JP2012009425A5 - - Google Patents

Description

〈実験例１〉
シリコンウィスカを含む結晶性シリコン層を、蓄電装置の電極の一部に用いる場合の効果を確認した。具体的には、負極の活物質層としてシリコンウィスカを含む結晶性シリコン層を用いた蓄電装置（実験例１）と、負極の活物質層として平坦な結晶性シリコン層を用いた蓄電装置（比較例）とを用意して、これらの特性を比較した。

なお、実験例１に係る蓄電装置の構成と、比較例に係る蓄電装置の構成は、負極の活物質層を除いて同様とした。つまり、本実験例において示す結果は、負極の活物質層の相違に起因するものである。

実験例１に係る蓄電装置の負極の活物質層には、多数のシリコンウィスカが含まれていた。このため、活物質層の表面積は、活物質層が平坦である場合と比較して大きくなっている。シリコンウィスカの長さは、長いもので１５〜２０μｍ程度であった。また、シリコンウィスカの根本付近における径は、１μｍ〜２μｍ程度であった。また、シリコンウィスカの向きは不揃いであった。

比較例に係る蓄電装置の負極の活物質層には、平坦な結晶性シリコン層を用いた。当該結晶性シリコン層は、プラズマＣＶＤ法により形成された、リンが添加された非晶質シリコン層を熱処理して得られたものである。なお、熱処理の雰囲気はＡｒ雰囲気、熱処理の温度は７００℃、熱処理の時間は６時間とした。

上述のような負極の活物質層が相違する２種類の蓄電装置について、充放電測定器を用いて放電容量を測定した。当該測定は、２．０ｍＡの電流を約０．２Ｃのレートで充放電する定電流方式で行った。上限電圧は１．０Ｖ、下限電圧は０．０３Ｖとした。また、すべての測定は室温（約２５℃）で行った。

Claims (5)

1. 第１の金属元素を含む集電体上に、前記第１の金属元素とは異なる第２の金属元素を含む金属層を形成し、
   前記金属層をエッチングして、互いに離間して配置された複数の金属層とし、
   エッチング後の前記金属層上に、シリコンを含む堆積性ガスを原料に用いて、低圧化学蒸着法によりシリコンウィスカを含む活物質層を形成することを特徴とする蓄電装置の作製方法。
2. 請求項１において、
   前記第２の金属元素として、シリサイドを形成する金属元素を用いることを特徴とする蓄電装置の作製方法。
3. 請求項１又は２において、
   前記第２の金属元素として、ジルコニウム、チタン、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、コバルト、またはニッケルから選択される一以上の金属元素を用いることを特徴とする蓄電装置の作製方法。
4. 第１の金属元素を含む集電体と、
   前記集電体上の矩形状の金属層と、
   前記金属層及び前記集電体上のシリコンウィスカを含む活物質層と、を有し、
   前記金属層は、前記第１の金属元素とは異なる第２の金属元素を有し、
   前記シリコンウィスカは、前記金属層の辺縁部と重畳する領域において、高密度に配置されることを特徴とする蓄電装置。
5. 請求項４において、
   前記活物質層と前記金属層との間に、シリコンと前記第１の金属元素を含む第１の混合領域を有し、
   前記活物質層と前記集電体との間に、シリコンと前記第２の金属元素とを含む第２の混合領域を有することを特徴とする蓄電装置。