JP7420836B2 - 電極材料用のシリカ粒子及びその製造方法と適用 - Google Patents
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Description
前記シリコン亜酸化物粒子は、一般式がSiOXであり、例えば非晶質のシリコン亜酸化物粉末原料が不均化反応により得られたものであって、SiOX基体内に存在するシリコンナノ結晶粒/非晶質ナノクラスタを形成し、
複数の前記シリコン亜酸化物粒子が前記炭素層により粘着され、かつ炭素層により粘着された複数の前記シリコン亜酸化物粒子が前記炭素層により被覆されていることを特徴とする。具体的には、各シリカ粒子は、複数のシリコン亜酸化物粒子と炭素膜を複合して形成した二次粒子であり、単一のシリコン亜酸化物の一次粒子、または炭素膜を被覆したシリコン亜酸化物の一次粒子は存在しない。
具体的には、前記非酸化性雰囲気は、窒素、アルゴン、水素、ヘリウムの少なくとも1種の気体から供給される。
1、製造方法
1.1二次粒子の製造
シリコン亜酸化物粉末100kg(即ち、一回粒子、D10=0.60μm、D50=1.78μm、D90=3.59μm、SPAN=1.68、SiOXの一般式におけるx=1、比表面積8.9m2/g)とコールタールピッチ粉末12kgを取ってVC混合機に添加し、攪拌部材の最大直径のところの線速度が16m/sである速度で30min混合し、2つの原料を均一に混合させる。その後、回転速度を低下させ、前述の線速度を8m/sに低減させると同時に、不活性保護ガスとして窒素ガスを入れ、それから3℃/minの速度で温度を上昇させ、300℃まで昇温した後4h維持し、その後室温まで自然冷却し、シリコン亜酸化物とピッチの造粒工程を完成させる。このプロセスにおいて、VC混合機内の温度が上昇するとともに、ピッチが次第に軟化し、高速で撹拌し続けるうちに、各シリコン亜酸化物粉末の表面を均一に被覆し、同時に、ピッチに被覆されているシリコン亜酸化物一次粒子が互いに粘着して凝集し、一定サイズのシリコン亜酸化物/ピッチ複合二次粒子を形成する。上記二次粒子はVC混合機の中で長時間にわたりせん断、押圧、衝突された後でより緻密になり、同時に300℃の温度下で、ピッチは部分的に小分子揮発物を除去し、一部は架橋、炭化することができ、ひいては二次粒子を定形させる。
上記の二次粒子9部、人造黒鉛43.5部、天然黒鉛43.5部、導電性添加剤Super P1部、多層カーボンナノチューブ0.5部、粘結剤カルボキシメチルセルロースナトリウム CMC1部、改性ポリアクリレート1.5部を取り、水性システムの下でホモジネート、塗布、乾燥、摩圧し、シリカ二次粒子を含む負極極片を得た。
検測したところ、二次粒子の粒子径がD10=1.89μmであり、D50=4.02μmであり、D90=7.16μmであり、SPAN=1.31であり、比表面積が2.7m2/gであり、タップ密度が0.88g/cm3であり、炭素含有量が4.9wt%である。シリコン亜酸化物材料は800℃以上の熱処理を経て不均一反応を起こし:2SiO→Si+SiO2、SiOx内に均一に分散したシリコンナノ結晶粒/クラスタを形成した。X線回折パターンの結果から,Sherrer方程式を代入すると、実施例1で得られた材料のSi(111)結晶面に対応する結晶粒サイズが2.9nmであると計算できた。
半電池評価:上記製造したシリカ二次粒子を含む負極極片と隔膜、リチウム片、ステンレススペーサーを順次に重ねて200μLの電解液を滴下した後に密封して2016式リチウムイオン半電池を製造した。武漢市藍電電子株式会社の小(微)電流レンジ設備を用いて容量と放電効率を測定した。上記負極の半電池の初回の可逆リチウムデインターカレーション比容量が1593.3mAh/gであり、初回の充放電クーロン効率が78.6%であることを測定し得た。
実施例2の工程は、実施例1と類似し、その相違点は、材料合成プロセスにおいて、シリコン亜酸化物粉末100kgとコールタールピッチ粉末12kgを取ってVC混合機に添加する以外に、ケッチェンブラック0.3kgと多層カーボンナノチューブ導電性添加剤粉末0.2kgを追加したことである。その結果,最終製品は導電性添加剤を含むシリコン亜酸化物/非晶質炭素複合二次粒子であり、その構造は、図3に示すように、この材料はシリコン亜酸化物一次粒子A、導電性添加剤C、および両者を粘着させて一緒に被覆した炭素層Bを複合したものであり、導電性添加剤Cは二次粒子内部と外表面に均一に分散した。最終製品はD10=1.78μmであり、D50=3.89μmであり、D90=7.01μmであり、SPAN=1.34であり、比表面積が3.0m2/gであり、タップ密度が0.84g/cm3であり、炭素含有量が5.3wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが2.9nmである。
実施例1で製造し得た二次粒子100kgと、石油アスファルト粉末1kgを取ってVC混合機に入れ、線速度3m/sの条件で10分間機械的に混合した後、2m/sまで速度を下げ、窒素ガス保護雰囲気において、撹拌しながら設備を300℃まで昇温してから1h保持し、その後室温までゆっくり冷却した。上記アスファルト被覆の材料をアルゴン不活性雰囲気において、400℃で2h保温し、その後900℃まで昇温して4h炭化し、室温まで自然冷却した後、破砕、ふるい分けと消磁処理して、第二層非晶質炭素被覆層を有するシリコン亜酸化物/非晶質炭素複合粒子を得た。この最終製品はD10=2.13μmであり、D50=4.65μmであり、D90=7.87μmであり、SPAN=1.23であり、比表面積が2.4m2/gであり、タップ密度が0.95g/cm3であり、炭素含有量が5.8wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが2.9nmである。
実施例2で製造した二次粒子100kgを取って、実施例3の二次被覆工程を用いて処理し、第二層非晶質炭素被覆層を有するシリコン亜酸化物/多層カーボンナノチューブ/ケッチェンブラック/非晶質炭素複合粒子を得た。図4は本実施例で製造した二次粒子の構造図であり、図4に示すように、この材料はシリコン亜酸化物一次粒子A、導電性添加剤C、及び両者を粘着して一緒に被覆した炭素層Bを複合したものであり、導電性添加剤Cが二次粒子内部に均一に分散され、二次粒子外表面にはさらに第二層の連続した炭素被覆層Dがある。この最終製品はD10=2.01μmであり、D50=4.45μmであり、D90=7.76μmであり、SPAN=1.29であり、比表面積が2.7m2/gであり、タップ密度が0.89g/cm3であり、炭素含有量が6.2wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが2.9nmである。
ショ糖0.2kgを取って脱イオン水8kgに溶解してショ糖溶液を得、更にショ糖溶液に単層カーボンナノチューブ0.6gを含むカーボンナノチューブスラリーを添加して撹拌と分散を行い、その後攪拌しながらシリコン亜酸化物粉末2kg(実施例1と同じ)を添加し、続いて攪拌しながら超音波で1h分散し、ショ糖/単層カーボンナノチューブ/シリコン亜酸化物粒子複合スラリーを得た。前記複合スラリーを噴霧乾燥で処理し、風中温度150℃と、ノズル霧化圧力0.2Mpaで、ショ糖/単層カーボンナノチューブ/シリコン亜酸化物複合二次粒子乾燥粉末を得た。上記粉末をグラファイト匣鉢に入れ、雰囲気ボックス炉に置き、窒素ガスを不活性保護ガスとして入れて、3℃/minで900℃まで昇温し、6h保温し、室温まで自然冷却して、炭化処理を完了させた。上記炭化物をギアディスクミルで分散処理し、ギアディスクミルの回転子外縁の最大線速度が3m/sであった。上記二次粒子1kgと石油アスファルト粉末0.04kgを取って、簡単に攪拌混合してから機械融合機に添加し、回転子の外縁線速度を15m/sに制御し、0.5h融合し、処理後の製品を窒素不活性雰囲気において、400℃で2h保温し、その後900℃まで昇温して4h炭化し、室温まで自然冷却した後、破砕、ふるい分け、消磁処理して、第二層非晶質炭素被覆層を有するシリコン亜酸化物/単層カーボンナノチューブ/非晶質炭素複合粒子を得た。この最終製品はD10=1.90μmであり、D50=4.87μmであり、D90=8.62μmであり、SPAN=1.38であり、比表面積が3.7m2/gであり、タップ密度が0.82g/cm3であり、炭素含有量が約4.8wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが2.9nmである。
シリコン亜酸化物粉末100kg(D10=1.07μm、D50=4.68μm、D90=8.84μm、SPAN=1.66、SiOxの一般式におけるx=1、比表面積2.9m2/g)と石油アスファルト粉末5kgを取って立式被覆釜に添加し、攪拌部品の最大直径のところの線速度が7m/sである速度で1h混合し、2つの原料を均一に混合した。その後、線速度を3m/sに低減し、同時に窒素ガスを不活性保護ガスとして入れて、その後3℃/minの速度で500℃まで昇温した後、3h保持し、その後室温まで自然冷却した。上記中間品を取ってグラファイト匣鉢に入れ、ローラーキルンに置き、窒素ガス保護性ガスを入れて3℃/minで1020℃まで昇温し、2h保温して、室温まで自然冷却した。上記炭化物を犂刃で1h分散処理し、犂刃の線速度が3m/sである。最後にふるい分けと消磁処理を行い、得られた最終製品はD10=4.32μmであり、D50=7.06μmであり、D90=10.90μmであり、SPAN=0.93であり、比表面積が1.1m2/gであり、タップ密度が1.09g/cm3であり、炭素含有量が3.2wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズは4.1nmである。
シリコン亜酸化物粉末100kg(実施例6と同じ)とポリビニルアルコール粉末9kgを取って立型被覆釜に添加し、撹拌部材の最大直径のところの線速度が5m/sである速度で2h混合し、2つの原料を均一に混合した。その後、線速度を3m/sに低減し、同時に窒素ガスを不活性保護ガスとして入れてから、2℃/minの速度で300℃まで昇温して6h保持し、その後室温まで自然冷却した。上記中間品を取ってグラファイト匣鉢に入れ、ローラーキルンに置き、窒素ガス保護性ガスを入れて3℃/minで1020℃まで昇温し、2h保温して、室温まで自然冷却した。上記の炭化物を犂刃で1h分散処理し、犂刃の線速度が3m/sである。最後にふるい分けと消磁処理を行い、得られた最終製品はD10=3.97μmであり、D50=6.91μmであり、D90=10.40μmであり、SPAN=0.93であり、比表面積が1.2m2/gであり、タップ密度が1.05g/cm3であり、炭素含有量が3.0wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが4.1nmである。
シリコン亜酸化物粉末100kg(D10=0.87μm、D50=3.88μm、D90=7.73μm、SPAN=1.77、SiOxの一般式におけるx=1、比表面積3.8m2/g)と石油アスファルト粉末7kgをVC混合機に添加し、攪拌部品の最大直径のところの線速度が8m/sである速度で1h混合し、2つの原料を均一に混合した。その後、線速度を4m/sに低減し、同時に窒素ガスを不活性保護ガスとして入れてから、3℃/minの速度で900℃まで昇温して1h保持し、その後室温まで自然冷却した。上記中間品を取ってグラファイト匣鉢に入れ、プッシャーキルンに置き、窒素ガス保護性ガスを入れて3℃/minで1000℃まで昇温し、3h保温して、室温まで自然冷却した。上記炭化物を犂刃で1h分散処理し、犂刃の線速度が3m/sである。最後にふるい分けと消磁処理を行い、得られた最終製品はD10=4.51μmであり、D50=7.15μmであり、D90=11.07μmであり、SPAN=0.92であり、比表面積が1.0m2/gであり、タップ密度が1.12g/cm3であり、炭素含有量が4.0wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが3.9nmである。
実施例9の工程ステップは実施例8と類似であるが、唯一の相違点は、造粒ステップにおいて、VC混合機における保温温度が400℃であり、保温時間が3hであった。最終製品はD10=4.26μmであり、D50=7.46μmであり、D90=11.98μmであり、SPAN=1.03であり、比表面積が1.2m2/gであり、タップ密度が1.07g/cm3であり、炭素含有量が3.9wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが3.9nmである。
実施例10の工程ステップは実施例8と類似であるが、唯一の相違点は、造粒ステップにおいて、VC混合機における保温温度が150℃であり、保温時間が6hであった。最終製品はD10=4.00μmであり、D50=8.47μmであり、D90=14.10μmであり、SPAN=1.19であり、比表面積が1.4m2/gであり、タップ密度が1.02g/cm3であり、炭素含有量が3.9wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが3.9nmである。
実施例11の工程ステップは実施例9と類似であり、唯一の相違点は、添加された石油アスファルト量が9kgであった。最終製品はD10=4.78μmであり、D50=8.90μmであり、D90=14.90μmであり、SPAN=1.14であり、比表面積が1.6m2/gであり、タップ密度が1.01g/cm3であり、炭素含有量が6.1wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが3.9nmである。
実施例12の工程ステップは実施例9と類似であり、唯一の相違点は、添加された石油アスファルト量が3kgであった。最終製品はD10=3.78μmであり、D50=6.98μmであり、D90=10.76μmであり、SPAN=1.00であり、比表面積が1.1m2/gであり、タップ密度が1.11g/cm3であり、炭素含有量が2.7wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズは3.9nmである。
シリコン亜酸化物粉末2kg(D10=3.62μm、D50=7.90μm、D90=13.40μm、SPAN=1.24、SiOxの一般式におけるx=1、比表面積1.8m2/g)とコールタールピッチ粉末0.08kg、気相成長炭素繊維粉末0.01kgを機械融合機に添加し、回転子外縁の線速度が20m/sである速度で10分間混合し、3つの原料を均一に混合した。その後20m/sの線速度を維持し、180℃まで昇温してから0.5h保持し、その後室温まで自然冷却した。上記中間品を取ってグラファイト匣鉢に入れ、チューブ炉に置き、窒素ガス保護性ガスを入れて3℃/minで930℃まで昇温し、8h保温して、室温まで自然冷却した。上記炭化物をギアディスクミルで分散処理し、ギアディスクミルの回転子外縁の最大線速度が3m/sである。最後にふるい分けと消磁処理を行い、得られた最終製品はD10=5.91μmであり、D50=10.21μmであり、D90=17.60μmであり、SPAN=1.14であり、比表面積が1.1m2/gであり、タップ密度が1.10g/cm3であり、炭素含有量が3.2wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズは3.1nmである。
シリコン亜酸化物粉末100kg(D10=2.44μm、D50=4.55μm、D90=6.99μm、SPAN=1.00、SiOxの一般式におけるx=1、比表面積1.7m2/g)とコールタールピッチ粉末6kgを立式被覆釜に添加し、攪拌部品の最大直径のところの線速度が6m/sである速度で1h混合し、2つの原料を均一に混合する。その後、線速度を2m/sに低減し、同時に窒素ガスを不活性保護ガスとして入れてから、3℃/minの速度で300℃まで昇温して6h保持し、その後室温まで自然に冷却した。前記の中間品を取ってグラファイト匣鉢に入れ、プッシャーキルンに置き、窒素ガス保護性ガスを入れて3℃/minで950℃まで昇温し、5h保温して、室温まで自然冷却した。上記炭化物をギアディスクミルで分散処理し、ギアディスクミルの回転子外縁の最大線速度が3m/sである。最後にふるい分けと消磁処理を行い、得られた最終製品はのD10=4.92μmであり、D50=8.32μmであり、D90=14.70μmであり、SPAN=1.18であり、比表面積が1.2m2/gであり、タップ密度が1.07g/cm3であり、炭素含有量が3.2wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズは3.7nmである。図9は実施例14で製造した二次粒子の高倍走査電子顕微鏡写真である。
シリコン亜酸化物粉末100kg(実施例14と同じ)とコールタールピッチ粉末6kg、Super P0.5kgを取って立式被覆釜に添加し、攪拌部材の最大直径のところの線速度が6m/sである速度で1h混合し、3つの原料を均一に混合する。その後、線速度を2m/sに低減し、同時に窒素ガスを不活性保護ガスとして入れてから、3℃/minの速度で300℃まで昇温して6h保持し、その後室温まで自然冷却した。上記中間品を取ってグラファイト匣鉢に入れ、プッシャーキルンに置き、窒素ガス保護性ガスを入れて3℃/minで950℃まで昇温し、5h保温して、室温まで自然冷却した。上記炭化物をギアディスクミルで分散処理し、ギアディスクミルの回転子外縁の最大線速度が3m/sである。分散した材料2kgを取ってロータリー炉に置き、3℃/minで950℃まで昇温し、アセチレンと窒素ガスを入れて、流量をそれぞれ0.2L/minと0.3L/minとし、5h反応した後に室温まで冷却して取り出した。最後にふるい分けと消磁処理を行い、得られた最終製品はD10=5.38μmであり、D50=8.80μmであり、D90=15.60μmであり、SPAN=1.16であり、比表面積が1.8m2/gであり、タップ密度が0.99g/cm3であり、炭素含有量が5.2wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズは3.7nmである。
シリコン亜酸化物ブロック(平均粒子径が約2cm)をボックス炉に置いて、アルゴン保護雰囲気を入れて、3℃/minで1000℃まで昇温し、2h高温熱処理を行い、不均化した改質のシリコン亜酸化物ブロックを得た。不均化したシリコン亜酸化物ブロックを破砕、粉砕し、得られた材料はD10=1.04μm、D50=4.61μm、D90=9.01μm、SPAN=1.73である。シリコン亜酸化物粉末2000gを取ってロータリー炉に置いて、3℃/minで900℃まで昇温し、アセチレンガスを通して、流量を0.2L/minとし、反応の全過程を通じて炉内に窒素ガス保護性雰囲気を入れ、流量を0.1L/minに制御し、10h反応して、前駆体を得た。上記前駆体を機械融合機に投入し、回転子外縁の線速度を15m/sとし、10min融合した後、混合、ふるい分け、消磁、乾燥、包装を行い、得られたシリコン亜酸化物複合材料はD10=2.05μm、D50=5.25μm、D90=9.54μm、SPAN=1.43、比表面積が5.2m2/gであり、タップ密度が0.93g/cm3であり、炭素含有量が約5.2wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが4.0nmである。
シリコン亜酸化物粉末(実施例6と同じ)100kgと石油アスファルト粉末10kgをVC混合機に置いて、線速度を10m/sに調節し、0.5h混合して、前駆体1を得た。前駆体1を真空嵌合機に添加し、加熱循環熱伝導油を介して材料温度が250℃以上となるように制御し、6h嵌合して材料が粘稠状を呈し、その後材料が冷却する前に速やかにモールドマシンに移してモールド処理を行い、モールドシートの厚さを2.0~5.0mmに制御し、モールドシートが冷却した後に機械的に粉砕し、粒度の中位径を2.0~15.0μmに制御し、続いて粉砕材料を恒温などの静圧処理を行い、圧力の強度を20Mpaに制御し、温度を250℃にし、0.1hの加圧処理を実施して、前駆体2を得た。前駆体2をローラーキルンに置いて、窒素ガス保護性ガスを入れて3℃/minで1000℃まで昇温し、7h保温して、室温まで自然冷却した。その後、1h犂刃破砕し、犂刃の最大線速度が3m/sであり、その後ふるい分け、消磁、乾燥してシリコン亜酸化物粒子を得た。得られた材料はD10=3.22μmであり、D50=6.77μmであり、D90=13.36μmであり、SPAN=1.50であり、比表面積が2.2m2/gであり、タップ密度が0.99g/cm3であり、炭素含有量が約6.3wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが4.0nmである。
比較例3の工程ステップは実施例8~10と類似であり、唯一の相違点は、室温でVC混合機を利用して原料を混合した後、昇温撹拌の造粒処理を行わず、直接材料を出して、後に続ける炭化、破砕、ふるい分け、消磁処理を行うことである。最終製品はD10=1.93μmであり、D50=8.68μmであり、D90=16.22μmであり、SPAN=1.65であり、比表面積が2.2m2/gであり、タップ密度が1.02g/cm3であり、炭素含有量が3.9wt%であり、Si(111)結晶面に対応する結晶粒のサイズが3.9nmである。
Claims (15)
- 電極材料用のシリカ粒子であって、
一般式がSiOXであるシリコン亜酸化物粒子と、炭素層とを含み、前記式SiO X の中において、Xの範囲は0.5~1.5であり、
複数の前記シリコン亜酸化物粒子が前記炭素層により粘着され、かつ炭素層により粘着された複数の前記シリコン亜酸化物粒子が前記炭素層に被覆されており、
前記シリカ粒子の粒子径が、(D90-D10)/D50≦0.93であり、前記シリカ粒子の比表面積が0.3~0.8m2/gであることを特徴とするシリカ粒子。
- 前記炭素層はブドウ糖、ショ糖、キトサン、デンプン、クエン酸、ゼラチン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、コールタールピッチ、石油アスファルト、フェノール樹脂、タール、ナフタレン油、アントラセン油、ポリアクリル酸、ポリアクリレート、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレートの1種または多種の前駆体材料の組合せが炭化処理により得られたものであることを特徴とする請求項1に記載のシリカ粒子。
- 前記シリコン亜酸化物粒子の中位径D50が0.05~20μmであり、
前記シリカ粒子に占めるシリコン亜酸化物粒子の質量比が80~99.9wt%であることを特徴とする請求項1に記載のシリカ粒子。 - 前記シリカ粒子内部及び外表面に均一に分散している導電性添加剤をさらに含み、
前記導電性添加剤は、Super P、ケッチェンブラック、気相成長炭素繊維、アセチレン黒、導電性黒鉛、カーボンナノチューブ、グラフェンの1種または多種の組合せから選ばれるものであり、
前記シリカ粒子に占める前記導電性添加剤の質量比が0.01~10wt%であることを特徴とする請求項1に記載のシリカ粒子。 - 前記シリカ粒子の外表面に被覆されている単層または多層の付加炭素層をさらに含むことを特徴とする請求項1または4に記載のシリカ粒子。
- 前記付加炭素層は、コールタールピッチ、石油アスファルト、ポリビニルアルコール、エポキシ樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレートの1種または多種の前駆体材料の組合せが炭化処理により得られたものであり、またはメタン、エタン、エチレン、アセチレン、プロパン、プロピレン、ブタン、ブテン、ブタジエン、ベンゼン、トルエン、キシレン、スチレン又はフェノールのいずれか1種または多種の組合せが化学蒸着により得られたものであり、
前記シリカ粒子に占める前記付加炭素層の質量比が0.1~10wt%であることを特徴とする請求項5に記載のシリカ粒子。 - 前記シリカ粒子のD50が1~40μmであり、
前記シリカ粒子のタップ密度が≧0.6g/cm 3 であることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載のシリカ粒子。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載のシリカ粒子の電極材料への応用。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載のシリカ粒子を含むことを特徴とする負極材料。
- 請求項9に記載の負極材料を含む極片または電池。
- シリコン亜酸化物粒子を炭素層の前駆体材料と混合して造粒した後、非酸化性雰囲気の中で炭化し、炭化産物を分散、ふるい分け、消磁処理するステップを含むことを特徴とする請求項1に記載のシリカ粒子の製造方法。
- 前記シリコン亜酸化物粒子を炭素層の前駆体材料と混合して造粒するステップにおいて、導電性添加剤を添加するステップをさらに含むことを特徴とする請求項11に記載のシリカ粒子の製造方法。
- 前記方法は、単層または多層の付加炭素層で被覆するステップをさらに含むことを特徴とする請求項11または12に記載のシリカ粒子の製造方法。
- VC混合機、機械融合機、被覆釜または反応釜を含む造粒設備を利用して造粒し、あるいは、噴霧乾燥設備を含む造粒設備を利用して造粒し、
前記造粒プロセスにおいて、前記VC混合機、機械融合機、被覆釜または反応釜攪拌部材の最大直径のところの線速度が1~30m/sであり、温度が100~1050℃で、時間が0.5~10時間であり、不活性雰囲気によって保護され、
前記炭化の設備がチューブ炉、雰囲気ボックス炉、プッシャーキルン、ローラーキルン、ロータリー炉を含み、
前記炭化反応の温度が600~1200℃で、時間が0.5~24時間であり、
前記非酸化性雰囲気が、窒素、アルゴン、水素、ヘリウムの少なくとも1種の気体から供給され、
前記分散工程に採用される設備が気流粉砕機、ボールミル、ターボ式粉砕機、レイモンドミル、犂刃粉砕機、ギアディスクミルのいずれか1種を含むことを特徴とする請求項11~13のいずれか1項に記載のシリカ粒子の製造方法。 - 前記付加炭素層を被覆する設備は機械融合機、VC混合機、高速分散機、被覆釜または反応釜のいずれか1種を含み、あるいは、
前記付加炭素層を被覆することは化学蒸着法から選ばれ、前記方法は、700℃から1050℃までの温度で、有機気体および/または蒸気の中に化学蒸着を実施するステップを含むことを特徴とする請求項13に記載のシリカ粒子の製造方法。
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