JP2010525549A - ケイ素を炭素材料へ蒸着しリチウムイオン電池用アノードを形成する方法 - Google Patents

ケイ素を炭素材料へ蒸着しリチウムイオン電池用アノードを形成する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2010525549A
JP2010525549A JP2010506437A JP2010506437A JP2010525549A JP 2010525549 A JP2010525549 A JP 2010525549A JP 2010506437 A JP2010506437 A JP 2010506437A JP 2010506437 A JP2010506437 A JP 2010506437A JP 2010525549 A JP2010525549 A JP 2010525549A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon
silicon
carbon material
anode
vapor grown
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2010506437A
Other languages
English (en)
Inventor
バートン，デヴィッド・ジェイ
レイク，マックス・エル
ナズリ，マリアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Sciences Inc
Original Assignee
Applied Sciences Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Applied Sciences Inc filed Critical Applied Sciences Inc
Publication of JP2010525549A publication Critical patent/JP2010525549A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0421—Methods of deposition of the material involving vapour deposition
    • H01M4/0423—Physical vapour deposition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/22—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the deposition of inorganic material, other than metallic material
    • C23C16/24—Deposition of silicon only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0421—Methods of deposition of the material involving vapour deposition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/386—Silicon or alloys based on silicon
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621—Binders
    • H01M4/622—Binders being polymers
    • H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/027—Negative electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

本発明は、蒸気成長カーボンナノファイバーのような炭素材料の表面を改質する方法を提供するものであり、その方法では、ケイ素は化学蒸着法を用いて蒸気成長カーボンナノファイバー上に蒸着される。得られるケイ素−炭素合金は再充電可能なリチウムイオン電池のアノードとして用いうる。
【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、カーボンナノファイバー又はカーボンナノファイバーから形成される複合材のような炭素材料へケイ素を蒸着して、リチウム吸蔵／リチウム放出（lithiation/delithiation）を行うことができ、且つリチウムイオン電池のアノードとして用いることができる合金を形成する方法に関する。
リチウムイオン電池の再充電可能な電源としての使用は、該リチウムイオン電池が鉛−酸、ニッケル金属水素化物、ニッケル−カドミウム及びニッケル水素化物電池のような伝統的な水性電池に取って代わることができるので、電子機器及び電気自動車の開発のための有望な技術となる。
現在のリチウムイオン電池は、一般的に、リチウムコバルト酸化物をカソードとして、また、炭素又はグラファイトをアノードとして用いる。リチウムイオン電池におけるアノードのエネルギー密度及び出力特性を高めて、電気及び／又はハイブリッドタイプ自動車、コードレス電動工具及び電子機器の操作特性を改善する努力がなされてきた。例えば、最近の研究は、ナノカーボン材料から形成されるアノードがエネルギー貯蔵及び出力特性を共に高め得ることを示している。いくつかの単層及び多層カーボンナノチューブはＬｉＣ６を上回るインターカレーション容量を示している。
近年関心がもたれているもう一つの分野は、リチウムと合金を形成する金属又は合金の研究であり、そのような材料は炭素単独で作られた現在のカソードよりも１１倍ものエネルギーを貯蔵することが知られているためである。４２００ｍＡｈ／ｇまでの理論容量を有するケイ素はそのような材料の一つである。炭素−ケイ素合金は様々な粉砕工程及びシロキサンのグラファイトへの溶液蒸着により形成されてきた。
しかしながら、そのような炭素−ケイ素合金の使用は、該合金が充電及び放電の際にリチウムの組み込み及び放出を行うにつれて、かなりの体積変化を生じさせるので、リチウム電池に用いる場合は限られてきた。十分に充電したとき、ケイ素は約３００％体積膨張するので、体積変化の結果、ケイ素を含有する合金はばらばらになり、アノードとの電気的接触を失う。この現象は活性材料が粒状であるとき特に破壊的であり、サイクル時の容量をしばしば急速に失うことになる。
さらに、高い充電／放電速度となるように設計された電池の開発では、電池セルに熱が保持されることが明らかであり、これは電池の性能を最終的に悪化させることになる。複合材により熱伝達を容易にする高熱伝導性複合材が製造されている。例えば、米国特許第５，８３７，０８１号を参照。これは蒸気成長炭素繊維を用いて高熱伝導性複合材を製造することを教示している。アノードの製造における高熱伝導性複合材の使用は、高い充電及び放電速度にさらされる時に電池内の熱保持又は熱増大を除去するのに役立つ。
さらに最近では、炭素繊維の表面の改質は、ケイ素のような材料で被覆して高熱伝導性ネットワークを提供し、且つ、繰り返される熱サイクルに耐える能力を提供することによって実施されてきた。例えば、米国特許第６，９８８，３０４号を参照。該特許は、航空機のブレーキに使用される相変化材料含有複合材構造を形成するための蒸気成長炭素繊維の改質を教示している。リチウムイオン電池に使用するために炭素支持体又は複合材プレフォームに表面改質工程を用いることは望ましいであろう。
従って、本技術分野では、リチウムイオン電池に使用するための改良されたアノードの製造に用いることができる炭素材料を改質する方法が依然として求められている。
本発明は、耐久性のケイ素被覆又は層を炭素材料、例えば蒸気成長炭素繊維、蒸気成長カーボンナノファイバー、一般的な炭素繊維、グラファイトフレーク、グラフェン小板、カーボンナノチューブ、又はこれらの材料から形成された複合材に蒸着する方法を提供することによって上記の要求を満足させるものである。得られる合金はリチウムイオン電池のアノードとして用いることができる。
本発明の１つの側面では、ケイ素を炭素材料に蒸着して、リチウムイオン電池に用いるための合金を形成する方法を提供する。ケイ素被覆は、結晶質ケイ素、非晶質ケイ素、又はケイ素化合物、例えば炭化ケイ素及び酸化ケイ素を含みうる。
本方法は、化学蒸着法を利用して、蒸気成長炭素繊維、蒸気成長カーボンナノファイバー、ＰＡＮ又はピッチ誘導炭素繊維、グラファイトフレーク、グラフェン小板、カーボンナノチューブから選択される炭素材料を用意すること；炭素材料を約１００〜１２００℃の温度で加熱すること、及びケイ素含有前駆体ガスを炭素材料と接触させて、ガスが分解し且つ被覆を炭素材料の少なくとも表面に形成するのに十分な時間流すことを含む。
図１Ａは、本発明の態様に従って蒸着されたケイ素被覆を含むカーボンナノファイバーの電子顕微鏡画像である。 図１Ｂは、本発明の別の態様に従って蒸着されたケイ素被覆を含むカーボンナノファイバーの電子顕微鏡画像である。 図１Ｃは、ケイ素の付着に有用な傾斜ナノ構造を有するカーボンナノファイバーの透過電子顕微鏡画像である。 図２は、熱サイクル後の炭素−ケイ素アノードの容量を示すグラフである。
前駆体ガスは、シラン、シランと水素のブレンド、又はシランと不活性ガスのブレンドから選択される。
炭素材料は蒸気成長カーボンナノファイバーを含むのが好ましい。蒸気成長カーボンナノファイバーは化学蒸着法で用いる前に、７００℃より高い温度で加熱処理されることが好ましい。
得られるアノードの導電率を高め且つ追加的な容量をもたらすために、炭素又はグラファイト添加剤を蒸着プロセスの前に炭素材料に加えてもよい。そのような添加剤は、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、剥脱グラファイトフレーク、グラファイト小板、グラフェン粒子、カーボンブラック、及びメソカーボンマイクロビーズから選択することができる。
得られるアノードに熱伝導性及び機械的強化をもたらすために、導電性添加剤を炭素材料に加えてもよい。好ましい添加剤は直径約５００ｎｍ〜１０マイクロメートルの巨視的蒸気成長炭素繊維である。
炭素材料は、金属炭化物、炭化ケイ素又は酸化ケイ素から選択される炭化物材料又はケイ素化合物をさらに含んでいてもよい。
炭素材料は、添加剤と共に、ケイ素蒸着の前に複合材又はプレフォームの形に製造されるのが好ましい。
得られるケイ素被覆は、結晶質ケイ素、非晶質ケイ素、又はケイ素化合物、例えば炭化ケイ素又は酸化ケイ素を含みうる。ケイ素は炭素支持体に約０．００１〜１００ミクロン、より好ましくは約２〜１００ｎｍ、最も好ましくは約１０〜３０ｎｍの厚さで被覆される。
本方法はさらに、結合剤をケイ素で被覆された炭素ナノ材料へ加えることによってアノードを形成することを含む。結合剤は、ポリビニリデンジフルオリド、ＥＰＤＭ及びポリスチレンから選択されることが好ましい。
得られるアノードの導電率は０．０１〜０．５オーム／ｃｍであり、熱伝導率は少なくとも５０Ｗ／ｍ−Ｋ乃至〜１０００Ｗ／ｍ−Ｋまでである。アノードの非可逆的容量は総容量の約５％未満乃至４０％であり、可逆的容量は少なくとも３５０ミリアンペア時／ｇ（ｍＡＨ／ｇ）である。
本発明の方法から製造されるアノードは多くの用途に用いられるリチウムイオン電池に組み込みうる。例えば、本発明のアノードを含むリチウムイオン電池はハイブリッド自動車及び電気自動車の走行距離をより実用的な１５０マイルまで延長することができる。
本発明の別の態様では、リチウム吸蔵（lithiated）炭素−ケイ素合金が提供され、該合金は、蒸気成長炭素繊維、蒸気成長カーボンナノファイバー、ＰＡＮ又はピッチ誘導炭素繊維、グラファイトフレーク、グラフェン小板、カーボンナノチューブから選択される炭素材料を用意すること；炭素材料を約１００〜１２００℃の温度で加熱すること；ケイ素含有前駆体ガスを炭素材料と接触させて、ガスが分解しそして被覆が炭素材料の少なくとも表面に形成するのに十分な時間流すこと；そしてリチウムを炭素−ケイ素合金上で蒸発させることによって形成される。
従って、本発明の特徴は、ケイ素をカーボンナノファイバーのような炭素材料の表面に蒸着させる方法、及びそのような改質ナノファイバーから製造されたアノードを提供することである。本発明の他の特徴及び利点は以下の記載、添付図面及び請求の範囲から明らかであろう。
我々は、ケイ素の蒸気成長カーボンナノファイバーのような炭素材料への蒸着により、カーボンナノファイバーが挿入ホストとして、並びにケイ素のための高表面積支持体として機能することが可能となり、炭素及びケイ素を電気的に接続し、そして得られた合金をアノードとして用いるときには、リチウム吸蔵−リチウム放出プロセスから生じる体積変化に順応することを見出した。
ケイ素合金材料は、合金材料と炭素で構成される中間相領域を経て炭素ナノ材料へ結合される。「中間相」とは、純粋な炭素と純粋なケイ素との間の転移領域を意味し、これはこれら２つの相の間の接着を強める。１つの態様では、中間相は炭化ケイ素のようなケイ素−炭素化合物を含む。
得られるケイ素−炭素合金は、リチウムイオン電池においてアノードとして使用された場合に、高エネルギー容量及び高い出力特性を示す。得られるアノードは１０００ｍＡｈ／ｇまでのエネルギー容量の著しい増加又は１００を越えるより高い充電―放電サイクルを提供する。そのようなアノードを用いるとサイクル時の非可逆的容量損失が低くなる。
理論によって束縛されることは望まないが、高サイクル数で容量の保持に成功することは、ケイ素被覆が破損せず及び／又はカーボンナノファイバーへの接着が失われないことを示すものと考えられる。このことはさらに、Ｃ／２の割合（２時間の割合での電池の充電又は放電）で２０サイクルを越える場合の半電池構造における容量保持において９９．４％を越える効率を得た事実によって示される。
本発明の方法はまた、グラファイト材料単独使用で観察される以上の可逆的、全充電容量の増加を結果的にもたらす。ケイ素合金成分の存在は、裸のカーボンナノファイバーの使用に伴う非可逆的容量を減少させることによって早期リチウム吸蔵を促進する。「早期リチウム吸蔵」とは、単極構造において炭素材料がＬｉで充電され、そして不活性雰囲気条件下に移されて最終リチウム−イオン電池に組み込まれるプロセスを意味する。このプロセスは、電池サイクルに関与しない、しっかり結合したＬｉの表面層（固体電解質界面（ＳＥＩ）層）をすでに適所に有する電極を作り出し、アノードの非可逆的容量を補う過剰のＬｉを必要としない。
本発明の方法で用いられるケイ素は、様々な気相ケイ素含有化合物、例えば、（以下のものに限定されないが、）メチルトリクロロシラン及びＳｉＨ４から生じさせることができる。好ましい前駆体ガスは、シラン、シランと水素のブレンド、又はシランと不活性ガス、例えばヘリウム、窒素もしくはアルゴンのブレンドである。ケイ素蒸着は、蒸着されたケイ素の割合及び性質を調節するために、大気圧、減圧、又は大気圧よりも高い圧力で行うことができる。得られるケイ素被覆は、結晶質ケイ素、非晶質ケイ素又はケイ素化合物、例えば炭化ケイ素もしくは酸化ケイ素を含みうる。非晶質ケイ素のナノスケール粒子は炭素対ＳｉＣ又はＳｉＯｘの傾斜的界面に組み込まれ、それによってそれらが繊維表面に機械的に結合されるように、ナノスケール領域で蒸着されると考えられるので、非晶質ケイ素が好ましい。さらに、そのような粒子は、電池セルの充電／放電サイクルにかけると、膨張及び収縮の際に炭素／Ｓｉ化合物層界面で引き起こされる歪みによってケイ素粒子が繊維表面から分離しないぐらいに十分小さい。そのような傾斜的界面は、含有物及び小さい粒子の捕捉を可能にし、より耐久性の被覆又は層を結果として生じる。ケイ素は炭素支持体上に、約０．００１〜１００ミクロン、より好ましくは約１０〜２００ｎｍ、最も好ましくは約１０〜３０ｎｍの厚さで被覆される。被覆の性質は、ケイ素の非接続孤立部分から連続被覆まで変化させることができることは理解されるはずである。小さすぎるケイ素はアノード容量を十分に高めることがない一方、ケイ素の厚い層は充電／放電サイクルによって引き起こされる膨張及び収縮に対する歪み限度を越え、電池サイクルの間に脆くなり、耐久性を欠く。
図１Ａは、本発明によるケイ素被覆を含むカーボンナノファイバーの電子顕微鏡画像である。図１Ａでは、ケイ素は、ケイ素がナノファイバー表面に小さい孤立部分又はノジュールとして蒸着されるように少ない配合量で蒸着された。図１Ｂに示すようなより多い配合量では、ケイ素は、高出力特性用高速リチウム吸蔵／リチウム放出のための高表面積被覆を生じるように蒸着される。
図１Ｃは、コアにおけるグラファイト構造の炭素（Ｄ）からケイ素化合物（Ｃ）及び（Ｂ）のブレンドへ及び表面における非晶質ケイ素の層（Ａ）へ転移する傾斜的界面の特徴を示す透過電子顕微鏡画像である。（ＥＤＳ分析は、Ａ：ケイ素；Ｂ：炭化ケイ素；Ｃ：少量のケイ素を含む炭素；及びＤ：炭素の存在を示した）。我々は、ケイ素被覆のこの傾斜的界面が１００を越える充電／放電サイクル後のアノード充電容量の保持に寄与しており、すなわち、フェイディングがほとんど又は全く生じないと考える。これは、高充電／放電サイクルを実行不可能にするほど高くなり得る充電容量のフェィディングが生じる従来のケイ素被覆法とは対照的である。
本発明で用いるのに好ましいナノファイバーは、グラファイトの性質を有する長いフィラメントよりなる蒸気成長カーボンナノファイバーである。好適なナノファイバーには、アプライド・サイエンシーズ社及びピログラフ・プロダクツ社から商業的に入手しうるＰｙｒｏｇｒａｆ（登録商標）ＩＩＩが含まれる。好ましいカーボンナノファイバーは、カーボンナノファイバーの触媒相と呼ばれ、そしてナノファイバー表面にターボストラティックな又は不規則な炭素を本質的に有していないグラファイト中空管より本質的になる。この種のナノファイバーは、非常に高導電性であり、そして高い表面積及び表面エネルギーを有するので好ましい。カーボンナノファイバーの長さは、十分にからみ合った且つ耐久性のアノードをもたらすために、約１〜約５００マイクロメートルであるのが好ましい。
あるいは、蒸気成長炭素繊維、蒸気成長カーボンナノファイバー及びグラフェン小板よりなるグラファイト複合材も用いることができる。
蒸気成長カーボンナノファイバーは、鉄を除去するために使用前に熱処理することが好ましい。熱処理は不活性雰囲気中で、好ましくは７００℃より上の温度、より好ましくは約１５００〜３０００℃で行う。
炭素及びグラファイト添加剤はＣＶＤケイ素被覆段階の前に炭素材料へ加えて、得られるアノードの導電性及び容量を高めてもよい。そのような添加剤は、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、剥脱グラファイトフレーク、グラファイト小板、グラフェン粒子、カーボンブラック、及びメソカーボンマイクロビーズから選択しうる。添加剤は乾燥粉末として又はスラリーを形成する溶媒と共に組み入れることによって加えてもよい。そのような添加剤は、固体を液体溶液に組み込む一般的な技術（例えば遊星型ミキサー及び羽根車型ミキサー）によって加えることができる。
伝導性添加剤をＣＶＤ被覆段階の前に炭素材料へ加えて、得られるアノードを熱伝導性にし、かつ機械的に補強してもよい。伝導性添加剤は、乾燥粉末としてブレンドすることによって又はスラリーを形成する溶媒と共に組み入れることによって加えてもよい。好ましい添加剤は、直径約５００ｎｍ〜１０マイクロメートルの巨視的蒸気成長炭素繊維である。そのような蒸気成長炭素繊維は高度にグラファイト化され、約１〜９０重量％、より好ましくは１０〜３０重量％の選択された割合で添加すると、望ましい補強及び熱伝導性をもたらしうる。
炭素ナノ材料は、金属炭化物、炭化ケイ素又は酸化ケイ素から選択される炭化物材料又はケイ素化合物をさらに含んでいてもよい。そのような添加剤はケイ素化学蒸着段階の前に、遊星混合及び羽根車混合のような一般的な技術によって組み込まれる。そのような炭化物材料の添加は、炭素ナノ材料の中に含まれる及び表面にあるナノスケールケイ素粒子の蒸着で、下地となるグラファイト成分（例えば、蒸気成長カーボンナノファイバー）との強力な界面をつくりだし、従って、ケイ素被覆の耐久性を改善する。
炭素材料は、上記のいずれかの添加剤と共に、化学蒸着プロセスの前に低密度複合材又はプレフォームの形に製造されるのが好ましい。「複合材」又は「プレフォーム」とは、炭素材料が、カーボンナノファイバー・ペーパーの使用を除く形態で提供されることを意味する。ケイ素が繊維に均一に蒸着されるように使用される炭素材料形の厚さは約２５０マイクロメートル未満であるのが好ましい。炭素材料がプレフォームの形である場合、プレフォームはエーロゲル、フォーム又は複合材構造物から製造しうる。繊維状炭素及びグラファイト材料が複合材として形成されるならば、ケイ素のプレフォーム全体への均一な蒸着を可能にするために、化学結合剤又はマトリックス含有量は極めて少なく、全複合材の２０重量％未満である。
蒸気成長カーボンナノファイバーを炭素材料として用いる場合、そのようなナノファイバーは成長した状態のままからプレフォームに組み込むことが好ましく、このことは、必要な高温アニ−リング処理の数を減少させ、繊維が「未処理の」非グラファイト化状態の間にある間にプレフォームの製造を可能にし、取り扱いを通じての繊維の損失をより少なくする。あるいは、炭素材料はプレフォームの製造前に熱処理してもよく、その結果、さらなる熱処理は必要とされない。これは、複合材プレフォームの製造に用いられる熱処理を生き延びないであろうエラストマー結合剤又は他の結合剤の複合材プレフォーム製造への使用を可能にする。
硬質プレフォームは、複合材プレフォームの適所に繊維を保持する化学結合剤を用いて製造することができる。あるいは、さらなる熱処理が必要でないならば、エラストマー結合剤を用いて柔軟性を付与してもよく、あるいは重合フルフリルアルコールのようなグラファイト化可能な結合剤をカーボンナノファイバー蒸着に適した溶媒として用いてもよい。例えば、蒸気成長カーボンナノファイバーの適切な長さは、圧縮モールドに基づいて望ましい繊維レイアップに手で延してもよい。次に、配列された繊維の薄い層は、結合剤が染み込んだ状態で、モールドに置かれる。成形は、特定の時間−温度−圧力サイクルについてプログラムされる。プレフォームの繊維体積は、成形停止装置を用いて所定体積に圧縮することによって調節される。成形後、得られたパネルは切り揃えられ、測定され、そして計量される。圧縮及び熱処理の後、パネルはさらなる処理のための試料サイズに機械にかけられる。次に、パネルの炭化が、パネルをグラファイトプレートの間でフレイミングし、そしてパネルを精製アルゴン雰囲気中で１０００℃（１８３２°Ｆ）にてゆっくり加熱することによって行われる。このプロセスは一般的には３〜４日間かけて行われる。
主にカーボンナノファイバーを含むプレフォームを形成する別の方法では、カーボンナノファイバーは（添加剤と共に）、音波処理及び他のせん断／高エネルギー法を利用して懸濁液を混合及び分散することによって溶液に組み込まれる。分散後、炭素材料懸濁液は真空濾過システムに注がれる。プレフォームはシステム内で乾燥され、次いで、集められる。プレフォームが結合剤と共に製造される場合、硬化又は圧縮成形のような追加的処理が必要であるかもしれない。
ナノファイバーのような炭素材料をケイ素で被覆するＣＶＤ法では、ナノファイバー（繊維の形又はプレフォームの形）は、添加剤と共に、少なくとも１つのガス送入口及び１つのガス送出口を含む容器へ入れられる。容器は、次に加熱チャンバーへ挿入され、不活性雰囲気中又は真空下、約１００〜約１２００℃で加熱される。シランガス又はシランガスと水素のブレンド又はシランガスと不活性ガス、例えば窒素又はアルゴンとのブレンドが、次に炭素材料上に及びこれを通して約１５秒〜約６０分間送られ、その結果、シランガスが分解し、ナノ材料の少なくとも外面上にシリコン系の被覆を残す。繊維又はプレフォーム上の被覆の蒸着割合及び性質を調節するために、蒸着は大気圧、減圧又は加圧下で行われる。次に、シランガスは容器から窒素又はアルゴンのような不活性ガスでパージされ、冷却される。
蒸着温度が使用ガス源により変わることは理解されるはずである。例えば、シランが用いられるとき、約４１０℃又はそれ以上の蒸着温度を用いるとシランガスの水素及びケイ素成分への分解が可能となる。短時間で結晶質ケイ素及び炭化ケイ素が形成される温度付近の温度範囲での操作は、繊維表面で非晶質ケイ素へ転移するそのようなケイ素化合物被覆の形成を可能にするであろう。
炭素ナノ材料を被覆する別の方法では、粉末状の自由流動性の炭素ナノ材料が流動床へ入れられ、窒素中で流動化され、約１００〜１２００℃で加熱される。シランガス又はそのブレンドが不活性ガスの補助により又は補助なしで流動床へ通される。流動床は次にシランを除去するために窒素でパージされ、炭素ナノ材料は熱いまま、あるいは流動床が室温に冷却した後、流動床から取り出される。
さらに別の方法では、炭素ナノ材料は、結合剤と共にチョップト炭素繊維のベールを含んでいてもよいプレフォームとして提供される。プレフォームは、約１００〜１２００℃のシランの連続流を含むボックス又はベルト炉中の加熱チャンバーへ通される。炭素ナノ材料プレフォームはシラン流と約１０秒〜約６０分の時間接触し続けて望ましい被覆を実現する。
ケイ素を蒸着するための別の好適な方法は米国特許第６，９８８，３０４号（参照により本明細書中に援用されるものとする）に記載されている。多孔質ナノファイバー複合材の内面は薬剤蒸気侵入によって被覆しうる。水素は液体メチルトリクロロシラン（ＭＴＳ）に通されて気泡となり被覆前駆体を形成し、該前駆体は気化し、そして９００〜１１００℃に加熱された被覆チャンバーへ移される。被覆される複合材は、被覆の蒸着割合を最大にするために、前駆体入り口から離れた位置で且つ被覆炉に一定の配向に並ぶように配置される。ＭＴＳは複合材の内面で熱分解されて、液相変化材料（ＰＣＭ）を湿らせ且つ引きつけるのに十分な表面エネルギーを有するケイ素系被覆を生成させる。被覆炉内部の温度及び圧力、全体ガス流量及び水素対ＭＴＳの比率を調整して被覆の組成を調節する。被覆の組成は被覆の性質、例えば、熱膨張係数（ＣＴＥ）、密度、強度、表面エネルギー、熱伝導率、熱容量及び他の性質に最終的に影響を及ぼす。被覆の唯一の機能は、繊維の表面エネルギーを高めることであるので、ボイド容量を最大にし、繊維とＰＣＭとの間の熱抵抗を減少させ、そして重量を減少させるために、被覆の体積を最小限にすべきである。被覆の厚さは１〜１０００ｎｍでもよいが、被覆の厚さは約１０〜２５０ｎｍであることが好ましい。
リチウム吸蔵炭素−ケイ素合金の形成法では、炭素−ケイ素合金は上記の方法を用いて形成され、リチウムはその後、炭素−ケイ素合金上で蒸発させる。様々な蒸発技術、例えば、電子銃蒸発又はスパッターリング技術が用いられる。例えば、ＬｉｘＳｉ合金は炭素−ケイ素合金上でスパッターすると、リチウム吸蔵ケイ素をカーボンナノファイバー上に蒸着することができる。これはより好ましい技術である。
アノードは、ケイ素で被覆されたナノファイバーから多くの方法によって形成することができる。１つの方法では、アノードは、結合剤をケイ素で被覆された炭素ナノ材料へ加えることによって形成される。好適な結合剤には、フッ素化ポリマー、例えばポリビニリデンジフルオリド（ＰＶｄＦ）、非フッ素化結合剤、例えば、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）及びポリスチレンが含まれる。好ましい方法では、ポリマー結合剤はポリビニリデンジフルオリドを含み、有機溶媒に５重量％濃度で溶解される。次に、Ｃ−Ｓｉ複合材繊維が結合剤及び導電性炭素粒子と混合される。ナノサイズのケイ素で被覆された炭素繊維は次に、有機溶媒中のＰＶｄＦのような予め溶解されたエラストマー結合剤と混合されてインクタイプのスラリーを形成する。混合は、Ｃ−Ｓｉ複合材及び予め溶解されたエラストマー結合剤を、セラミックボールを含むセラミックジャーに入れ、約１０〜６０分間回転させる粉砕プロセスによって行われることが好ましい。
他の混合技術を用いて、例えば、それぞれ約６０〜９０重量％Ｃ−Ｓｉ複合材、約２〜１０重量％結合剤；及び約５〜２０重量％導電性炭素の割合でインクタイプスラリーを製造することができる。混合物は次に、約５〜１０分間粉砕すると均質なスラリーが形成される。スラリーペーストは次に、ブレード技術を用いて銅箔のような銅基板に被覆される。配合は５〜５０ｍｇ／ｃｍ２で調節しうる。被覆試料は真空下、約１００℃で約２〜４時間乾燥される。次に、電極が被覆箔からカットされ、金属リチウム電極に対してボト
ムセルに置かれる。電解液（１Ｍ ＬｉＰＦ６塩を含有するエチレンカーボネート：ジメチルカーボネート５０：５０）に浸された多孔質ポリプロピレン−ポリエチレンセパレーターは、Ｃ−Ｓｉ電極を分離してＬｉ電極を形成し且つリチウムイオン伝導のための電解液として作用するために用いられる。
アノードを形成する別の方法では、Ｃ−Ｓｉ複合材は薄いプレフォームの形であり、そして電流コレクター（すなわち、厚さが１０〜１５ミクロンの銅箔のような金属箔。電流コレクターは電池からの電流を運ぶプレートとして、又セルの中の活性材料を保持する支持体としても働く）を使用することなくアノードとして用いられる。電極はプレフォームからカットされ、ボトムセルにリチウム電極に対して置かれ、次いで、セルは上記のようにして作製される。
得られるアノード材料は、電池セルからの熱の除去を促進する高い熱伝導率を示し、それによって急速な充電／放電サイクルの際の過熱リスクを減少させる。アノードの熱伝導率は、カーボンナノファイバー、蒸気成長炭素繊維及び他のグラファイト強化材の選択及びそれぞれの配合量により、２５〜１０００ｗ／ｍ−Ｋ、好ましくは１０００ｗ／ｍ−Ｋを越える。
図２では、電気化学的充電−放電サイクル後の炭素−ケイ素アノードの容量を示す。電気化学的充電−放電サイクルは一定の電流の下で行われる。金属リチウム箔に対してＣ−Ｓｉ複合材電極を含むセルは、ジメチルカーボネート−エチレンカーボネート（５０：５０）中に１ＭのＬｉＰＦ６を含む多孔質セパレーターによって２つの電極を分離し、そしてコインセルに置くことによって組み立てられる。Ｃ−Ｓｉ複合材へのリチウム挿入は、固定電流を適用してカウンター電極からリチウムを溶解し、そしてそれをＣ−Ｓｉ電極に蒸着することによって行われる。セルの電圧が５ｍＶに達したとき、電流信号は、Ｃ−Ｓｉ電極から蒸着リチウムを引き出し、リチウムをＬｉカウンター電極へ再蒸着するよう切り換えられる。このプロセスを繰り返してサイクル結果を得る。結果は、電極上のＣ−Ｓｉ複合材の重量で割った各半サイクルの際に集積された時間（時）を掛けた電流（ｍＡ）で示す。
詳細に、好ましい態様を参照して本発明を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更が可能なことは明らかである。

Claims (22)

  1. ケイ素を炭素材料へ蒸着してリチウムイオン電池に使用するための合金を形成する方法であって、
    蒸気成長炭素繊維、蒸気成長カーボンナノファイバー、ＰＡＮ又はピッチ誘導炭素繊維、グラファイトフレーク、グラフェン小板、カーボンナノチューブから選択される炭素材料を用意すること；
    炭素材料を約１００〜１２００℃の温度で加熱すること；
    ケイ素含有前駆体ガスを炭素材料と接触させて、ガスが分解し且つ被覆を炭素材料の少なくとも表面に形成するのに十分な時間流すこと
    を含む方法。
  2. 前駆体ガスは、シラン、シランと水素のブレンド、又はシランと不活性ガスのブレンドを含む、請求項１に記載の方法。
  3. 炭素材料が蒸気成長カーボンナノファイバーを含む、請求項１に記載の方法。
  4. 蒸気成長カーボンナノファイバーが７００℃より上の温度で加熱処理されている、請求項３に記載の方法。
  5. ケイ素被覆が結晶質ケイ素、非晶質ケイ素又はケイ素化合物を含む、請求項１に記載の方法。
  6. 炭素材料が、金属炭化物、炭化ケイ素及び酸化ケイ素から選択される炭化物材料をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  7. 炭素材料が、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、剥脱グラファイトフレーク、グラファイト小板、グラフェン粒子、カーボンブラック、及びメソカーボンマイクロビーズから選択される炭素又はグラファイト添加剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  8. 炭素材料が、直径約５００ｎｍ〜１０マイクロメートルの巨視的蒸気成長カーボンナノファイバーを含む導電性添加剤をさらに含む、請求項１に記載の方法。
  9. 炭素材料の長さが約１〜約５００マイクロメートルである、請求項１に記載の方法。
  10. 炭素材料が低密度複合材又はプレフォームの形である、請求項１に記載の方法。
  11. ケイ素が、炭素材料上に約０．００１〜１００ミクロンの厚さで被覆される、請求項１に記載の方法。
  12. ケイ素が、炭素材料上に約２〜１００ｎｍの厚さで被覆される、請求項１に記載の方法。
  13. ケイ素で被覆された炭素材料が傾斜的界面を有する、請求項１に記載の方法。
  14. 結合剤をケイ素で被覆された炭素材料へ加えることによってアノードを形成することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  15. 結合剤が、ポリビニリデンジフルオリド、ＥＰＤＭ及びポリスチレンから選択される、請求項１４に記載の方法。
  16. リチウムイオン電池に用いるための請求項１４に記載の方法によって形成されたアノード。
  17. 約０．０１〜約０．５オーム／ｃｍの導電率を有する、請求項１６に記載のアノード。
  18. 総容量の５〜４０％の非可逆的容量を有する、請求項１６に記載のアノード。
  19. 少なくとも３５０ｍＡＨ／ｇの可逆的容量を有する、請求項１６に記載のアノード。
  20. 少なくとも１０００ｍＡＨ／ｇの可逆的容量を有する、請求項１６に記載のアノード。
  21. 少なくとも５０ｗ／ｍ−Ｋ乃至１０００ｗ／ｍ−Ｋまでの熱伝導率を有する、請求項１６に記載のアノード。
  22. 蒸気成長炭素繊維、蒸気成長カーボンナノファイバー、ＰＡＮ又はピッチ誘導炭素繊維、グラファイトフレーク、グラフェン小板、及びカーボンナノチューブから選択される炭素材料を用意すること；
    炭素材料を約１００〜１２００℃の温度で加熱すること；
    ケイ素含有前駆体ガスを炭素材料と接触させて、前記ガスが分解し且つ被覆を炭素材料の少なくとも表面に形成するのに十分な時間流すこと；そして
    リチウムをケイ素で被覆された炭素材料上で蒸発させること
    によって形成されるリチウム吸蔵炭素−ケイ素合金。
JP2010506437A 2007-04-23 2008-04-23 ケイ素を炭素材料へ蒸着しリチウムイオン電池用アノードを形成する方法 Pending JP2010525549A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91332107P 2007-04-23 2007-04-23
US12/107,254 US8828481B2 (en) 2007-04-23 2008-04-22 Method of depositing silicon on carbon materials and forming an anode for use in lithium ion batteries
PCT/US2008/061197 WO2009009206A2 (en) 2007-04-23 2008-04-23 Method of depositing silicon on carbon materials and forming an anode for use in lithium ion batteries

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010525549A true JP2010525549A (ja) 2010-07-22

Family

ID=39872537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010506437A Pending JP2010525549A (ja) 2007-04-23 2008-04-23 ケイ素を炭素材料へ蒸着しリチウムイオン電池用アノードを形成する方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8828481B2 (ja)
EP (1) EP2162564A2 (ja)
JP (1) JP2010525549A (ja)
WO (1) WO2009009206A2 (ja)

Cited By (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009035472A (ja) * 2007-07-11 2009-02-19 Nissei Plastics Ind Co カーボンナノ複合材料及びその製造方法
JP2011503804A (ja) * 2007-11-05 2011-01-27 ナノテク インスツルメンツ インク ナノグラフェンプレートレットを主体とするリチウムイオン電池用複合負極化合物
JP2011514631A (ja) * 2008-02-25 2011-05-06 アンソニー ロジェスキー ロナルド 高容量電極
JP2012119079A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Hiramatsu Sangyo Kk 負極活物質、負極製造方法、負極、及び二次電池
JP2012528463A (ja) * 2009-05-27 2012-11-12 アンプリウス、インコーポレイテッド 電池用電極に利用されるコアシェル型の高容量のナノワイヤ
JP2013506264A (ja) * 2009-09-29 2013-02-21 ジョージア テック リサーチ コーポレイション 電極、リチウムイオン電池ならびにこれらを作製する方法および使用する方法
JP2013229347A (ja) * 2007-11-12 2013-11-07 Shin Etsu Chem Co Ltd 非水電解質二次電池負極材の活物質用多結晶珪素粒子の製造方法
JP2013544019A (ja) * 2010-11-26 2013-12-09 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ナノ繊維を含む、リチウムイオン電池用のアノード材料
CN103746119A (zh) * 2014-01-05 2014-04-23 孟红琳 一种石墨烯包覆的炭微球锂离子电池负极材料的制备方法
JP2014084272A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Applied Materials Inc 銅基板上のカーボンナノチューブ成長
JP2014114205A (ja) * 2012-11-14 2014-06-26 Toshiba Corp 炭素材料とその製造方法およびそれを用いた電気化学セルと減酸素装置と冷蔵庫
JP2014177389A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 National Institute For Materials Science リチウム電池用電極活物質
JP2014191936A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Nec Corp 非水電解質二次電池用負極およびこれを用いた非水電解質二次電池
WO2015029128A1 (ja) * 2013-08-27 2015-03-05 株式会社日立製作所 負極活物質並びにこれを用いた負極合剤、負極及びリチウムイオン二次電池
JP2015510244A (ja) * 2012-02-09 2015-04-02 オヴォニック バッテリー カンパニー インコーポレイテッド リチウム電池用安定化アノード及びその製造方法
KR101519947B1 (ko) * 2013-04-12 2015-05-14 한국에너지기술연구원 다층 실리콘화합물이 코팅된 탄소 복합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연료전지용 전극촉매
KR20150058143A (ko) * 2012-07-03 2015-05-28 카탈리스트 파워 테크놀로지스, 인크. 지지 필라멘트를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 장치
JP2015128075A (ja) * 2009-02-16 2015-07-09 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． １４族金属ナノチューブを含むアノード、それを採用したリチウム電池、及びその製造方法
JP2015138633A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 三菱マテリアル株式会社 負極用導電助剤、合材電極及びリチウムイオン二次電池
US9142864B2 (en) 2010-11-15 2015-09-22 Amprius, Inc. Electrolytes for rechargeable batteries
US9231243B2 (en) 2009-05-27 2016-01-05 Amprius, Inc. Interconnected hollow nanostructures containing high capacity active materials for use in rechargeable batteries
US9349544B2 (en) 2009-02-25 2016-05-24 Ronald A Rojeski Hybrid energy storage devices including support filaments
US9362549B2 (en) 2011-12-21 2016-06-07 Cpt Ip Holdings, Llc Lithium-ion battery anode including core-shell heterostructure of silicon coated vertically aligned carbon nanofibers
KR20160089858A (ko) * 2015-01-20 2016-07-28 썬쩐 비티아르 뉴 에너지 머티어리얼스 아이엔씨이 리튬 이온 전지용 나노 실리콘 복합 음극 활성 재료의 제조 방법 및 리튬 이온 전지
US9412998B2 (en) 2009-02-25 2016-08-09 Ronald A. Rojeski Energy storage devices
US9431181B2 (en) 2009-02-25 2016-08-30 Catalyst Power Technologies Energy storage devices including silicon and graphite
JP2017031486A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード ケイ素合金／炭素複合体およびその製造方法
US9705136B2 (en) 2008-02-25 2017-07-11 Traverse Technologies Corp. High capacity energy storage
JP2017529672A (ja) * 2014-09-29 2017-10-05 エー１２３ システムズ エルエルシーＡ１２３ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＬＬＣ Ｐｖｄｆバインダを含むプレリチウム化されたシリコンアノード
US9917300B2 (en) 2009-02-25 2018-03-13 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage devices including surface effect dominant sites
US9923201B2 (en) 2014-05-12 2018-03-20 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
US9941709B2 (en) 2009-02-25 2018-04-10 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage device charging
US9966197B2 (en) 2009-02-25 2018-05-08 Cf Traverse Llc Energy storage devices including support filaments
US9979017B2 (en) 2009-02-25 2018-05-22 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US9985279B2 (en) 2014-02-10 2018-05-29 Industry-Academia Cooperation Group Of Sejong Univ Silicon oxide-carbon composite, method of manufacturing the composite, and energy storage device having the composite
US10056602B2 (en) 2009-02-25 2018-08-21 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage device production
US10090512B2 (en) 2009-05-07 2018-10-02 Amprius, Inc. Electrode including nanostructures for rechargeable cells
US10193142B2 (en) 2008-02-25 2019-01-29 Cf Traverse Llc Lithium-ion battery anode including preloaded lithium
JP2020507195A (ja) * 2016-11-15 2020-03-05 ナノコンプ テクノロジーズ，インク． Ｃｎｔパルプのネットワークにより画定された構造物を製造するための系および方法
KR20200024942A (ko) * 2012-02-27 2020-03-09 로날드 앤쏘니 로제스키 하이브리드 에너지 저장 장치
US10665858B2 (en) 2009-02-25 2020-05-26 Cf Traverse Llc Energy storage devices
JP2020087627A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 トヨタ自動車株式会社 全固体電池用負極活物質複合体
US11075378B2 (en) 2008-02-25 2021-07-27 Cf Traverse Llc Energy storage devices including stabilized silicon
US11233234B2 (en) 2008-02-25 2022-01-25 Cf Traverse Llc Energy storage devices
WO2023286579A1 (ja) * 2021-07-13 2023-01-19 株式会社村田製作所 二次電池用負極および二次電池
US12002958B2 (en) 2020-05-28 2024-06-04 Resonac Corporation Composite particles, negative electrode active material, and lithium-ion secondary battery
US12148919B2 (en) 2020-05-28 2024-11-19 Group14 Technologies, Inc. Composite carbon particles and use thereof
US12176526B2 (en) 2019-02-22 2024-12-24 Amprius Technologies, Inc. Compositionally modified silicon coatings for use in a lithium ion battery anode
JP2025041698A (ja) * 2020-10-23 2025-03-26 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト ケイ素含有複合粒子の製造方法
US12494479B2 (en) 2020-05-28 2025-12-09 Group14 Technologies, Inc. Composite particles, negative electrode material, and lithium-ion secondary battery
WO2026005036A1 (ja) * 2024-06-28 2026-01-02 株式会社クラレ 電極活物質層、前記電極活物質層を含む電極、および前記電極活物質層の製造方法

Families Citing this family (145)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2850951A1 (en) 2005-07-28 2007-01-28 Nanocomp Technologies, Inc. Systems and methods for formation and harvesting of nanofibrous materials
JP4427034B2 (ja) 2006-04-28 2010-03-03 日信工業株式会社 炭素繊維複合材料
JP4231916B2 (ja) * 2006-04-28 2009-03-04 日信工業株式会社 炭素繊維複合樹脂材料の製造方法
CN101808819A (zh) * 2007-09-07 2010-08-18 无机专家公司 作为用于锂二次电池的阳极材料的硅改性纳米纤维纸
US8119288B2 (en) * 2007-11-05 2012-02-21 Nanotek Instruments, Inc. Hybrid anode compositions for lithium ion batteries
US9564629B2 (en) * 2008-01-02 2017-02-07 Nanotek Instruments, Inc. Hybrid nano-filament anode compositions for lithium ion batteries
US20090186276A1 (en) * 2008-01-18 2009-07-23 Aruna Zhamu Hybrid nano-filament cathode compositions for lithium metal or lithium ion batteries
US8481214B2 (en) * 2008-02-25 2013-07-09 Catalyst Power Technologies Electrodes including support filament with collar stop
AU2009244152A1 (en) 2008-05-07 2009-11-12 Nanocomp Technologies, Inc. Nanostructure-based heating devices and method of use
US20120315539A1 (en) * 2008-05-07 2012-12-13 Nanocomp Technologies, Inc. Nanostructure composite batteries and methods of making same from nanostructure composite sheets
US20130189565A1 (en) * 2008-05-07 2013-07-25 Nanocomp Technologies, Inc. Batteries Having Nanostructured Composite Cathode
US8936874B2 (en) * 2008-06-04 2015-01-20 Nanotek Instruments, Inc. Conductive nanocomposite-based electrodes for lithium batteries
KR20110040900A (ko) * 2008-07-10 2011-04-20 닛신 고오교오 가부시키가이샤 카본 나노 파이버 및 그 제조 방법 및 탄소섬유 복합 재료
KR101558535B1 (ko) * 2008-12-02 2015-10-07 삼성전자주식회사 음극 활물질, 이를 포함하는 음극, 음극의 제조 방법 및 리튬 전지
ES2957854T3 (es) * 2008-12-18 2024-01-26 Molecular Rebar Design Llc Nanotubos de carbono exfoliados, métodos para la producción de los mismos y productos obtenidos de estos
US8241793B2 (en) * 2009-01-02 2012-08-14 Nanotek Instruments, Inc. Secondary lithium ion battery containing a prelithiated anode
KR101604081B1 (ko) 2009-01-30 2016-03-17 삼성전자주식회사 복합체 음극활물질, 이를 포함하는 음극, 이를 채용한 리튬전지 및 이의 제조 방법
US8940438B2 (en) 2009-02-16 2015-01-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Negative electrode including group 14 metal/metalloid nanotubes, lithium battery including the negative electrode, and method of manufacturing the negative electrode
HUE054466T2 (hu) 2009-05-19 2021-09-28 Oned Mat Inc Nanoszerkezetû anyagok akkumulátor alkalmazásokhoz
US9614251B2 (en) * 2009-09-25 2017-04-04 Lawrence Livermore National Security, Llc High-performance rechargeable batteries with nanoparticle active materials, photochemically regenerable active materials, and fast solid-state ion conductors
US8236452B2 (en) * 2009-11-02 2012-08-07 Nanotek Instruments, Inc. Nano-structured anode compositions for lithium metal and lithium metal-air secondary batteries
US20110104551A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-05 Uchicago Argonne, Llc Nanotube composite anode materials suitable for lithium ion battery applications
WO2011057074A2 (en) * 2009-11-06 2011-05-12 Northwestern University Electrode material comprising graphene-composite materials in a graphite network
US9306099B2 (en) * 2009-12-01 2016-04-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Material including graphene and an inorganic material and method of manufacturing the material
KR101736972B1 (ko) 2009-12-01 2017-05-19 삼성전자주식회사 그라펜 및 무기물의 적층 구조체 및 이를 구비한 전기소자
WO2011068911A2 (en) * 2009-12-02 2011-06-09 Cq Energy, Inc. High capacity electrode materials enhanced by amorphous silicon
US20110183206A1 (en) * 2009-12-02 2011-07-28 Brigham Young University Apparatus, system, and method for carbon nanotube templated battery electrodes
US9061902B2 (en) 2009-12-18 2015-06-23 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Crystalline-amorphous nanowires for battery electrodes
US9112240B2 (en) * 2010-01-04 2015-08-18 Nanotek Instruments, Inc. Lithium metal-sulfur and lithium ion-sulfur secondary batteries containing a nano-structured cathode and processes for producing same
US8962188B2 (en) * 2010-01-07 2015-02-24 Nanotek Instruments, Inc. Anode compositions for lithium secondary batteries
GB201000743D0 (en) * 2010-01-18 2010-03-03 Univ Manchester Graphene polymer composite
US8629076B2 (en) * 2010-01-27 2014-01-14 Lawrence Livermore National Security, Llc High surface area silicon carbide-coated carbon aerogel
US9780365B2 (en) 2010-03-03 2017-10-03 Amprius, Inc. High-capacity electrodes with active material coatings on multilayered nanostructured templates
CN105206794B (zh) 2010-03-03 2018-02-23 安普瑞斯股份有限公司 用于沉积活性材料的模板电极结构
US9172088B2 (en) 2010-05-24 2015-10-27 Amprius, Inc. Multidimensional electrochemically active structures for battery electrodes
US20130115512A1 (en) * 2010-03-12 2013-05-09 University Of Delaware Buckled silicon nanostructures on elastomeric substrates for rechargeable lithium ion batteries
WO2011119614A2 (en) * 2010-03-22 2011-09-29 Amprius, Inc. Interconnecting electrochemically active material nanostructures
WO2011137448A2 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 University Of Southern California Silicon-carbon nanostructured electrodes
US20110281156A1 (en) * 2010-05-17 2011-11-17 Arthur Douglas Boren Vertically Aligned Carbon Nanotube Augmented lithium Ion Anode for Batteries
KR101037766B1 (ko) 2010-10-11 2011-05-27 아이비그라핀주식회사 그라핀을 이용한 이차전지의 제조 방법
PL2649136T3 (pl) 2010-12-08 2016-04-29 Haydale Graphene Ind Plc Materiały rozdrobnione, kompozyty zawierające je oraz ich otrzymywanie i zastosowania
DE102010063815A1 (de) * 2010-12-21 2012-06-21 Sgl Carbon Se Kohlenstoff-Silizium-Mehrschichtsysteme
DE102011008814B4 (de) * 2011-01-19 2026-03-12 Volkswagen Ag Verfahren zur Herstellung von einem Kohlenstoffträger mit auf der Oberfläche befindlichen nanoskaligen Siliciumpartikeln sowie ein entsprechender Kohlenstoffträger insbesondere für den Einsatz in Akkumulatoren
KR101397415B1 (ko) 2011-02-11 2014-05-20 한양대학교 산학협력단 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극 및 이를 포함하는 전기화학소자
WO2012108741A2 (ko) * 2011-02-11 2012-08-16 한양대학교 산학협력단 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극의 제조 방법, 이에 의하여 제조된 리튬화된 금속 탄소 복합체 전극 및 이를 포함하는 전기화학소자
US9281515B2 (en) 2011-03-08 2016-03-08 Gholam-Abbas Nazri Lithium battery with silicon-based anode and silicate-based cathode
US9362560B2 (en) 2011-03-08 2016-06-07 GM Global Technology Operations LLC Silicate cathode for use in lithium ion batteries
WO2012125853A1 (en) * 2011-03-16 2012-09-20 The Regents Of The University Of California Method for the preparation of graphene/silicon multilayer structured anodes for lithium ion batteries
US10256458B2 (en) 2011-04-01 2019-04-09 Georgia Tech Research Corporation Curved two-dimensional nanocomposites for battery electrodes
US8663840B2 (en) 2011-04-12 2014-03-04 GM Global Technology Operations LLC Encapsulated sulfur cathode for lithium ion battery
US9593413B2 (en) * 2011-05-04 2017-03-14 Uchicago Argonne, Llc Composite materials for battery applications
US8551650B2 (en) * 2011-05-12 2013-10-08 Northwestern University Graphene materials having randomly distributed two-dimensional structural defects
US8835056B2 (en) 2011-05-24 2014-09-16 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion secondary battery electrode and method of forming same
KR101260376B1 (ko) * 2011-06-08 2013-05-07 성균관대학교산학협력단 분산성이 우수한 탄소 나노소재, 그 제조방법 및 이를 포함하는 탄소 나노소재 분산액
KR101365980B1 (ko) * 2011-06-24 2014-02-24 한양대학교 산학협력단 리튬 공기 전지
US9331330B2 (en) 2011-11-22 2016-05-03 International Business Machines Corporation Composite anode structure for high energy density lithium-ion batteries
KR102036196B1 (ko) * 2011-12-21 2019-10-24 로날드 앤쏘니 로제스키 에너지 스토리지 디바이스들
EP2812937A4 (en) * 2012-02-07 2016-01-06 Nanocomp Technologies Inc NANOSTRUCTURE COMPOSITE BATTERIES AND METHODS OF MAKING SAME FROM NANOSTRUCTURE COMPOSITE SHEETS
WO2013120011A1 (en) 2012-02-09 2013-08-15 Energ2 Technologies, Inc. Preparation of polymeric resins and carbon materials
DE102013203267B4 (de) 2012-03-08 2023-01-19 GM Global Technology Operations, LLC (n.d. Ges. d. Staates Delaware) Lithiumbatterie mit auf Silicium basierter Anode und auf Silicat basierter Kathode
US20130295454A1 (en) * 2012-04-12 2013-11-07 Actacell Energy Systems, Inc. Low crystallinity silicon composite anode material for lithium ion battery
WO2013187452A1 (ja) * 2012-06-13 2013-12-19 株式会社三五 リチウム二次電池用負極及びその製造方法
US20130344391A1 (en) * 2012-06-18 2013-12-26 Sila Nanotechnologies Inc. Multi-shell structures and fabrication methods for battery active materials with expansion properties
US9787106B2 (en) * 2012-09-18 2017-10-10 Google Technology Holdings LLC Method and apparatus for improving cycle life capacity of a battery pack
WO2014059440A1 (en) 2012-10-12 2014-04-17 The Penn State Research Foundation Synthesis of micro-sized interconnected si-c composites
CN103730643A (zh) * 2012-10-16 2014-04-16 海洋王照明科技股份有限公司 硅/石墨烯复合电极材料及其制备方法与锂离子电池
US9059451B2 (en) 2012-10-18 2015-06-16 GM Global Technology Operations LLC Coatings for lithium titanate to suppress gas generation in lithium-ion batteries and methods for making and use thereof
US9034519B2 (en) 2013-01-18 2015-05-19 GM Global Technology Operations LLC Ultrathin surface coating on negative electrodes to prevent transition metal deposition and methods for making and use thereof
US9123939B2 (en) * 2013-03-14 2015-09-01 GM Global Technology Operations LLC Anodes including mesoporous hollow silicon particles and a method for synthesizing mesoporous hollow silicon particles
WO2014204561A1 (en) 2013-06-17 2014-12-24 Nanocomp Technologies, Inc. Exfoliating-dispersing agents for nanotubes, bundles and fibers
CN103413920B (zh) * 2013-07-09 2015-09-30 宁国市龙晟柔性储能材料科技有限公司 一种锂离子电池用硅/取向碳纳米管复合负极材料及其制备方法
US10062898B2 (en) 2013-07-10 2018-08-28 GM Global Technology Operations LLC Surface coating method and method for improving electrochemical performance of an electrode for a lithium based battery
US9959947B2 (en) 2013-09-30 2018-05-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Composite, carbon composite including the composite, electrode, lithium battery, electroluminescent device, biosensor, semiconductor device, and thermoelectric device including the composite and/or the carbon composite
US9529312B2 (en) * 2013-10-02 2016-12-27 Xerox Corporation Graphene and fluoropolymer composite fuser coating
CN103474631B (zh) * 2013-10-08 2017-01-11 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种锂离子电池用氧化亚硅复合负极材料、制备方法及锂离子电池
KR102192082B1 (ko) 2013-10-18 2020-12-16 삼성전자주식회사 음극 활물질, 상기 음극 활물질을 포함하는 음극 및 상기 음극을 포함하는 리튬 이차전지
US9531004B2 (en) 2013-12-23 2016-12-27 GM Global Technology Operations LLC Multifunctional hybrid coatings for electrodes made by atomic layer deposition techniques
KR102237829B1 (ko) * 2013-12-30 2021-04-08 삼성전자주식회사 리튬 이차 전지용 음극재, 그 제조방법, 이를 음극으로 포함하는 리튬 이차 전지
TWI550942B (zh) * 2014-01-13 2016-09-21 Get Green Energy Corp Ltd Stress - buffered Silicon - Containing Composite for Lithium Ion Batteries Particles and their preparation
US9564639B2 (en) 2014-02-12 2017-02-07 GM Global Technology Operations LLC High performance silicon electrodes having improved interfacial adhesion between binder and silicon
KR102663138B1 (ko) 2014-03-14 2024-05-03 그룹14 테크놀로지스, 인코포레이티드 용매의 부재하의 졸-겔 중합을 위한 신규한 방법 및 그러한 방법으로부터의 가변형 탄소 구조의 생성
US9755244B2 (en) * 2014-06-04 2017-09-05 GM Global Technology Operations LLC Conductive thin film for carbon corrosion protection
US9966598B2 (en) 2014-09-30 2018-05-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University High capacity prelithiation reagents and lithium-rich anode materials
WO2016063281A1 (en) 2014-10-21 2016-04-28 Ramot At Tel-Aviv University Ltd High-capacity silicon nanowire based anode for lithium-ion batteries
US10312501B2 (en) 2014-12-10 2019-06-04 GM Global Technology Operations LLC Electrolyte and negative electrode structure
US20160172710A1 (en) 2014-12-10 2016-06-16 The Regents Of The University Of California Electrolyte and negative electrode structure
EP3253709A4 (en) 2015-02-03 2018-10-31 Nanocomp Technologies, Inc. Carbon nanotube structures and methods for production thereof
KR20170127433A (ko) * 2015-02-04 2017-11-21 아슘 아이피, 엘엘씨 규소-탄소 나노구조화 복합체
EP3353844B1 (en) 2015-03-27 2022-05-11 Mason K. Harrup All-inorganic solvents for electrolytes
WO2016182648A1 (en) 2015-05-08 2016-11-17 Applied Materials, Inc. Method for controlling a processing system
CN105185970B (zh) * 2015-08-13 2018-11-02 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种包覆硅的碳颗粒复合材料、制备方法和设备及用途
US20190097222A1 (en) 2015-08-14 2019-03-28 Energ2 Technologies, Inc. Composites of porous nano-featured silicon materials and carbon materials
US10326136B2 (en) 2015-09-29 2019-06-18 GM Global Technology Operations LLC Porous carbonized composite material for high-performing silicon anodes
US9905847B2 (en) 2015-11-18 2018-02-27 GM Global Technology Operations LLC Forming electrode active materials
US10141569B2 (en) 2015-12-17 2018-11-27 GM Global Technology Operations LLC Battery life by controlling the voltage window of the negative electrode
US10211452B2 (en) 2015-12-17 2019-02-19 GM Global Technology Operations LLC Lithium ion battery components
US9923189B2 (en) 2016-02-02 2018-03-20 GM Global Technology Operations LLC Electrophoretic deposition of an electrode for a lithium-based battery
US10141564B2 (en) 2016-03-31 2018-11-27 GM Global Technology Operations LLC Lithium titanate structures for lithium ion batteries formed using element selective sputtering
DE112016006491T5 (de) 2016-03-31 2018-11-15 Gm Global Technology Operations, Llc Eingekapseltes lithiumtitanat für lithiumionenbatterien
US10396360B2 (en) 2016-05-20 2019-08-27 Gm Global Technology Operations Llc. Polymerization process for forming polymeric ultrathin conformal coatings on electrode materials
US10297879B2 (en) 2016-06-30 2019-05-21 GM Global Technology Operations LLC Titanium diboride nanotubes for trapping gases in lithium ion batteries
US10326166B2 (en) 2016-08-15 2019-06-18 GM Global Technology Operations LLC Gel electrolytes and precursors thereof
US10164245B2 (en) 2016-09-19 2018-12-25 GM Global Technology Operations LLC High performance silicon electrodes having improved interfacial adhesion between binder, silicon and conductive particles
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes
US10424784B2 (en) 2016-10-28 2019-09-24 GM Global Technology Operations LLC Negative electrode including silicon nanoparticles having a carbon coating thereon
EP3324419B1 (en) 2016-11-18 2020-04-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Porous silicon composite cluster structure, method of preparing the same, carbon composite using the same, and electrode, lithium battery, and device each including the same
US11279836B2 (en) 2017-01-09 2022-03-22 Nanocomp Technologies, Inc. Intumescent nanostructured materials and methods of manufacturing same
CN107068996B (zh) * 2017-02-27 2019-10-25 陕西六元碳晶股份有限公司 一种硅碳氮复合材料的连续制备方法
US11302916B2 (en) 2017-03-13 2022-04-12 GM Global Technology Operations LLC Methods to stabilize lithium titanate oxide (LTO) by electrolyte pretreatment
DE112017007080B4 (de) 2017-03-13 2024-09-12 GM Global Technology Operations LLC Verfahren zum Stabilisieren von Lithiumtitanatoxid (LTO) durch Oberflächenbeschichtung, elektroaktives Material und elektrochemische Lithium-Ionen-Zelle
US10622621B2 (en) 2017-03-31 2020-04-14 GM Global Technology Operations LLC Methods for making patterned, thick, silicon-containing electrodes
US11342563B2 (en) 2017-05-16 2022-05-24 Arizona Board Of Regents On Behalf Of Arizona State University Three-dimensional soft electrode for lithium metal batteries
US11165112B2 (en) 2017-07-25 2021-11-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Positive electrode for metal-air battery, metal-air battery including the same, and method of manufacturing carbon nanotube thin film
TWI690112B (zh) * 2017-08-29 2020-04-01 國立成功大學 複合電極材料及其製作方法、包含該複合電極材料之複合電極、以及包含該複合電極之鋰電池
EP3696886A4 (en) * 2017-10-12 2020-12-23 FUJIFILM Corporation SOLID ELECTROLYTE COMPOSITION, SHEET CONTAINING SOLID ELECTROLYTE, FULLY SOLID SECONDARY BATTERY, AND PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF SHEET CONTAINING SOLID ELECTROLYTE AND FULLY SOLID SECONDARY BATTERY
CN108172779A (zh) * 2017-12-07 2018-06-15 山东玉皇新能源科技有限公司 SiCl4原位沉积制备具有微纳结构的硅碳复合材料的方法
US11196045B2 (en) 2018-02-01 2021-12-07 GM Global Technology Operations LLC Plasma pretreatment on current collectors for thin film lithium metallization
US10608241B2 (en) 2018-04-17 2020-03-31 GM Global Technology Operations LLC Methods of preparing lithium metal anodes
US10637048B2 (en) 2018-05-30 2020-04-28 GM Global Technology Operations LLC Silicon anode materials
TWI682574B (zh) * 2018-06-21 2020-01-11 國立成功大學 複合電極材料及其製作方法、包含該複合電極材料之複合電極、以及包含該複合電極之鋰電池
US10868307B2 (en) 2018-07-12 2020-12-15 GM Global Technology Operations LLC High-performance electrodes employing semi-crystalline binders
US11228037B2 (en) 2018-07-12 2022-01-18 GM Global Technology Operations LLC High-performance electrodes with a polymer network having electroactive materials chemically attached thereto
KR102701081B1 (ko) 2018-10-25 2024-09-04 삼성전자주식회사 다공성 실리콘 함유 복합체, 이를 이용한 탄소 복합체, 이를 포함한 전극, 리튬 전지 및 전자소자
US12435465B2 (en) * 2019-02-12 2025-10-07 Drexel University High throughput carbon fiber surface modification
US10892481B2 (en) 2019-02-13 2021-01-12 GM Global Technology Operations LLC Methods of pre-lithiating electroactive material and electrodes including pre-lithiated electroactive material
US11824195B2 (en) * 2019-02-18 2023-11-21 Sk On Co., Ltd. Negative electrode active material for lithium secondary battery, method for manufacturing the same, and lithium secondary battery comprising the same
ES2902432T3 (es) * 2019-04-02 2022-03-28 Airbus Operations Gmbh Paneles para la cabina de una aeronave
US11374218B2 (en) 2019-08-21 2022-06-28 GM Global Technology Operations LLC Multilayer siloxane coatings for silicon negative electrode materials for lithium ion batteries
US11316142B2 (en) 2019-09-17 2022-04-26 GM Global Technology Operations LLC Methods for fabricating silicon-based electrodes comprising naturally occurring carbonaceous filaments and battery cells utilizing the same
US11843110B2 (en) 2019-10-30 2023-12-12 GM Global Technology Operations LLC Methods for controlling formation of multilayer carbon coatings on silicon-containing electroactive materials for lithium-ion batteries
CN111180712B (zh) * 2020-01-22 2022-08-16 佛山科学技术学院 一种纳米硅/碳纳米管微球/石墨复合结构负极材料及其制备方法
FR3112149B1 (fr) * 2020-07-01 2022-08-26 Safran Ceram Procédé de revêtement de fibres courtes
US11335903B2 (en) 2020-08-18 2022-05-17 Group14 Technologies, Inc. Highly efficient manufacturing of silicon-carbon composites materials comprising ultra low z
US11735724B2 (en) 2020-10-30 2023-08-22 GM Global Technology Operations LLC Silicon-containing negative electrodes, electrochemical cells, and methods of making the same
CN114597348B (zh) 2020-12-02 2024-06-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 通过轧制制得电极的制造方法
KR102517722B1 (ko) * 2021-05-31 2023-04-04 주식회사 비이아이랩 기상 전기 환원법을 이용한 실리콘의 제조방법
US11799083B2 (en) 2021-08-26 2023-10-24 GM Global Technology Operations LLC Lithiation additive for a positive electrode
JP7815424B2 (ja) * 2021-12-20 2026-02-17 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト 撹拌タンク反応器内でケイ素含有材料を製造するプロセス
CN114944470B (zh) * 2022-04-29 2024-03-08 碳一新能源集团有限责任公司 锂金属复合材料及其改性材料以及它们的制法和应用
CN114975922B (zh) * 2022-05-13 2023-12-05 泾河新城陕煤技术研究院新能源材料有限公司 一种小粒径纳米硅碳负极材料及其制备方法
US12609299B2 (en) 2022-08-03 2026-04-21 GM Global Technology Operations LLC Protective particle coatings for electroactive material particles and methods of forming the same
WO2024232579A1 (ko) * 2023-05-08 2024-11-14 오씨아이 주식회사 이차전지 음극재용 실리콘-탄소 복합체 및 이의 제조방법
CN119994016A (zh) * 2024-09-02 2025-05-13 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种硅碳负极材料及其制备方法
CN119812241A (zh) * 2024-12-09 2025-04-11 浙江锂威能源科技有限公司 一种硅基负极材料、负极片和锂离子电池
CN119797330A (zh) * 2025-01-10 2025-04-11 上海杉杉新材料有限公司 一种硅碳复合材料及其制备方法、应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08217434A (ja) * 1995-02-13 1996-08-27 Mitsui Kozan Kasei Kk 薄片状黒鉛微粉末の製造方法
JPH08273666A (ja) * 1995-03-28 1996-10-18 Mitsui Mining Co Ltd リチウムイオン二次電池、及び同二次電池用負極材料
JPH08273660A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Toray Ind Inc 電極およびそれを用いた二次電池
JP2004303613A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Mitsubishi Materials Corp 負極材料及びこれを用いた負極並びに該負極を用いたリチウムイオン二次電池
JP2005166414A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Jfe Chemical Corp リチウムイオン二次電池用負極材料、リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池
WO2006097380A1 (de) * 2005-03-14 2006-09-21 Degussa Gmbh Verfahren zur herstellung von beschichteten kohlenstoffpartikel und deren verwendung in anodenmaterialien für lithium-ionenbatterien
WO2007071778A1 (fr) * 2005-12-23 2007-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Materiau a base de nanotubes de carbone et de silicium utilisable dans des electrodes negatives pour accumulateur au lithium

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3787229A (en) * 1971-02-17 1974-01-22 Union Carbide Corp Low-friction, wear-resistant material
US3837894A (en) * 1972-05-22 1974-09-24 Union Carbide Corp Process for producing a corrosion resistant duplex coating
WO1991017839A1 (en) * 1990-05-18 1991-11-28 Bp Chemicals (Hitco) Inc. Materials for chemical vapor deposition processes
US5837081A (en) 1993-04-07 1998-11-17 Applied Sciences, Inc. Method for making a carbon-carbon composite
GB9919807D0 (en) 1999-08-21 1999-10-27 Aea Technology Plc Anode for rechargeable lithium cell
AU7951300A (en) * 1999-10-22 2001-04-30 Sanyo Electric Co., Ltd. Method for producing material for electrode for lithium cell
GB0009319D0 (en) 2000-04-17 2000-05-31 Technical Fibre Products Limit Conductive sheet material
WO2002018671A1 (en) * 2000-08-29 2002-03-07 Hitco Carbon Composites, Inc. Substantially pure bulk pyrocarbon and methods of preparation
US6988304B2 (en) 2001-06-14 2006-01-24 Aircraft Braking Systems Corporation Method of containing a phase change material in a porous carbon material and articles produced thereby
AU2003235592A1 (en) * 2002-01-11 2003-07-30 The Trustees Of Boston College Reinforced carbon nanotubes
EP1576678A2 (en) * 2002-09-10 2005-09-21 California Institute Of Technology High-capacity nanostructured silicon and lithium alloys thereof
US7842432B2 (en) * 2004-12-09 2010-11-30 Nanosys, Inc. Nanowire structures comprising carbon
KR100738057B1 (ko) 2005-09-13 2007-07-10 삼성에스디아이 주식회사 음극 전극 및 이를 채용한 리튬 전지
US7466539B2 (en) * 2005-09-30 2008-12-16 Wisconsin Alumni Research Foundation Electrochemical double-layer capacitor using organosilicon electrolytes
JP2007213825A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 非水電解質二次電池と、その負極活物質および負極、ならびにそれらの製造方法
CN101808819A (zh) 2007-09-07 2010-08-18 无机专家公司 作为用于锂二次电池的阳极材料的硅改性纳米纤维纸

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08217434A (ja) * 1995-02-13 1996-08-27 Mitsui Kozan Kasei Kk 薄片状黒鉛微粉末の製造方法
JPH08273666A (ja) * 1995-03-28 1996-10-18 Mitsui Mining Co Ltd リチウムイオン二次電池、及び同二次電池用負極材料
JPH08273660A (ja) * 1995-03-31 1996-10-18 Toray Ind Inc 電極およびそれを用いた二次電池
JP2004303613A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Mitsubishi Materials Corp 負極材料及びこれを用いた負極並びに該負極を用いたリチウムイオン二次電池
JP2005166414A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Jfe Chemical Corp リチウムイオン二次電池用負極材料、リチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池
WO2006097380A1 (de) * 2005-03-14 2006-09-21 Degussa Gmbh Verfahren zur herstellung von beschichteten kohlenstoffpartikel und deren verwendung in anodenmaterialien für lithium-ionenbatterien
WO2007071778A1 (fr) * 2005-12-23 2007-06-28 Commissariat A L'energie Atomique Materiau a base de nanotubes de carbone et de silicium utilisable dans des electrodes negatives pour accumulateur au lithium

Cited By (93)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009035472A (ja) * 2007-07-11 2009-02-19 Nissei Plastics Ind Co カーボンナノ複合材料及びその製造方法
JP2011503804A (ja) * 2007-11-05 2011-01-27 ナノテク インスツルメンツ インク ナノグラフェンプレートレットを主体とするリチウムイオン電池用複合負極化合物
JP2013229347A (ja) * 2007-11-12 2013-11-07 Shin Etsu Chem Co Ltd 非水電解質二次電池負極材の活物質用多結晶珪素粒子の製造方法
US8652683B2 (en) 2008-02-25 2014-02-18 Catalyst Power Technologies, Inc. High capacity electrodes
US11075378B2 (en) 2008-02-25 2021-07-27 Cf Traverse Llc Energy storage devices including stabilized silicon
US11152612B2 (en) 2008-02-25 2021-10-19 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US11502292B2 (en) 2008-02-25 2022-11-15 Cf Traverse Llc Lithium-ion battery anode including preloaded lithium
US11127948B2 (en) 2008-02-25 2021-09-21 Cf Traverse Llc Energy storage devices
JP2011514631A (ja) * 2008-02-25 2011-05-06 アンソニー ロジェスキー ロナルド 高容量電極
US8658310B2 (en) 2008-02-25 2014-02-25 Catalyst Power Technologies, Inc. High capacity electrodes
US11233234B2 (en) 2008-02-25 2022-01-25 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US10978702B2 (en) 2008-02-25 2021-04-13 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US10964938B2 (en) 2008-02-25 2021-03-30 Cf Traverse Llc Lithium-ion battery anode including preloaded lithium
US9705136B2 (en) 2008-02-25 2017-07-11 Traverse Technologies Corp. High capacity energy storage
US10193142B2 (en) 2008-02-25 2019-01-29 Cf Traverse Llc Lithium-ion battery anode including preloaded lithium
JP2015043331A (ja) * 2008-02-25 2015-03-05 ロナルド エイ ロジェスキー 高容量電極
JP2015128075A (ja) * 2009-02-16 2015-07-09 三星電子株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． １４族金属ナノチューブを含むアノード、それを採用したリチウム電池、及びその製造方法
US10727481B2 (en) 2009-02-25 2020-07-28 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US10741825B2 (en) 2009-02-25 2020-08-11 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage device production
US10673250B2 (en) 2009-02-25 2020-06-02 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage device charging
US10727482B2 (en) 2009-02-25 2020-07-28 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US10665858B2 (en) 2009-02-25 2020-05-26 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US10622622B2 (en) 2009-02-25 2020-04-14 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage devices including surface effect dominant sites
US9966197B2 (en) 2009-02-25 2018-05-08 Cf Traverse Llc Energy storage devices including support filaments
US9349544B2 (en) 2009-02-25 2016-05-24 Ronald A Rojeski Hybrid energy storage devices including support filaments
US10461324B2 (en) 2009-02-25 2019-10-29 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US10714267B2 (en) 2009-02-25 2020-07-14 Cf Traverse Llc Energy storage devices including support filaments
US9412998B2 (en) 2009-02-25 2016-08-09 Ronald A. Rojeski Energy storage devices
US9431181B2 (en) 2009-02-25 2016-08-30 Catalyst Power Technologies Energy storage devices including silicon and graphite
US9941709B2 (en) 2009-02-25 2018-04-10 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage device charging
US9979017B2 (en) 2009-02-25 2018-05-22 Cf Traverse Llc Energy storage devices
US10056602B2 (en) 2009-02-25 2018-08-21 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage device production
US9917300B2 (en) 2009-02-25 2018-03-13 Cf Traverse Llc Hybrid energy storage devices including surface effect dominant sites
US10811675B2 (en) 2009-05-07 2020-10-20 Amprius, Inc. Electrode including nanostructures for rechargeable cells
US10090512B2 (en) 2009-05-07 2018-10-02 Amprius, Inc. Electrode including nanostructures for rechargeable cells
US9231243B2 (en) 2009-05-27 2016-01-05 Amprius, Inc. Interconnected hollow nanostructures containing high capacity active materials for use in rechargeable batteries
JP2012528463A (ja) * 2009-05-27 2012-11-12 アンプリウス、インコーポレイテッド 電池用電極に利用されるコアシェル型の高容量のナノワイヤ
US10461359B2 (en) 2009-05-27 2019-10-29 Amprius, Inc. Interconnected hollow nanostructures containing high capacity active materials for use in rechargeable batteries
JP2013506264A (ja) * 2009-09-29 2013-02-21 ジョージア テック リサーチ コーポレイション 電極、リチウムイオン電池ならびにこれらを作製する方法および使用する方法
US9142864B2 (en) 2010-11-15 2015-09-22 Amprius, Inc. Electrolytes for rechargeable batteries
US10038219B2 (en) 2010-11-15 2018-07-31 Amprius, Inc. Electrolytes for rechargeable batteries
JP2013544019A (ja) * 2010-11-26 2013-12-09 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング ナノ繊維を含む、リチウムイオン電池用のアノード材料
JP2012119079A (ja) * 2010-11-29 2012-06-21 Hiramatsu Sangyo Kk 負極活物質、負極製造方法、負極、及び二次電池
US9362549B2 (en) 2011-12-21 2016-06-07 Cpt Ip Holdings, Llc Lithium-ion battery anode including core-shell heterostructure of silicon coated vertically aligned carbon nanofibers
JP2015510244A (ja) * 2012-02-09 2015-04-02 オヴォニック バッテリー カンパニー インコーポレイテッド リチウム電池用安定化アノード及びその製造方法
KR102262387B1 (ko) * 2012-02-27 2021-06-07 로날드 앤쏘니 로제스키 하이브리드 에너지 저장 장치
KR102350496B1 (ko) 2012-02-27 2022-01-11 로날드 앤쏘니 로제스키 하이브리드 에너지 저장 장치
KR20210016096A (ko) * 2012-02-27 2021-02-10 로날드 앤쏘니 로제스키 하이브리드 에너지 저장 장치
KR20200024942A (ko) * 2012-02-27 2020-03-09 로날드 앤쏘니 로제스키 하이브리드 에너지 저장 장치
KR102294208B1 (ko) * 2012-07-03 2021-08-25 카탈리스트 파워 테크놀로지스, 인크. 지지 필라멘트를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 장치
KR102398418B1 (ko) * 2012-07-03 2022-05-16 카탈리스트 파워 테크놀로지스, 인크. 지지 필라멘트를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 장치
CN108123099A (zh) * 2012-07-03 2018-06-05 触媒能源技术公司 包含支撑丝的混合式能量存储装置
KR20150058143A (ko) * 2012-07-03 2015-05-28 카탈리스트 파워 테크놀로지스, 인크. 지지 필라멘트를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 장치
CN108123099B (zh) * 2012-07-03 2021-06-08 触媒能源技术公司 包含支撑丝的混合式能量存储装置
KR102339235B1 (ko) 2012-07-03 2021-12-13 카탈리스트 파워 테크놀로지스, 인크. 지지 필라멘트를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 장치
KR20200122425A (ko) * 2012-07-03 2020-10-27 카탈리스트 파워 테크놀로지스, 인크. 지지 필라멘트를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 장치
KR20200122424A (ko) * 2012-07-03 2020-10-27 카탈리스트 파워 테크놀로지스, 인크. 지지 필라멘트를 포함하는 하이브리드 에너지 저장 장치
JP2014084272A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Applied Materials Inc 銅基板上のカーボンナノチューブ成長
JP2014114205A (ja) * 2012-11-14 2014-06-26 Toshiba Corp 炭素材料とその製造方法およびそれを用いた電気化学セルと減酸素装置と冷蔵庫
JP2014177389A (ja) * 2013-03-15 2014-09-25 National Institute For Materials Science リチウム電池用電極活物質
JP2014191936A (ja) * 2013-03-26 2014-10-06 Nec Corp 非水電解質二次電池用負極およびこれを用いた非水電解質二次電池
KR101519947B1 (ko) * 2013-04-12 2015-05-14 한국에너지기술연구원 다층 실리콘화합물이 코팅된 탄소 복합체, 이의 제조방법 및 이를 이용한 연료전지용 전극촉매
WO2015029128A1 (ja) * 2013-08-27 2015-03-05 株式会社日立製作所 負極活物質並びにこれを用いた負極合剤、負極及びリチウムイオン二次電池
CN103746119A (zh) * 2014-01-05 2014-04-23 孟红琳 一种石墨烯包覆的炭微球锂离子电池负极材料的制备方法
JP2015138633A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 三菱マテリアル株式会社 負極用導電助剤、合材電極及びリチウムイオン二次電池
US9985279B2 (en) 2014-02-10 2018-05-29 Industry-Academia Cooperation Group Of Sejong Univ Silicon oxide-carbon composite, method of manufacturing the composite, and energy storage device having the composite
US10763496B2 (en) 2014-02-10 2020-09-01 Industry-Academia Cooperation Group Of Sejong Univ Silicon oxide-carbon composite, method of manufacturing the composite, and energy storage device having the composite
US10707484B2 (en) 2014-05-12 2020-07-07 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
US11855279B2 (en) 2014-05-12 2023-12-26 Amprius Technologies, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
US9923201B2 (en) 2014-05-12 2018-03-20 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
US11289701B2 (en) 2014-05-12 2022-03-29 Amprius, Inc. Structurally controlled deposition of silicon onto nanowires
JP2017529672A (ja) * 2014-09-29 2017-10-05 エー１２３ システムズ エルエルシーＡ１２３ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＬＬＣ Ｐｖｄｆバインダを含むプレリチウム化されたシリコンアノード
JP2020074340A (ja) * 2014-09-29 2020-05-14 エー１２３ システムズ エルエルシーＡ１２３ Ｓｙｓｔｅｍｓ ＬＬＣ Ｌｉイオンバッテリ
US10170753B2 (en) 2015-01-20 2019-01-01 Shenzhen Btr New Energy Materials Inc. Nano-silicon composite negative electrode material used for lithium ion battery, process for preparing the same and lithium ion battery
KR20160089858A (ko) * 2015-01-20 2016-07-28 썬쩐 비티아르 뉴 에너지 머티어리얼스 아이엔씨이 리튬 이온 전지용 나노 실리콘 복합 음극 활성 재료의 제조 방법 및 리튬 이온 전지
KR101866004B1 (ko) * 2015-01-20 2018-06-08 썬쩐 비티아르 뉴 에너지 머티어리얼스 아이엔씨이 리튬 이온 전지용 나노 실리콘 복합 음극 활성 재료의 제조 방법 및 리튬 이온 전지
JP2017031486A (ja) * 2015-08-05 2017-02-09 レール・リキード−ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード ケイ素合金／炭素複合体およびその製造方法
JP2022078165A (ja) * 2016-11-15 2022-05-24 ナノコンプ テクノロジーズ，インク． Ｃｎｔパルプのネットワークにより画定された構造物を製造するための系および方法
JP2020507195A (ja) * 2016-11-15 2020-03-05 ナノコンプ テクノロジーズ，インク． Ｃｎｔパルプのネットワークにより画定された構造物を製造するための系および方法
JP7197497B2 (ja) 2016-11-15 2022-12-27 ナノコンプ テクノロジーズ，インク． Ｃｎｔパルプのネットワークにより画定された構造物を製造するための系および方法
JP7397110B2 (ja) 2016-11-15 2023-12-12 ナノコンプ テクノロジーズ，インク． Ｃｎｔパルプのネットワークにより画定された構造物を製造するための系および方法
JP2020087627A (ja) * 2018-11-21 2020-06-04 トヨタ自動車株式会社 全固体電池用負極活物質複合体
JP7119940B2 (ja) 2018-11-21 2022-08-17 トヨタ自動車株式会社 全固体電池用負極活物質複合体
US12176526B2 (en) 2019-02-22 2024-12-24 Amprius Technologies, Inc. Compositionally modified silicon coatings for use in a lithium ion battery anode
US12148919B2 (en) 2020-05-28 2024-11-19 Group14 Technologies, Inc. Composite carbon particles and use thereof
US12002958B2 (en) 2020-05-28 2024-06-04 Resonac Corporation Composite particles, negative electrode active material, and lithium-ion secondary battery
US12155065B2 (en) 2020-05-28 2024-11-26 Group14 Technologies, Inc. Negative electrode material for lithium-ion secondary battery and use thereof
US12494479B2 (en) 2020-05-28 2025-12-09 Group14 Technologies, Inc. Composite particles, negative electrode material, and lithium-ion secondary battery
JP2025041698A (ja) * 2020-10-23 2025-03-26 ワッカー ケミー アクチエンゲゼルシャフト ケイ素含有複合粒子の製造方法
JPWO2023286579A1 (ja) * 2021-07-13 2023-01-19
WO2023286579A1 (ja) * 2021-07-13 2023-01-19 株式会社村田製作所 二次電池用負極および二次電池
JP7718488B2 (ja) 2021-07-13 2025-08-05 株式会社村田製作所 二次電池用負極および二次電池
WO2026005036A1 (ja) * 2024-06-28 2026-01-02 株式会社クラレ 電極活物質層、前記電極活物質層を含む電極、および前記電極活物質層の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20080261116A1 (en) 2008-10-23
WO2009009206A3 (en) 2009-04-30
WO2009009206A2 (en) 2009-01-15
US20140349186A1 (en) 2014-11-27
EP2162564A2 (en) 2010-03-17
US8828481B2 (en) 2014-09-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8828481B2 (en) Method of depositing silicon on carbon materials and forming an anode for use in lithium ion batteries
US11394028B2 (en) Graphene-carbon hybrid foam-protected anode active material coating for lithium-ion batteries
JP6858175B2 (ja) ケイ素‐炭素複合粒子材料
KR101594533B1 (ko) 복합 전극 물질
CN103107315B (zh) 一种纳米硅碳复合材料及其制备方法
US20120264020A1 (en) Method of depositing silicon on carbon nanomaterials
Yi et al. Influence of silicon nanoscale building blocks size and carbon coating on the performance of micro‐sized Si–C composite Li‐ion anodes
Kamali et al. Review on carbon and silicon based materials as anode materials for lithium ion batteries
JP5064803B2 (ja) リチウムイオン電池用正極材料としての炭素被覆シリコン粒子パウダ及びその製造方法
CN113823772A (zh) 二次锂电池用硅碳复合材料及其制备方法
US20140234722A1 (en) Si/C COMPOSITE MATERIAL, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND ELECTRODE
KR101631137B1 (ko) 실리콘-실리콘 옥시카바이드 복합체, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 음극 활물질 및 리튬이차전지
CN116995210A (zh) 包含碳化硅和碳颗粒的复合物
KR20130016727A (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지
JP7228141B2 (ja) ナノ構造化材料及びその製造方法
US20200295356A1 (en) Process for producing semiconductor nanowires and carbon/semiconductor nanowire hybrid materials
Wang et al. Self-assembly of silicon/carbon hybrids and natural graphite as anode materials for lithium-ion batteries
Guan et al. “Nanoskeleton” Si-SiO x/C Anodes toward Highly Stable Lithium-Ion Batteries
US12244014B2 (en) Method of producing graphene-carbon hybrid foam-protected anode active material coating for lithium-ion batteries
CN119735208A (zh) 纳米硅/碳化硅复合材料的制备方法和应用
CN102479939B (zh) 用于锂离子电池的电极及其制造方法
WO2020154258A1 (en) Graphene-carbon hybrid foam-protected anode active material coating for lithium-ion batteries
CN117673284A (zh) 纳米硅基复合材料及其制备方法和应用
CN116387493B (zh) 硅碳复合材料及其制备方法、负极活性材料、负极极片、二次电池及用电装置
Zhang et al. Pyrolytic carbon-coated silicon/carbon nanotube composites: Promising application for Li-ion batteries

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110422

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121206

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20130305

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20130312

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130726