JP2011204499A - 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 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リチウムイオン二次電池用負極3は、導電性を有する電極基材31と、電極基材31の表面に設けられた活物質を有する膜32とを備えており、この膜32は、ケイ素(Si)と、銅(Cu)と、銅とケイ素の合金(Cu3Si)とからなり、膜32の表面には石筍形の凹凸が形成され、膜32におけるケイ素の重量比率が30重量%以上70重量%以下となっている。
【選択図】図1
Description
(加工条件)
(1)固体微粒子
・固体微粒子の組成:
試料1:シリコン(Si)と銅(Cu)とCu3Si
試料2:シリコン(Si)と銅(Cu)と微量のCu3Si
・試料の平均粒径 :4[μm]
(2)噴射加工装置100
・供給ノズル及び加速ノズルの開口幅:約10[mm]
・供給ノズルの開口高さ:0.4[mm]
・加速ノズルの開口高さ:0.3[mm]
(3)加工条件
・供給ガスの種別/圧力:窒素ガス/0.4[MPa]
・加速ガスの種別/圧力:窒素ガス/0.35[MPa]
・ノズル120の先端と電極基材との距離 :1[mm]
・ノズル120の軸線CLと電極基材表面とがなす角度:90度(垂直)
・ノズル120に対する電極基材の移動速度:1[mm/sec]
2 正極 3 負極
31 電極基材 32 膜
G 固体微粒子
Claims (12)
- 導電性を有する電極基材と、
前記電極基材の表面に設けられた活物質を有する膜とを備え、
前記膜は、ケイ素と、金属と、前記金属と前記ケイ素の合金とからなり、前記膜の表面には凹凸が形成され、
前記膜における前記ケイ素の重量比率が30重量%以上70重量%以下であることを特徴とするリチウムイオン二次電池用負極。 - 前記金属が銅であって、前記合金が前記銅(Cu)と前記ケイ素(Si)の合金であることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記銅(Cu)と前記ケイ素(Si)の合金がCu3Siであることを特徴とする請求項2に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記金属がニッケルであって、前記合金が前記ニッケル(Ni)と前記ケイ素(Si)の合金であることを特徴とする請求項1に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記ニッケル(Ni)と前記ケイ素(Si)の合金が、NiSi、NiSi2、およびNiSiとNiSi2の混合物のうち少なくとも一種類からなることを特徴とする請求項4に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記電極基材の材質が銅であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記凹凸が石筍形の凹凸であることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記膜の単位質量あたりの表面積が1m2/g以上30m2/g以下であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記凹凸の高さが3μm以上30μm以下であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 前記膜は、前記ケイ素と、前記金属と、前記金属と前記ケイ素の合金とからなる固体微粒子を、気体の噴流に混合させて前記電極基材に噴射し衝突させることで、前記電極基材の表面に凹凸を有して成膜され、
前記固体微粒子は、前記ケイ素および前記金属を原料とするメカニカルアロイングにより形成され、
前記金属が銅であって、前記合金が前記銅(Cu)と前記ケイ素(Si)の合金であり、
前記固体微粒子における前記合金の重量比率が15重量%以上であることを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用負極。 - 前記銅(Cu)と前記ケイ素(Si)の合金がCu3Siであることを特徴とする請求項10に記載のリチウムイオン二次電池用負極。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載のリチウムイオン二次電池用負極を負極に用いたことを特徴とするリチウムイオン二次電池。
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