JP3621370B2 - Electrode material for secondary battery by plating method - Google Patents

Electrode material for secondary battery by plating method Download PDF

Info

Publication number
JP3621370B2
JP3621370B2 JP2001341814A JP2001341814A JP3621370B2 JP 3621370 B2 JP3621370 B2 JP 3621370B2 JP 2001341814 A JP2001341814 A JP 2001341814A JP 2001341814 A JP2001341814 A JP 2001341814A JP 3621370 B2 JP3621370 B2 JP 3621370B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tin
acid
group
secondary battery
electrode material
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001341814A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003142088A (en
Inventor
良明 奥濱
惠吾 小幡
雅一 吉本
東賢 金
慎悟 北村
秀美 縄舟
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.)
Daiwa Fine Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Daiwa Fine Chemicals Co Ltd
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 Daiwa Fine Chemicals Co Ltd filed Critical Daiwa Fine Chemicals Co Ltd
Priority to JP2001341814A priority Critical patent/JP3621370B2/en
Publication of JP2003142088A publication Critical patent/JP2003142088A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3621370B2 publication Critical patent/JP3621370B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極材料及びその製造技術に属し、特に二次電池用電極材料、電極、二次電池及びその製造技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話、ノート型パソコン等に見られるように電気・電子機器のモバイル化が急速に進展し、これに伴なって長時間の使用に耐え、充電の可能な二次電池の生産が急速に増大している。このような状況の中で、軽量性に富むリチウム二次電池が飛躍的に進歩したが、さらなる性能向上が求められている。
現在、リチウム電池の電極としては負極に各種の炭素質材料、正極にリチウムと他の金属との複合酸化物という組み合わせが最も広く用いられているが、それらの材料の組み合わせでは、エネルギー密度やサイクル寿命等の特性を向上させることはほぼ限界に達していると考えられている。炭素質材料に代えて、各種の金属や合金あるいはそれらの酸化物、硫化物、窒化物等を利用する検討が行われ、特許、学術論文にも開示されている。
【0003】
リチウム金属あるいはリチウムイオンの挿入脱離が可能な金属や合金を利用することは、炭素質電極が一般的に使用されるようになる以前にも行われたが、新たな検討が行われている。
電極に金属を用いることについては、錫或いは錫合金が有望な金属と考えられており、例えば、特開平8−7884(富士通株式会社)には、アルミニウムの上に第2金属として錫、鉛、インジウム、ビスマス等を積層させた負極が開示されている。特開平10−162823(日立マクセル株式会社)には、Si合金とともにSn−Fe,Sn−Ni合金が開示されている。特開平10−144351(松下電器産業株式会社)には、In,Al,Pb,Bi,Sb,Ga,Sn,Si,Zn,Cd,As,Tiの合金あるいはそれらとリチウムとの合金が開示されている。特開平11−343109(大阪瓦斯株式会社)には、炭素質材料とCa,Sr,Ba,Ir,Ag,Cd,Hg,B,Al,Ga,In,Tl,Si,Sn,Pb,Sb,Bi,Te等との混合物が開示されている。特開2000−173670(松下電器産業株式会社)には、錫と、周期表の2族元素、遷移元素、12族元素、13族元素、炭素を除く14族元素との固溶体又は金属間化合物である材料が開示されている。
【0004】
一般にはそれらの金属又は合金の電極は、冶金属学的な方法によって製造されることが多いが、めっき法によって得られることも開示されている。
即ち、園田、境らは、電気めっき法によって得た錫負極について開示し、該負極がグラファイト負極よりも大きい充放電容量を示し、良好なリチウム二次電池の電極となり得ることを報告している。該発表者らは、グルコン酸塩を錯化剤とするほぼ中性に近い硫酸塩浴を用いて電極を作成することを開示している。[園田、境、表面技術協会第99回講演大会要旨集 114頁]及び[園田、藤枝、境、第2回関西表面技術フォーラム 11頁]。田村、大下、藤本、藤谷、神野、米津らも、めっきした錫金属を用いた負極について報告しているが、めっきの詳細な条件については開示していない。[田村、大下、藤本、藤谷、神野、米津、第41回電池討論会講演要旨集 540頁]。また、例えば、特開平11−242954公報(キヤノン株式会社)には、金属錫又は錫合金等の電極材料を形成する工程をめっきにより行う電極構造体の製造方法が開示されている。
しかしながら、どのような特性を有した錫又は錫合金めっき皮膜が良好な電極特性を有するかについては模索の段階であり明らかにされた報告又は開示はない。前記特開平11−242954公報(キヤノン株式会社)に開示されている錫又は錫合金めっきもその条件は、従来から公知のごく一般的な条件であり、必ずしも二次電池の電極形成に適しためっきの条件ではなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本願の発明者らは、上記の如く現状の炭素材料を用いる電極に代わって、めっき法を用いた錫又は錫を成分とする合金を用いて容量、充放電特性において優れたリチウム二次電池用の電極材料、従ってそれを用いる電極及び電池を開発すること及びその製造方法を確立することを本願発明の研究課題とした。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本願の発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、極めて微細な結晶を有するめっき皮膜が良好な電極特性を示すことを見出し、かつそのようなめっき皮膜を安定して製造するための条件を見出し、本願発明を完成するに至った。
即ち、例えば前述の特開平11−242954公報には金属スズ又はスズ合金から構成される電極材料に関する開示があるが、平均粒径が0.5〜60μmの粒子から構成されている。しかしながら、本願発明者らの検討によれば、金属粒子はさらに微細なものが良好な電極特性を有することが明らかとなった。そのメカニズムの詳細は現時点では明らかではないが、結晶を微細化することによって結晶相互の接触面積が格段に増大し、電極材料内部でのリチウムの移動が容易になり、皮膜の利用率が高くなるためと推察される。
めっき皮膜結晶の微細化は、通常めっき浴に添加される有機添加剤によって達成されるが、さらに錫以外の金属成分を添加することによってさらに微細化させる方法も利用できる。
【0007】
従って、本発明の主題は、集電体の片面又は両面に錫又は錫合金めっき浴から析出させた錫又は錫合金めっき皮膜を形成させてなる二次電池用電極材料であって、該めっき皮膜が0.5μm未満の平均粒径を有するめっき粒子が実質的に連続した皮膜を成していること及び該めっき皮膜が少なくとも下記成分(i)〜(v):
(i)5g/L以上、200g/L以下の2価の錫イオン、
(ii)2価の錫イオンに対して合計して化学量論的に当量以上の、2価の錫イオンと水溶性の塩又は錯体を形成する酸又は錯化剤の1種又は2種以上、
(iii)合計して少なくとも1ppm以上の濃度の酸化防止剤の1種又は2種以上、
(iv)0.5g/L以上、200g/L以下の炭素数が6以下の脂肪族ケトン又は炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコールの1種又は2種以上、(v)有機添加剤の1種又は2種以上
を必須の成分として含有する錫又は錫合金めっき浴から析出させたものであることを特徴とする二次電池用電極材料である。
ここで、めっき粒子が実質的に連続した皮膜を成すとは、めっき粒子同士がデンドライトのような結晶形態とはならず、相互に接触しあって皮膜を形成している意味であって、マクロに部分的にクラックなどが存在していてもかまわない。
【0008】
前記0.5μm未満の平均粒径を有する粒子は、さらに、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率3000〜5000倍で表面方向から観察した際に、実質的に粒子の境界が観察しえない小ささであることが一層好適な条件である。
【0009】
【発明の実施の形態】
本願発明の二次電池用電極材料は、上述のごとくめっき浴から得られるめっき皮膜であることが必須の条件であって、該めっき浴には、上記(i)〜(v)が必須の成分として含まれる。
【0010】
本願の二次電池用電極材料のめっき皮膜を析出させるための錫又は錫合金めっき浴は、基本的に2価の錫イオンから析出させるものである。一般に錫又は錫合金めっき浴には、2価の錫イオンから析出させる浴と4価の錫イオンから析出させる浴があるが、4価の錫イオンからの析出物は目視外観は良好であるが、粒子サイズが大きく、本願の目的とする電極用のめっき皮膜としては不適当である。従って、本願の二次電池用電極の製造方法に用いる錫又は錫合金めっき浴には2価の錫イオンから析出させる浴を用いる。
該めっき浴には、第1の必須の成分として2価の錫イオンを、5g/L以上、200g/L以下の範囲の濃度で含有させて用いられる。さらに好適には10g/Lから100g/Lの範囲が用いられる。
【0011】
本願の二次電池用電極材料のめっき皮膜を析出させるための錫又は錫合金めっき浴には、第2の必須の成分として、2価の錫イオンに対して合計して化学量論的に等量以上の、2価の錫イオンと水溶性の塩又は錯体を形成する酸又は錯化剤の1種又は2種以上、を含有させて用いられる。
その好適な濃度は、グラム等量換算で2価の錫イオンに対して1.05倍以上30倍以下であることが好ましい。さらに好適には、1.3倍以上10倍以下が用いられる。
【0012】
該めっき浴に必須の成分として含有される2価の錫イオンと水溶性の塩を形成する酸又は錯化剤として、下記(壱)〜(参)に示した酸又は(及び)錯化剤が単独又は併用して好適に用いられる。酸及び錯化剤はそれらのアルカリ金属塩又はアンモニウム塩等の塩の形で添加されてもよい。
即ち、
(壱):硫酸、塩酸、ホウフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸、スルファミン酸、酢酸、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、燐酸及び(又は)縮合燐酸から選ばれる酸の1種又は2以上、
(弐):下記の一般式(I)又は(II)で表される脂肪族スルホン酸又は一般式(III)で表される芳香族スルホン酸から選ばれるスルホン酸の1種又は2種以上、
一般式(I)
【化8】

Figure 0003621370
[ここで、RはC〜Cのアルキル基を表し、Xは水素、水酸基、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、カルボキシル基、又はスルホン酸基を表し、そしてアルキル基の任意の位置にあってよく、nは0〜3の整数である。]
一般式(II)
【化9】
Figure 0003621370
[ここで、RはC〜Cのアルキル基又はC〜Cのアルキレン基を表し、アルキレン基の任意の位置に水酸基があってよく、Xは塩素又は(及び)フッ素のハロゲンを表し、アルキル基又はアルキレン基の水素と置換された塩素又は(及び)フッ素の置換数は1からアルキル基又はアルキレン基に配位したすべての水素が飽和置換されたものまでを表し、置換されたハロゲン種は1種又は2種であり、塩素又はフッ素の置換基は任意の位置にあってよい。Yは水素又はスルホン酸基を表し、Yで表されるスルホン酸基の置換数は0から2の範囲にある。]一般式(III)
【化10】
Figure 0003621370
[ここで、Xは、水酸基、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アルデヒド基、カルボキシル基、ニトロ基、メルカプト基、スルホン酸基又はアモノ基を表し、或いは2個のX3はベンゼン環と一緒になってナフタリン環を形成でき、mは0〜3の整数である。]
(参):少なくとも一つのカルボキシル基を有するとともにさらにカルボキシ
ル基、水酸基、スルホン酸基、アミノ基、チオール基から選ばれる基の1種又は2種以上を一つ以上有する脂肪族カルボン酸のイオンの1種又は2種以上、
が用いられる。
【0013】
上記縮合燐酸としては、直鎖状のポリリン酸、環状のメタリン酸のいずれもが用いられるが、特に二燐酸(ピロリン酸)が好適に用いられる。
上記スルホン酸として、メタンスルホン酸、メタンジスルホン酸、メタントリスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、2−プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、2−ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、デカンスルホン酸、ドデカンスルホン酸、2−ヒドロキシエタン−1−スルホン酸、1−ヒドロキシプロパン−2−スルホン酸、3−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシブタンスルホン酸、2−ヒドロキシペンタンスルホン酸、2−ヒドロキシヘキサン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシデカンスルホン酸、2−ヒドロキシドデカンスルホン酸、1−カルボキシエタンスルホン酸、2−カルボキシエタンスルホン酸、1,3−プロパンジスルホン酸、アリルスルホン酸、2−スルホ酢酸、2−又は3−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホマレイン酸、スルホフマル酸、モノクロロメタンスルホン酸、パークロロエタンスルホン酸、トリクロロジフルオロプロパンスルホン酸、パーフルオロエタンスルホン酸、モノクロロジフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、トリフルオロエタンスルホン酸、テトラクロロプロパンスルホン酸、トリクロロジフルオロエタンスルホン酸、モノクロロエタノールスルホン酸、ジクロロプロパノールスルホン酸、モノクロロジフルオロヒドロキシプロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ニトロベンゼンスルホン酸、スルホ安息香酸、スルホサリチル酸、ベンズアルデヒドスルホン酸、p−フェノールスルホン酸、フェノール−2,4−ジスルホン酸、2−スルホ酢酸、2−スルホプロピオン酸、3−スルホプロピオン酸、スルホコハク酸、スルホメチルコハク酸、スルホフマル酸、スルホマレイン酸、2−スルホ安息香酸、3−スルホ安息香酸、4−スルホ安息香酸、5−スルホサリチル酸、4−スルホフタール酸、5−スルホイソフタール酸、2−スルホテレフタール酸等が好適に用いられる。
とりわけ、メタンスルホン酸、2−ヒドロキシエタン−1−スルホン酸、2−ヒドロキシプロパン−1−スルホン酸、フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸又はトリフロロメタンスルホン酸等が特に好適に用いられる。
【0014】
上記脂肪族カルボン酸として、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グリコール酸、乳酸、酒石酸、クエン酸、タルトロン酸、リンゴ酸、アスコルビン酸、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、リジン、セリン、スレオニン、フェニルアラニン、アスパラギン酸、グルタミン酸、メチオニン、メルカプトコハク酸、シスチン、スルホコハク酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、イミノジ酢酸、ニトリロトリ酢酸、ジエチレントリアミンペンタ酢酸、トリエチレンテトラミンヘキサ酢酸、エチレンジオキシビス(エチルアミン)−N、N、N’、N’−テトラ酢酸、グリコールエチレンジアミンテトラ酢酸、N−ヒドロキシエチルエチレンジアミンテトラ酢酸等が好適に用いられる。中でも、スルホコハク酸、グリコール酸、乳酸、酒石酸、クエン酸、エチレンジアミンテトラ酢酸、ニトリロトリ酢酸等がさらに好適に用いられる。
【0015】
後述するように、本願発明の電極材料を作成するための錫又は錫合金めっき浴には、必須の成分ではないが、多少の4価の錫を含有させる方が望ましい。一方で、該4価の錫は、限度を越えて存在すると悪影響を及ぼすために、限度を越えて4価の錫化合物又はイオンの濃度が増大しないように、また、2価の錫イオンの濃度を一定に保つために、第3の必須の成分として、合計して少なくとも1ppm以上の濃度の酸化防止剤の1種又は2種以上の酸化防止剤を含有させることが必要である。特に厳密な上限はないが、通常は50g/L以下の濃度で用いられる。さらに好ましくは、5mg/L以上、2g/L以下で用いられ、最も好適には、10mg/L以上、1g/L以下で用いられる。
【0016】
前記の酸化防止剤として、具体的には、下記一般式(い)から選ばれる置換又は非置換の芳香族のモノ、ジ又はトリフェノール、又は(ろ)脂肪族ポリヒドロキシ化合物から選ばれるもの1種又は2種以上が単独又は併用して用いられる。一般式(い)
【化11】
Figure 0003621370
[ ただし、Xは水素又は水酸基を表し、同一又は異なっていてよく、nは1〜3の整数を表す。Xの内少なくとも一つは水酸基である。Yは水素、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシル基、スルホン酸基又はアミノ基から選ばれた1種又は2種以上であって、同一又は異なっていてよく、mは6−nの整数である。X及びYのベンゼン環上の結合位置は問わない。ただし、互変異性によって当該構造をとり得る化合物を含む。]
で表される置換又は非置換の芳香族のモノ、ジ又はトリフェノール。
(ろ)脂肪族ポリヒドロキシ化合物。
【0017】
上記一般式(い)のフェノール類をさらに具体的に例示すれば、ハイドロキノン、カテコール、レゾルシン、ピロガロール、オキシヒドロキノン、フロログリシン、没食子酸、カテコールスルホン酸、グアヤコール、ハイドロキノンスルホン酸、3,4−ジヒドロキシ安息香酸、3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸、p−フェノールスルホン酸、クレゾールスルホン酸、ハイドロキノンスルホン酸、β−ナフトール等から選ばれる1種又は2種以上が特に好適に用いられる。
(ろ)の脂肪族ポリヒドロキシ化合物としては、ソルビン酸、ソルビトール、ブドー糖、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸等が好適に用いられる。
【0018】
上記のめっき浴には、めっき粒子の微細化とめっき浴の安定性の向上のために、第4の必須成分として0.5g/L以上、200g/L以下の濃度で、炭素数が6以下の脂肪族ケトン又は炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコールの1種又は2種以上が用いられる。さらに好適には、1g/L以上200g/L以下の濃度が用いられる。
他の添加剤の濃度等にも依存するので、絶対的な濃度は限定できないが、アルコール濃度が濃くなり過ぎるとかえって浴の安定化効果に悪影響があり、特に300g/Lを越えるとこの影響が大きい。そのため、脂肪族アルコール又はケトンの上限の濃度は200g/L以下に厳密に規定される。また、濃度が高い場合には臭気が著しくなり作業環境上からも好ましくない。
【0019】
前記炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコールとして、下記一般式(イ)〜(ハ)で表されるアルコールが用いられる。
一般式(イ)
【化12】
Figure 0003621370
[ ただし、nはmより大きく6以下の整数であり、mは1又は2の整数を表す。Xは水素又は水酸基であって、同一又は異なっていてよく、Xの内少なくとも一つは水酸基である。Xが結合する炭素の位置は問わず、炭素鎖は直鎖であっても分岐していてもよい。]
で表される鎖状の飽和脂肪族のモノ又はジアルコール。
一般式(ロ)
【化13】
Figure 0003621370
[ ただし、nはmより大きく6以下の整数であり、mは1又は2の整数を表す。Xは水素又は水酸基であって、同一又は異なっていてよく、Xの内少なくとも一つは水酸基である。Xが結合する炭素の位置は問わず、炭素鎖は分岐していてもよい。]
で表される環状の飽和脂肪族のモノ又はジアルコール。
一般式(ハ)
【化14】
Figure 0003621370
[ ただし、nはmより大きく6以下の整数であり、mは1又は2の整数を表す。lはn−2以下の整数を表す。Xは水素又は水酸基であって、同一又は異なっていてよく、Xの内少なくとも一つは水酸基である。Xが結合する炭素の位置は問わず、炭素鎖は分岐していてもよい。Oはエーテル性の酸素を表し、2つの炭素の間にあるが、その位置は問わない。]
で表されるエーテル結合を有した鎖状の飽和脂肪族のモノ又はジアルコール。
【0020】
上記炭素数が6以下の脂肪族ケトン又は炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコールをさらに具体的に例示すれば、メタノール、エタノール、(n−及びi−)プロパノール、(n−、i−及びt−)ブタノール、1,2,6−ヘキサントリオール、チオジグリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、エチレングリコール、プロピレングリコール、アセトン、メチルエチルケトン等から選ばれる1種又は2種以上が好適に用いられ、さらに好適にはi−プロパノール、アセトンが用いられ、最も好適にはi−プロパノールが用いられる。
【0021】
本願の二次電池用電極材料のめっき皮膜を析出させるための錫又は錫合金めっき浴には、微細な結晶の粒子のめっき皮膜を得るために、第5の必須の成分として、有機添加剤の1種又は2種以上が含有させられる。有機添加剤には、界面活性剤、平滑化添加剤、半光沢剤又は光沢剤等が含まれる。
一般には0.001g/L〜50g/Lの範囲で好適に用いられるが、化合物の種類や組み合わせによって用いられる濃度は適宜変更する。
【0022】
界面活性剤としては、公知の界面活性剤を用いることができ、ノニオン系、アニオン系、両性系、カチオン系のいずれの界面活性剤も好適に用いられ、適宜単独又は混合して用いられるが、ノニオン系、アニオン系、両性系が一層好適に用いられる。
【0023】
好適に用いられるノニオン系界面活性剤を例示すれば、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(又はエステル)、ポリオキシアルキレンフェニル(又はアルキルフェニル)エーテル、ポリオキシアルキレンナフチル(又はアルキルナフトチル)エーテル、ポリオキシアルキレンスチレン化フェニルエーテル(又は該フェニル基にさらにポリオキシアルキレン鎖を付加した)、ポリオキシアルキレンビスフェノールエーテル系、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシアルキレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンソルビット脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレングリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシアルキレンアルキルアミン、エチレンジアミンのポリオキシアルキレン縮合物付加物、ポリオキシアルキレン脂肪酸アミド、ポリオキシアルキレンヒマシ(又は/及び硬化ヒマシ油)油、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルホルマリン縮合物、グリセリン(又はポリグリセリン)脂肪酸エステル系界面活性剤、ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ソルビタンモノ(セスキ、トリ)脂肪酸エステル系界面活性剤、高級脂肪酸モノ(ジ)エタノールアミド、アルキル・アルキロードアミド、オキシエチレンアルキルアミン等を挙げることができる。
【0024】
好適に用いられるアニオン系界面活性剤を例示すれば、アルキル(又はホルマリン縮合物)−β−ナフタレンスルホン酸(又はその塩)、脂肪酸セッケン、アルキルスルホン酸塩系、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル(又はアルコキシ)ナフタレンスルホン酸塩、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、アルキルエーテルスルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル硫酸エステル酸塩、高級アルコールリン酸モノエステル塩、ポリオキシアルキレンアルキルエーテルリン酸(塩)、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシアルキレンフェニルエーテルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル酢酸塩、アルキロイルザルコシン、アルキロイルザルコシネート、アルキロイルメチルアラニン塩、Nアシルスルホカルボン酸塩、アルキルスルホ酢酸塩、アシルメチルタウリン酸ナトリウム、アルキル脂肪酸グリセリン硫酸エステル塩、硬化ヤシ油脂肪酸グリセリル硫酸ナトリウム、アルキルスルホカルボン酸エステル塩系、アルキルスルホコハク酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルポリオキシエチレンスルホコハク酸、スルホコハク酸モノオレイルアミドナトリウム塩(又はアンモニウム、TEA塩)等を挙げることができる。
【0025】
好適に用いられる両性系界面活性剤を例示すれば、2−アルキル−N−カルボキシメチル(又はエチル)−N−ヒドロキシエチル(又はメチル)イミダゾリニウムベタイン、2−アルキル−N−カルボキシメチル(又はエチル)−N−カルボキシメチルオキシエチルイミダゾリニウムベタイン、ジメチルアルキルベタイン、N−アルキル−β−アミノプロピオン酸(又はそのナトリウム塩)、アルキル(ポリ)アミノエチルグリシン、N−アルキル−N−メチル−β−アラニン(又はそのナトリウム塩)、脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン等を挙げることができる。
【0026】
好適な界面活性剤としては、カチオン系界面活性剤には、テトラ低級アルキルアンモニウムハライド、アルキルトリメチルアンモニウムハライド、ヒドロキシエチルアルキルイミダゾリン、ポリオキシエチレンアルキルメチルアンモニウムハライド、アルキルベンザルコニウムハライド、ジアルキルジメチルアンモニウムハライド、アルキルジメチルベンジルアンモニウムハライド、アルキルアミン塩酸塩、アルキルアミン酢酸塩、アルキルアミンオレイン酸塩、アルキルアミノエチルグリシン、アルキルピリジニウムハライド系等が含まれる。
【0027】
平滑化添加剤、半光沢剤又は光沢剤も公知のものを用いることができる。具体的に例を示すと、下記のような化合物が単独又は併用して用いられる。
さらに、本発明の二次電池用電極材料の作成に用いられる錫又は錫合金めっき浴において使用することができる平滑化剤、半光沢剤、光沢剤等の添加剤には錫又は錫合金めっきにおいて用いられている公知の物質が利用できるが、その中で特に効果のあるものの例としては、高分子化合物、スルファニル酸及びその誘導体並びにその塩、キノリン類、トリアゾール及びその誘導体、ベンゾチアゾール及びその誘導体、イミン類、トリアジン類、グアナミン類、芳香族オキシカルボン酸のエステル類、C=Oと共役の位置に二重結合を有する化合物類、アルデヒド類、ジケトン類、アニリン及びその誘導体、ニトロ化合物又はそのナトリウム、カリウム又はアンモニウム塩類、メルカプトカルボン酸類、複素環式化合物類、アセトフェノン類、アミンアルコール類、脂肪族一級又は二級アミンとアルデヒドの縮合物等その他を挙げることができる。
これらの化合物は、単独又は適宜混合添加して使用できる。使用量は、下記の高分子物質を用いる場合は0.5〜50g/Lが適当であり、好ましくは1〜20g/Lである。その他の添加剤に対しては、0.001〜50g/Lが適当であり、さらに好適には0.02〜20g/Lが添加される。
【0028】
高分子物質の一例として、ゼラチン、ペプトン、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリエチレンイミン、ポリビニルピロリドン等が挙げられる。スルファニル酸誘導体およびその塩の一例として、N−ブチリデンスルファニル酸、N−(3−ヒドロキシブチリデン)−p−スルファニル酸、アルドール等が挙げられる。キノリン類の一例として、8−ヒドロキシキノリンに5モルの酸化プロピレンを付加した生成物等が挙げられる。トリアゾール及びその誘導体の一例として、ベンゾトリアゾール、4−メチルベンゾトリアゾール、4−ヒドロキシベンゾトリアゾール、4−カルボキシベンゾトリアゾール等が挙げられる。ベンゾチアゾール及びその誘導体の一例として、ベンゾチアゾール、2−メチルベンゾチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、2−アミノ−4−クロロベンゾチアゾール、2−アミノ−6−メトキシベンゾチアゾール、2−ヒドロキシベンゾチアゾール、2−クロロベンゾチアゾール、2−メチル−5−クロロベンゾチアゾール、2,5−ジメチルベンゾチアゾール、5−ヒドロキシ−2−メチルベンゾチアゾール、6−クロロ−2−メチル−4−メトキシベンゾチアゾール、2−(n−ブチル)メルカプト−6−アミノベンゾチアゾール、2−ベンゾチアゾールチオ酢酸、2−ベンゾチアゾールオキシ酢酸、6−エトキシ−2−メルカプトベンゾチアゾール等が挙げられる。イミン類の一例として、N、N’ジイソ−ブチリデン−o−フェニレンジアミン等が挙げられる。トリアジン類の一例として、2,4−ジアミノ−6−[2’−メチルイミダゾリル(1’)エチル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−エチルイミダゾリル(1’)エチル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−[2’−ウンデシルイミダゾリル(1’)エチル−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。グアナミン類の一例として、β−N−ドデシルアミノプロピオグアナミン、β−N−ヘキシルアミノプロピオグアナミン、ピペリジンプロピオグアナミン、シクロヘキシルアミノプロピオグアナミン、モルホリンプロピオグアナミン、β−N−(2−エチルヘキシロキシプロピルアミノ)プロピオグアナミン、β−N−(ラウリルオキシプロピルアミノ)プロピオグアナミン等が挙げられる。芳香族オキシカルボン酸のエステル類の一例として、o−(又はm−又はp−)安息香酸メチル、サリチル酸フェニル等が挙げられる。C=Oと共役の位置に二重結合を有する化合物の一例として、イタコン酸、プロピレン−1,3−ジカルボン酸、アクリル酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル、エタクリル酸、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、t−ブチルアクリルアミド、N−メトキシジメチルアクリルアミド、クルクミン(1,7−ビス(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェラル)−1,6−ヘプタジエン−3,5−ジオン)、イソホロン(3,5,5−トリメチル−2−シクロヘキセノン)、メシチルオキシド、ビニルフェニルケトン、フェニルプロペニルケトン、フェニルイソブテニルケトン、フェニル−1−メチルプロペニルケトン、ベンジリデンアセトフェノン(chalcone)、2−(ω−ベンゾイル)ビニルフラン、p−フロロフェニルプロペニルケトン、p−クロロフェニルプロペニルケトン、p−ヒドロキシフェニルプロペニルケトン、m−ニトロフェニルプロペニルケトン、p−メチルフェニルプロペニルケトン、2,4,6−トリメチルフェニルプロペニルケトン、p−メトキシフェニルプロペニルケトン、p−メトキシフェニルブテニルケトン、p−メチルチオフェニルプロペニルケトン、p−イソブチルフェニルプロペニルケトン、α−ナフチル−1−メチルプロペニルケトン、4−メトキシナフチルプロペニルケトン、2−チエニルプロペニルケトン、2−フリルプロペニルケトン、1−メチルピロールプロペニルケトン、ベンジリデンメチルエチルケトン、ベンジリデンアセトンアルコール、p−トルイデンアセトン、アニザルアセトン(アニシリデンアセトン)、p−ヒドロキシベンジリデンアセトン、ベンジリデンメチルイソブチルケトン、3−クロロベンジリデンアセトン、ベンザルアセトン(ベンジリデンアセトン)、ベンジリデンアセチルアセトン、4−(1−ナフチル)−3−ブテン−2−オン、ピリジデンアセトン、フルフリジンアセトン、4−(2−チオフェニル)−3−ブテン−2−オン、4−(2−フリル)−3−ブテン−2−オン、アクロレイン(アクリルアルデヒド、プロペナール)、アリルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド、ベンジルクロトンアルデヒド、テニリデンアセトン等が挙げられる。アルデヒド類の一例として、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、n−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、n−バレルアルデヒド(バレラール、ペンタナール)、イソバレルアルデヒド、n−カプロンアルデヒド(ヘキサナール、ヘキシルアルデヒド)、スクシンアルデヒド(スクシンジアルデヒド)、グルタルアルデヒド(1,5−ペンタンジアール、グルタルジアルデヒド)、アルドール(3−ヒドロキシブチルアルデヒド、アセトアルドール)、クロトンアルデヒド、桂皮アルデヒド、プロパギルアルデヒド、ベンズアルデヒド、o−フタルアルデヒド、サリチルアルデヒド(o−ヒドロキシベンズアルデヒド)、p−ヒドロキシベンズアルデヒド、p−ニトロベンズアルデヒド、o−(又はp−)メトキシベンズアルデヒド(アニスアルデヒド)、3−メトキシベンズアルデヒド、バニリン、o−バニリン、ベラトルアルデヒド(3,4−ジメトキシベンズアルデヒド)、2,5−ジメトキシベンズアルデヒド、(2,4−、2,6−)ジクロロベンズアルデヒド、1−(又は2−)ナフトアルデヒド、2−(又は4−)クロロ−1−ナフトアルデヒド、2−(又は4−)ヒドロキシ−1−ナフトアルデヒド、5(又は2)−メトキシナフトアルデヒド、2−フルアルデヒド(2−フルアルデヒド=フルフラール)、3−フルアルデヒド、2(3)−チオフェンカルボキシアルデヒド、ピコリンアルデヒド、3−アセナフトアルデヒド、3−インドールカルボキシアルデヒド等が挙げられる。ジケトン類の一例として、グリオキサール(エタンジアール、オキサルアルデヒド、ジホルミル、ビホルミル)、ジアセチル(ビアセチル、ジメチルグリオキサール、ブタンジオン)、ヘキサンジオン−3,4、アセチルアセトン(2,4−ペンタンジオン)、ヘキサンジオン−3,4−アセチルアセトン等が挙げられる。アニリン誘導体の一例として、アニリン、o−(又はm−又はp−)トルイジン、o−(又はp−)アミノアニリン、o−(又はp−)クロルアニリン、2,5−(又は3,4−)クロルメチルアニリン、N−モノメチルアニリン、4,4’ジアミノジフェニルメタン、N−フェニル−(α−又はβ−)ナフチルアミン、ジチゾン等が挙げられる。ニトロ化合物又はそのナトリウム、カリウム又はアンモニウム塩類の一例として、p−ニトロフェノール、ニトロベンゼンスルホン酸、2,4−ジニトロベンゼンスルホン酸、m−ニトロ安息香酸等が挙げられる。メルカプトカルボン酸類の一例として、メルカプト酢酸(チオグリコール酸)、メルカプトコハク酸等が挙げられる。複素環式化合物類の一例として、1,10−フェナントロリン、2−ビニルピリジン、キノリン、インドール、イミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、1,2,3−(又は1,2,4−又は1,3,5−)トリアジン、1,2,3−ベンゾトリアジン、2−メルカプトベンゾオキサゾール、2−シンナミルチオフェン等が挙げられる。アセトフェノン及びハロゲン化アセトフェノン。アミンアルコール類の一例として、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、N−メチルエタノールアミン縮合物等が挙げられる。脂肪族一級又は二級アミンとアルデヒドの縮合物の一例として、アミン−アルデヒド縮合物、例えば、ピペラジン、ビペリジン、モルホリン、シクロプロピルアミン、シクロヘキシルアミン、シクロオクチルアミン、エチレンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、などの脂肪族第一若しくは第二アミン類又は芳香族アミン類と前記アルデヒド類との縮合物等が挙げられる。
【0029】
本願の二次電池用電極材料のめっき皮膜を析出させるための錫又は錫合金めっき浴には、さらに0.1g/L以上20g/L以下の4価の錫イオン又は化合物を含有させることが好ましい。さらに好ましくは、0.1g/L以上10g/L以下の濃度を含有させる。
2価の錫イオンからの錫又は錫合金めっきにおいて、4価の錫イオンは直接には錫の析出に関与しないはずであるが、本願発明者らの検討によると、浴種によってその濃度範囲は必ずしも厳密に一定ではないが、20g/Lを越えるような濃度においては確かにめっき皮膜の均一性を阻害し、悪影響を及ぼすけれども、0.1g/L〜10g/Lの濃度領域においては、結晶の微細化に寄与し、リチウム電池の電極としてむしろサイクル特性の良好なめっき皮膜を与えることを見出した。
該4価の錫化合物又はイオンは、空気攪拌等の強制的方法又は予備電解等によって、浴中の2価の錫イオンを酸化させることによって浴中に含有させることもできるし、或いは錫酸塩、4塩化錫等の化合物を添加することによっても浴中に含有させることができる。
4価の錫の濃度は、ICP分析又は原子吸光分析によって全錫の濃度を測定し、酸化還元滴定法によって得られた2価錫の分析値を差し引くことによって分析・管理することができる。全錫の濃度は、機器分析が利用できない場合には、酸性条件下で金属アルミニウムを溶解させ4価の錫を2価に還元したのち、酸化還元滴定法によって分析することもできる。
【0030】
本願の二次電池用電極材料のめっき皮膜を析出させるための錫又は錫合金めっき浴には、放電容量及び(又は)サイクル特性を一層向上させるために、さらに原子番号が26〜33、錫を除く44〜51又は水銀を除く75〜82から選ばれる合金化金属の1種又は2種以上を含有させることができる。
現時点では、電極特性を向上させるメカニズムは十分には解明されていないけ
れども、電気めっきにおいて異種金属を含有させた際には結晶が微細化することが知られているので、そのような結晶の微細化が充放電特性をさらに向上させるものと想像される。
上記原子番号によって示した合金化金属は、具体的に例示すれば、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、インジウム、アンチモン、オスミウム、イリジウム、白金、金、水銀、タリウム、鉛、ビスマスである。この内、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、銀、カドミウム、インジウム、アンチモン、タリウム、鉛、ビスマスは一層好適に用いられる。
これらの合金化金属は、めっき浴中での含有量が、錫に対して合計して20ppm以上で結晶粒子の微細化に効果を示す。さらに好適には錫に対して0.5%以上を含有させて用いられる。
めっき皮膜中の錫以外の金属成分が何%以上であれば錫合金めっきであり、
何%以下であれば錫(単独)めっきであるとされるのかは明確な定義はない。本願に於いては便宜上、EPMA、X線回折等の非破壊的な方法あるいは、ICP、原子吸光等の破壊的方法のいずれでもよいが、汎用の測定装置によって検出可能な量の錫以外の元素を含む場合を全て錫合金めっき皮膜、それ以下のものを錫(単独)めっき皮膜と定義することにする。
上記金属の内、水銀を除くIIB、IIIB、IVB、VB族の金属は特に効果を示し
、該金属の1種又は2種以上を合計して錫に対して20ppm以上含有する錫合金めっき皮膜は、良好な充放電特性を示す。ここで、IIB、IIIB、IVB、VB族なる表現は、IUPACの周期律表によるものであり、具体的には、亜鉛、ガリウム、ゲルマニウム、砒素、カドミウム、インジウム、アンチモン、タリウム、鉛、ビスマスである。これらの中でも特に鉛、アンチモン、砒素、カドミウムが一層好適に用いられる。
【0031】
本願発明の微細結晶の錫又は錫合金めっき皮膜である電極材料は、単位重量及び単位体積当りのエネルギー密度が、現在主流となっている炭素材料の負極に比べて極めて高いので、負極の厚さを現在の炭素材料を使用した場合よりも薄くすることが可能である。特に例えばマイクロ電池等の極めて小さい電池用には0.01μm以上5μm未満の厚さで好適に用いられる。通常のボタン電池以上のサイズの電池にはさらに厚い5μm以上500μm以下のめっき皮膜も好適に用いることができる。
【0032】
錫又は錫合金を負極として用いた場合に、充放電によって膨張・収縮が生じるので、錫又は錫合金は密度が高いものではなく、ある程度の空隙があった方がよいと従来考えられていた。しかし、発明者らは本願発明の研究によって、むしろ、通常の溶融して調製した錫に近い密度の錫又は錫合金めっき皮膜を用いることが良好な充放電サイクル特性が得られることを見出した。即ち、二次電池用電極としての錫又は錫合金めっき皮膜の密度は、6.6g/cmを超え、8.5g/cm以下のものが好適に用いられる。
【0033】
上述した理由によって、錫又は錫合金めっきは密度をことさらに低くする必要はなく、従って該皮膜中の有機物吸蔵量は、概ね10%を超えないことが望ましい。即ち、炭素の量に換算して0.0001%から10%の範囲に維持することによって好適に電池用電極材料を製造することができる。このことによって、錫又は錫合金めっき皮膜の密度を上述の6.6g/cmを超える値に保つことができる。
【0034】
錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる工程においては、意図しない金属成分がめっき浴に蓄積してめっき皮膜中に析出しないように、陽極として、(a)不溶性陽極、(b)3N以上の純度の錫の陽極、又は(c)3N以上の純度の錫と3N以上の純度の前記合金化金属を溶融して作成された錫合金陽極の1種又は2種以上を用いてめっきを行うめっき方法が好適に用いられる。
不純物の混入を防ぐ意味からは、不溶性陽極が好ましいが、陽極表面での酸化反応によって浴の劣化をきたす場合があるので、(b)又は(c)がさらに好適に用いられる。
長期間にわたって安定した電極特性を有する錫又は錫合金めっき皮膜を得るためには、特に好適には、4N以上の純度の錫の陽極若しくは合金化金属の1種又は2種以上と4N以上の純度の錫とを溶融して調製した錫合金陽極の1種又は2種以上を用いて錫又は錫合金めっきを行う方法が用いられる。
【0035】
本願の錫又は錫合金のめっき浴からめっき皮膜を析出させて二次電池用電極材料を製造するにあたっては、0.1A/dm以上100A/dm以下の陰極電流密度が好適に用いられる。さらに好適には、5A/dmを超え100A/dm以下の陰極電流密度が用いられる。特に連続めっき方法においてめっきを実施する場合には、5A/dmを超える電流密度が好適に用いられる。
【0036】
また、それらのめっきを施すにあたっては、めっきを行うに先立って電解脱脂、酸洗又は活性化から選ばれる処理の1種又は2種以上が好適に用いられる。
さらに、それらに錫又は錫合金めっきを行った後には、経時変化防止処理を用いることができる。該経時変化防止処理としては、リン酸塩処理が好適に用いられる。
【0037】
また、錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる工程においては、酸、錯化剤、錫塩、酸化防止剤又は合金化金属の塩の1種又は2種以上を予め溶解した水溶液をめっき浴の建浴又は(及び)成分補給に用いるめっき浴の建浴方法又は(及び)濃度管理法が好適に用いられる。
【0038】
二次電池用電極に用いられる錫又は錫合金めっき皮膜は、極めて厳密に特性の管理がなされる必要があり、一般のめっきに比べて格段に厳重な管理が必要である。濃度管理を容易にするには、めっき浴への各成分の補給を成分原体で行うよりも、予め想定された濃度に調整して溶液とされた形のものを補給することによって、より容易に実施できる。このため、本願発明のめっき皮膜を用いた電極の作成には、酸、錯化剤、錫塩、酸化防止剤又は合金化金属の塩などを予め溶解した溶液を調製しておき、補給する方法が用いられる。特に、合金化金属の濃度管理においては、該金属をする陽極をめっき浴に配置し、電解の進行とともに該金属を溶解させて行う方法を用いることもできるが、厳密に濃度を一定に保つためには、むしろ陽極以外から行う方法即ち、該金属元素の可溶性塩又は可溶性錯体を予め溶解した溶液をめっき浴に適宜添加する方法が一層好適に用いられる。
【0039】
また、本願発明の、錫又は(及び)錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる工程におけるめっき浴の第3の必須成分である酸化防止剤又は(及び)第5の必須成分である有機添加剤についても、第4の必須成分である炭素数が6以下の脂肪族ケトン又は炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコールに予め決められた濃度に溶解させておいた溶液を添加することによる管理方法が好適に用いられる。
【0040】
板状体に、前記の錫又は錫合金のめっき或いは下地の銅、銅合金、ニッケル又はニッケル合金のめっきを施すには、公知の方法即ちバレルめっき法、ラックめっき法、連続めっき法が好適に用いられるが、中でも連続めっき法が一層好適に用いられる。連続めっき法とは、ロール状に巻いた該板状体を連続的に解きながら前後処理を含んだめっきラインに供給し、かつ、巻き取っていくめっき方法を言う。
【0041】
本発明の二次電池用電極の集電体には、金属の種類としては、銅、ニッケル又は鉄が好適に用いられる。銅、ニッケル又は鉄には、通常工業的に用いられるJIS等に定められたそれらの公知の合金及びめっきによってそれらの金属を被覆したものが含まれる。
【0042】
上記集電体には、通常のめっき技術に従って銅又はニッケルの下地めっきを施してもよい。めっき液の成分によっては、めっき液に集電体が浸漬された際に集電体上に置換析出が生じる場合があり、これを防止するためには銅又はニッケルの下地めっきを施すことが推奨される。
【0043】
本発明の二次電池用電極の集電体としては、通常二次電池に用いられる形状の集電体は全て用いられるが、一般的には板状の形状のものが用いられる。板状体という表現の中には、単に平面的な板状のものの他に、シート状の多孔体、発泡体、スクリーン、ネット、エクスパンド体、パンチング体、不織布又は焼結体などマクロに見て板状の形状を示すものが含まれる。
【0044】
本願発明の錫又は(及び)錫合金めっき皮膜から構成された二次電池用電極材料は、特にリチウム電池用の電極、特に負極材料として好適に用いられる。
【0045】
【実施例】
以下、実施例に基づき、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲で適宜変更できる。
【0046】
実施例1
負極集電体として銅箔を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(a):
Figure 0003621370
に浸漬し、4N純度の錫陽極を用い、電流密度8A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
別に10cm四方の試料に同じ条件で厚付けしためっき皮膜の厚さを、断面の顕微鏡観察から得られた平均膜厚を用いて計算しためっき皮膜の体積と、めっき前後の重量差から計算した皮膜重量から密度を求めたところ7.3であった。
【0047】
比較例1
めっき液を下記(b):
めっき液(b)
硫酸第一錫 40g/L
硫酸 60g/L
ゼラチン 2g/L
に替え、めっき時の陰極電流密度を1A/dmとした以外は実施例1と同じ操作を行って2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率3000倍で観察した結果めっき粒子の境界は明瞭に識別でき、平均粒径は約25μmであった。
【0048】
実施例2
めっき液を下記(c):
Figure 0003621370
に替えた以外は、実施例1と同じ操作を行って2μm厚さのめっき皮膜を得た。めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
別に10cm四方の試料に同じ条件で厚付けしためっき皮膜の厚さを、断面の顕微鏡観察から得られた平均膜厚を用いて計算しためっき皮膜の体積と、めっき前後の重量差から計算した皮膜重量から密度を求めたところ7.3であった。
【0049】
実施例3
めっき液を下記(d):
Figure 0003621370
に替えた以外は、実施例1及び2と同じ操作を行って2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
別に10cm四方の試料に同じ条件で厚付けしためっき皮膜の厚さを、断面の顕微鏡観察から得られた平均膜厚を用いて計算しためっき皮膜の体積と、めっき前後の重量差から計算した皮膜重量から密度を求めたところ7.3であった。
【0050】
実施例4
めっき液を下記(e):
Figure 0003621370
に替えた以外は、実施例1,2及び3と同じ操作を行って2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
【0051】
実施例5
負極集電体として銅箔を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(f):
Figure 0003621370
に浸漬し、白金めっきチタンの不溶性陽極を用い、電流密度6A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率3000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
別に10cm四方の試料に同じ条件で厚付けしためっき皮膜の厚さを、断面の顕微鏡観察から得られた平均膜厚を用いて計算しためっき皮膜の体積と、めっき前後の重量差から計算した皮膜重量から密度を求めたところ7.3であった。
【0052】
比較例2
めっき液を下記めっき液(g):
めっき液(g)
ピロリン酸カリウム 178g/l
ヨウ化カリウム 332g/l
塩化第一錫(2価錫として) 23g/L
ヨウ化銀(銀として) 0.5g/L
pH(KOHで調整) 8.9
に替え、めっき時の陰極電流密度を1A/dmとした以外は実施例1と同じ操作を行って2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率3000倍で観察した結果めっき粒子の境界は明瞭に識別でき、径約2μm程度の粒子と火山状に穴の開いた連山状に連なる1μm程度の粒子が共存していた。
【0053】
実施例6
負極集電体として銅箔を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、常法にしたがいワット浴から3μmのニッケル下地めっきを施した後水洗し、下記めっき液(h):
めっき液(h)
スルホコハク錫(2価錫として) 40g/L
スルホコハク酸亜鉛(亜鉛として) 10g/L
スルホコハク酸鉛(鉛として) 5mg/L
硫酸カドミウム(カドミウムとして) 10mg/L
亜砒酸(砒素として) 5mg/L
スルホコハク酸 100g/L
グルコン酸ナトリウム 20g/L
ヒドロキノン 8g/L
エタノール 10g/L
界面活性剤(アルキロイルザルコシネート) 1g/L
に浸漬し、4N純度の錫と亜鉛を溶融して合金化した陽極を用い、電流密度20A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
【0054】
実施例7
負極集電体として銅ネットを用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(i):
めっき液(i)
メタンスルホン酸錫(2価錫として) 30g/l
スルファミン酸インジウム(インジウムとして)2g/L
メタンスルホン酸 80g/L
没食子酸 5mg/L
エタノール 5g/L
界面活性剤(ポリオキシエチレンアルキルアミン)10g/L
に浸漬し、4N純度の錫とインジウムを溶融して合金化した陽極を用い電流密度50A/dmで、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
【0055】
実施例8
負極集電体としてニッケル多孔体を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(j):
めっき液(j)
フェノールスルホン酸錫(2価錫として) 20g/L
フェノールスルホン酸鉛(鉛として) 10g/L
フェノールスルホン酸 100g/L
3,4,5−トリヒドロキシ安息香酸 0.1g/L
エタノール 5g/L
界面活性剤(2−アルキル−N−カルボキシメチル−N−ヒドロキシエチル
イミダゾリニウムベタイン) 5g/L
2−メルカプトベンゾチアゾール 0.01g/L
ホルマリン 3g/L
に浸漬し、3N純度の錫と鉛を溶融して合金化した陽極を用い、電流密度8A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
別に10cm四方の試料に同じ条件で厚付けしためっき皮膜の厚さを、断面の顕微鏡観察から得られた平均膜厚を用いて計算しためっき皮膜の体積と、めっき前後の重量差から計算した皮膜重量から密度を求めたところ8.1であった。
【0056】
実施例9
負極集電体として銅パンチングメタルを用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(k):
Figure 0003621370
に浸漬し、白金めっきチタンの不溶性陽極を用い、電流密度10A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の平均粒径は約0.3μm程度であった。
【0057】
実施例10
負極集電体として銅不織布を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(l):
Figure 0003621370
に浸漬し、白金めっきチタンの不溶性陽極を用い、電流密度6A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
【0058】
実施例11
負極集電体として銅箔を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(m):
Figure 0003621370
に浸漬し、白金めっきチタンの不溶性陽極を用い、電流密度15A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
【0059】
実施例12
負極集電体として銅箔を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(n):
Figure 0003621370
に浸漬し、白金めっきチタンの不溶性陽極を用い、電流密度12A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の平均粒径は約0.3μm程度であった。
別に10cm四方の試料に同じ条件で厚付けしためっき皮膜の厚さを、断面の顕微鏡観察から得られた平均膜厚を用いて計算しためっき皮膜の体積と、めっき前後の重量差から計算した皮膜重量から密度を求めたところ7.3であった。
【0060】
実施例13
負極集電体として銅箔を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%硫酸に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、下記めっき液(o):
めっき液(o)
硫酸錫(2価錫として) 33g/L
硫酸銅(5水塩) 15g/L
硫酸 98g/L
クレゾールスルホン酸 10g/L
カテコール 3g/L
エチレングリコール 50g/L
界面活性剤(エマルゲンB66(花王石鹸))2g/L
ベンザルアセトン 0.3g/L
に浸漬し、白金めっきチタンの不溶性陽極を用い、電流密度6A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の平均粒径は約0.3μm程度であった。
【0061】
実施例14
負極集電体として鉄箔を用い、アルカリ電解脱脂液中で1A/dm、1分間の電解脱脂を行い、水洗後、5%メタンスルホン酸水溶液に30秒間浸漬し活性化した。それを水洗後、常法にしたがい硫酸銅浴から3μmの銅下地めっきを施した後水洗し、下記めっき液(p):
Figure 0003621370
に浸漬し、白金めっきチタンの不溶性陽極を用い、電流密度6A/dmでめっきを行い、2μm厚さのめっき皮膜を得た。
めっき後、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率5000倍で観察した結果めっき粒子の境界は識別できなかった。
【0062】
電池評価
上記、実施例および比較例の負極の単極としての性能を見るため、対極をリチウム箔としたコイン型セルを作製し、評価した。1mol/LのLiPFを溶解させたプロピレンカーボネートとジメチルカーボネートの1:1混合電解液を含浸させたポリプロピレン製セパレーターを該負極とリチウム箔で挟み込み、これをコイン型セルにセットした。充放電試験は0〜1Vの電圧範囲、1mA/cmの電流密度で行った。
その時の1サイクル目の放電容量(ここでは挿入されたリチウムが脱離する反応を放電という)および100サイクル目における1サイクル目の放電容量の維持率を表に示す。
実施例1〜14はいずれも0.5μm以下の粒径の粒子から構成されるめっき皮膜を用いて電極を作成した例である。これに対して、比較例1は、実施例1と同じく錫単独のめっき皮膜であるが粒子径が約25μmのめっき皮膜の例、また比較例2は、実施例5と同じく錫−銀合金めっき皮膜であるが、1μmおよび2μm程度の粒子が共存しためっき皮膜の例である。いずれの実施例、比較例においても、1サイクル目の放電容量は現在の炭素系材料よりも高い値を示し、錫及び錫合金めっきが高容量負極であることが示された。
しかしながら、めっき皮膜の結晶粒径が放電容量やサイクル特性に与える影響は大きく、錫単独めっき皮膜の場合、拡大倍率5000倍の走査型電子顕微鏡観察によって粒子の境界が識別できないレベルに粒子径が小さかった実施例1においては、1サイクル目の放電容量、容量維持率が共に良好な値を示したが、それに対してめっき皮膜の平均粒径が25μmの比較例1においては、1サイクル目の放電容量、容量維持率が共に実施例1より低く、特に容量維持率が格段に低く、充放電特性は単に錫という元素の種類にのみ依存するのではなく、粒子径に大きく依存することがわかる。
鉛、アンチモン、カドミウム、砒素、タリウムをめっき浴に微量添加した実施例2、3、4においては、これら微量添加金属の有無を除いて同一条件で作成した実施例1よりも1サイクル目の放電容量、容量維持率が共に良好な値を示し、これらの金属はめっき浴に微量だけ添加しても結晶の微細化に寄与して、充放電特性を向上させる。
また、合金めっき皮膜を用いた例として、実施例5に錫−銀合金めっき皮膜の実施例を示した。粒径の小さい皮膜である実施例5においては、1サイクル目の放電容量、容量維持率共に良好な値を示したにもかかわらず、1および2μm程度の粒子が共存した比較例2においては、1サイクル目の放電容量が低く、また容量維持率は格段に低かった。
【0063】
めっき浴寿命試験
電池負極として錫及び錫合金をめっき法により工業的に作製するには、コストや作業性を考慮すると、めっき浴の寿命が長いことが必須である。新規に建浴しためっき浴で、電流密度1A/dm、50Ahr/Lの連続めっきを行い、10Ahr/Lの電解後のめっき浴の外観を評価した。めっき浴の安定化に寄与する必須の成分として、2価の錫イオンに対して化学量論的に当量以上の酸又は錯化剤、酸化防止剤、アルコール又はケトンの全てを含有する実施例1〜14においては、50Ahr/Lの電解後においてもめっき浴は安定で建浴初期と同等のめっき皮膜が得られたが、それらの成分を欠く比較例1及び2では10Ahr/Lの電解後、沈殿と濁りが生じ、めっき外観もデンドライトが発生し、粒子も粗くなった。
【0064】
【表1】

Figure 0003621370
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、限定された浴組成の錫又は錫合金めっき浴から析出された結晶の微細な錫又は錫合金めっき皮膜を二次電池用電極材料として用いることによって、優れた充放電特性をもつ二次電池用電極が製造でき、優れた充放電特性をもつ二次電池を製造し、提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to an electrode material and a manufacturing technique thereof, and particularly relates to an electrode material for a secondary battery, an electrode, a secondary battery, and a manufacturing technique thereof.
[0002]
[Prior art]
In recent years, mobile devices such as mobile phones and notebook computers have rapidly become mobile, and this has led to the rapid production of rechargeable secondary batteries that can withstand long-term use. Has increased. Under such circumstances, lithium secondary batteries rich in light weight have made great progress, but further performance improvement is required.
Currently, combinations of various carbonaceous materials for the negative electrode and composite oxides of lithium and other metals for the positive electrode are the most widely used as electrodes for lithium batteries. It is considered that the improvement of characteristics such as life has almost reached its limit. In place of the carbonaceous material, various metals and alloys, or their oxides, sulfides, nitrides, etc. are studied and disclosed in patents and academic papers.
[0003]
The use of metals and alloys capable of inserting and removing lithium metal or lithium ions was done before carbonaceous electrodes were generally used, but new studies are underway. .
Regarding the use of a metal for the electrode, tin or a tin alloy is considered as a promising metal. For example, in JP-A-8-7884 (Fujitsu Limited), tin, lead, A negative electrode in which indium, bismuth or the like is laminated is disclosed. JP-A-10-162823 (Hitachi Maxell Co., Ltd.) discloses Sn—Fe and Sn—Ni alloys as well as Si alloys. Japanese Patent Laid-Open No. 10-144351 (Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) discloses alloys of In, Al, Pb, Bi, Sb, Ga, Sn, Si, Zn, Cd, As, and Ti or alloys of these with lithium. ing. In JP-A-11-343109 (Osaka Gas Co., Ltd.), carbonaceous materials and Ca, Sr, Ba, Ir, Ag, Cd, Hg, B, Al, Ga, In, Tl, Si, Sn, Pb, Sb, Mixtures with Bi, Te, etc. are disclosed. JP 2000-173670 (Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) describes a solid solution or intermetallic compound of tin and a group 2 element, a transition element, a group 12 element, a group 13 element, or a group 14 element excluding carbon in the periodic table. A material is disclosed.
[0004]
In general, these metal or alloy electrodes are often manufactured by metallurgical methods, but it is also disclosed that they can be obtained by plating.
That is, Sonoda, Sakai et al. Disclosed a tin negative electrode obtained by an electroplating method, and reported that the negative electrode has a larger charge / discharge capacity than a graphite negative electrode and can be an electrode of a good lithium secondary battery. . The presenters disclose that an electrode is prepared using a nearly neutral sulfate bath containing gluconate as a complexing agent. [Abstracts of Sonoda, Sakai, Surface Technology Association 99th Lecture Meeting, page 114] and [Sonoda, Fujieda, Sakai, Second Kansai Surface Technology Forum, page 11]. Tamura, Ohshita, Fujimoto, Fujitani, Kanno, Yonezu and others have reported negative electrodes using plated tin metal, but they do not disclose detailed plating conditions. [Tamura, Ohshita, Fujimoto, Fujitani, Kanno, Yonezu, 540th Annual Meeting of Battery Discussion Meeting, page 540]. Further, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-242594 (Canon Inc.) discloses a method for manufacturing an electrode structure in which a step of forming an electrode material such as metallic tin or a tin alloy is performed by plating.
However, what kind of characteristics tin or tin alloy plating film has good electrode characteristics is at the stage of exploration and there is no clarified report or disclosure. The tin or tin alloy plating disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-242594 (Canon Inc.) is also a well-known general condition, and is always a plating suitable for forming an electrode of a secondary battery. It was not a condition.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The inventors of the present application use a tin or tin-based alloy instead of an electrode using a current carbon material as described above for a lithium secondary battery excellent in capacity and charge / discharge characteristics. The research subject of the present invention was to develop an electrode material and therefore an electrode and a battery using the electrode material, and to establish a manufacturing method thereof.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present application have intensively studied to solve the above problems, and as a result, found that a plating film having extremely fine crystals exhibits good electrode characteristics, and stably manufactured such a plating film. As a result, the inventors have found the conditions to do so and have completed the present invention.
That is, for example, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-242955 discloses an electrode material composed of metallic tin or a tin alloy, but is composed of particles having an average particle diameter of 0.5 to 60 μm. However, according to the study by the present inventors, it has been clarified that finer metal particles have good electrode characteristics. The details of the mechanism are not clear at the present time, but by making the crystal finer, the contact area between the crystals increases dramatically, the movement of lithium inside the electrode material becomes easier, and the utilization rate of the film increases. This is probably because of this.
The refinement of the plating film crystal is usually achieved by an organic additive added to the plating bath, but a method of further refinement by adding a metal component other than tin can also be used.
[0007]
Accordingly, the subject of the present invention is an electrode material for a secondary battery in which a tin or tin alloy plating film deposited from a tin or tin alloy plating bath is formed on one side or both sides of a current collector. That the plating particles having an average particle diameter of less than 0.5 μm form a substantially continuous film, and the plating film has at least the following components (i) to (v):
(I) a divalent tin ion of 5 g / L or more and 200 g / L or less,
(Ii) One or more acids or complexing agents that form a water-soluble salt or complex with a divalent tin ion in a total stoichiometric equivalent or more with respect to the divalent tin ion ,
(Iii) one or more antioxidants having a total concentration of at least 1 ppm or more,
(Iv) one or more aliphatic ketones having a carbon number of 6 or less and an aliphatic branched or unbranched alcohol having 6 or less carbon atoms of 0.5 g / L or more and 200 g / L or less, (v ) One or more organic additives
It is an electrode material for a secondary battery characterized by being precipitated from a tin or tin alloy plating bath containing as an essential component.
Here, the plating particles forming a substantially continuous film means that the plating particles do not have a crystalline form like dendrites, but are in contact with each other to form a film. There may be some cracks on the surface.
[0008]
The particles having an average particle size of less than 0.5 μm are small enough that the boundary of the particles cannot be observed when observed from the surface direction at a magnification of 3000 to 5000 with a scanning electron microscope. It is a more preferable condition.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electrode material for a secondary battery of the present invention is an essential condition that it is a plating film obtained from a plating bath as described above, and the above-mentioned components (i) to (v) are essential for the plating bath. Included as
[0010]
The tin or tin alloy plating bath for depositing the plating film of the electrode material for a secondary battery of the present application is basically deposited from divalent tin ions. In general, a tin or tin alloy plating bath includes a bath that precipitates from divalent tin ions and a bath that precipitates from tetravalent tin ions, but deposits from tetravalent tin ions have a good visual appearance. Since the particle size is large, it is unsuitable as a plating film for an electrode of the present application. Accordingly, a bath for precipitation from divalent tin ions is used for the tin or tin alloy plating bath used in the method for producing the electrode for a secondary battery of the present application.
In the plating bath, divalent tin ions are contained as a first essential component at a concentration in the range of 5 g / L to 200 g / L. More preferably, the range of 10 g / L to 100 g / L is used.
[0011]
In the tin or tin alloy plating bath for depositing the plating film of the electrode material for secondary battery of the present application, as a second essential component, the total stoichiometrically with respect to divalent tin ions, etc. One or two or more acids or complexing agents that form a water-soluble salt or complex with a divalent tin ion in an amount or more are used.
The suitable concentration is preferably 1.05 times or more and 30 times or less with respect to divalent tin ions in terms of gram equivalent. More preferably, 1.3 times or more and 10 times or less are used.
[0012]
As acids or complexing agents that form water-soluble salts with divalent tin ions contained as essential components in the plating bath, the acids or (and) complexing agents shown in (i) to (c) below. Are preferably used alone or in combination. Acids and complexing agents may be added in the form of salts such as their alkali metal salts or ammonium salts.
That is,
(Ii): one or more acids selected from sulfuric acid, hydrochloric acid, borohydrofluoric acid, silicofluoric acid, sulfamic acid, acetic acid, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, phosphoric acid and / or condensed phosphoric acid or 2 or more,
(Ii): One or more sulfonic acids selected from the aliphatic sulfonic acids represented by the following general formula (I) or (II) or the aromatic sulfonic acids represented by the general formula (III),
Formula (I)
[Chemical 8]
Figure 0003621370
[Where R 1 Is C 1 ~ C 5 Represents an alkyl group of X 1 Represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an aryl group, an alkylaryl group, a carboxyl group, or a sulfonic acid group, and may be at any position of the alkyl group, and n is an integer of 0 to 3. ]
Formula (II)
[Chemical 9]
Figure 0003621370
[Where R 2 Is C 1 ~ C 5 Alkyl group or C 1 ~ C 3 And an alkylene group may have a hydroxyl group at any position, and X 2 Represents a halogen of chlorine or (and) fluorine, and the number of substitutions of chlorine or (and) fluorine substituted with hydrogen of the alkyl group or alkylene group is from 1 to all hydrogens coordinated to the alkyl group or alkylene group The substituted halogen species may be one or two, and the chlorine or fluorine substituent may be at any position. Y represents hydrogen or a sulfonic acid group, and the number of substitution of the sulfonic acid group represented by Y is in the range of 0 to 2. General formula (III)
[Chemical Formula 10]
Figure 0003621370
[Where X 3 Represents a hydroxyl group, an alkyl group, an aryl group, an alkylaryl group, an aldehyde group, a carboxyl group, a nitro group, a mercapto group, a sulfonic acid group or an ammono group, or two X3 together with a benzene ring are a naphthalene ring M is an integer of 0-3. ]
(Reference): At least one carboxyl group and carboxy
1 type or 2 types or more of aliphatic carboxylic acid ions having one or more types selected from 1 group, 2 types or more of groups selected from a ru group, hydroxyl group, sulfonic acid group, amino group, and thiol group,
Is used.
[0013]
As the condensed phosphoric acid, both linear polyphosphoric acid and cyclic metaphosphoric acid are used, and diphosphoric acid (pyrophosphoric acid) is particularly preferably used.
As the above sulfonic acid, methanesulfonic acid, methanedisulfonic acid, methanetrisulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, propanesulfonic acid, 2-propanesulfonic acid, butanesulfonic acid, 2-butanesulfonic acid, pentanesulfonic acid Hexane sulfonic acid, decane sulfonic acid, dodecane sulfonic acid, 2-hydroxyethane-1-sulfonic acid, 1-hydroxypropane-2-sulfonic acid, 3-hydroxypropane-1-sulfonic acid, 2-hydroxypropane-1- Sulfonic acid, 2-hydroxybutanesulfonic acid, 2-hydroxypentanesulfonic acid, 2-hydroxyhexane-1-sulfonic acid, 2-hydroxydecanesulfonic acid, 2-hydroxydodecanesulfonic acid, 1-carboxyethanesulfonic acid, 2- Karboki Ethanesulfonic acid, 1,3-propanedisulfonic acid, allylsulfonic acid, 2-sulfoacetic acid, 2- or 3-sulfopropionic acid, sulfosuccinic acid, sulfomaleic acid, sulfofumaric acid, monochloromethanesulfonic acid, perchloroethanesulfonic acid, Trichlorodifluoropropanesulfonic acid, perfluoroethanesulfonic acid, monochlorodifluoromethanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroethanesulfonic acid, tetrachloropropanesulfonic acid, trichlorodifluoroethanesulfonic acid, monochloroethanolsulfonic acid, dichloropropanolsulfonic acid, monochloro Difluorohydroxypropane sulfonic acid, benzene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, xylene sulfonic acid, nitrobenzene sulfonic acid, sulfo Benzoic acid, sulfosalicylic acid, benzaldehyde sulfonic acid, p-phenolsulfonic acid, phenol-2,4-disulfonic acid, 2-sulfoacetic acid, 2-sulfopropionic acid, 3-sulfopropionic acid, sulfosuccinic acid, sulfomethylsuccinic acid , Sulfofumaric acid, sulfomaleic acid, 2-sulfobenzoic acid, 3-sulfobenzoic acid, 4-sulfobenzoic acid, 5-sulfosalicylic acid, 4-sulfophthalic acid, 5-sulfoisophthalic acid, 2-sulfoterephthalic acid, etc. Are preferably used.
In particular, methanesulfonic acid, 2-hydroxyethane-1-sulfonic acid, 2-hydroxypropane-1-sulfonic acid, phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, or trifluoromethanesulfonic acid is particularly preferably used.
[0014]
As the above aliphatic carboxylic acids, oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glycolic acid, lactic acid, tartaric acid, citric acid, tartronic acid, malic acid, ascorbic acid, glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, lysine, serine, threonine , Phenylalanine, aspartic acid, glutamic acid, methionine, mercaptosuccinic acid, cystine, sulfosuccinic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, iminodiacetic acid, nitrilotriacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, ethylenedioxybis (ethylamine) -N, N N ′, N′-tetraacetic acid, glycol ethylenediaminetetraacetic acid, N-hydroxyethylethylenediaminetetraacetic acid and the like are preferably used. Of these, sulfosuccinic acid, glycolic acid, lactic acid, tartaric acid, citric acid, ethylenediaminetetraacetic acid, nitrilotriacetic acid and the like are more preferably used.
[0015]
As will be described later, the tin or tin alloy plating bath for producing the electrode material of the present invention is not an essential component, but it is desirable to contain some tetravalent tin. On the other hand, since the tetravalent tin has an adverse effect if it exists beyond the limit, the concentration of the tetravalent tin compound or ion is not increased beyond the limit, and the concentration of the divalent tin ion is not increased. In order to keep the constant, it is necessary to contain one or two or more antioxidants having a total concentration of at least 1 ppm as the third essential component. Although there is no strict upper limit, it is usually used at a concentration of 50 g / L or less. More preferably, it is used at 5 mg / L or more and 2 g / L or less, and most preferably 10 mg / L or more and 1 g / L or less.
[0016]
Specific examples of the antioxidant include those selected from substituted or unsubstituted aromatic mono-, di- or triphenols selected from the following general formula (ii), or (ro) aliphatic polyhydroxy compounds 1 One species or two or more species may be used alone or in combination. General formula (I)
Embedded image
Figure 0003621370
[However, X represents hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and n represents an integer of 1 to 3. At least one of X is a hydroxyl group. Y is one or more selected from hydrogen, methyl group, ethyl group, methoxy group, ethoxy group, carboxyl group, sulfonic acid group or amino group, and may be the same or different, and m is 6- It is an integer of n. The bonding position on the benzene ring of X and Y is not limited. However, the compound which can take the said structure by tautomerism is included. ]
A substituted or unsubstituted aromatic mono-, di- or triphenol represented by the formula:
(B) Aliphatic polyhydroxy compounds.
[0017]
Specific examples of the phenols represented by the general formula (ii) include hydroquinone, catechol, resorcin, pyrogallol, oxyhydroquinone, phloroglysin, gallic acid, catechol sulfonic acid, guaiacol, hydroquinone sulfonic acid, and 3,4-dihydroxy. One or more selected from benzoic acid, 3,4,5-trihydroxybenzoic acid, p-phenolsulfonic acid, cresolsulfonic acid, hydroquinonesulfonic acid, β-naphthol and the like are particularly preferably used.
As the aliphatic polyhydroxy compound (ro), sorbic acid, sorbitol, budo sugar, ascorbic acid, isoascorbic acid and the like are preferably used.
[0018]
The above plating bath has a concentration of 0.5 g / L or more and 200 g / L or less and a carbon number of 6 or less as the fourth essential component in order to refine the plating particles and improve the stability of the plating bath. Or one or more of aliphatic branched or unbranched alcohols having 6 or less carbon atoms are used. More preferably, a concentration of 1 g / L or more and 200 g / L or less is used.
Since it depends on the concentration of other additives, etc., the absolute concentration cannot be limited. However, if the alcohol concentration becomes too high, there is an adverse effect on the stabilizing effect of the bath, especially if it exceeds 300 g / L. large. Therefore, the upper limit concentration of the aliphatic alcohol or ketone is strictly regulated to 200 g / L or less. Further, when the concentration is high, the odor becomes remarkable, which is not preferable from the work environment.
[0019]
As the aliphatic branched or unbranched alcohol having 6 or less carbon atoms, alcohols represented by the following general formulas (A) to (C) are used.
General formula (b)
Embedded image
Figure 0003621370
[However, n is an integer greater than m and 6 or less, and m represents an integer of 1 or 2. X is hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and at least one of X is a hydroxyl group. The position of the carbon to which X is bonded is not limited, and the carbon chain may be linear or branched. ]
A linear saturated aliphatic mono- or dialcohol represented by:
General formula (b)
Embedded image
Figure 0003621370
[However, n is an integer greater than m and 6 or less, and m represents an integer of 1 or 2. X is hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and at least one of X is a hydroxyl group. The carbon chain to which X is bonded is not limited, and the carbon chain may be branched. ]
A cyclic saturated aliphatic mono- or dialcohol represented by:
General formula (c)
Embedded image
Figure 0003621370
[However, n is an integer greater than m and 6 or less, and m represents an integer of 1 or 2. l represents an integer of n-2 or less. X is hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and at least one of X is a hydroxyl group. The carbon chain to which X is bonded is not limited, and the carbon chain may be branched. O represents etheric oxygen and is located between two carbons, but the position is not limited. ]
A linear saturated aliphatic mono- or dialcohol having an ether bond represented by the formula:
[0020]
Specific examples of the aliphatic ketone having 6 or less carbon atoms or the aliphatic branched or unbranched alcohol having 6 or less carbon atoms include methanol, ethanol, (n- and i-) propanol, (n -, I- and t-) butanol, 1,2,6-hexanetriol, thiodiglycol, pentanediol, hexanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, ethylene glycol, propylene glycol, acetone One or two or more selected from methyl ethyl ketone and the like are preferably used, i-propanol and acetone are more preferably used, and i-propanol is most preferably used.
[0021]
The tin or tin alloy plating bath for depositing the plating film of the electrode material for the secondary battery of the present application includes the organic additive as a fifth essential component in order to obtain a plating film of fine crystal particles. 1 type (s) or 2 or more types are contained. Organic additives include surfactants, smoothing additives, semi-brighteners, brighteners, and the like.
In general, it is suitably used in the range of 0.001 g / L to 50 g / L, but the concentration used depends on the type and combination of the compounds.
[0022]
As the surfactant, known surfactants can be used, and any of nonionic, anionic, amphoteric, and cationic surfactants are preferably used, and are used alone or in combination as appropriate. Nonionic, anionic and amphoteric systems are more preferably used.
[0023]
Examples of suitable nonionic surfactants include polyoxyalkylene alkyl ether (or ester), polyoxyalkylene phenyl (or alkylphenyl) ether, polyoxyalkylene naphthyl (or alkylnaphthyl) ether, polyoxyalkylene Styrenated phenyl ether (or a polyoxyalkylene chain added to the phenyl group), polyoxyalkylene bisphenol ether, polyoxyethylene polyoxypropylene block polymer, polyoxyalkylene sorbitan fatty acid ester, polyoxyalkylene sorbite fatty acid ester, Polyethylene glycol fatty acid ester, polyoxyalkylene glycerin fatty acid ester, polyoxyalkylene alkylamine, ethylene diamine Polyoxyalkylene condensate adduct, polyoxyalkylene fatty acid amide, polyoxyalkylene castor (or / and hydrogenated castor oil) oil, polyoxyalkylene alkylphenyl formalin condensate, glycerin (or polyglycerin) fatty acid ester surfactant And pentaerythritol fatty acid esters, sorbitan mono (sesqui, tri) fatty acid ester surfactants, higher fatty acid mono (di) ethanolamides, alkyl / alkylroadamides, and oxyethylene alkylamines.
[0024]
Examples of suitable anionic surfactants include alkyl (or formalin condensate) -β-naphthalene sulfonic acid (or salt thereof), fatty acid soap, alkyl sulfonate, α-olefin sulfonate, alkyl benzene Sulfonate, alkyl (or alkoxy) naphthalene sulfonate, alkyl diphenyl ether disulfonate, alkyl ether sulfonate, alkyl sulfate ester salt, polyoxyethylene alkyl ether sulfate ester salt, polyoxyethylene alkyl phenol ether sulfate ester salt, Higher alcohol phosphate monoester salt, polyoxyalkylene alkyl ether phosphate (salt), polyoxyalkylene alkyl phenyl ether phosphate, polyoxyalkylene phenyl ether phosphate, Reoxyethylene alkyl ether acetate, alkyl ylsarcosine, alkyl yl sarcosine, alkyl yl methyl alanine, N acyl sulfocarboxylate, alkyl sulfoacetate, acyl methyl taurate sodium, alkyl fatty acid glycerine sulfate, Hardened coconut oil fatty acid sodium glyceryl sulfate, alkylsulfocarboxylic acid ester salt system, alkylsulfosuccinate, dialkylsulfosuccinate, alkylpolyoxyethylenesulfosuccinate, sulfosuccinic acid monooleylamide sodium salt (or ammonium, TEA salt), etc. be able to.
[0025]
Examples of amphoteric surfactants preferably used include 2-alkyl-N-carboxymethyl (or ethyl) -N-hydroxyethyl (or methyl) imidazolinium betaine, 2-alkyl-N-carboxymethyl (or Ethyl) -N-carboxymethyloxyethylimidazolinium betaine, dimethylalkylbetaine, N-alkyl-β-aminopropionic acid (or its sodium salt), alkyl (poly) aminoethylglycine, N-alkyl-N-methyl- Examples include β-alanine (or its sodium salt), fatty acid amidopropyldimethylaminoacetic acid betaine, and the like.
[0026]
Suitable surfactants include tetra-lower alkylammonium halide, alkyltrimethylammonium halide, hydroxyethylalkylimidazoline, polyoxyethylene alkylmethylammonium halide, alkylbenzalkonium halide, dialkyldimethylammonium halide. , Alkyldimethylbenzylammonium halide, alkylamine hydrochloride, alkylamine acetate, alkylamine oleate, alkylaminoethylglycine, alkylpyridinium halide, and the like.
[0027]
As the smoothing additive, semi-brightening agent or brightening agent, known ones can be used. Specifically, the following compounds are used alone or in combination.
Further, additives such as a smoothing agent, semi-brightening agent, brightening agent and the like that can be used in the tin or tin alloy plating bath used in the preparation of the electrode material for the secondary battery of the present invention are used in tin or tin alloy plating. Known materials used can be used, and examples of particularly effective among them include polymer compounds, sulfanilic acid and derivatives thereof, salts thereof, quinolines, triazole and derivatives thereof, benzothiazole and derivatives thereof. , Imines, triazines, guanamines, esters of aromatic oxycarboxylic acids, compounds having a double bond at the position conjugated with C = O, aldehydes, diketones, aniline and derivatives thereof, nitro compounds or the compounds thereof Sodium, potassium or ammonium salts, mercaptocarboxylic acids, heterocyclic compounds, acetophenones, Min alcohols, condensates of aliphatic primary or secondary amine and an aldehyde, and the like other.
These compounds can be used alone or in combination. The amount used is suitably 0.5 to 50 g / L, preferably 1 to 20 g / L when the following polymer substance is used. For other additives, 0.001 to 50 g / L is appropriate, and 0.02 to 20 g / L is more preferably added.
[0028]
Examples of the polymer substance include gelatin, peptone, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyethyleneimine, and polyvinylpyrrolidone. Examples of sulfanilic acid derivatives and salts thereof include N-butylidenesulfanilic acid, N- (3-hydroxybutylidene) -p-sulfanilic acid, aldol, and the like. An example of quinolines is a product obtained by adding 5 mol of propylene oxide to 8-hydroxyquinoline. Examples of triazole and its derivatives include benzotriazole, 4-methylbenzotriazole, 4-hydroxybenzotriazole, 4-carboxybenzotriazole and the like. Examples of benzothiazole and its derivatives include benzothiazole, 2-methylbenzothiazole, 2-mercaptobenzothiazole, 2-amino-4-chlorobenzothiazole, 2-amino-6-methoxybenzothiazole, 2-hydroxybenzothiazole, 2-chlorobenzothiazole, 2-methyl-5-chlorobenzothiazole, 2,5-dimethylbenzothiazole, 5-hydroxy-2-methylbenzothiazole, 6-chloro-2-methyl-4-methoxybenzothiazole, 2- (N-butyl) mercapto-6-aminobenzothiazole, 2-benzothiazolethioacetic acid, 2-benzothiazoleoxyacetic acid, 6-ethoxy-2-mercaptobenzothiazole and the like. Examples of imines include N, N′diiso-butylidene-o-phenylenediamine. Examples of triazines include 2,4-diamino-6- [2′-methylimidazolyl (1 ′) ethyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6- [2′-ethylimidazolyl (1 ') Ethyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6- [2'-undecylimidazolyl (1') ethyl-1,3,5-triazine and the like. Examples of guanamines include β-N-dodecylaminopropioguanamine, β-N-hexylaminopropioguanamine, piperidinepropioguanamine, cyclohexylaminopropioguanamine, morpholine propioguanamine, β-N- (2-ethyl Hexyloxypropylamino) propioguanamine, β-N- (lauryloxypropylamino) propioguanamine and the like. Examples of aromatic oxycarboxylic acid esters include methyl o- (or m- or p-) benzoate, phenyl salicylate, and the like. As an example of a compound having a double bond at a position conjugated with C═O, itaconic acid, propylene-1,3-dicarboxylic acid, acrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, methacrylic acid, Methyl methacrylate, butyl methacrylate, ethacrylic acid, acrylamide, diacetone acrylamide, t-butyl acrylamide, N-methoxydimethylacrylamide, curcumin (1,7-bis (4-hydroxy-3-methoxyferral) -1,6- (Heptadiene-3,5-dione), isophorone (3,5,5-trimethyl-2-cyclohexenone), mesityl oxide, vinyl phenyl ketone, phenyl propenyl ketone, phenyl isobutenyl ketone, phenyl-1-methylpropenyl ketone Benzylideneacetophenone charcone), 2- (ω-benzoyl) vinyl furan, p-fluorophenyl propenyl ketone, p-chlorophenyl propenyl ketone, p-hydroxyphenyl propenyl ketone, m-nitrophenyl propenyl ketone, p-methylphenyl propenyl ketone, 2,4 , 6-trimethylphenyl propenyl ketone, p-methoxyphenyl propenyl ketone, p-methoxyphenyl butenyl ketone, p-methylthiophenyl propenyl ketone, p-isobutylphenyl propenyl ketone, α-naphthyl-1-methylpropenyl ketone, 4-methoxy Naphthyl propenyl ketone, 2-thienyl propenyl ketone, 2-furyl propenyl ketone, 1-methylpyrrole propenyl ketone, benzylidene methyl ethyl ketone, benzylidene aceto Alcohol, p-toluideneacetone, anisalacetone (anisylideneacetone), p-hydroxybenzylideneacetone, benzylidenemethylisobutylketone, 3-chlorobenzylideneacetone, benzalacetone (benzylideneacetone), benzylideneacetylacetone, 4- (1- Naphthyl) -3-buten-2-one, pyridideneacetone, furfuridineacetone, 4- (2-thiophenyl) -3-buten-2-one, 4- (2-furyl) -3-buten-2- ON, acrolein (acrylaldehyde, propenal), allyl aldehyde, crotonaldehyde, cinnamaldehyde, benzylcrotonaldehyde, tenylideneacetone and the like. Examples of aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butyraldehyde, isobutyraldehyde, n-valeraldehyde (valeral, pentanal), isovaleraldehyde, n-capronaldehyde (hexanal, hexylaldehyde), succinaldehyde ( Succindialdehyde), glutaraldehyde (1,5-pentanediar, glutardialdehyde), aldol (3-hydroxybutyraldehyde, acetoaldol), crotonaldehyde, cinnamic aldehyde, propargylaldehyde, benzaldehyde, o-phthalaldehyde, Salicylaldehyde (o-hydroxybenzaldehyde), p-hydroxybenzaldehyde, p-nitrobenzaldehyde, o- (or p-) Toxibenzaldehyde (anisaldehyde), 3-methoxybenzaldehyde, vanillin, o-vanillin, veratraldehyde (3,4-dimethoxybenzaldehyde), 2,5-dimethoxybenzaldehyde, (2,4-, 2,6-) dichlorobenzaldehyde 1- (or 2-) naphthaldehyde, 2- (or 4-) chloro-1-naphthaldehyde, 2- (or 4-) hydroxy-1-naphthaldehyde, 5 (or 2) -methoxynaphthaldehyde, 2 -Furaldehyde (2-furaldehyde = furfural), 3-furaldehyde, 2 (3) -thiophene carboxaldehyde, picoline aldehyde, 3-acenaphthaldehyde, 3-indole carboxaldehyde and the like. Examples of diketones include glyoxal (ethanedial, oxalaldehyde, diformyl, biformyl), diacetyl (biacetyl, dimethylglyoxal, butanedione), hexanedione-3,4, acetylacetone (2,4-pentanedione), hexanedione-3 , 4-acetylacetone and the like. Examples of aniline derivatives include aniline, o- (or m- or p-) toluidine, o- (or p-) aminoaniline, o- (or p-) chloroaniline, 2,5- (or 3,4- ) Chlormethylaniline, N-monomethylaniline, 4,4′diaminodiphenylmethane, N-phenyl- (α- or β-) naphthylamine, dithizone and the like. Examples of the nitro compound or its sodium, potassium or ammonium salts include p-nitrophenol, nitrobenzenesulfonic acid, 2,4-dinitrobenzenesulfonic acid, m-nitrobenzoic acid and the like. Examples of mercaptocarboxylic acids include mercaptoacetic acid (thioglycolic acid), mercaptosuccinic acid, and the like. Examples of heterocyclic compounds include 1,10-phenanthroline, 2-vinylpyridine, quinoline, indole, imidazole, 2-mercaptobenzimidazole, 1,2,3- (or 1,2,4- or 1,3 , 5-) triazine, 1,2,3-benzotriazine, 2-mercaptobenzoxazole, 2-cinnamylthiophene and the like. Acetophenone and halogenated acetophenone. Examples of amine alcohols include triethanolamine, diethanolamine, monoethanolamine, N-methylethanolamine condensate, and the like. Examples of aliphatic primary or secondary amine and aldehyde condensates include amine-aldehyde condensates such as piperazine, biperidine, morpholine, cyclopropylamine, cyclohexylamine, cyclooctylamine, ethylenediamine, monoethanolamine, diethanolamine, etc. And the condensates of aliphatic primary or secondary amines or aromatic amines with the aldehydes.
[0029]
The tin or tin alloy plating bath for depositing the plating film of the secondary battery electrode material of the present application preferably further contains a tetravalent tin ion or compound of 0.1 g / L or more and 20 g / L or less. . More preferably, the concentration is 0.1 g / L or more and 10 g / L or less.
In tin or tin alloy plating from divalent tin ions, tetravalent tin ions should not be directly involved in tin precipitation, but according to the study by the present inventors, the concentration range depends on the bath type. Although it is not necessarily strictly constant, the concentration exceeding 20 g / L certainly inhibits the uniformity of the plating film and adversely affects it. However, in the concentration region of 0.1 g / L to 10 g / L, the crystal It has been found that a plating film having good cycle characteristics is provided as an electrode of a lithium battery.
The tetravalent tin compound or ion can be contained in the bath by oxidizing the divalent tin ion in the bath by a forced method such as air stirring or preliminary electrolysis, or a stannate. It can be contained in the bath also by adding a compound such as tin tetrachloride.
The concentration of tetravalent tin can be analyzed and controlled by measuring the total tin concentration by ICP analysis or atomic absorption analysis and subtracting the analytical value of divalent tin obtained by the oxidation-reduction titration method. If instrumental analysis is not available, the total tin concentration can be analyzed by oxidation-reduction titration after dissolving metal aluminum under acidic conditions to reduce tetravalent tin to divalent.
[0030]
In the tin or tin alloy plating bath for depositing the plating film of the electrode material for the secondary battery of the present application, in order to further improve the discharge capacity and / or cycle characteristics, the atomic number is 26 to 33, tin is further added. One or more alloying metals selected from 44 to 51 or 75 to 82 excluding mercury can be contained.
At present, the mechanism for improving electrode characteristics has not been fully elucidated.
However, since it is known that when different metals are contained in electroplating, the crystal is known to be refined, and it is assumed that such refinement of the crystal further improves the charge / discharge characteristics.
The alloying metal indicated by the atomic number is specifically exemplified by iron, cobalt, nickel, zinc, gallium, germanium, arsenic, ruthenium, rhodium, palladium, silver, cadmium, indium, antimony, osmium, iridium, Platinum, gold, mercury, thallium, lead, bismuth. Among these, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, gallium, germanium, arsenic, silver, cadmium, indium, antimony, thallium, lead, and bismuth are more preferably used.
These alloying metals have an effect of refining crystal grains when the total content in the plating bath is 20 ppm or more with respect to tin. More preferably, 0.5% or more of tin is used.
If the metal component other than tin in the plating film is more than what percentage, it is tin alloy plating,
There is no clear definition of what percentage or less is considered to be tin (single) plating. In the present application, for the sake of convenience, any of non-destructive methods such as EPMA and X-ray diffraction or destructive methods such as ICP and atomic absorption may be used. In the case of including tin, all are defined as a tin alloy plating film, and those below are defined as a tin (single) plating film.
Of the above metals, metals other than mercury, group IIB, IIIB, IVB, and VB are particularly effective.
The tin alloy plating film containing one or more of the metals in total and containing 20 ppm or more with respect to tin exhibits good charge / discharge characteristics. Here, the expressions IIB, IIIB, IVB, and VB are based on the IUPAC periodic table, specifically zinc, gallium, germanium, arsenic, cadmium, indium, antimony, thallium, lead, and bismuth. is there. Among these, lead, antimony, arsenic, and cadmium are more preferably used.
[0031]
The electrode material which is a fine crystal tin or tin alloy plating film of the present invention has an extremely high energy density per unit weight and unit volume as compared with the current mainstream carbon material negative electrode. Can be made thinner than when the current carbon material is used. In particular, for a very small battery such as a micro battery, it is preferably used in a thickness of 0.01 μm or more and less than 5 μm. A thicker plating film of 5 μm or more and 500 μm or less can be suitably used for a battery having a size larger than that of a normal button battery.
[0032]
When tin or a tin alloy is used as a negative electrode, expansion and contraction occur due to charge and discharge, so it has been conventionally considered that the tin or tin alloy is not high in density and should have a certain amount of voids. However, the inventors have found by the research of the present invention that rather good charge / discharge cycle characteristics can be obtained by using a tin or tin alloy plating film having a density close to that of tin prepared by ordinary melting. That is, the density of the tin or tin alloy plating film as the secondary battery electrode is 6.6 g / cm. 3 Over 8.5 g / cm 3 The following are preferably used.
[0033]
For the reasons described above, it is not necessary for the tin or tin alloy plating to further reduce the density. Therefore, it is desirable that the organic matter occlusion amount in the coating does not exceed approximately 10%. That is, the battery electrode material can be preferably produced by maintaining the carbon content within the range of 0.0001% to 10%. As a result, the density of the tin or tin alloy plating film is adjusted to the above-mentioned 6.6 g / cm. 3 Can be kept above the value.
[0034]
In the step of depositing the plating film from the tin or tin alloy plating bath, (a) an insoluble anode, (b) 3N or more, so that an unintended metal component accumulates in the plating bath and does not precipitate in the plating film. Plating is carried out using one or more of a tin anode having a purity of (c), or (c) a tin alloy anode prepared by melting 3N or higher purity tin and the alloyed metal having a purity of 3N or higher. A plating method is preferably used.
An insoluble anode is preferable from the viewpoint of preventing the contamination of impurities, but (b) or (c) is more preferably used because the bath may be deteriorated by an oxidation reaction on the anode surface.
In order to obtain a tin or tin alloy plating film having stable electrode characteristics over a long period of time, it is particularly preferable to use a tin anode or alloying metal having a purity of 4N or higher and a purity of 4N or higher. A method is used in which tin or tin alloy plating is performed using one or more tin alloy anodes prepared by melting tin.
[0035]
In producing a secondary battery electrode material by depositing a plating film from the tin or tin alloy plating bath of the present application, 0.1 A / dm 2 100 A / dm or more 2 The following cathode current densities are preferably used. More preferably, 5 A / dm 2 Over 100A / dm 2 The following cathode current density is used. Especially when plating is performed in the continuous plating method, 5 A / dm. 2 A current density exceeding 1 is preferably used.
[0036]
Moreover, when performing those plating, the 1 type (s) or 2 or more types of processes chosen from electrolytic degreasing, pickling, or activation are used suitably prior to performing plating.
Furthermore, after performing tin or tin alloy plating on them, a temporal change prevention treatment can be used. As the temporal change prevention treatment, phosphate treatment is preferably used.
[0037]
In the step of depositing a plating film from a tin or tin alloy plating bath, an aqueous solution in which one or more of acid, complexing agent, tin salt, antioxidant, or alloyed metal salt is dissolved in advance is plated. A plating bath construction method and / or concentration control method used for bath construction or (and) component replenishment is preferably used.
[0038]
The tin or tin alloy plating film used for the secondary battery electrode needs to be managed with extremely strict characteristics, and requires stricter management than general plating. To make concentration control easier, it is easier to reconstitute each component into the plating bath by adjusting the concentration to the expected concentration and replenishing the solution form. Can be implemented. For this reason, in the preparation of an electrode using the plating film of the present invention, a method in which an acid, a complexing agent, a tin salt, an antioxidant, a salt of an alloying metal, or the like is prepared in advance and replenished Is used. In particular, in the concentration control of alloyed metals, a method can be used in which the metal-forming anode is placed in a plating bath and the metal is dissolved with the progress of electrolysis, but in order to keep the concentration strictly constant. Rather, a method that is performed from other than the anode, that is, a method in which a solution in which the soluble salt or soluble complex of the metal element is dissolved in advance is appropriately added to the plating bath is more preferably used.
[0039]
Moreover, the antioxidant which is the 3rd essential component of the plating bath in the process of depositing a plating film from a tin or (and) tin alloy plating bath of this invention, or the organic additive which is the (5) essential component In addition, a solution that has been dissolved in a predetermined concentration in an aliphatic ketone having 6 or less carbon atoms or an aliphatic branched or unbranched alcohol having 6 or less carbon atoms, which is the fourth essential component, is added. The management method by doing is used suitably.
[0040]
In order to apply the plating of the above-mentioned tin or tin alloy or plating of the underlying copper, copper alloy, nickel or nickel alloy to the plate-like body, a known method, that is, a barrel plating method, a rack plating method or a continuous plating method is preferably used. Of these, the continuous plating method is more preferably used. The continuous plating method refers to a plating method in which the plate-like body wound in a roll shape is continuously unwound and supplied to a plating line including a front-back treatment and wound up.
[0041]
For the current collector of the secondary battery electrode of the present invention, copper, nickel, or iron is preferably used as the type of metal. Copper, nickel or iron includes those known alloys defined in JIS and the like which are usually used industrially and those coated with these metals by plating.
[0042]
The current collector may be subjected to base plating of copper or nickel according to a normal plating technique. Depending on the components of the plating solution, when the current collector is immersed in the plating solution, substitutional precipitation may occur on the current collector. To prevent this, it is recommended to apply a base plating of copper or nickel. Is done.
[0043]
As the current collector for the secondary battery electrode of the present invention, all the current collectors that are usually used in secondary batteries are used, but generally plate-shaped ones are used. In the expression “plate-like body”, in addition to a flat plate-like body, a sheet-like porous body, foam, screen, net, expanded body, punched body, non-woven fabric, sintered body, etc. Those showing a plate-like shape are included.
[0044]
The electrode material for a secondary battery composed of the tin or (and) tin alloy plating film of the present invention is suitably used particularly as an electrode for a lithium battery, particularly as a negative electrode material.
[0045]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail based on an Example, this invention is not limited to these Examples, It can change suitably in the range as described in a claim.
[0046]
Example 1
Using copper foil as the negative electrode current collector, 1 A / dm in alkaline electrolytic degreasing solution 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (a):
Figure 0003621370
4N purity tin anode and current density 8A / dm 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
Separately, the thickness of the plating film thickened on a 10 cm square sample under the same conditions was calculated from the volume of the plating film calculated using the average film thickness obtained from the microscopic observation of the cross section and the film calculated from the weight difference before and after plating. It was 7.3 when the density was calculated | required from the weight.
[0047]
Comparative Example 1
The plating solution is as follows (b):
Plating solution (b)
Stannous sulfate 40g / L
Sulfuric acid 60g / L
Gelatin 2g / L
And the cathode current density during plating is 1 A / dm. 2 A plating film having a thickness of 2 μm was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that.
After plating, it was observed with a scanning electron microscope at an enlargement magnification of 3000. As a result, the boundaries of the plated particles could be clearly identified, and the average particle size was about 25 μm.
[0048]
Example 2
The plating solution is as follows (c):
Figure 0003621370
The plating film of 2 micrometers thickness was obtained by performing the same operation as Example 1 except having changed to. After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
Separately, the thickness of the plating film thickened on a 10 cm square sample under the same conditions was calculated from the volume of the plating film calculated using the average film thickness obtained from the microscopic observation of the cross section and the film calculated from the weight difference before and after plating. It was 7.3 when the density was calculated | required from the weight.
[0049]
Example 3
The plating solution is as follows (d):
Figure 0003621370
A plating film having a thickness of 2 μm was obtained by performing the same operation as in Examples 1 and 2, except that
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
Separately, the thickness of the plating film thickened on a 10 cm square sample under the same conditions was calculated from the volume of the plating film calculated using the average film thickness obtained from the microscopic observation of the cross section and the film calculated from the weight difference before and after plating. It was 7.3 when the density was calculated | required from the weight.
[0050]
Example 4
The plating solution is as follows (e):
Figure 0003621370
A plating film having a thickness of 2 μm was obtained by performing the same operation as in Examples 1, 2 and 3, except that
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
[0051]
Example 5
Using copper foil as the negative electrode current collector, 1 A / dm in alkaline electrolytic degreasing solution 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (f):
Figure 0003621370
And using a platinum-plated titanium insoluble anode and a current density of 6 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 3000 times.
Separately, the thickness of the plating film thickened on a 10 cm square sample under the same conditions was calculated from the volume of the plating film calculated using the average film thickness obtained from the microscopic observation of the cross section and the film calculated from the weight difference before and after plating. It was 7.3 when the density was calculated | required from the weight.
[0052]
Comparative Example 2
The following plating solution (g):
Plating solution (g)
Potassium pyrophosphate 178g / l
Potassium iodide 332 g / l
Stannous chloride (as divalent tin) 23g / L
Silver iodide (as silver) 0.5g / L
pH (adjusted with KOH) 8.9
And the cathode current density during plating is 1 A / dm. 2 A plating film having a thickness of 2 μm was obtained by performing the same operation as in Example 1 except that.
After plating, observation with a scanning electron microscope at an enlargement magnification of 3000 shows that the boundaries of the plated particles can be clearly identified, and particles with a diameter of approximately 2 μm and particles with a diameter of approximately 1 μm coexisting with volcanic holes. Was.
[0053]
Example 6
Using copper foil as the negative electrode current collector, 1 A / dm in alkaline electrolytic degreasing solution 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, according to a conventional method, a nickel base plating of 3 μm was applied from a watt bath, followed by washing with water, and the following plating solution (h):
Plating solution (h)
Sulfosuccin tin (as divalent tin) 40g / L
Zinc sulfosuccinate (as zinc) 10g / L
Lead sulfosuccinate (as lead) 5mg / L
Cadmium sulfate (as cadmium) 10mg / L
Arsenous acid (as arsenic) 5mg / L
Sulfosuccinic acid 100g / L
Sodium gluconate 20g / L
Hydroquinone 8g / L
Ethanol 10g / L
Surfactant (alkyroyl sarcosinate) 1g / L
The anode was immersed in 4N purity tin and zinc and alloyed, and the current density was 20 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
[0054]
Example 7
Using a copper net as a negative electrode current collector, 1 A / dm in an alkaline electrolytic degreasing solution 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (i):
Plating solution (i)
Tin methanesulfonate (as divalent tin) 30g / l
Indium sulfamate (as indium) 2g / L
Methanesulfonic acid 80g / L
Gallic acid 5mg / L
Ethanol 5g / L
Surfactant (polyoxyethylene alkylamine) 10g / L
A current density of 50 A / dm using an anode which is immersed in 4N purity tin and indium and alloyed. 2 Thus, a plating film having a thickness of 2 μm was obtained.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
[0055]
Example 8
A nickel porous body is used as a negative electrode current collector, and 1 A / dm in an alkaline electrolytic degreasing solution. 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (j):
Plating solution (j)
Phenol sulfonate tin (as divalent tin) 20g / L
Lead phenol sulfonate (as lead) 10g / L
Phenolsulfonic acid 100g / L
3,4,5-trihydroxybenzoic acid 0.1 g / L
Ethanol 5g / L
Surfactant (2-alkyl-N-carboxymethyl-N-hydroxyethyl
Imidazolinium betaine) 5g / L
2-mercaptobenzothiazole 0.01 g / L
Formalin 3g / L
A current density of 8 A / dm using an anode made by melting and alloying 3N purity tin and lead. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
Separately, the thickness of the plating film thickened under the same conditions on a 10 cm square sample was calculated from the volume of the plating film calculated using the average film thickness obtained from the cross-sectional observation of the cross section, and the film calculated from the weight difference before and after plating. The density obtained from the weight was 8.1.
[0056]
Example 9
Using copper punching metal as the negative electrode current collector, 1 A / dm in alkaline electrolytic degreasing solution 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (k):
Figure 0003621370
And using a platinum-plated titanium insoluble anode and a current density of 10 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, it was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 5000. As a result, the average particle size of the plated particles was about 0.3 μm.
[0057]
Example 10
A copper nonwoven fabric is used as the negative electrode current collector, and 1 A / dm in an alkaline electrolytic degreasing solution. 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (l):
Figure 0003621370
And using a platinum-plated titanium insoluble anode and a current density of 6 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
[0058]
Example 11
Using copper foil as the negative electrode current collector, 1 A / dm in alkaline electrolytic degreasing solution 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (m):
Figure 0003621370
And using a platinum-plated titanium insoluble anode and a current density of 15 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
[0059]
Example 12
Using copper foil as the negative electrode current collector, 1 A / dm in alkaline electrolytic degreasing solution 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (n):
Figure 0003621370
And using a platinum-plated titanium insoluble anode and a current density of 12 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, it was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 5000. As a result, the average particle size of the plated particles was about 0.3 μm.
Separately, the thickness of the plating film thickened on a 10 cm square sample under the same conditions was calculated from the volume of the plating film calculated using the average film thickness obtained from the microscopic observation of the cross section and the film calculated from the weight difference before and after plating. It was 7.3 when the density was calculated | required from the weight.
[0060]
Example 13
Using copper foil as the negative electrode current collector, 1 A / dm in alkaline electrolytic degreasing solution 2 The electrode was degreased for 1 minute, washed with water, and immersed in 5% sulfuric acid for 30 seconds for activation. After washing it with water, the following plating solution (o):
Plating solution (o)
Tin sulfate (as divalent tin) 33g / L
Copper sulfate (pentahydrate) 15g / L
Sulfuric acid 98g / L
Cresol sulfonic acid 10g / L
Catechol 3g / L
Ethylene glycol 50g / L
Surfactant (Emulgen B66 (Kao Soap)) 2g / L
Benzalacetone 0.3g / L
And using a platinum-plated titanium insoluble anode and a current density of 6 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, it was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 5000. As a result, the average particle size of the plated particles was about 0.3 μm.
[0061]
Example 14
1 A / dm in an alkaline electrolytic degreasing solution using iron foil as a negative electrode current collector 2 Electrolytic degreasing was performed for 1 minute, washed with water, and then immersed in a 5% aqueous methanesulfonic acid solution for 30 seconds for activation. After washing with water, according to a conventional method, after applying a copper base plating of 3 μm from a copper sulfate bath, it is washed with water and the following plating solution (p):
Figure 0003621370
And using a platinum-plated titanium insoluble anode and a current density of 6 A / dm. 2 Was plated to obtain a 2 μm thick plating film.
After plating, the boundary of the plated particles could not be identified as a result of observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times.
[0062]
Battery evaluation
In order to see the performance of the negative electrodes of Examples and Comparative Examples as a single electrode, a coin-type cell having a lithium electrode as a counter electrode was prepared and evaluated. 1 mol / L LiPF 6 A polypropylene separator impregnated with a 1: 1 mixed electrolyte of propylene carbonate and dimethyl carbonate in which was dissolved was sandwiched between the negative electrode and lithium foil, and this was set in a coin-type cell. The charge / discharge test has a voltage range of 0 to 1 V, 1 mA / cm. 2 The current density was.
The table shows the discharge capacity at the first cycle (here, the reaction in which the inserted lithium is desorbed is called discharge) and the discharge capacity maintenance rate at the first cycle at the 100th cycle.
Examples 1 to 14 are examples in which an electrode was prepared using a plating film composed of particles having a particle size of 0.5 μm or less. On the other hand, Comparative Example 1 is a plating film of tin alone as in Example 1, but an example of a plating film having a particle diameter of about 25 μm. Comparative Example 2 is a tin-silver alloy plating as in Example 5. Although it is a film | membrane, it is an example of the plating film | membrane in which the particle | grains about 1 micrometer and 2 micrometers coexisted. In any of the Examples and Comparative Examples, the discharge capacity at the first cycle was higher than that of the current carbon-based material, and it was shown that tin and tin alloy plating are high-capacity negative electrodes.
However, the crystal grain size of the plating film has a great influence on the discharge capacity and cycle characteristics. In the case of a tin-only plating film, the particle diameter is so small that the particle boundary cannot be identified by observation with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times. In Example 1, both the discharge capacity and capacity retention rate at the first cycle showed good values, whereas in Comparative Example 1 where the average particle diameter of the plating film was 25 μm, the discharge at the first cycle It can be seen that both the capacity and the capacity retention ratio are lower than those of Example 1, particularly the capacity retention ratio is remarkably low, and the charge / discharge characteristics do not depend only on the kind of element called tin but greatly depend on the particle diameter.
In Examples 2, 3, and 4 in which trace amounts of lead, antimony, cadmium, arsenic, and thallium were added to the plating bath, the first cycle discharge was more than in Example 1 prepared under the same conditions except for the presence or absence of these trace amount added metals Both the capacity and the capacity retention ratio show good values, and even if these metals are added in a small amount to the plating bath, they contribute to the refinement of crystals and improve the charge / discharge characteristics.
As an example using an alloy plating film, Example 5 shows an example of a tin-silver alloy plating film. In Example 5 which is a film having a small particle diameter, in Comparative Example 2 in which particles of about 1 and 2 μm coexist, although both the discharge capacity at the first cycle and the capacity retention rate showed good values, The discharge capacity at the first cycle was low, and the capacity retention rate was remarkably low.
[0063]
Plating bath life test
In order to industrially produce tin and a tin alloy as a battery negative electrode by a plating method, considering the cost and workability, it is essential that the life of the plating bath is long. Newly constructed plating bath with current density of 1 A / dm 2 50 Ahr / L of continuous plating was performed, and the appearance of the plating bath after 10 Ahr / L of electrolysis was evaluated. Example 1 containing all of stoichiometrically equivalent or higher amount of acid or complexing agent, antioxidant, alcohol or ketone as an essential component contributing to stabilization of the plating bath In -14, the plating bath was stable even after electrolysis of 50 Ahr / L, and a plating film equivalent to the initial stage of the bath was obtained, but in Comparative Examples 1 and 2 lacking those components, after electrolysis of 10 Ahr / L, Precipitation and turbidity occurred, the appearance of the plating generated dendrites, and the particles became rough.
[0064]
[Table 1]
table
Figure 0003621370
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by using a fine tin or tin alloy plating film of crystals deposited from a tin or tin alloy plating bath having a limited bath composition as an electrode material for a secondary battery, A secondary battery electrode having excellent charge / discharge characteristics can be manufactured, and a secondary battery having excellent charge / discharge characteristics can be manufactured and provided.

Claims (27)

集電体の片面又は両面に錫又は錫合金めっき浴から析出させた錫又は錫合金めっき皮膜を形成させてなる二次電池用電極材料であって、該めっき皮膜が0.5μm未満の平均粒径を有するめっき粒子が実質的に連続した皮膜を成していること及び該めっき皮膜が少なくとも下記成分(i)〜(v):
(i)5g/L以上、200g/L以下の2価の錫イオン、
(ii)2価の錫イオンに対して合計して化学量論的に当量以上の、2価の錫イオンと水溶性の塩又は錯体を形成する酸又は錯化剤の1種又は2種以上、
(iii)合計して少なくとも1ppm以上の濃度の酸化防止剤の1種又は2種以上、
(iv)0.5g/L以上、200g/L以下の炭素数が6以下の脂肪族ケトン又は炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコールの1種又は2種以上、
(v)界面活性剤、平滑化添加剤、半光沢剤及び光沢剤から選ばれる有機添加剤の1種又は2種以上
を必須の成分として含有する錫又は錫合金めっき浴から析出させたものであることを特徴とする二次電池用電極材料。
An electrode material for a secondary battery in which a tin or tin alloy plating film deposited from a tin or tin alloy plating bath is formed on one side or both sides of a current collector, the plating film having an average particle size of less than 0.5 μm The plating particles having a diameter form a substantially continuous film, and the plating film has at least the following components (i) to (v):
(I) a divalent tin ion of 5 g / L or more and 200 g / L or less,
(Ii) One or more acids or complexing agents that form a water-soluble salt or complex with a divalent tin ion in a total stoichiometric equivalent or more with respect to the divalent tin ion ,
(Iii) one or more antioxidants having a total concentration of at least 1 ppm or more,
(Iv) 0.5 g / L or more and 200 g / L or less of an aliphatic ketone having 6 or less carbon atoms or one or more of aliphatic branched or unbranched alcohols having 6 or less carbon atoms,
(V) Deposited from a tin or tin alloy plating bath containing one or more organic additives selected from surfactants, smoothing additives, semi-brightening agents and brightening agents as essential components There is an electrode material for a secondary battery.
前記0.5μm未満の平均粒径を有するめっき粒子が、さらに、走査型電子顕微鏡によって拡大倍率3000〜5000倍で表面方向から観察した際に、実質的に粒子の境界が識別しえない小ささである請求項1に記載の二次電池用電極材料。The plated particles having an average particle size of less than 0.5 μm are small enough that the boundaries of the particles cannot be substantially identified when observed from the surface direction at a magnification of 3000 to 5000 with a scanning electron microscope. The electrode material for a secondary battery according to claim 1, wherein 前記錫又は錫合金めっき浴における2価の錫イオンと水溶性の塩又は錯体を形成する酸又は錯化剤が、下記(壱)〜(参):
(壱):硫酸、塩酸、ホウフッ化水素酸、ケイフッ化水素酸、スルファミン酸、酢酸、1−ヒドロキシエタン−1,1−ジホスホン酸、燐酸及び縮合燐酸から選ばれるスルホン酸の1種又は2以上、
(弐):一般式(I)又は(II)で表される脂肪族スルホン酸又は一般式(III)で表される芳香族スルホン酸から選ばれるスルホン酸の1種又は2種以上、
一般式(I)
Figure 0003621370
[ここで、R1はC1〜C5のアルキル基を表し、X1は水素、水酸基、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、カルボキシル基又はスルホン酸基を表し、そしてアルキル基の任意の位置にあってよく、nは0〜3の整数である。]一般式(II)
Figure 0003621370
[ここで、R2はC1〜C5のアルキル基又はC1〜C3のアルキレン基を表し、アルキレン基の任意の位置に水酸基があってよく、X2は塩素又は(及び)フッ素のハロゲンを表し、アルキル基又はアルキレン基の水素と置換された塩素又は(及び)フッ素の置換数は1からアルキル基又はアルキレン基に配位したすべての水素が飽和置換されたものまでを表し、置換されたハロゲン種は1種又は2種であり、塩素又はフッ素の置換基は任意の位置にあってよい。Yは水素又はスルホン酸基を表し、Yで表されるスルホン酸基の置換数は0〜2の範囲にある。]
一般式(III)
Figure 0003621370
[ここで、X3は、水酸基、アルキル基、アリール基、アルキルアリール基、アルデヒド基、カルボキシル基、ニトロ基、メルカプト基、スルホン酸基又はアミノ基を表し、或いは2個のX3はベンゼン環と一緒になってナフタリン環を形成でき、mは0〜3の整数である。]
(参):少なくとも1個のカルボキシル基を有するとともにさらにカルボキシル基、水酸基、スルホン酸基、アミノ基及びチオール基から選ばれる基の1種又は2種以上
から選ばれる酸又は錯化剤の1種又は2種以上である請求項1又は2に記載の二次電池用電極材料。
Acids or complexing agents that form water-soluble salts or complexes with divalent tin ions in the tin or tin alloy plating bath are the following (ii) to (reference):
(Ii): One or more sulfonic acids selected from sulfuric acid, hydrochloric acid, borohydrofluoric acid, silicofluoric acid, sulfamic acid, acetic acid, 1-hydroxyethane-1,1-diphosphonic acid, phosphoric acid and condensed phosphoric acid ,
(Ii): One or more sulfonic acids selected from the aliphatic sulfonic acids represented by the general formula (I) or (II) or the aromatic sulfonic acids represented by the general formula (III),
Formula (I)
Figure 0003621370
[Wherein R 1 represents a C 1 -C 5 alkyl group, X 1 represents hydrogen, a hydroxyl group, an alkyl group, an aryl group, an alkylaryl group, a carboxyl group, or a sulfonic acid group, and any alkyl group] N may be an integer from 0 to 3. General formula (II)
Figure 0003621370
[Wherein R 2 represents a C 1 to C 5 alkyl group or a C 1 to C 3 alkylene group, and an alkylene group may have a hydroxyl group at any position, and X 2 represents chlorine or (and) fluorine. Represents halogen, the number of substitutions of chlorine or (and) fluorine substituted with hydrogen of the alkyl group or alkylene group represents from 1 to all hydrogens coordinated to the alkyl group or alkylene group and saturated substitution The halogen species selected can be one or two, and the chlorine or fluorine substituent can be in any position. Y represents hydrogen or a sulfonic acid group, and the number of substitution of the sulfonic acid group represented by Y is in the range of 0-2. ]
General formula (III)
Figure 0003621370
[Wherein X 3 represents a hydroxyl group, an alkyl group, an aryl group, an alkylaryl group, an aldehyde group, a carboxyl group, a nitro group, a mercapto group, a sulfonic acid group or an amino group, or two X 3 represent a benzene ring Together with n to form a naphthalene ring, m is an integer of 0-3. ]
(Reference): An acid or complexing agent having at least one carboxyl group and further selected from one or more groups selected from a carboxyl group, a hydroxyl group, a sulfonic acid group, an amino group, and a thiol group Or it is 2 or more types, The electrode material for secondary batteries of Claim 1 or 2.
前記錫又は錫合金めっき浴における脂肪族又は芳香族スルホン酸が、メタンスルホン酸、2−プロパノールスルホン酸、フェノールスルホン酸、トリフロロメタンスルホン酸又はクレゾールスルホン酸から選ばれた1種又は2種以上である請求項に記載の二次電池用電極材料。The aliphatic or aromatic sulfonic acid in the tin or tin alloy plating bath is one or more selected from methanesulfonic acid, 2-propanolsulfonic acid, phenolsulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid or cresolsulfonic acid The electrode material for a secondary battery according to claim 3 , wherein 前記錫又は錫合金めっき浴における酸化防止剤が、下記一般式(い)から選ばれる置換又は非置換の芳香族のモノ、ジ又はトリフェノール又は(ろ)脂肪族ポリヒドロキシ化合物から選ばれる1種又は2種以上である請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池用電極材料:
一般式(い)
Figure 0003621370
[ただし、Xは水素又は水酸基を表し、同一又は異なっていてよく、nは1〜3の整数を表す。Xの内少なくとも1個は水酸基である。Yは水素、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、カルボキシル基、スルホン酸基又はアミノ基から選ばれた1種又は2種以上であって、同一又は異なっていてよく、mは6−nの整数である。X及びYのベンゼン環上の結合位置は問わない。ただし、互変異性によって当該構造をとり得る化合物を含む。]
で表される置換又は非置換の芳香族のモノ、ジ又はトリフェノール、
(ろ)脂肪族ポリヒドロキシ化合物。
The antioxidant in the tin or tin alloy plating bath is one selected from substituted or unsubstituted aromatic mono-, di- or triphenols or (ro) aliphatic polyhydroxy compounds selected from the following general formula (ii) Or it is 2 or more types, The electrode material for secondary batteries in any one of Claims 1-4:
General formula (I)
Figure 0003621370
[However, X represents hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and n represents an integer of 1 to 3. At least one of X is a hydroxyl group. Y is one or more selected from hydrogen, methyl group, ethyl group, methoxy group, ethoxy group, carboxyl group, sulfonic acid group or amino group, and may be the same or different, and m is 6- It is an integer of n. The bonding position on the benzene ring of X and Y is not limited. However, the compound which can take the said structure by tautomerism is included. ]
A substituted or unsubstituted aromatic mono-, di- or triphenol represented by
(B) Aliphatic polyhydroxy compounds.
前記錫又は錫合金めっき浴における炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコールが、下記一般式(イ)〜(ハ):
一般式(イ)
Figure 0003621370
[ただし、nはmより大きく6以下の整数であり、mは1又は2の整数を表す。Xは水素又は水酸基であって、同一又は異なっていてよく、Xの内少なくとも1個は水酸基である。Xが結合する炭素の位置は問わず、炭素鎖は直鎖であっても分岐していてもよい。]
で表される鎖状の飽和脂肪族のモノ又はジアルコール、
一般式(ロ)
Figure 0003621370
[ただし、nはmより大きく6以下の整数であり、mは1又は2の整数を表す。Xは水素又は水酸基であって、同一又は異なっていてよく、Xの内少なくとも1個は水酸基である。Xが結合する炭素の位置は問わず、炭素鎖は分岐していてもよい。]
で表される環状の飽和脂肪族のモノ又はジアルコール、
一般式(ハ)
Figure 0003621370
[ただし、nはmより大きく6以下の整数であり、mは1又は2の整数を表す。lはn−2以下の整数を表す。Xは水素又は水酸基であって、同一又は異なっていてよく、Xの内少なくとも1個は水酸基である。Xが結合する炭素の位置は問わず、炭素鎖は分岐していてもよい。Oはエーテル性の酸素を表し、2つの炭素の間にあるが、その位置は問わない。]
で表されるエーテル結合を有した鎖状の飽和脂肪族のモノ又はジアルコール
で表されるアルコールである請求項1〜5のいずれかに記載の二次電池用電極材料。
The aliphatic branched or unbranched alcohol having 6 or less carbon atoms in the tin or tin alloy plating bath is represented by the following general formulas (A) to (C):
General formula (b)
Figure 0003621370
[However, n is an integer greater than m and 6 or less, and m represents an integer of 1 or 2. X is hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and at least one of X is a hydroxyl group. The position of the carbon to which X is bonded is not limited, and the carbon chain may be linear or branched. ]
A chain saturated aliphatic mono- or dialcohol represented by:
General formula (b)
Figure 0003621370
[However, n is an integer greater than m and 6 or less, and m represents an integer of 1 or 2. X is hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and at least one of X is a hydroxyl group. The carbon chain to which X is bonded is not limited, and the carbon chain may be branched. ]
A cyclic saturated aliphatic mono- or dialcohol represented by
General formula (c)
Figure 0003621370
[However, n is an integer greater than m and 6 or less, and m represents an integer of 1 or 2. l represents an integer of n-2 or less. X is hydrogen or a hydroxyl group, and may be the same or different, and at least one of X is a hydroxyl group. The carbon chain to which X is bonded is not limited, and the carbon chain may be branched. O represents etheric oxygen and is located between two carbons, but the position is not limited. ]
The electrode material for secondary batteries according to any one of claims 1 to 5, which is an alcohol represented by a chain-like saturated aliphatic mono- or dialcohol having an ether bond represented by:
前記錫又は錫合金めっき浴における炭素数が6以下の脂肪族ケトン又は炭素数が6以下の脂肪族アルコールが、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、n−プロパノール、i−プロパノール、n−ブタノール及びt−ブタノールから選ばれる1種又は2種以上である請求項1〜6のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The aliphatic ketone having 6 or less carbon atoms or the aliphatic alcohol having 6 or less carbon atoms in the tin or tin alloy plating bath is acetone, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, n-propanol, i-propanol, n-butanol and t. The electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrode material is one or more selected from butanol. 前記錫又は錫合金めっき浴における界面活性剤が、ノニオン系、アニオン系、両性系及びカチオン系から選ばれる1種又は2種以上である請求項1〜のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The secondary battery according to any one of claims 1 to 7 , wherein the surfactant in the tin or tin alloy plating bath is one or more selected from nonionic, anionic, amphoteric and cationic systems. Electrode material. 前記錫又は錫合金めっき浴が、さらに0.1g/L以上20g/L以下の4価の錫イオン又は4価の錫化合物を含有する請求項1〜のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The tin or tin alloy plating bath further for a secondary battery according to any one of claims 1-8 containing 0.1 g / L or more 20 g / L or less of tetravalent tin ions or tetravalent tin compound Electrode material. 前記錫合金めっき浴が、原子番号が26〜33、錫を除く44〜51又は水銀を除く75〜82から選ばれる合金化金属の1種又は2種以上と錫との合金めっき浴であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The tin alloy plating bath is an alloy plating bath of tin with one or more alloying metals selected from atomic numbers 26 to 33, 44 to 51 excluding tin, or 75 to 82 excluding mercury. The electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 9 . 前記合金化金属のめっき浴中での含有量が、錫に対して合計して20ppm以上である請求項1〜10のいずれかに記載の二次電池用電極材料。Wherein the content of alloying the plating bath of metal, the electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 10 in a total of 20ppm or more to the tin. 前記錫又は錫合金めっき皮膜が、請求項10記載の合金化金属の内、水銀を除くIIB、IIIB、IVB、VB族の金属から選ばれる金属の1種又は2種以上を合計して錫に対して20ppm以上含有する請求項1〜11のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The said tin or tin alloy plating film is a total of one or more metals selected from the group IIB, IIIB, IVB and VB metals excluding mercury among the alloyed metals according to claim 10. The electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 11 , which is contained in an amount of 20 ppm or more. 前記錫又は錫合金めっき皮膜の厚さが、0.01μm以上5μm未満である請求項1〜12のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The tin or thickness of the tin alloy plating film, the electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 12, which is less than 0.01 [mu] m 5 [mu] m. 前記錫又は錫合金めっき皮膜の厚さが、5μm以上500μm以下である請求項1〜12のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 12 , wherein a thickness of the tin or tin alloy plating film is 5 µm or more and 500 µm or less. 前記錫又は錫合金めっき皮膜の密度が、6.6g/cm3を超え、8.5g/cm3以下である請求項1〜14のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 14 , wherein a density of the tin or tin alloy plating film is more than 6.6 g / cm 3 and not more than 8.5 g / cm 3 . 前記錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる際に、下記(a)〜(c):
(a)不溶性陽極、
(b)3N以上の純度の錫の陽極、
(c)3N以上の純度の錫と3N以上の純度の前記合金化金属を溶融して作成された錫合金陽極
のいずれかから選ばれる陽極を用いることを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の二次電池用電極材料。
When depositing a plating film from the tin or tin alloy plating bath, the following (a) to (c):
(A) an insoluble anode,
(B) a tin anode having a purity of 3N or higher,
(C) any of claims 1 to 15, characterized in that the anode is used which is selected from any of the 3N or more purity tin and 3N or more purity tin alloy anode of the alloying metal is created by melting of An electrode material for a secondary battery as described above.
前記3N以上の純度の錫が、4N以上の純度の錫であることを特徴とする請求項16に記載の二次電池用電極材料。The electrode material for a secondary battery according to claim 16 , wherein the tin having a purity of 3N or more is a tin having a purity of 4N or more. 前記錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる際に、陰極電流密度が、0.1A/dm2以上100A/dm2以下の範囲であることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の二次電池用電極材料。When precipitating the plated film from the tin or tin alloy plating bath, the cathode current density, claim 1-17, characterized in that a 0.1 A / dm 2 or more 100A / dm 2 or less in the range The electrode material for secondary batteries as described in 2. 前記錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる際に、陰極電流密度が、5A/dm2を超え100A/dm2以下の範囲であることを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の二次電池用電極材料。When precipitating the plated film from the tin or tin alloy plating bath, the cathode current density, to any one of claims 1 to 17, characterized in that a 5A / dm 2 to more than 100A / dm 2 or less in the range The electrode material for secondary batteries as described. 前記錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる際に、前処理として電解脱脂、酸洗又は活性化から選ばれる処理の1種又は2種以上を施す工程を含むことを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載の二次電池用電極材料。The method of carrying out one or more of treatments selected from electrolytic degreasing, pickling or activation as a pretreatment when depositing a plating film from the tin or tin alloy plating bath. electrode material for a secondary battery according to any one of 1-19. 前記錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる際に、酸、錯化剤、錫塩、酸化防止剤又は合金化金属の塩の1種又は2種以上を予め溶解した水溶液をめっき浴の建浴又は(及び)成分補給に用いるめっき浴の建浴方法又は(及び)濃度管理方法を含むことを特徴とする請求項1〜20のいずれかに記載の二次電池用電極材料。When depositing a plating film from the tin or tin alloy plating bath, an aqueous solution in which one or more of an acid, a complexing agent, a tin salt, an antioxidant, or an alloyed metal salt is dissolved in advance is used in the plating bath. 21. The electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 20 , further comprising a bath preparation method and / or a concentration management method for a plating bath used for the bath preparation and / or component replenishment. 前記錫又は錫合金めっき浴からめっき皮膜を析出させる際に、前記酸化防止剤又は前記有機添加剤の1種又は2種以上を、予め炭素数が6以下の脂肪族ケトン又は炭素数が6以下の脂肪族の分岐又は非分岐のアルコール又はそれらを含む溶媒に溶解した溶液をめっき浴の建浴又は(及び)成分補給に用いるめっき浴の建浴方法又は(及び)濃度管理方法を含むことを特徴とする請求項1〜21のいずれかに記載の二次電池用電極材料。When depositing a plating film from the tin or tin alloy plating bath, one or more of the antioxidant or the organic additive is preliminarily added to an aliphatic ketone having 6 or less carbon atoms or 6 or less carbon atoms. A plating bath erection method and / or a concentration control method using a solution of an aliphatic branched or unbranched alcohol or a solution dissolved in a solvent containing them as a basin for the plating bath or (and) replenishing components. The electrode material for a secondary battery according to any one of claims 1 to 21 , 請求項1〜22のいずれかに記載の電極材料を用いて製造した二次電池用電極。Rechargeable battery electrode produced by using the electrode material according to any one of claims 1 to 22. 前記集電体が、銅、ニッケル又は鉄である請求項23に記載の二次電池用電極。The secondary battery electrode according to claim 23 , wherein the current collector is copper, nickel, or iron. 前記集電体が、板状体、多孔体、発泡体、スクリーン、ネット、エクスパンド体、パンチング体、不織布又は焼結体である請求項24に記載の二次電池用電極。The secondary battery electrode according to claim 24 , wherein the current collector is a plate-like body, a porous body, a foam, a screen, a net, an expanded body, a punched body, a nonwoven fabric, or a sintered body. 少なくとも負極と正極と電解質とから構成される二次電池において、該電極が請求項2325のいずれかに記載の二次電池用電極であることを特徴とする二次電池。A secondary battery comprising at least a negative electrode, a positive electrode, and an electrolyte, wherein the electrode is a secondary battery electrode according to any one of claims 23 to 25 . 前記二次電池用電極が、リチウム二次電池の負極である請求項26に記載の二次電池。The secondary battery according to claim 26 , wherein the secondary battery electrode is a negative electrode of a lithium secondary battery.
JP2001341814A 2001-11-07 2001-11-07 Electrode material for secondary battery by plating method Expired - Lifetime JP3621370B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001341814A JP3621370B2 (en) 2001-11-07 2001-11-07 Electrode material for secondary battery by plating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001341814A JP3621370B2 (en) 2001-11-07 2001-11-07 Electrode material for secondary battery by plating method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003142088A JP2003142088A (en) 2003-05-16
JP3621370B2 true JP3621370B2 (en) 2005-02-16

Family

ID=19155778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001341814A Expired - Lifetime JP3621370B2 (en) 2001-11-07 2001-11-07 Electrode material for secondary battery by plating method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3621370B2 (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4374491B2 (en) * 2003-10-21 2009-12-02 株式会社大和化成研究所 Negative electrode for lithium secondary battery
JP4555154B2 (en) * 2005-05-25 2010-09-29 ニチコン株式会社 Electrolytic solution for electrolytic capacitor and electrolytic capacitor
JP4733468B2 (en) * 2005-08-22 2011-07-27 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. Metal surface treatment aqueous solution and method for preventing discoloration of metal surface
KR100786864B1 (en) * 2006-02-10 2007-12-20 삼성에스디아이 주식회사 Negative active material for rechargeable lithium battery, method of preparing same and rechargeable lithium battery comprising same
JP5039956B2 (en) 2006-09-07 2012-10-03 トヨタ自動車株式会社 Negative electrode active material, negative electrode and lithium secondary battery
JP5433144B2 (en) * 2007-11-12 2014-03-05 東京応化工業株式会社 Negative electrode base material for lithium secondary battery
KR20090049022A (en) 2007-11-12 2009-05-15 도오꾜오까고오교 가부시끼가이샤 Cathode substrate
EP2199315B1 (en) * 2008-12-19 2013-12-11 Basf Se Composition for metal electroplating comprising leveling agent
JP2011003383A (en) * 2009-06-18 2011-01-06 Furukawa Battery Co Ltd:The Manufacturing method of negative electrode for lithium secondary battery, and lithium secondary battery
JP2011124052A (en) * 2009-12-10 2011-06-23 Murata Mfg Co Ltd Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for charging the same
US8673493B2 (en) * 2012-05-29 2014-03-18 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Indium-tin binary anodes for rechargeable magnesium-ion batteries
JP6056721B2 (en) * 2013-09-19 2017-01-11 株式会社Gsユアサ Non-aqueous electrolyte secondary battery and method for producing non-aqueous electrolyte secondary battery
EP3012888A4 (en) * 2014-01-15 2016-11-23 Jenax Inc Electrode for secondary battery and manufacturing method thereof
JP6270641B2 (en) * 2014-06-24 2018-01-31 株式会社大和化成研究所 Tin-cobalt alloy plating treatment agent and tin-cobalt alloy plating method using the same
EP3444873B1 (en) * 2016-10-05 2022-03-23 LG Energy Solution Ltd. Anode for lithium metal secondary battery and lithium metal secondary battery comprising same
KR102142552B1 (en) 2016-10-05 2020-08-10 주식회사 엘지화학 Negative electrode for lithium metal secondary battery and lithium metal secondary battery comprising the same
JP7070360B2 (en) * 2018-11-16 2022-05-18 トヨタ自動車株式会社 A tin solution for forming a tin film and a method for forming a tin film using the solution.
CN111286765B (en) * 2018-12-06 2021-11-19 湖北工程学院 Electrolytic copper foil and preparation method and application thereof
JP2022108290A (en) * 2021-01-13 2022-07-26 三菱マテリアル株式会社 Tin alloy plating solution

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003142088A (en) 2003-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3621370B2 (en) Electrode material for secondary battery by plating method
JP6259437B2 (en) Plating laminate
Nicolenco et al. Fe (III)-based ammonia-free bath for electrodeposition of Fe-W alloys
JP6466837B2 (en) Plating material manufacturing method and plating material
TWI689631B (en) Method for manufacturing alloy bump
EP2431502B1 (en) Cyanide-free silver electroplating solutions
JP5384719B2 (en) High purity copper sulfonate aqueous solution and method for producing the same
JP5412612B2 (en) Tin and tin alloy plating baths, electronic parts with electrodeposited film formed by the bath
JP6089164B2 (en) Replenishment method for tin plating solution
TW201026906A (en) Process for plating chromium from a trivalent chromium plating bath
JP6665387B2 (en) Silver plated member and method of manufacturing the same
TWI441959B (en) Method of obtaining a yellow gold alloy deposition by galvanoplasty without using toxic metals or metalloids
JP4441725B2 (en) Electric tin alloy plating method
KR20140020829A (en) Process for electroless deposition of metals using highly alkaline plating bath
JP6651852B2 (en) Silver plated member and method of manufacturing the same
Goh et al. Electrodeposition of lead‐free solder alloys
JP2018009227A (en) Electrolytic palladium silver alloy plated film and electrolytic plating liquid for forming the same
TWI328052B (en) Electrolyte and method for depositing tin-bismuth alloy layers
KR20210144688A (en) Surface treatment plate for alkaline secondary battery and manufacturing method thereof
JP2005002368A (en) Tin plating bath for preventing whisker
EP1230034B1 (en) Process for the non-galvanic tin plating of copper or copper alloys
US20130327651A1 (en) Plating baths and methods for electroplating selenium and selenium alloys
CN105247111A (en) Method for producing plated article
JP2005129254A (en) Negative electrode for lithium secondary battery
KR101726092B1 (en) Method and apparatus for reducing ferric ions in electroplating solution comprising iron

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20031215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20040817

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3621370

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071126

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081126

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091126

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101126

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111126

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111126

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121126

Year of fee payment: 8

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121126

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term