークに分離して測定され、この
面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１／Ａ２≦１．
０の範囲である一般式ＳｉＯX（但し、Ｘの範囲が０．
８〜１．９）で示される活性なケイ素を含むケイ素酸化
物。 【効果】 本発明によれば、市場で要求される活性なケ
イ素を含むケイ素酸化物の物性が判明し、かつその測定
方法が確立でき、今後、活性なケイ素を含むケイ素酸化
物を製造する上での指針となり得ることができる。加え
て、この活性なケイ素を含むケイ素酸化物を他の元素と
の反応に用いることで効率的かつ容易にケイ素化合物を
製造することができる。
体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定において、その
スペクトルが−７０ｐｐｍを中心としたブロードなピー
ク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心としたブロードなピ
ーク（Ａ２）の２つのピークに分離して測定され、この
面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１／Ａ２≦１．
０の範囲である一般式ＳｉＯX（但し、Ｘの範囲が０．
８〜１．９）で示される活性なケイ素を含むケイ素酸化
物。 【効果】 本発明によれば、市場で要求される活性なケ
イ素を含むケイ素酸化物の物性が判明し、かつその測定
方法が確立でき、今後、活性なケイ素を含むケイ素酸化
物を製造する上での指針となり得ることができる。加え
て、この活性なケイ素を含むケイ素酸化物を他の元素と
の反応に用いることで効率的かつ容易にケイ素化合物を
製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミックス製造
用原料、有機ケイ素化合物製造用原料及びリチウムイオ
ン二次電池負極活物質などとして使用される活性なケイ
素を含むケイ素酸化物及びその評価方法に関する。
用原料、有機ケイ素化合物製造用原料及びリチウムイオ
ン二次電池負極活物質などとして使用される活性なケイ
素を含むケイ素酸化物及びその評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】酸化ケ
イ素は公知の物質であり、化学的に活性であることを活
用して工業的に有用なアルキルハロシラン合成（Ｇａｒ
ｙ Ｎ．Ｂｏｋｅｒｍａｎ ｅｔ ａｌ，ＵＳＰ５０５
１２４７）、更には直接シロキサンの合成の試み（Ｐｅ
ｔｅｒＬ．Ｔｉｍｍｓ ａｎｄ Ｗｉｌｌｉａｍ Ｎ．
Ｒｏｗｌａｎｄｓ，ＥＰＡ０４０６０００Ａ２）が行わ
れており、低温でマグネシウムと反応させケイ化マグネ
シウムが得られたとの報告もある（Ｆｕｇｌｅｉｎ，
Ｅ；Ｓｃｈｕｂｅｒｔ，Ｕ，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１
９９９，１１，８６５−８６６）。また、リチウムイオ
ン二次電池負極活物質としてＳｉＯXを用いることでリ
チウムイオンの吸蔵放出が容易となる（特開平９−７６
３８号公報）との報告もあり、近年リチウムイオン二次
電池負極活物質としての用途の拡大も期待されている。
イ素は公知の物質であり、化学的に活性であることを活
用して工業的に有用なアルキルハロシラン合成（Ｇａｒ
ｙ Ｎ．Ｂｏｋｅｒｍａｎ ｅｔ ａｌ，ＵＳＰ５０５
１２４７）、更には直接シロキサンの合成の試み（Ｐｅ
ｔｅｒＬ．Ｔｉｍｍｓ ａｎｄ Ｗｉｌｌｉａｍ Ｎ．
Ｒｏｗｌａｎｄｓ，ＥＰＡ０４０６０００Ａ２）が行わ
れており、低温でマグネシウムと反応させケイ化マグネ
シウムが得られたとの報告もある（Ｆｕｇｌｅｉｎ，
Ｅ；Ｓｃｈｕｂｅｒｔ，Ｕ，Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１
９９９，１１，８６５−８６６）。また、リチウムイオ
ン二次電池負極活物質としてＳｉＯXを用いることでリ
チウムイオンの吸蔵放出が容易となる（特開平９−７６
３８号公報）との報告もあり、近年リチウムイオン二次
電池負極活物質としての用途の拡大も期待されている。
【０００３】このため、これらの用途により有効に使用
されるケイ素酸化物が望まれる。
されるケイ素酸化物が望まれる。
【０００４】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、上記用途に有用に用いることができる活性なケイ素
を含むケイ素酸化物及びその評価方法を提供することを
目的とする。
で、上記用途に有用に用いることができる活性なケイ素
を含むケイ素酸化物及びその評価方法を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者らは、上記目的を達成するため、種々の条件で製
造した活性なケイ素を含むケイ素酸化物の粉末について
評価、検討を行った。その結果、固体ＮＭＲ（２９Ｓｉ
ＤＤ／ＭＡＳ）を用いた測定結果から、ある特定のケミ
カルシフトでの２つのピークが明瞭に分割して測定さ
れ、かつこのピーク面積比が一定範囲となった活性なケ
イ素を含むケイ素酸化物を上記用途に用いることで、他
元素との反応性が高くなり、上記目的を達成できるこ
と、またかかる方法によりケイ素酸化物の適否を評価し
得るとの知見を得ることができ、本発明を完成するに至
った。
発明者らは、上記目的を達成するため、種々の条件で製
造した活性なケイ素を含むケイ素酸化物の粉末について
評価、検討を行った。その結果、固体ＮＭＲ（２９Ｓｉ
ＤＤ／ＭＡＳ）を用いた測定結果から、ある特定のケミ
カルシフトでの２つのピークが明瞭に分割して測定さ
れ、かつこのピーク面積比が一定範囲となった活性なケ
イ素を含むケイ素酸化物を上記用途に用いることで、他
元素との反応性が高くなり、上記目的を達成できるこ
と、またかかる方法によりケイ素酸化物の適否を評価し
得るとの知見を得ることができ、本発明を完成するに至
った。
【０００６】即ち、本発明は、十分なる緩和時間を設定
して測定した固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定
において、そのスペクトルが−７０ｐｐｍを中心とした
ブロードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心とし
たブロードなピーク（Ａ２）の２つのピークに分離して
測定され、この面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ
１／Ａ２≦１．０の範囲である一般式ＳｉＯX（但し、
Ｘの範囲が０．８〜１．９）で示される活性なケイ素を
含むケイ素酸化物を提供する。
して測定した固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定
において、そのスペクトルが−７０ｐｐｍを中心とした
ブロードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心とし
たブロードなピーク（Ａ２）の２つのピークに分離して
測定され、この面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ
１／Ａ２≦１．０の範囲である一般式ＳｉＯX（但し、
Ｘの範囲が０．８〜１．９）で示される活性なケイ素を
含むケイ素酸化物を提供する。
【０００７】また、本発明は、ケイ素酸化物、好ましく
は一般式ＳｉＯX（但し、Ｘは０．８〜１．９の正数で
ある）で示されるケイ素酸化物に対して十分なる緩和時
間を設定して固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定
を行い、そのスペクトルにおいて−７０ｐｐｍを中心と
したブロードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心
としたブロードなピーク（Ａ２）とを有すると共に、そ
の面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１／Ａ２≦
１．０の範囲にあるケイ素酸化物を活性なケイ素を含む
ケイ素酸化物として評価することを特徴とするケイ素酸
化物の評価方法を提供する。
は一般式ＳｉＯX（但し、Ｘは０．８〜１．９の正数で
ある）で示されるケイ素酸化物に対して十分なる緩和時
間を設定して固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定
を行い、そのスペクトルにおいて−７０ｐｐｍを中心と
したブロードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心
としたブロードなピーク（Ａ２）とを有すると共に、そ
の面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１／Ａ２≦
１．０の範囲にあるケイ素酸化物を活性なケイ素を含む
ケイ素酸化物として評価することを特徴とするケイ素酸
化物の評価方法を提供する。
【０００８】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のケイ素酸化物は、固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／
ＭＡＳ）測定において、−７０ｐｐｍを中心としたブロ
ードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心としたブ
ロードなピーク（Ａ２）に明瞭に分割して測定され、こ
の面積比Ａ１／Ａ２が０．１≦Ａ１／Ａ２≦１．０の範
囲、好ましくは０．１５≦Ａ１／Ａ２≦０．９、更に好
ましくは０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．８の範囲である活性
なケイ素を含むケイ素酸化物である。この場合、一般的
に当該無機化合物の固体ＮＭＲ測定において、長時間の
緩和時間の設定が必要であるが、本測定においては１０
０秒以上、好ましくは５００秒以上の緩和時間での測定
が好ましい。なお、緩和時間の上限は特に制限されるも
のではないが、通常３６００秒以下である。このような
条件で測定したときの代表的なスペクトル、及び比較と
して無定形二酸化ケイ素と結晶質金属ケイ素を１／１モ
ルの割合で混合した混合物のスペクトルを図１に示す
が、各ピークのケミカルシフト及び酸素分析値より、−
１１０ｐｐｍを中心としたブロードなピークは四価のケ
イ素（ＳｉＯ2）であり、−７０ｐｐｍを中心としたブ
ロードなピークは原子状のゼロ価のケイ素であることは
明らかである。一方、ゼロ価のケイ素が十分に原子状と
して分散せず、ブロック状に存在した場合は、−８５ｐ
ｐｍ付近にブロードなピークとして現れ、更にこの結晶
化が進むと、−８４ｐｐｍ付近にシャープなスペクトル
軸として現れる。また、このようなものは、そのＸ線回
折測定において、結晶性ケイ素の回折線が現れる。
本発明のケイ素酸化物は、固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／
ＭＡＳ）測定において、−７０ｐｐｍを中心としたブロ
ードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心としたブ
ロードなピーク（Ａ２）に明瞭に分割して測定され、こ
の面積比Ａ１／Ａ２が０．１≦Ａ１／Ａ２≦１．０の範
囲、好ましくは０．１５≦Ａ１／Ａ２≦０．９、更に好
ましくは０．２≦Ａ１／Ａ２≦０．８の範囲である活性
なケイ素を含むケイ素酸化物である。この場合、一般的
に当該無機化合物の固体ＮＭＲ測定において、長時間の
緩和時間の設定が必要であるが、本測定においては１０
０秒以上、好ましくは５００秒以上の緩和時間での測定
が好ましい。なお、緩和時間の上限は特に制限されるも
のではないが、通常３６００秒以下である。このような
条件で測定したときの代表的なスペクトル、及び比較と
して無定形二酸化ケイ素と結晶質金属ケイ素を１／１モ
ルの割合で混合した混合物のスペクトルを図１に示す
が、各ピークのケミカルシフト及び酸素分析値より、−
１１０ｐｐｍを中心としたブロードなピークは四価のケ
イ素（ＳｉＯ2）であり、−７０ｐｐｍを中心としたブ
ロードなピークは原子状のゼロ価のケイ素であることは
明らかである。一方、ゼロ価のケイ素が十分に原子状と
して分散せず、ブロック状に存在した場合は、−８５ｐ
ｐｍ付近にブロードなピークとして現れ、更にこの結晶
化が進むと、−８４ｐｐｍ付近にシャープなスペクトル
軸として現れる。また、このようなものは、そのＸ線回
折測定において、結晶性ケイ素の回折線が現れる。
【０００９】なお、−７０ｐｐｍを中心としたブロード
なピーク面積は概ね−５０〜−８０ｐｐｍ間の面積であ
り、−１１０ｐｐｍを中心としたブロードなピーク面積
は概ね−９０〜−１３０ｐｐｍ間の面積である。
なピーク面積は概ね−５０〜−８０ｐｐｍ間の面積であ
り、−１１０ｐｐｍを中心としたブロードなピーク面積
は概ね−９０〜−１３０ｐｐｍ間の面積である。
【００１０】本発明の活性なケイ素を含むケイ素酸化物
は、一般式ＳｉＯXで表わされ、Ｘの範囲は０．８〜
１．９である。Ｘの範囲が０．８より小さいと、実質的
に金属ケイ素が過剰になり、結晶質及び／又はブロック
状になり、活性ケイ素が含まれなくなり、好ましくな
い。Ｘの範囲が１．９より大きいと、実質的に二酸化ケ
イ素となり、活性ケイ素が含まれなくなり、好ましくな
い。より好ましくは、Ｘの範囲は０．８〜１．６、更に
好ましくは０．９〜１．３である。
は、一般式ＳｉＯXで表わされ、Ｘの範囲は０．８〜
１．９である。Ｘの範囲が０．８より小さいと、実質的
に金属ケイ素が過剰になり、結晶質及び／又はブロック
状になり、活性ケイ素が含まれなくなり、好ましくな
い。Ｘの範囲が１．９より大きいと、実質的に二酸化ケ
イ素となり、活性ケイ素が含まれなくなり、好ましくな
い。より好ましくは、Ｘの範囲は０．８〜１．６、更に
好ましくは０．９〜１．３である。
【００１１】また、本発明の活性なケイ素を含むケイ素
酸化物は、セラミック中酸素分析装置（不活性気流下溶
融法）による酸素分析値が３２〜５０重量％であること
が好ましい。
酸化物は、セラミック中酸素分析装置（不活性気流下溶
融法）による酸素分析値が３２〜５０重量％であること
が好ましい。
【００１２】更に、本発明の活性なケイ素を含むケイ素
酸化物は、Ｘ線回折測定において、明瞭な回折線を有し
ないことが好ましい。Ｘ線回折測定において、明瞭な回
折線を有すると、ケイ素の活性が著しく損なわれるので
好ましくない。
酸化物は、Ｘ線回折測定において、明瞭な回折線を有し
ないことが好ましい。Ｘ線回折測定において、明瞭な回
折線を有すると、ケイ素の活性が著しく損なわれるので
好ましくない。
【００１３】本発明の活性なケイ素を含むケイ素酸化物
は、ＢＥＴ比表面積が０．５〜２００ｍ2／ｇであるこ
とが好ましい。ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ2／ｇより小
さいと、見かけの活性が小さくなり、ＢＥＴ比表面積が
２００ｍ2／ｇより大きいと、化合物の安定性や作業性
が低下するおそれがある。更に好ましくは１．０〜１０
０ｍ2／ｇである。
は、ＢＥＴ比表面積が０．５〜２００ｍ2／ｇであるこ
とが好ましい。ＢＥＴ比表面積が０．５ｍ2／ｇより小
さいと、見かけの活性が小さくなり、ＢＥＴ比表面積が
２００ｍ2／ｇより大きいと、化合物の安定性や作業性
が低下するおそれがある。更に好ましくは１．０〜１０
０ｍ2／ｇである。
【００１４】本発明の活性なケイ素を含むケイ素酸化物
の製造方法としては、ケイ素を部分的に酸化する方法、
二酸化ケイ素を部分的に還元する方法、ケイ素と二酸化
ケイ素を物理的に原子レベルで混合する方法（メカノフ
ュージョン）、ケイ素と二酸化ケイ素を共融・急冷する
方法、及び酸化ケイ素ガスを冷却する方法などが挙げら
れる。好ましい製造方法は気相にて酸化ケイ素を冷却す
る方法である。
の製造方法としては、ケイ素を部分的に酸化する方法、
二酸化ケイ素を部分的に還元する方法、ケイ素と二酸化
ケイ素を物理的に原子レベルで混合する方法（メカノフ
ュージョン）、ケイ素と二酸化ケイ素を共融・急冷する
方法、及び酸化ケイ素ガスを冷却する方法などが挙げら
れる。好ましい製造方法は気相にて酸化ケイ素を冷却す
る方法である。
【００１５】ここで、このようにして得られたケイ素酸
化物、特には一般式ＳｉＯX（但し、Ｘは０．８〜１．
９の正数である）で示されるケイ素酸化物に対して十分
なる緩和時間を設定して固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／Ｍ
ＡＳ）測定を行い、そのスペクトルにおいて−７０ｐｐ
ｍを中心としたブロードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐ
ｐｍを中心としたブロードなピーク（Ａ２）とを有する
と共に、その面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１
／Ａ２≦１．０の範囲にあるケイ素酸化物を活性なケイ
素を含むケイ素酸化物として評価することが有効であ
る。
化物、特には一般式ＳｉＯX（但し、Ｘは０．８〜１．
９の正数である）で示されるケイ素酸化物に対して十分
なる緩和時間を設定して固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／Ｍ
ＡＳ）測定を行い、そのスペクトルにおいて−７０ｐｐ
ｍを中心としたブロードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐ
ｐｍを中心としたブロードなピーク（Ａ２）とを有する
と共に、その面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１
／Ａ２≦１．０の範囲にあるケイ素酸化物を活性なケイ
素を含むケイ素酸化物として評価することが有効であ
る。
【００１６】
【実施例】以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるも
のではない。
体的に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるも
のではない。
【００１７】〔実施例１〕金属ケイ素粉末と無定形二酸
化ケイ素粉末を１／１モルの割合で混合した混合物を
０．１Ｔｏｒｒの減圧雰囲気下、１４００℃に加熱保持
し、酸化ケイ素蒸気を発生させた後、この酸化ケイ素蒸
気を３００℃の温度域で冷却析出させてケイ素酸化物を
得た。次に、析出させたケイ素酸化物について、固体Ｎ
ＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定、酸素含有量測定、
ＢＥＴ測定を行った。固体ＮＭＲスペクトルを図２及び
図３に示す。得られたスペクトルは、−７０ｐｐｍのピ
ークと−１１０ｐｐｍのピークに明瞭に分離されたもの
であり、その時のＡ１／Ａ２比は０．６０であり、酸素
含有量は３６．２ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は３５．６ｍ
2／ｇの一般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．０）で示され、Ｘ線回
折によるピークをもたない非晶質粉末であった。なお、
緩和時間は３６００秒とした。
化ケイ素粉末を１／１モルの割合で混合した混合物を
０．１Ｔｏｒｒの減圧雰囲気下、１４００℃に加熱保持
し、酸化ケイ素蒸気を発生させた後、この酸化ケイ素蒸
気を３００℃の温度域で冷却析出させてケイ素酸化物を
得た。次に、析出させたケイ素酸化物について、固体Ｎ
ＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定、酸素含有量測定、
ＢＥＴ測定を行った。固体ＮＭＲスペクトルを図２及び
図３に示す。得られたスペクトルは、−７０ｐｐｍのピ
ークと−１１０ｐｐｍのピークに明瞭に分離されたもの
であり、その時のＡ１／Ａ２比は０．６０であり、酸素
含有量は３６．２ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は３５．６ｍ
2／ｇの一般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．０）で示され、Ｘ線回
折によるピークをもたない非晶質粉末であった。なお、
緩和時間は３６００秒とした。
【００１８】次に、上記ケイ素酸化物粉末１０ｇを窒素
中１１００℃に加熱、３時間保持して窒化ケイ素粉末を
製造した。得られた窒化ケイ素粉末については、窒素含
有量３７．６ｗｔ％の高反応率窒化ケイ素粉末であっ
た。
中１１００℃に加熱、３時間保持して窒化ケイ素粉末を
製造した。得られた窒化ケイ素粉末については、窒素含
有量３７．６ｗｔ％の高反応率窒化ケイ素粉末であっ
た。
【００１９】〔実施例２〕析出温度を４００℃とした他
は実施例１と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。
得られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図２に
併記する。スペクトルは、−７０ｐｐｍのピークと−１
１０ｐｐｍのピークに明瞭に分離されたものであり、そ
の時のＡ１／Ａ２比は０．１８であり、酸素含有量は４
５．２ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は７７．３ｍ2／ｇの一
般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．４５）で示され、Ｘ線回折ピー
クをもたない非晶質粉末であった。一方、実施例１と同
条件での窒化反応による生成物は、窒素含有量３４．７
ｗｔ％の高反応率窒化ケイ素粉末であった。
は実施例１と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。
得られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図２に
併記する。スペクトルは、−７０ｐｐｍのピークと−１
１０ｐｐｍのピークに明瞭に分離されたものであり、そ
の時のＡ１／Ａ２比は０．１８であり、酸素含有量は４
５．２ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は７７．３ｍ2／ｇの一
般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．４５）で示され、Ｘ線回折ピー
クをもたない非晶質粉末であった。一方、実施例１と同
条件での窒化反応による生成物は、窒素含有量３４．７
ｗｔ％の高反応率窒化ケイ素粉末であった。
【００２０】〔比較例１〕金属ケイ素粉末と無定形二酸
化ケイ素粉末を１／１モルの割合で混合した混合物を実
施例１と同じ窒化条件にて窒化ケイ素を製造した。混合
物の固体ＮＭＲスペクトルを図２に併記する。スペクト
ルは、−８４ｐｐｍに結晶質Ｓｉのピークと−１１０ｐ
ｐｍに無定形ＳｉＯ2のピークが見られた。なお、酸素
含有量は３６．８ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は１１２ｍ2
／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．０２）で
示されるものであった。得られた窒化生成物は、窒素含
有量が０．３ｗｔ％であり、ほとんど窒化していないも
のであった。
化ケイ素粉末を１／１モルの割合で混合した混合物を実
施例１と同じ窒化条件にて窒化ケイ素を製造した。混合
物の固体ＮＭＲスペクトルを図２に併記する。スペクト
ルは、−８４ｐｐｍに結晶質Ｓｉのピークと−１１０ｐ
ｐｍに無定形ＳｉＯ2のピークが見られた。なお、酸素
含有量は３６．８ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は１１２ｍ2
／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．０２）で
示されるものであった。得られた窒化生成物は、窒素含
有量が０．３ｗｔ％であり、ほとんど窒化していないも
のであった。
【００２１】〔比較例２〕析出温度を９００℃とした他
は実施例と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。得
られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図３に併
記する。スペクトルは、−７０〜−１００ｐｐｍに若干
のピーク及び−１１０ｐｐｍにピークが見られるもの
の、明確な分離はされていないものであった。なお、酸
素含有量は５１．５ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は１１０ｍ
2／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．８６）で
示されるものであった。一方、実施例１と同条件での窒
化反応による生成物は、窒素含有量が５．８ｗｔ％であ
り、明らかに未反応物が多い窒化生成物であった。
は実施例と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。得
られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図３に併
記する。スペクトルは、−７０〜−１００ｐｐｍに若干
のピーク及び−１１０ｐｐｍにピークが見られるもの
の、明確な分離はされていないものであった。なお、酸
素含有量は５１．５ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は１１０ｍ
2／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ＝１．８６）で
示されるものであった。一方、実施例１と同条件での窒
化反応による生成物は、窒素含有量が５．８ｗｔ％であ
り、明らかに未反応物が多い窒化生成物であった。
【００２２】〔比較例３〕析出温度を１１００℃とした
他は実施例と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。
得られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図３に
併記する。スペクトルは、−７０ｐｐｍ，−９０ｐｐｍ
及び−１１０ｐｐｍの３つに分離されたピークが見られ
た。なお、酸素含有量は４５．３ｗｔ％、ＢＥＴ比表面
積は１２．５ｍ2／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ
＝１．４５）で示されるものであった。一方、実施例１
と同条件での窒化反応による生成物は、窒素含有量が１
２．３ｗｔ％であり、未反応物が多い窒化生成物であっ
た。
他は実施例と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。
得られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図３に
併記する。スペクトルは、−７０ｐｐｍ，−９０ｐｐｍ
及び−１１０ｐｐｍの３つに分離されたピークが見られ
た。なお、酸素含有量は４５．３ｗｔ％、ＢＥＴ比表面
積は１２．５ｍ2／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ
＝１．４５）で示されるものであった。一方、実施例１
と同条件での窒化反応による生成物は、窒素含有量が１
２．３ｗｔ％であり、未反応物が多い窒化生成物であっ
た。
【００２３】〔比較例４〕析出温度を１２００℃とした
他は実施例と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。
得られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図３に
併記する。スペクトルは、−８４ｐｐｍに結晶質ピーク
及び−１１０ｐｐｍに分離されたピークが見られた。な
お、酸素含有量は３６．０ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は
２．５ｍ2／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ＝０．
９９）で示されるものであった。一方、実施例１と同条
件での窒化反応による生成物は、窒素含有量が１０．６
ｗｔ％であり、未反応物が多い窒化生成物であった。
他は実施例と同じ条件でケイ素酸化物粉末を製造した。
得られたケイ素酸化物の固体ＮＭＲスペクトルを図３に
併記する。スペクトルは、−８４ｐｐｍに結晶質ピーク
及び−１１０ｐｐｍに分離されたピークが見られた。な
お、酸素含有量は３６．０ｗｔ％、ＢＥＴ比表面積は
２．５ｍ2／ｇであり、これは一般式ＳｉＯX（Ｘ＝０．
９９）で示されるものであった。一方、実施例１と同条
件での窒化反応による生成物は、窒素含有量が１０．６
ｗｔ％であり、未反応物が多い窒化生成物であった。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、市場で要求される活性
なケイ素を含むケイ素酸化物の物性が判明し、かつその
測定方法が確立でき、今後、活性なケイ素を含むケイ素
酸化物を製造する上での指針となり得ることができる。
加えて、この活性なケイ素を含むケイ素酸化物を他の元
素との反応に用いることで効率的かつ容易にケイ素化合
物を製造することができる。
なケイ素を含むケイ素酸化物の物性が判明し、かつその
測定方法が確立でき、今後、活性なケイ素を含むケイ素
酸化物を製造する上での指針となり得ることができる。
加えて、この活性なケイ素を含むケイ素酸化物を他の元
素との反応に用いることで効率的かつ容易にケイ素化合
物を製造することができる。
【図１】本発明に係るケイ素酸化物及び比較例に係るＳ
ｉＯ2／Ｓｉ混合物の固体ＮＭＲスペクトルである。
ｉＯ2／Ｓｉ混合物の固体ＮＭＲスペクトルである。
【図２】実施例１，２、比較例１の固体ＮＭＲスペクト
ルである。
ルである。
【図３】実施例１、比較例２〜４の固体ＮＭＲスペクト
ルである。
ルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 24/08 ５１０Ｐ (72)発明者 藤岡 一俊 群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 (72)発明者 上野 進 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社群馬事業所内 (72)発明者 福田 健 東京都千代田区大手町二丁目６番１号 信 越化学工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2G001 AA01 BA18 CA01 GA01 JA12 KA01 NA07 RA03 4G072 AA24 BB05 GG01 GG03 HH01 HH14 MM01 MM02 RR13 TT05 TT30 UU30 5H029 AJ14 AL01 DJ16 HJ01 HJ02 HJ07 HJ13 5H050 AA19 CB01 FA17 FA19 FA20 HA01 HA02 HA07 HA13
Claims (6)
- 【請求項１】 十分なる緩和時間を設定して測定した固
体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定において、その
スペクトルが−７０ｐｐｍを中心としたブロードなピー
ク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心としたブロードなピ
ーク（Ａ２）の２つのピークに分離して測定され、この
面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１／Ａ２≦１．
０の範囲である一般式ＳｉＯX（但し、Ｘの範囲が０．
８〜１．９）で示される活性なケイ素を含むケイ素酸化
物。 - 【請求項２】 セラミック中酸素分析装置（不活性気流
下溶融法）による酸素分析値が３２〜５０重量％である
請求項１記載の活性なケイ素を含むケイ素酸化物。 - 【請求項３】 Ｘ線回折測定において、明瞭な回折線を
有しない請求項１又は２記載の活性なケイ素を含むケイ
素酸化物。 - 【請求項４】 ＢＥＴ比表面積が０．５〜２００ｍ2／
ｇである請求項１，２又は３記載の活性なケイ素を含む
ケイ素酸化物。 - 【請求項５】 ケイ素酸化物に対して十分なる緩和時間
を設定して固体ＮＭＲ（２９ＳｉＤＤ／ＭＡＳ）測定を
行い、そのスペクトルにおいて−７０ｐｐｍを中心とし
たブロードなピーク（Ａ１）と−１１０ｐｐｍを中心と
したブロードなピーク（Ａ２）とを有すると共に、その
面積比（Ａ１／Ａ２）の値が０．１≦Ａ１／Ａ２≦１．
０の範囲にあるケイ素酸化物を活性なケイ素を含むケイ
素酸化物として評価することを特徴とするケイ素酸化物
の評価方法。 - 【請求項６】 評価すべきケイ素酸化物が一般式ＳｉＯ
X（但し、Ｘの範囲が０．８〜１．９）で示される請求
項５記載の評価方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000027837A JP3952118B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 活性なケイ素を含むケイ素酸化物及びその評価方法 |
| US09/773,521 US6685906B2 (en) | 2000-02-04 | 2001-02-02 | Silicon oxide containing active silicon and its evaluation |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000027837A JP3952118B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 活性なケイ素を含むケイ素酸化物及びその評価方法 |
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|---|---|
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| JP3952118B2 JP3952118B2 (ja) | 2007-08-01 |
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ID=18553352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000027837A Expired - Lifetime JP3952118B2 (ja) | 2000-02-04 | 2000-02-04 | 活性なケイ素を含むケイ素酸化物及びその評価方法 |
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| JP2004063433A (ja) * | 2001-12-26 | 2004-02-26 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 導電性酸化珪素粉末、その製造方法及び該粉末を用いた非水電解質二次電池用負極材 |
| JP2007099621A (ja) * | 2007-01-19 | 2007-04-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 多孔質酸化珪素粉末の製造方法 |
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| KR101156951B1 (ko) * | 2008-10-22 | 2012-06-20 | 주식회사 엘지화학 | 올리빈 구조의 리튬 철인산화물 및 이의 분석 방법 |
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| KR20160044478A (ko) * | 2013-08-21 | 2016-04-25 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 부극 활물질, 부극 활물질 재료, 부극 전극, 리튬 이온 이차 전지, 부극 활물질의 제조 방법, 및 리튬 이온 이차 전지의 제조 방법 |
| JP2017503738A (ja) * | 2013-11-28 | 2017-02-02 | ハイドロ−ケベック | ナノスケールのフィラメント構造を有するＳｉＯｘの調製のためのプロセス及びリチウムイオンバッテリにおける陽極材料としてのその使用 |
| WO2017085908A1 (ja) * | 2015-11-18 | 2017-05-26 | 信越化学工業株式会社 | 負極活物質、混合負極活物質材料、非水電解質二次電池用負極、リチウムイオン二次電池、負極活物質の製造方法、及びリチウムイオン二次電池の製造方法 |
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| WO2023032845A1 (ja) | 2021-09-02 | 2023-03-09 | 信越化学工業株式会社 | 一酸化珪素粉末及びリチウムイオン二次電池用負極活物質 |
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| JP2004071542A (ja) * | 2002-06-14 | 2004-03-04 | Japan Storage Battery Co Ltd | 負極活物質、それを用いた負極、それを用いた非水電解質電池、ならびに負極活物質の製造方法 |
| JP4966486B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2012-07-04 | 国立大学法人電気通信大学 | 結晶質シリコン内在ＳｉＯｘ成形体の製造方法とその用途 |
| JP4809926B2 (ja) * | 2009-10-22 | 2011-11-09 | 株式会社大阪チタニウムテクノロジーズ | リチウムイオン二次電池用負極活物質 |
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| US9985286B2 (en) | 2012-11-13 | 2018-05-29 | Nec Corporation | Negative electrode active material, method for manufacturing same, and lithium secondary battery |
| GB201803983D0 (en) | 2017-09-13 | 2018-04-25 | Unifrax I Llc | Materials |
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2000
- 2000-02-04 JP JP2000027837A patent/JP3952118B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-02-02 US US09/773,521 patent/US6685906B2/en not_active Expired - Lifetime
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