JP2012009431A - 蓄電装置、電極、電気装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた電解質と、を有し、前記第2の電極は活物質層を有し、前記活物質層は、活物質を含む複数の突起部と、前記複数の突起部上又は前記複数の突起部の隙間に配置された活物質を含む複数の粒子と、を有する蓄電装置を提供することによって、蓄電装置の特性を向上させることができる。
【選択図】図10
Description
図1(A)は電極の斜視図であり、図1(B)は図1(A)の断面図である。
実施の形態1と比較して活物質層の表面積を大きくする手段について説明する。
実施の形態1又は実施の形態2において、活物質層の表面積を大きくする手段について述べる。
複数の突起部の形状が不規則(不揃い)である例を図7に示す。
集電体、シリコンを主成分とする層、マスク等の材料について述べる。
集電体は導電性を有している材料を用いることができる。
シリコンを主成分とする層は、主成分がシリコンであればよく、シリコンに他の元素(例えばリン、砒素、炭素、酸素、窒素、ゲルマニウム、金属元素等)が含まれていても良い。
マスクは例えばフォトレジストマスク等を用いることができるが限定されない。
活物質層の表面積及び体積を増加させる手段について述べる。
実施の形態6では別途作製した複数の粒子を配置したが、図12のように複数の突起部を折ることによって複数の粒子303を作製すると好ましい。
複数の粒子303を固定するために、複数の突起部上又は複数の突起部の隙間に複数の粒子303を配置した後に、シリコンを主成分とする層302上及び複数の粒子303上に活物質又は金属材料を含む保護膜304を形成することが好ましい(図14)。
集電体301とシリコンを主成分とする層302との間にシリサイド層を形成しても良い。
突起部の隙間に配置された活物質の形成方法の一例を図15を用いて説明する。
蓄電装置の構造について説明する。
電解質としては、例えば、非水溶媒体と該非水溶媒体に溶解する塩(アルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩等)を用いれば良い。
第1の電極は集電体とアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層とを有し、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む層がセパレータ側に位置している。
電解質が液体の場合、絶縁性のセパレータを設けると好ましい。
第2の電極としては実施の形態1乃至10に記載した電極を用いることができる。
導電性材料であればどのようなものでも用いることができる。
絶縁性材料であればどのようなものでも用いることができる。
蓄電装置を備えた電気装置について説明する。
第1の電極100として参照用電極であるリチウム電極を用いた。
集電体としてチタンシート(厚さ100μm)を用意した。
集電体としてチタンシート(厚さ100μm)を用意した。
サンプル1の第2の電極300表面(結晶質シリコンの表面)の走査型電子顕微鏡写真(SEM写真)を図17に示す。
充放電測定器を用いて、サンプル1の容量と比較サンプルの容量を測定した。
200 セパレータ
300 第2の電極
301 集電体
302 シリコンを主成分とする層
303 複数の粒子
304 保護膜
310 シリコンを主成分とする層
400 スペーサ
500 ワッシャー
600 第1の筐体
700 第2の筐体
800 絶縁物
901 リード線
902 リード線
999 棒
1000 電気装置
1100 電源負荷部
1200 蓄電装置
1300 アンテナを有する回路
9000 マスク
Claims (15)
- 第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた電解質と、を有し、
前記第2の電極は活物質を含む複数の突起部を有する活物質層を有することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1において、
前記活物質層は、前記複数の突起部上又は前記複数の突起部の隙間に配置された活物質を含む複数の粒子を有することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項2において、
前記複数の粒子には、前記複数の突起部の一部が折れて形成された粒子が含まれていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項2又は請求項3において、
前記複数の突起部及び前記複数の粒子は、活物質又は金属材料を含む保護膜に被覆されていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記複数の突起部の形状は不規則であることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項において、
前記複数の突起部が局所的に折れていることを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一項において、
前記複数の突起部の隙間に活物質を含む表面を有することを特徴とする蓄電装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の蓄電装置を備えた電気装置。
- 蓄電装置に用いる電極であって、
活物質を含む複数の突起部を有する活物質層を有することを特徴とする電極。 - 請求項9において、
前記活物質層は、前記複数の突起部上又は前記複数の突起部の隙間に配置された活物質を含む複数の粒子を有することを特徴とする電極。 - 請求項10において、
前記複数の粒子には、前記複数の突起部の一部が折れて形成された粒子が含まれていることを特徴とする電極。 - 請求項10又は請求項11において、
前記複数の突起部及び前記複数の粒子は、活物質又は金属材料を含む保護膜に被覆されていることを特徴とする電極。 - 請求項9乃至請求項12のいずれか一項において、
前記複数の突起部の形状は不規則であることを特徴とする電極。 - 請求項9乃至請求項13のいずれか一項において、
前記複数の突起部が局所的に折れていることを特徴とする電極。 - 請求項9乃至請求項14のいずれか一項において、
前記複数の突起部の隙間に活物質を含む表面を有することを特徴とする電極。
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