JPH1074506A - ポリシロキサンを用いるリチウムイオン電池用の電極 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大容量、低不可逆的容量、高密度、及び良好
な安全性挙動を持った電池を製造するのに使用できる電
極を作る方法を提供する。 【解決手段】 次式 (R¹R²R³SiO_1/2)_w (R⁴R⁵SiO) _x (R⁶SiO_3/2)_y (SiO_4/2)_z で示されるシロキサンポリマーを熱分解し、その後リチ
ウムイオンを導入することにより、リチウムイオン電池
電極を形成する。上記式において、各Ｒ¹ 、Ｒ²、
Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は独立に水素原子及び炭素原
子数１〜２０の炭化水素基から選ばれ、ｗは０〜０．８
の範囲にあり、ｘは０〜０．９の範囲にあり、ｙは０〜
０．９の範囲にあり、ｚは０〜０．９の範囲にあり、ｗ
＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、充電可能なリチウ
ムイオン電池用の電極を形成する方法及びその方法によ
り形成される電極に関する。これらの電極は高い容量の
電池を形成するのに使用される。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】リチウ
ムイオン電池は当技術分野で知られており、ラップトッ
プコンピューター、セル電話、カムコーダ、等のための
電源として広く使用されている。それらは、高い電圧、
高エネルギー密度、少ない自己放電、及び優れた長期信
頼性を与え得る点で有利である。

【０００３】充電可能なリチウムイオン電池は簡単な機
構を有する。放電の間、リチウムイオンはアノードから
抽出され、カソードに挿入される。充電のときは、反対
のプロセスが起こる。これらの電池に使用される電極は
非常に重要であり、電池の性能に劇的な影響を与える。

【０００４】当技術分野で知られている充電可能なリチ
ウムイオン電池に使用するための正電極は、金属カルコ
ゲニド、金属酸化物及び導電性ポリマーを含む。充電可
能なリチウムイオン電池に使用するための、当技術分野
で知られている負極（アノード）は、リチウムイオンが
無機材料、例えばＷＯ₂ 及びＦｅ₂ Ｏ₃ 、並びに炭素質
の材料、例えばグラファイト又は導電性ポリマーの結晶
構造中に収容される化合物を含む。

【０００５】電極材料に望まれる性質としては次のもの
が含まれる：（１）他の電池成分、例えばリチウムイオ
ン、電解質塩及び電解質媒体に対して化学的に不活性で
あること；（２）多量のリチウムを貯蔵できる能力；
（３）リチウムを可逆的に貯蔵し又は結合する能力；
（４）金属リチウムのクラスター又は集塊の形成を最小
にし、それによって安全性に対する配慮を最小にするリ
チウム貯蔵；並びに（５）体積効率を良くする高密度。

【０００６】しかしながら、今日までの電極はこれらの
性質を最大にしていなかった。例えば、リチウム金属は
最良の電極電位を与えるのに、それで作った大きな電池
は安全性の挙動が乏しかった。同様に、リチウム合金は
相当な電極電位と安全性プロファイル（ｓａｆｅｔｙ
ｐｒｏｆｉｌｅ）を持つが、それらは、電極の持続的な
繰り返しによって、しばしば割れたり崩壊したりする。

【０００７】今日まで最も望ましいアノード材料は、炭
素質材料、例えばグラファイトであった。グラファイト
は、化学的に不活性であり、相当量のリチウムを結合し
（アノードの容量３３０ｍＡｈ／ｇのセル）、不可逆性
が殆どなく（１０％）、高密度である（２．２ｇ／c
m³ 、尤も電極では密度は１．２ｇ／cm³ である）。し
かしながら、より大きな容量がしばしば望まれる。グラ
ファイトアノードの使用を記載している文献としては次
のようなものがある：Ｄａｈｎ ｅｔ ａｌ．，Ｓｃｉ
ｅｎｃｅ，２７０，５９０−３（１９９５）；Ｚｈｅｎ
ｇ ｅｔ ａｌ．，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍａｔ
ｅｒｉａｌｓ，８，３８９−９３（１９９６）；Ｘｕｅ
ｅｔ ａｌ．，Ｊ．ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．
Ｓｏｃ．，１４２，３６６８（１９９５）；Ｗｉｌｓｏ
ｎ ｅｔ ａｌ．，Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉ
ｃｓ，７４，２４９−５４（１９９４）；Ｗｉｌｓｏｎ
ｅｔａｌ．，Ｊ．ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓ
ｏｃ．，１４２，３２６−３２（１９９５）；及びＸｕ
ｅ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅ
ｍ．Ｓｏｃ．，１４２，２９２７（１９９５）。

【０００８】炭素質アノードにホウ素、燐又はケイ素を
加えると、得られる電池の容量が増すことが、最近提案
された。しかしながら、そのような電池は最高の結果を
達成しなかった。

【０００９】例えば、ＥＰ−Ａ ０５８２１７３は、リ
チウムイオン電池における負電極として、ケイ素酸化物
又はシリケートを使用することを教えている。同様に、
ＥＰ−Ａ ０６８５８９６は、リチウムイオン電池にお
いてアノードとしてＳｉＣ含有材料の使用を示してい
る。しかしながら、これらの文献は、ここに記載し特許
請求している方法を教えていない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、特別のセ
ラミック前駆ポリシロキサンから作られた電極を有する
リチウムイオン電池がこれまでに得られなかった多数の
望ましい性質を有することを見いだした。例えば、その
ような電池は大きな容量で低い不可逆的容量を持つ。更
に、これらのアノード材料は他の電池成分に対して化学
的に不活性であり；それらはリチウムの凝集を最小に
し；それらは高密度を有し；そして、これらの材料はヒ
ステリシスを小さくも、大きくも設計でき、このこと
は、熱アビュース（ｔｈｅｒｍａｌ ａｂｕｓｅ）の下
で、挿入されたリチウムと電解質の間の反応速度を小さ
くし得る。

【００１１】本発明はリチウムイオン電池用の電極を形
成する方法を提供する。この方法は、最初にシロキサン
ポリマーを熱分解してセラミック材料を形成することを
含む。このシロキサンポリマーは、式 (R¹R²R³SiO_1/2)_w (R⁴R⁵SiO) _x (R⁶SiO_3/2)_y (SiO_4/2)_z （ここに、各Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は
独立に水素原子及び炭素原子数１〜２０の炭化水素基か
ら選ばれ、ｗは０〜０．８の範囲にあり、ｘは０〜０．
９の範囲にあり、ｙは０〜０．９の範囲にあり、ｚは０
〜０．９の範囲にあり、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）
で示される構造を有する。次いで、リチウムイオンをこ
のセラミック材料に収容させて、前記電極を形成する。

【００１２】本発明は、特別のポリシロキサン（シロキ
サンポリマー又はオルガノポリシロキサンとも言う）か
ら誘導されるアノードを有するリチウムイオン電池は、
非常に望ましい性質を持つ電池を与えるという意外な発
見をに基づいている。

【００１３】本発明の電極は次式 (R¹R²R³SiO_1/2)_w (R⁴R⁵SiO) _x (R⁶SiO_3/2)_y (SiO_4/2)_z で示されるシロキサンポリマーから形成される。（Ｒ¹
Ｒ² Ｒ³ ＳｉＯ_1/2 ）単位は、しばしば“Ｍ”単位と呼
ばれる。（Ｒ⁴ Ｒ⁵ ＳｉＯ）単位はしばしば“Ｄ”単位
と呼ばれる。（Ｒ⁶ ＳｉＯ_3/2 ）単位はしばしば“Ｔ”
単位と呼ばれる。（ＳｉＯ_4/2 ）単位はしばしば“Ｑ”
単位と呼ばれる。

【００１４】上記式において、Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、
Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は、独立に水素原子又は炭素原子数
１〜２０の炭化水素から選ばれる。これら炭化水素はア
ルキル基、例えばメチル、エチル、プロピル及びブチ
ル；アルケニル基、例えばビニル又はアリル；アリール
基、例えばフェニルを含む。更に、上記炭化水素基は、
ヘテロ原子、例えばケイ素、窒素又はホウ素を含んでい
てもよい。この式におけるｗ、ｘ、ｙ及びｚは前記単位
のモル比を表し、それらの合計ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１であ
る。ｗは０〜０．８の範囲にあり、ｘは０〜０．９の範
囲にあり、ｙは０〜０．９の範囲にあり、ｚは０〜０．
９の範囲にある。好ましくは、ｗは０．６又はそれ以下
であり、ｘは０．８又はそれ以下であり、ｙは０．３〜
０．９であり、ｚは０．３〜０．９である。これらのポ
リマーは、当技術分野で周知である。

【００１５】ここで用いられるポリシロキサンの用語
は、上記ポリシロキサンと他のポリマーとのコポリマー
及び混合物を包含することを意図している。例えば、ポ
リシロキサン並びにシルアルキレン〔Ｒ₂ Ｓｉ（Ｃ
Ｈ₂ ）_n ＳｉＲ₂ Ｏ〕（例えば、シルエチレン）；シル
アリーレン（例えば、シルフェニレン〔Ｒ₂ Ｓｉ（Ｃ₆
Ｈ₄）_n ＳｉＲ₂ Ｏ〕）；シラザン類〔Ｒ₂ ＳｉＮ〕；
シラン類〔Ｒ₂ Ｓｉ−ＳｉＲ ₂ 〕及び有機ポリマーのコ
ポリマーがここでは使用できる。更に、ポリシロキサン
と上記ポリマーの混合物も使用できる。

【００１６】通常、前記シロキサンポリマーは、セラミ
ックチャー収率（ｃｅｒａｍｉｃｃｈａｒ ｙｅｉｌ
ｄ）が２０ｗｔ％より大きいセラミック材料に転化され
得る。しかしながら、３０ｗｔ％より大きい、好ましく
は５０ｗｔ％より大きい、より好ましくは７０ｗｔ％よ
り大きいような高い収率のものがしばしば使用される。

【００１７】上記ポリマーは、一般に少なくとも過剰の
炭素（例えば、チャーの重量を基準として＞０．５ｗｔ
％）を有するチャーを与える。仮説に拘束されることを
望まないが、過剰の炭素はリチウムイオンに対する連続
的ネットワークを形成すると考えられる。より過剰の炭
素（例えば、＞５ｗｔ％）がしばしば好ましい。

【００１８】「過剰炭素」の意味するところは、熱分解
の間にポリシロキサンから誘導された自由炭素又は過剰
炭素（即ち、Ｓｉ又はＯに結合されていないもの）の、
チャーの重量に基づくｗｔ％として表した量である。

【００１９】ポリシロキサンから誘導された自由炭素の
量は、不活性雰囲気中で安定したセラミックチャーが得
られるまで、前記ポリマーを高温で熱分解することによ
り決定される。本発明にとって、「安定なセラミックチ
ャー」は高温「例えば、７００〜１４００℃）で製造さ
れたセラミックチャーと、定義される。

【００２０】次いで、セラミック収率、並びに安定なセ
ラミックチャーの、ケイ素、酸素及び炭素の含量の両方
が測定される。混合物の組成法則（ｃｏｍｐｏｓｉｔｉ
ｏｎｒｕｌｅ）を用いて、安定なセラミックチャー中の
過剰の炭素の量が、次に計算される（チャー中の「過剰
炭素」の量は、存在する全炭素からケイ素に結合してい
る炭素の理論量を差し引くことによって計算される）。
このようにして計算された過剰の炭素の量は、通常、ポ
リシロキサンから誘導されるチャーの重量を基準とした
ｗｔ％で表される。

【００２１】もし、望みの量の自由炭素がこのポリマー
中に入れられないときは、追加の炭素源が加えられる。
その例は、元素状炭素、フェノール樹脂、コールター
ル、高分子量芳香族化合物、コールタール中に含まれる
多核芳香族炭化水素の誘導体、及び芳香族炭化水素のポ
リマーを含む。

【００２２】ポリシロキサンがこれらの基準を満たす限
り、その構造は限定されない。特別なシロキサン単位の
例としては、〔ＰｈＳｉＯ_3/2 〕、〔ＭｅＳｉ
Ｏ_3/2 〕、〔ＨＳｉＯ_3/2 〕、〔ＭｅＰｈＳｉＯ〕、
〔Ｐｈ₂ ＳｉＯ〕、〔ＰｈＶｉＳｉＯ〕、〔ＶｉＳｉ
_3/2 〕、〔ＭｅＨＳｉＯ〕、〔ＭｅＶｉＳｉＯ〕、〔Ｍ
ｅ₂ ＳｉＯ〕、〔Ｍｅ₃ ＳｉＯ_1/2 〕、〔Ｐｈ₂ ＶｉＳ
ｉＯ_1/2 〕、〔Ｐｈ₂ ＨＳｉＯ_1/2〕、〔Ｈ₂ ＶｉＳｉ
Ｏ_1/2 〕、〔Ｍｅ₂ ＶｉＳｉＯ_1/2 〕及び〔Ｓｉ
Ｏ_4/2 〕がある。上においても、以下においても、Ｍｅ
はメチルを表し、Ｐｈはフェニルを表し、Ｖｉはビニル
を表す。ポリシロキサンの混合物も用いうる。

【００２３】通常、フェニル基を有するポリシロキサン
が、セラミックチャー中に自由炭素を加えるので、好ま
しい。ビニル基を含むポリシロキサンも、ケイ素にくっ
ついたビニル基はポリマーを熱分解に先立って硬化させ
る機構を与えるので、好ましい。Ｒが殆ど専らメチル又
は水素であるポリシロキサンは、得られたセラミックチ
ャー中に自由炭素が不足するので、本発明に使用するの
に、一般に適当でない。

【００２４】本発明のオルガノポリシロキサンは、当技
術分野で周知の方法で調製される。ポリシロキサンを調
製するために使用される実際の方法は、特に限定されな
い。最も一般的には、ポリシロキサンはオルガノクロロ
シラン類の加水分解によって調製される。そのような方
法、及び他の方法は、Ｎｏｌｌ，Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙａ
ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｓｉｌｉｃｏｎｅ
ｓ，Ｃｈａｐｔｅｒ５（翻訳された第２ドイツ語版，Ａ
ｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ，１９６８）に記載されて
いる。

【００２５】本発明の組成物は、硬化剤を含んでいてよ
く、これはポリマーを熱分解に先立って架橋するのに使
用される。これらの硬化剤は当技術分野で周知であり、
これら硬化剤を含むグリーン体を５０〜３００℃に加熱
することにより活性化（即ち、ラジカル前駆体の活性
化）されるものを含んでいてもよく、またそれらは室温
で架橋されるものであってもよい。更に、従来の縮合型
の硬化剤及び架橋剤もここでは使用できる。

【００２６】硬化剤は、当技術分野で周知である。その
例としては、ラジカル前駆体、例えば有機過酸化物（ジ
ベンゾイルパーオキサイド；ビス−ｐ−クロロベンゾイ
ルパーオキサイド；ビス−２，４−ジクロロベンゾイル
パーオキサイド；ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド；ジク
ミルパーオキサイド；ｔ−ブチルパーベンゾエート；
２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−２，３−ジメ
チルヘキサン、及びｔ−ブチルパーアセテート）；又は
白金含有硬化剤、例えば金属白金、Ｈ₂ ＰｔＣｌ ₆ 及び
（（Ｃ₄ Ｈ₉ ）₃ Ｐ）₂ ＰｔＣｌ₂ がある。他の当技術
分野で知られている従来の硬化剤も用いうる。この硬化
剤は有効量、即ちシロキサンポリマー中に架橋を引き起
こすに充分な量、存在する。しかしながら、通常、過酸
化物硬化剤は、硬化されるべき化合物の重量を基準とし
て０．１〜５．０ｗｔ％、好ましくは２．０ｗｔ％存在
するであろう。白金含有硬化剤が使用されるときは、そ
の量は通常、硬化されるべき化合物の重量を基準とし
て、白金金属が１〜１０００ppm 存在するような量であ
り、好ましい量は白金金属５０〜１５０ppm であろう。

【００２７】架橋剤の例としては、例えば多官能性有機
ケイ素化合物、例えばシラン類、シラザン類又はシロキ
サン類がある。好ましい架橋剤は、Ｓｉ−Ｈ又はＳｉ−
Ｖｉ官能性結合を持つ有機ケイ素化合物である。

【００２８】他の物質の添加も本発明内で実行可能であ
る。例えば、本発明は、充填材、例えば無定形又はセラ
ミックの粉末（例えば、炭素、コロイド状シリカ等）、
溶媒、界面活性剤並びに加工助剤、例えば潤滑剤、解膠
剤及び分散剤を含んでもよい。

【００２９】前記ポリシロキサン及びもしあるとすれ
ば、何らかの任意の成分は、チャー収率を増すために、
熱分解に先立って、しばしば硬化される。硬化方法は、
当技術分野において周知である。一般には、そのような
硬化は、物品を５０〜４５０℃の範囲の温度に、好まし
くは不活性ガス、例えばアルゴン又は窒素中で加熱する
ことにより実施される。

【００３０】次いで、ポリシロキサンは、不活性ガス中
及び／又は真空下で、７００℃又はそれ以上の温度で熱
分解される。好ましい熱分解温度は８００〜１４００℃
である。

【００３１】セラミック中への酸素の侵入を防ぎ、また
燃焼により炭素が失われるのを防ぐために、熱分解の
間、不活性雰囲気が使用される。本発明にとって、不活
性雰囲気は、不活性ガス、真空、又はその両者を含む。
もし不活性ガスが使用されるならば、それはアルゴン、
ヘリウム又は窒素であり得る。もし、真空が使用される
ならば、それは１３．３ｋＰａ〜２６．７ＭＰａ（０．
１〜２００トル）であろう。

【００３２】しかしながら、もし望むならば、不活性雰
囲気中での熱分解によって誘導されるセラミックの組成
を化学的に変えるために、反応性ガス、例えばシラン、
メタン、Ｈ₂ 、Ｏ₂ 又はＮＨ₃ を使用してもよい。

【００３３】熱分解は、炉雰囲気を調節する手段を備え
た従来のいずれかの高温炉で実施される。そのような炉
は、当技術分野で周知であり、多数が商業的に入手可能
である。

【００３４】熱分解用の温度スケジュールが本発明にと
って重要である。通常、加熱温度は５０℃／分未満、好
ましくは１０℃／未満の速度である。

【００３５】得られるセラミックは、ケイ素、炭素、酸
素及び／又は水素を、ポリシロキサンの組成に基づい
て、広範囲の組み合わせ割合で含む。例えば、この物質
は、組成がＳｉＯ_x Ｃ_y （ｘ＝０〜４で、ｙ＝０〜１０
０である）であり得る。この式には明らかにされていな
いが、水素も少量（例えば、＜５ｗｔ％）存在してもよ
い。

【００３６】しかしながら、本発明者等は、組成ＳｉＯ
_x Ｃ_y （ここに、ｘ＝０．４３〜３．５、ｙ＝０．４３
〜２．８で、ｘ＋ｙが１．８又はそれ以上で、６．３又
はそれ以下のである）のセラミック材料を多量のリチウ
ムを可逆的に貯蔵する能力を持った電極を作ることを見
いだした。より好ましいのは、ｘ＝０．４３〜２．０、
ｙ＝１．２５〜２．３５で、ｘ＋ｙが１．８６又はそれ
以上であり、４．３５又はそれ以下である材料である。
最も好ましいのは、ｘ＝０．４３〜１．６７、ｙ＝１．
０〜２．２で、ｘ＋ｙが１．８６又はそれ以上であり、
３．８又はそれ以下である材料である。

【００３７】同様に、本発明者等は、組成ＳｉＯ_x Ｃ_y
（ここに、ｘ＝０．５〜１．５５、ｙ＝２．５〜９．４
で、ｘ＋ｙが３．４又はそれ以上で、１０．８又はそれ
以下のである）のセラミック材料を多量のリチウムを可
逆的に貯蔵する能力を持ち、なおかつ比較的低い充電電
圧（低ヒステリシス）を持った電極を作ることを見いだ
した。

【００３８】上記熱分解から得られるセラミック材料
を、電極に使用するために、粉末の形に加工するのがし
ばしば好ましい。これは、当技術分野で、磨砕、微粉砕
及びスプレー乾燥として知られている技術で達成され
る。

【００３９】しかしながら、これに代えて、前記ポリシ
ロキサンは望みの形に成形した後、熱分解し、その後加
熱して成形した電極を作ることができる。例えば、前記
ポリシロキサンは重合してゲル粒子にし、次いで熱分解
できる。

【００４０】もし、セラミック粉末が使用されるなら
ば、それはしばしば種々の導電剤、希釈剤又は電極の望
みの形状を与えるのを助けるバインダーと混合される。
例えば、カーボンブラック、導電性希釈剤、Ｎ−メチル
ピロリドン、シクロヘキサノン、ジブチルフタレート、
アセトン又はポリビニリデンフルオライドバインダー、
バインダーとして水中に分散されたポリテトラフルオロ
エチレン、又はバインダーとしてシクロヘキサノン中に
溶解されたエチレンプロピレンジエンターポリマーが、
本発明の範囲で有用である。

【００４１】最後に、リチウムイオンが前記電極に収容
される。これは、例えば熱分解前にリチウムをシロキサ
ンポリマー中に物理的に添加することにより、又はリチ
ウムを粉末にしたセラミック材料中に混合することによ
り、電極を電池に挿入する前に行われる。

【００４２】しかしながら、好ましくは、電極を電池に
挿入した後に、リチウムイオンを挿入する。そのような
場合に、この電池は、本発明の電極及びこれと対をな
し、例えばＬｉＣｏＯ₂ のようなリチウム遷移金属酸化
物の両方をリチウムイオン導電性、非水性電解質内に入
れることによって、単に「装填」される。次いで、リチ
ウムイオンを本発明の電極中に収容させる方向に、電流
が流される。

【００４３】本発明の電極はどのような電池の形状にも
有用である。好ましい電池は従来の螺旋状に巻かれたタ
イプで、この場合カソード及びアノード（多孔質シート
で分離されている）は「ゼリーロール」に巻かれる。

【００４４】このカソードは、一般に先行技術に記載さ
れているような適当なカソード材料（例えばリチウム化
金属酸化物）からなり、アルミニウムフォイルの表面に
適用される。これはしばしば、カソード物質並びにバイ
ンダー及び／又は希釈剤のスラリーを形成し、次いでこ
のスラリーをフォイル上に堆積することにより達成され
る。この希釈剤は乾燥されて、フォイル上にカソード材
料の薄いフィルムを残す。

【００４５】アノードは、アノード材料として本発明の
セラミックが使用され、銅のフォイルがアルミニウムフ
ォイルの代わりに使用される外は、前記カソードと同様
にして形成される。

【００４６】上記のように、ポリオレフィン材料のよう
な多孔質シートが、カソードとアノードの間に置かれ、
次いでこの構成物は巻かれる。この「ゼリーロール」は
従来の電極缶中に挿入され、この缶はヘッダー及びガス
ケットでシールされる。

【００４７】この缶がシールされる前に、適当な電解質
が加えられ、この多孔質シート及び電極それ自体の中の
孔を満たし、アノード又はカソードと外部ターミナルと
の間で、電気的接続がなされる。

【００４８】当業者は、電池成分の種類及び量は、電池
の成分材料の性質、望みの性能及び安全性の要請に基づ
いて注意深く選ばれることを理解するであろう。また、
この電池は一般に、その製造の間に電気的に状態調節さ
れる（充電される）。

【００４９】他の形状又は成分も可能である。例えば、
コインセル（ｃｏｉｎ ｃｅｌｌｓ）又はプリズム形態
も、本発明にとって有用である。

【００５０】

【実施例】以下の例は、当業者が本発明をより良く理解
できるようにするために示すものであり、本発明を限定
するものではない。

【００５１】Ｉ．電池試験 電気化学的特性を測定するために、実験室用コインセル
電池を用いた。これらは従来の２３２５ハードウェアを
用いて組み立て、アルゴンを満たしたグローブボックス
中で組み立てを行った。この方法は、Ｄａｈｎ ｅｔ
ａｌ．，Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ Ａｃｔａ，Ｖ
ｏｌ．３８，ｐｐ １１７９−１１９１（１９９３）
に、より一層詳しく記載されている。分析のために、こ
れらの実験用電極材料は、これらのコインセル電池中の
リチウム金属電極に対して用いた。ステンレススチール
のキャップ及び特別な耐酸化性ケースがコンテナーを構
成し、またそれぞれ負端子及び正端子として機能した。
ガスケットを、シールとして使用し、またこれは２つの
端子を分離するように機能した。前記リチウム電極、分
離材、及び実験用電極を含むスタック（ｓｔａｃｋ）
に、軟鋼円盤スプリング及びステンレススチール円盤に
より、機械的圧力をかけた。この円盤スプリングは電池
を閉じた後に１．５ＭＰａ（１５バール）の圧力がかか
るように選んだ。厚さ１２５μm のフォイルをリチウム
電極として使用した。Ｃｅｌｇａｒｄ（商標）２５０２
微多孔質ポリプロピレンフィルムを、分離材として用い
た。電解質は１ＭのＬｉＰＦ₆ 塩を、エチレンカーボネ
ート及びジエチルカーボネートの体積比３０／７０の混
合溶媒に溶解した溶液であった。

【００５２】実験用材料の電極は、粉末にしたセラミッ
ク材料に、Ｓｕｐｅｒ Ｓ^TM カーボンブラック導電性
希釈剤、及びポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）
バインダーを加えた（それぞれサンプルに対して５〜１
０ｗｔ％の量で）混合物を薄い銅フォイル上に均一に被
覆したものを用いて作った。前記粉末にしたサンプル及
び前記カーボンブラックは、始めにＮ−メチルピロリド
ン（ＮＭＰ）中の２０％ＰＶＤＦの溶液に加えてスラリ
ーを形成し、追加のＮＭＰを加えて滑らかな粘度に到達
させた。次いで、このスラリーを小さなスプレダーを用
いて銅フォイルの複数の片の上に広げ、ＮＭＰを空気
中、１００℃で蒸発させた。一旦サンプル電極が乾燥す
ると、これを平たいプレートの間で２．５ＭＰａ（２５
バール）の圧力で圧縮した。次に、大きな電極から正方
形電極１．４４cm² を切り出した。次に、これらの電極
を秤量し、フォイル、ＰＶＤＦ及びカーボンブラックの
重量を差し引いて、活電極物質を得た。

【００５３】組み立てた後、このコインセル電池をグロ
ーブボックスから取り出し、３０±１℃で自動温度調節
し、次に±１％の電流安定性を持った定電流サイクラー
（ｃｙｃｌｅｒ）を用いて充電と放電を行った。セル電
圧が０．００５Ｖより大きく変わるときは何時でも、デ
ータを記録した。電流は、活物質の量及び望みの試験条
件に従って調節した。通常、電流１８．５ｍＡｈ／ｇの
活物質を用いた。

【００５４】セルは、通常０．０Ｖに放電し、次に３．
０Ｖに充電した。これが「最初のサイクル」であった。
セルを、続いて更に２回同様にサイクルを行わせた。最
初の放電の容量はＱｄ₁ とし、最初の充電はＱｃ₁ と
し、云々とした。可逆的容量（ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ
ｃａｐａｃｉｔｙ）は、Ｑｒｅｖ＝（Ｑｃ₁ ＋Ｑｄ₁ ）
／２で表した。不可逆的容量（ｉｒｒｅｖｅｒｓｉｂｌ
ｅ ｃａｐａｃｉｔｙ）は、Ｑｉｒｒ＝Ｑｄ₁ −Ｑｃ₁
で表した。

【００５５】本発明の材料の典型的な充電電圧曲線を、
図１に示す。この図面において、ａ）は、Ａｓｈｌａｎ
ｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ^TM Ａ−２４０として商業的に入
手可能なピッチ１０００℃での熱分解から誘導される炭
素であり、ｂ）は、商業的に入手可能なＣｒｏｗｌｙ
Ｃｈｅｍｃａｌ^TM ８９−６から誘導され；そしてｃ）
は、商業的に入手可能なＣｒｏｗｌｙ Ｃｈｅｍｃａｌ
^TM ８９−３から誘導される。この図はこれら種々の材
料から得られる充電電圧における差異を示している。

【００５６】II．材料 全てのポリシロキサン材料は、仲介者としてのＤｏｗ
Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得たか、
又はＨｕｌｓ Ａｍｅｒｉｃａから直接に購入した。Ｌ
ｕｐｅｒｓｏｌ １０１^TM は２，５−ビス（ｔ−ブチ
ルパーオキシ）−２，３−ジメチルヘキサンであり、Ｄ
ｉｃｕｐ “Ｒ”^TM はジクミルパーオキサイドであ
り、両方ともＰｅｎｎＷａｌｔ Ｃｏｒｐ．から得た。
Ｐｔ＃４は、１，３−ジビニル−１，１，３，３−テト
ラメチルジシロキサン中の白金の８．６ｗｔ％溶液であ
る。

【００５７】ポリマーの熱分解は、Ｌｉｎｄｂｅｒｇ^TM
モデル５４４３４又は同様な管状炉で、Ｅｕｒｏｔｈ
ｅｒｍ^TM温度調節器を備えたものであった。一般の熱分
解において、サンプルを秤量し（４．０ｇ）、アルミナ
ボートに入れ、続いて炉に装填した。次いで、この炉を
アルゴンで、炉の雰囲気を３分に１回入れ替えるのに充
分な速度で、パージした。４５〜６０分パージした後、
この流れを６分に１回入れ替えるように減らし；温度を
最終温度に上げ、６０分保持した。次いで、セラミック
サンプルを再秤量し、試験及び分析のために磨砕した。

【００５８】III ．分析 溶液ＮＭＲスペクトルをＶａｒｉａｎ^TM ＶＸＲ４００
Ｓ又はＶａｒｉａｎ^TM２００ＭＨｚ装置に記録した。ゲ
ル透過クロマトグラフィーデータを、ＰＥＮｅｌｓｏｎ
Ｔｕｒｂｏｃｈｒｏｍソフトウェアを用いるＣｏｍｐ
ａｑ^TM ４８６／３３コンピューターにインターフェー
スしたモデル６００Ｅシステム制御機，モデル４１０示
差屈折率検出器を備えたＷａｔｅｒｓ^TM ＧＰＣで得
た。得られた全ての値はポリスチレン標準に対応するも
のであった。熱重量分析をＴｈｅｒｍａｌ Ｓｃｉｅｎ
ｃｅｓソフトウェアを備えたＩＢＭ^TM ＰＳ／２−５０
ＺコンピューターにインターフェースしたＯｍｎｉｔｈ
ｅｒｍ^TM ＴＧＡ ９５１分析器に記録した。炭素、水
素及び窒素分析は、Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ ^TM ２４
００分析器で行った。酸素の分析は酸素測定器３１６
（モデル７８３７００）及び電極炉ＥＦ１００を備えた
Ｌｅｃｏ^TM酸素分析器モデルＲＯ−３１６で行った。ケ
イ素の分析は、固体を可溶性の形に変え、誘導結合高周
波プラズマ、及びＡｐｐｌｉｅｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ モデル３５８０を用いる原
子発光分光（ＩＣＰ−ＡＥＳ）分析により溶質（ｓｏｌ
ｕｔｅ）を全ケイ素について分析することからなる溶解
法（ｆｕｓｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）により測定し
た。

【００５９】Ｘ線粉末回折は、サンプルスピンナ、低バ
ックグラウンドサンプルホルダー、グラファイトモノク
ロメーター、シンチレーション計数管、長くて細い焦点
の（ｌｏｎｇ ｆｉｎｅ ｆｏｃｕｓ）Ｃｕ管、及びコ
ンピューターで制御された操作を備えたＳｉｅｍｅｎｓ
^TM Ｄ５０００水平シータ−シータ自動ゴニオメーター
で、実施した。固体サンプルは、磨砕からの汚染を最小
にするために、炭化ホウ素グラインダーを用いて、粗粒
の感触の全くない０．１５mm（１００メッシュ）又はこ
れ未満の微細な粉末に、常に磨砕した。走査は、４０ｋ
Ｖ及び３０ｍＡで操作されるＸ線管を用い、１分あたり
１度 ２−シータで、６〜８０ ２−シータで行った。

【００６０】IV．例 （例１〜１４）（過酸化物により硬化されるＭＴ材料） （ポリマーの合成）これは、有機官能性シロキサンの合
成の一般的な方法であった。フェニルトリメトキシシラ
ン（７７．０ｇ，０．３９モル）、メチルトリメトキシ
シラン（７４２ｇ，５．４６モル）、１，１，３，３−
テトラメチル−１，３−ジビニルジシロキサン（１９２
ｇ，１．０３モル）トリフルオロメタンスルホン酸
（５．０mL，０．０２モル）、及び脱イオン水（５０
ｇ，２．８モル）を一緒にし、加熱し、２時間還流し
た。次に、トルエン（１．５Ｌ）及び脱イオン水（４１
０mL）を加え、この混合物を加熱し、更に２時間還流さ
せた。炭酸カルシウム（１０ｇ，０．１モル）を加え、
ベーパーヘッド（ｖａｐｏｒ ｈｅａｄ）温度が８５℃
に増すまで、溶媒を蒸留させた。次いで、３ｗｔ％水酸
化カリウム水溶液（５０mL，０．２７モル）を加え、水
を共沸的に除いた。反応混合物から水を乾燥させた後、
還流を８時間係属した。その後、この混合物を５０℃に
冷却し、クロロジメチルビニルシラン（５０mL，０．３
７モル）を加えた。室温で３日攪拌した後、この混合物
をＣｅｌａｔｏｍ^TMろ過助剤を有するブフナーロートを
通してろ過し、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒
を除き、定量的収量（６１７．６ｇ）の透明で、無色の
粘稠な液体を得た。 ¹Ｈ−ＮＭＲ（１０８０１−１４
２，２００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ₃ ）ｄ ７．２（ｍ，Ｐ
ｈ，ｉｎｔ＝１２），５．６−６．２（ｍ，Ｖｉ，ｉｎ
ｔ＝３２），０．０５（ｂｒ ｓ，Ｍｅ，ｉｎｔ＝１４
０）。組成（ＮＭＲに基づく）：（ＰｈＳｉＯ_3/2 ）
_0.06（ＭｅＳｉＯ_3/2 ）_{0. 66}（Ｍｅ₂ ＶｉＳｉＯ_1/2 ）
_0.28。他のポリマー材料を表１にまとめる。

【００６１】 〔表１〕 （ポリマー合成） Ｎo. 記述 １ [PhSiO_3/2]_0.75[Ph₂ViSiO_1/2]_0.25 (158.8 g PhSi(OMe)₃ 及び61.1 g (Ph₂ViSi)₂O) ２ [PhSiO_3/2]_0.75[Me₂ViSiO_1/2]_0.25 (222.8 g PhSi(OMe)₃ 及び34.9 g (Me₂ViSi)₂O) ３ [PhSiO_3/2]_0.5[Me₂ViSiO_1/2]_0.5 (198.0 g PhSi(OMe)₃ 及び93.3 g (Me₂ViSi)₂O) ４ [PhSiO_3/2]_0.5[Ph₂ViSiO_1/2]_0.5 (105.7 g PhSi(OMe)₃ 及び122.3 g (Ph₂ViSi)₂O) ５ [MeSiO_3/2]_0.5[Me₂ViSiO_1/2]_0.5 (136.0 g MeSi(OMe)₃ 及び 93.0 g (Me₂ViSi)₂O) ６ [MeSiO_3/2]_0.75[Me₂ViSiO_1/2]_0.25 (204.0 g MeSi(OMe)₃ 及び 46.5 g (Me₂ViSi)₂O) ７ [PhSiO_3/2]_0.22[MeSiO_3/2]_0.55[Me₂ViSiO_1/2]_0.23 (39.7 g PhSi(OMe)₃, 74.9 g MeSi(OMe)₃ 及び 23.3 g (Me₂ViSi)₂O) ８ [ViSiO_3/2]_0.77[Me₂ViSiO_1/2]_0.23 (222.0 g ViSi(OMe)₃ 及び 46.5 g (Me₂ViSi)₂O) ９ [ViSiO_3/2]_0.66[MeSiO_3/2]_0.09[Me₂ViSiO_1/2]_0.25 (192.4 g ViSi(OMe)₃, 27.2 g MeSi(OMe)₃及び 16.5 g (Me₂ViSi)₂O) １０ [PhSiO_3/2]_0.06[MeSiO_3/2]_0.66[Me₂ViSiO_1/2]_0.25 (77.4 g PhSi(OMe)₃, 742.0 g MeSi(OMe)₃及び 192.0 g (Me₂ViSi)₂O) １１ [PhSiO_3/2]_0.38[MeSiO_3/2]_0.39[Me₂ViSiO_1/2]_0.23 (69.4 g PhSi(OMe)₃, 54.5 g MeSi(OMe)₃ 及び 23.3 g (Me₂ViSi)₂O) １２ [PhSiO_3/2]_0.5[MeSiO_3/2]_0.23[Me₂ViSiO_1/2]_0.27 (148.0 g PhSi(OMe)₃, 51.0 g MeSi(OMe)₃及び 34.9 g (Me₂ViSi)₂O) １３ [PhSiO_3/2]_0.66[MeSiO_3/2]_0.08[Me₂ViSiO_1/2]_0.26 (193.0 g PhSi(OMe)₃, 20.4 g MeSi(OMe)₃及び 34.9 g (Me₂ViSi)₂O) １４ [PhSiO_3/2]_0.13[MeSiO_3/2]_0.64[Me₂ViSiO_1/2]_0.2 (39.3 g PhSi(OMe)₃, 192.4 g MeSi(OMe)₃及び 46.5 g (Me₂ViSi)₂O)

【００６２】硬化及び熱分解 ポリマー材料のアリコート（４０ｇ）を１ｗｔ％のＬｕ
ｐｅｒｓｏｌ １０１ ^TMと混合し、１５０〜１７５℃に
２０〜４５分加熱した。この硬化ポリマーのアリコート
（４ｇ）をグラファイト坩堝に入れ、連続的アルゴンパ
ージの下、５℃／分で１０００℃に加熱し、次いでその
温度に１時間保持し、その後周囲温度に冷却した。上記
のようにして、セラミック収率を計算し、サンプル分析
した。その結果を表２にまとめる。

【００６３】 〔表２〕 （セラミック転化） セラミック 例 収率 Ｃｗｔ％ Ｈｗｔ％ Ｓｉｗｔ％ Ｏｗｔ％ ＸＲＤ^* １ ７７．７ ５１．７ ０．５１ ３１．４ ２２．５ Ｇ＆Ｏ ２ ６５．３ ４８．３ ０．５３ ２６．９ ２３．３ Ｇ＆Ｏ ３ ６２．２ ４８．０ ０．４６ ２９．９ ２２．９ Ｇ＆Ｏ ４ ５９．９ ５８．９ ０．６５ ２２．３ ２９．６ Ｇ＆Ｏ ５ ６０．１ ２５．２ ０．４８ ４２．８ ３４．７ Ｏ ６ ８２．５ ２０．６ ０．５１ ４４．１ ２９．５ Ｏ ７ ７９．２ ３２．０ ０．３８ ３７．９ ２６．９ Ｏ ８ ８５．５ ２９．９ ０．２３ ３８．１ ２６．８ Ｏ ９ ８５．３ ２９．７ ０．１９ ３８．３ ２６．８ Ｏ １０ ８５．９ ２５．９ ０．６１ ４１．４ ３０．２ Ｏ １１ ７９．９ ３８．６ ０．６７ ３４．１ ２４．９ Ｇ＆Ｏ １２ ７５．７ ４２．７ ０．６７ ３１．６ ２２．２ Ｇ＆Ｏ １３ ７５．９ ４７．１ ０．５８ ２８．８ ２０．３ Ｇ＆Ｏ １４ ８３．４ ３５．５ ０．３７ ３６．２ ２６．１ Ｇ＆Ｏ ＊ Ｏは、２４°及び６８°２シータに集中した広い反
射を持ったシリカガラスＸＲＤパターンを示す。Ｇは、
４４°２シータに集中した広い反射を持ったグラフェン
（ｇｒａｐｈｅｎｅ）パターンを示す。

【００６４】電池セル試験 上記のようにして、セラミック材料のアリコートを用い
て電極を作り、且つ試験セルに組み立てた。その結果を
表３に示す。

【００６５】 〔表３〕 （電池試験） 熱分解速度 可逆的容量 不可逆的容量 平均充電 平均放電例Ｎo. （℃／分） (mAh/g) (mAh/g) 電圧 電圧 １ ４５．０ ５６４ ３５２ １．０ ０．３５ ５．０ ５７４ ３１９ ０．９６ ０．３６ ２ ４５．０ ７７０ ３７８ １．０ ０．３４ ３ ４５．０ ６６９ ３５２ ０．８９ ０．３３ ５．０ ６９６ ２９３ ０．８３ ０．３３ ４ ４５．０ ５５３ ３３７ ０．９５ ０．３４ ５．０ ６５９ ２７５ ０．８３ ０．３５ ５ ４５．０ ７５８ ４７１ １．０９ ０．２６ ６ ４５．０ ５７０ ５７３ １．１５ ０．２６ ５．０ ７５１ ５８０ １．０３ ０．２２ ７ ５．０ ８４６ ３４１ １．０７ ０．３１ ８ ５．０ ９００ ３０４ １．０５ ０．３２ ９ ５．０ ８７０ ３６４ １．０５ ０．２９ １０ ５．０ ７４４ ３６０ １．１２ ０．２５ １１ ５．０ ８００ ３１５ １．０３ ０．２９ １２ ５．０ ７９０ ３００ ０．９１ ０．３２ １３ ５．０ ７４０ ２９５ ０．９８ ０．３３１４ ５．０ ６６０ ４５０ １．１３ ０．２５

【００６６】（例１５〜２０）（Ｐｔにより硬化される
ＭＴ材料） （ポリマーの合成）これは、有機官能性シロキサンの合
成の一般的な方法であった。フェニルトリメトキシシラ
ン（１９８．０ｇ，１．０モル）、１，１，３，３−テ
トラメチル−１，３−ジヒドリドジシロキサン（６７
ｇ，１．０グラム当量）、トリフルオロメタンスルホン
酸（２．０mL，０．０１モル）、及び脱イオン水（１．
０ｇ）を加熱し、２時間還流した。反応混合物を冷却
し、１１０ｇの追加の水を加え、この反応混合物を再び
加熱し、２時間還流させた。炭酸カルシウム（２ｇ，
０．０２モル）を加え、ベーパーヘッド温度が８５℃に
増すまで、溶媒を蒸留させた。トルエン（２９０ｇ）、
脱イオン水（２９mL）及び三フッ化酢酸（０．９ｇ）を
加え、この混合物を加熱して還流させ、水を共沸的に除
いた。反応混合物から水を乾燥させた後、還流を２時間
係属した。次いで、この混合物を５０℃に冷却し、クロ
ロジメチルシラン（５ｇ）を加えた。室温で１６時間攪
拌した後、この混合物をＣｅｌａｔｏｍ^TMろ過助剤を有
する焼結ガラスロートを通してろ過し、ロータリーエバ
ポレーターを用いて溶媒を除き、ほぼ定量的収量（１９
５ｇ）の透明で、無色の粘稠な液体を得た。他の物質を
表４にまとめる。

【００６７】

【００６８】（硬化と熱分解）ポリマー材料のアリコー
ト（２０ｇ）に、２０ｇの対応する架橋剤物質を、Ｐｔ
＃４として知られている溶液としてのＰｔ ０．１ｇと
共に混合し、１５０〜１７５℃に２０〜４５分加熱し
た。この硬化ポリマーのアリコート（４ｇ）をグラファ
イト坩堝に入れ、連続的アルゴンパージの下、５℃／分
で１０００℃に加熱し、次いでその温度に１時間保持
し、その後周囲温度に冷却した。上記のようにして、セ
ラミック収率を計算し、サンプル分析した。その結果を
表５に示す。

【００６９】 〔表５〕 （セラミック転化） セラミック 例 収率 Ｃｗｔ％ Ｈｗｔ％ Ｓｉｗｔ％ Ｏｗｔ％ ＸＲＤ^* １５ ７６．３ ５３．８ ０．８２ ２４．２ Ｇ＆Ｏ １６ ６９．１ ６０．７ ０．６ ２２．３ Ｇ＆Ｏ １７ ７４．９ ４５．７ ０．６１ ３１．３ Ｏ １８ ６２．１ ２０．２ ０．２６ ４７．０ Ｏ １９ ７７．１ ２０．２ ０．１９ ４４．６ Ｏ ２０ ７５．６ ４７．７ ０．４８ ２７．８ Ｇ＆Ｏ ＊ Ｏは、シリカガラスＸＲＤパターンを示す。 Ｇは、グラフェンパターンを示す。

【００７０】電池セル試験 上記のようにして、セラミック材料のアリコートを用い
て電極を作り、且つ試験セルに組み立てた。その結果を
表６に示す。

【００７１】 〔表６〕 （電池試験） 熱分解速度 可逆的容量 不可逆的容量 平均充電 平均放電例Ｎo. （℃／分） (mAh/g) (mAh/g) 電圧 電圧 １５ ５．０ ６１２ ３５７ ０．９６ ０．３６ １６ ５．０ ６３０ ３０６ ０．８７ ０．３３ １７ ５．０ ６８０ ３００ ０．８９ ０．３２ １８ ５．０ ２９３ ２０８ ０．７３ ０．２７ １９ ５．０ ６３２ ３１０ １．０９ ０．４２２０ ５．０

【００７２】（例２１〜２４）（Ｐｔにより硬化された
ＭＱ材料） （ポリマー合成）これは、有機官能性シロキサンの合成
の一般的な方法であった。 （ＭＱ（水素を有するもの））１，１，３，３−テトラ
メチル−１，３−ジヒドリドジシロキサン（０．７４グ
ラム当量（ｍｏｌｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ））、水
（１．１モル）及びイソプロピルアルコール（１．４モ
ル）を、氷浴で冷却しながらフラスコに入れた。次に、
濃ＨＣｌ（０．０５３モル）を前記混合物に入れ、その
後３０分攪拌した。次いで、テトラエチルオルソシリケ
ート（０．１８モル）を前記混合物に滴々加え、この混
合物周囲温度で３時間攪拌した。得られた反応混合物を
５０ｗ／ｖＮＨ₄ Ｃｌ水溶液で中和した。得られた有機
層をＮａ₂ ＳＯ₄ で２時間乾燥した。この乾燥された溶
液をろ過し、その後５０℃で蒸発させ、更に４．０Ｐａ
（０．０３トル）及び室温でストリップした。得られた
有機溶液を減圧下に蒸留して主留分を２１．３Ｐａ
（０．１６トル）で、３９〜４０℃で得た。収率は４０
％であった。

【００７３】（ＭＱ（ビニルを有するもの））１，１，
３，３−テトラメチル−１，３−ジビニルジシロキサン
（０．５３グラム当量（ｍｏｌｅ ｅｑｕｉｖａｌｅｎ
ｔ））、水（０．８８モル）及びイソプロピルアルコー
ル（１．０モル）を、４０〜５０℃に加熱しながらフラ
スコに入れた。濃ＨＣｌ（０．０５１モル）を前記混合
物に入れ、その後３０分攪拌した。テトラエチルオルソ
シリケート（０．１３モル）を前記混合物に滴々加え、
この混合物周囲温度で３時間攪拌した。得られた反応混
合物を５０ｗ／ｖＮＨ₄Ｃｌ水溶液で中和した。得られ
た有機層をＮａ₂ ＳＯ₄ で２時間乾燥した。この乾燥さ
れた溶液をろ過し、その後５０℃で蒸発させ、更に４．
０Ｐａ（０．０３トル）及び室温でストリップした。得
られた有機溶液を減圧下に蒸留して主留分を８．０Ｐａ
（０．０６トル）で、６５〜６６℃で得た。収率は５０
％であった。他の物質を表７にまとめる。

【００７４】 〔表７〕 Ｎo. 記述 ２１ 〔ＨＭｅ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.8 〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.2 及び 〔ＶｉＭｅ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.8 〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.2 ２２ 〔ＨＭｅ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.33〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.67及び 〔ＶｉＭｅ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.33〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.67 ２３ 〔ＨＰｈ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.33〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.67及び 〔ＶｉＰｈ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.33〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.67 ２４ 〔ＨＰｈ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.8 〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.2 及び 〔ＶｉＰｈ₂ ＳｉＯ_1/2 〕_0.8 〔ＳｉＯ_4/2 〕_0.2

【００７５】（硬化及び熱分解）ＳｉＨ含有ＭＱ樹脂及
びＳｉＶｉ含有ＭＱ樹脂を表８に示した割合で５０mLの
トルエンに溶解した。１００ppm の白金＃４溶液及び１
０００ppm のＭｅＳｉ（ＯＣ（Ｍｅ₂ ）Ｃ≡ＣＨ）
₃ を、前記ＭＱ樹脂溶液に加えた。得られた溶液を炉中
３０℃に放置してトルエンを蒸発させた。次いで、この
物質を、６０℃で２時間加熱し、その後この物質を１０
℃／分で１２０℃に加熱し、１２０℃で２時間保持し、
その後−１０℃／時間で冷却することによって、硬化し
た。

【００７６】〔表８〕 １−３５ｇの水素含有ＭＱ及び３０．９ｇのビニル含有
ＭＱ ２−３５ｇの水素含有ＭＱ及び３６．８ｇのビニル含有
ＭＱ ３−２１．５ｇの水素含有ＭＱ及び２７．３ｇのビニル
含有ＭＱ ２−５ｇの水素含有ＭＱ及び６．３ｇのビニル含有ＭＱ

【００７７】この硬化ポリマーのアリコート（４ｇ）を
グラファイト坩堝に入れ、連続的アルゴンパージの下、
５℃／分で１０００℃に加熱し、次いでその温度に１時
間保持し、その後周囲温度に冷却した。上記のようにし
て、セラミック収率を計算し、サンプル分析した。その
結果を表９に示す。

【００７８】 〔表９〕 （セラミック転化） セラミック 例 収率 Ｃｗｔ％ Ｈｗｔ％ Ｓｉｗｔ％ Ｏｗｔ％ ＸＲＤ^* ２１ ７７．１ １７．１ ０．１９ ４４．６ Ｇ＆Ｏ ２２ ５５．９ ２６．３ ０．３３ ４７．６ Ｏ ２３ ８４．１ １４．１ ０．２５ ４７．９ Ｇ＆Ｏ ２４ ６９．９ ３８．７ ０．４７ ３０．４ Ｇ＆Ｏ ＊ Ｏは、シリカガラスＸＲＤパターンを示す。 Ｇは、グラフェンパターンを示す。

【００７９】電池セル試験 上記のようにして、セラミック材料のアリコートを用い
て電極を作り、且つ試験セルに組み立てた。その結果を
表１０に示す。

【００８０】 〔表１０〕 （電池試験） 熱分解速度 可逆的容量 不可逆的容量 平均充電 平均放電例Ｎo. （℃／分） (mAh/g) (mAh/g) 電圧 電圧 ２１ ５．０ ６８４ ３４４ １．１ ０．２６ ２２ ５．０ ３５２ ７５９ １．５ ０．９０ ２３ ５．０ ７０１ ３５１ １．０８ ０．３３２４ ５．０ ６６３ ３２０ ０．８９ ０．３２

【００８１】（例２５〜３５）（ゾル−ゲル） （ゾル−ゲル合成）これらの前駆体は、米国特許Ｎo.４
４６０６３９に記載された方法に類似の方法で調製し
た。コロイド状シリカ（Ｎａｌｃｏ^TM １０３４Ａ，固
形分３４％）及び対応するメトキシシランを、急速な攪
拌をしながら酸性条件下に共加水分解した。次いで、こ
の反応混合物のpHを１％アンモニアで７．５〜８．０に
調節し、この混合物をゲル化させ、揮発分を５日間蒸発
させた。次に、このゲルを１００℃の炉中で、１６時間
更に乾燥させ、２５０℃の炉中で更に１６時間乾燥させ
た。これらの反応体及びそれらの比を表１１に示す。

【００８２】 〔表１１〕 Ｎo. 記述 ２５ １４１．０ｇのコロイド状シリカ ２６ １２６．９ｇのコロイド状シリカ、６．８ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ２７ ９８．７ｇのコロイド状シリカ、２０．４ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ２８ ７０．５ｇのコロイド状シリカ、３４．０ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ２９ ４２．３ｇのコロイド状シリカ、４７．６ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ３０ １４．１ｇのコロイド状シリカ、６１．２ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ 及び１５．０ｇの水 ３１ １２６．９ｇのコロイド状シリカ、９．９ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ３２ ９８．７ｇのコロイド状シリカ、２９．７ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ３３ ７０．５ｇのコロイド状シリカ、４９．５ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ３４ ４２．３ｇのコロイド状シリカ、６９．３ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ ３５ １４．１ｇのコロイド状シリカ、８９．１ｇのＭｅＳｉ（ＯＭｅ）₃ 及び１５．０ｇの水

【００８３】（熱分解）この乾燥ゲルのアリコート（４
ｇ）をグラファイト坩堝に入れ、連続的アルゴンパージ
の下、５℃／分で１０００℃に加熱し、次いでその温度
に１時間保持し、その後周囲温度に冷却した。上記のよ
うにして、セラミック収率を計算し、サンプル分析し
た。その結果を表１２に示す。

【００８４】 〔表１２〕 （セラミック転化） セラミック 例 収率 Ｃｗｔ％ Ｈｗｔ％ Ｓｉｗｔ％ Ｏｗｔ％ ＸＲＤ^* ２５ ９９．２ ０ ０ ５１．７ Ｏ ２６ ９９．４ ０．７ ０ ４９．８ Ｏ ２７ ９４．７ ２．５ ０ ５４．０ Ｏ ２８ ９０．８ ４．８ ０ ４６．６ Ｏ ２９ ６０．３ ４．６ ０ ４５．６ Ｏ ３０ ６１．５ １０．５ ０．１ ５２．０ Ｏ ３１ ９６．３ ４．４ ０ ４４．５ Ｏ ３２ ９１．６ １１．６ ０ ３７．４ Ｏ ３３ ８７．２ １８．８ ０．２ ３１．６ Ｏ ３４ ８６．８ ２４．３ ０．３ ３４．５ Ｇ＆Ｏ ３５ ６９．３ ４１．６ ０．５ ２７．９ Ｇ＆Ｏ ＊ Ｏは、シリカガラスＸＲＤパターンを示す。 Ｇは、グラフェンパターンを示す。

【００８５】（電池セル試験）上記のようにして、セラ
ミック材料のアリコートを用いて電極を作り、且つ試験
セルに組み立てた。その結果を表１３に示す。

【００８６】 〔表１３〕 （電池試験） 熱分解速度 可逆的容量 不可逆的容量 平均充電 平均放電例Ｎo. （℃／分） (mAh/g) (mAh/g) 電圧 電圧 ２５ ５．０ ２２ ２４ ２６ ５．０ １５ ３０ ２７ ５．０ １２ ３２ ２８ ５．０ ６ ３２ ２９ ５．０ １４ ２１ ３０ ５．０ １９０ ４７６ ０．８６ ０．１４ ３１ ５．０ ３２ ５．０ ３４７ ４２０ １．２５ ０．１２ ３３ ５．０ ３４ ５．０ ６３６ ３４３ １．１３ ０．３３３５ ５．０

【００８７】（例３６〜４３）（有機変性ゾル−ゲル） （合成）Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ ｉｎ Ｊ．Ｅｕｒｏｐ
Ｃｅｒａｍ Ｓｏｃ； １５，１９９５， ６７５−８
１ に記載された方法を用いて、種々のメトキシシラン
物質をフェノール樹脂と共に、７２時間攪拌し、溶媒を
蒸発しながら加水分解した。その後、ゲルを８０℃で２
４時間、更に１７５℃で２４時間乾燥した。これらの物
質に使用された反応体を表１４に示す。

【００８８】 〔表１４〕 （ポリマー合成） Ｎo. 記述 ３６ ４０．０ｇのＶａｒｃｕｍ^TMフェノール樹脂、２１．０ｇの Ｓｉ（ＯＥｔ）₄ 、７．５ｇの水、及び２０．０ｇのメタノール ３７ ４０．０ｇのＶａｒｃｕｍ^TMフェノール樹脂、２６．５ｇの Ｐｈ（ＯＭｅ）₃ 、７．５ｇの水、及び２０．０ｇのメタノール ３８ ３０．０ｇのＶａｒｃｕｍ^TMフェノール樹脂、３６．０ｇの Ｐｈ₂ Ｓｉ（ＯＭｅ）₂ 、５．５ｇの水、及び２０．０ｇのメタノール ３９ ４０．０ｇのＶａｒｃｕｍ^TMフェノール樹脂 ４０ ４０．０ｇの Georgia Pacific^TMフェノール樹脂、２１．０ｇの Ｓｉ（ＯＥｔ）₄ 、７．５ｇの水、及び２０．０ｇのメタノール ４１ ４０．０ｇの Georgia Pacific^TMフェノール樹脂、２６．５ｇの Ｐｈ（ＯＭｅ）₃ 、７．５ｇの水、及び２０．０ｇのメタノール ４２ ３０．０ｇの Georgia Pacific^TMフェノール樹脂、３６．０ｇの Ｐｈ₂ Ｓｉ（ＯＭｅ）₂ 、５．５ｇの水、及び２０．０ｇのメタノール ４３ ４０．０ｇの Georgia Pacific^TMフェノール樹脂

【００８９】（熱分解）この乾燥ゲルのアリコート（４
ｇ）をグラファイト坩堝に入れ、連続的アルゴンパージ
の下、５℃／分で１０００℃に加熱し、次いでその温度
に１時間保持し、その後周囲温度に冷却した。上記のよ
うにして、セラミック収率を計算し、サンプル分析し
た。その結果を表１５に示す。

【００９０】 〔表１５〕 （セラミック転化） セラミック 例 収率 Ｃｗｔ％ Ｈｗｔ％ Ｓｉｗｔ％ Ｏｗｔ％ ＸＲＤ^* ３６ ６３．８ ５８．７ ０．２ １６．４ Ｇ＆Ｏ ３７ ６２．５ ７８．２ ０．３ ８．９ Ｇ＆Ｏ ３８ ３８．８ ８６．３ ０．３ ４．０ Ｇ＆Ｏ ３９ ５６．０ ９５．４ ０．３ ０ Ｇ ４０ ６７．０ ６１．４ ０．１ １７．７ Ｇ＆Ｏ ４１ ５８．０ ６７．４ ０．９ １５．７ Ｇ＆Ｏ ４２ ３５．６ ７５．６ １．０ ８．９ １３．３ Ｇ＆Ｏ ４３ ５４．０ ９４．７ １．０ ０ ３．４ Ｇ

【００９１】（電池セル試験）上記のようにして、セラ
ミック材料のアリコートを用いて電極を作り、且つ試験
セルに組み立てた。その結果を表１６に示す。

【００９２】 〔表１６〕 （電池試験） 熱分解速度 可逆的容量 不可逆的容量 平均充電 平均放電例Ｎo. （℃／分） (mAh/g) (mAh/g) 電圧 電圧 ３６ ５．０ １６０ １２０ ０．７１ ０．３４ ３７ ５．０ ４５０ ２３０ １．０５ ３８ ５．０ ３９ ５．０ ４０ ５．０ ４２０ ２２０ １．０８ ０．３３ ４１ ５．０ ４２ ５．０ ４３ ５．０

【００９３】（例４４〜４８）（ピッチ誘導体） （例４４）磁気攪拌棒を備えた１５０mLフラスコ中に、
アルゴンの下で７５mLのＴＨＦ中に溶解した２６ｇのピ
ッチ（Ａｓｈｌａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ^TM Ａ−２４
０）を入れた。これに０．１mLの白金＃４溶液を加え
た。この攪拌された溶液に、３０分かけて１２ｇのメチ
ルハイドロジェンシクロシロキサンを加えた。次いで、
この混合物を６５℃で４８時間加熱した。ポリマー生成
物をろ過により分離し、溶媒をロータリーエバポレータ
ー蒸発により除いた。この物質を、熱分解の前に、更に
硬化させるための何らの加熱もしなかった。

【００９４】（例４５）磁気攪拌棒を備えた５００mLフ
ラスコ中に、アルゴンの下で２５０ｇのＴＨＦ中に溶解
した２６ｇのピッチ（Ｃｒｏｗｌｅｙ^TM Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ）を入れた。これに０．１mLの白金＃４溶液を加え
た。この攪拌された溶液に、６０分かけて４５ｇの例１
９用の物質を加えた。次いで、この混合物を６５℃で１
６時間加熱した。ポリマー生成物をろ過により分離し、
溶媒をロータリーエバポレーター蒸発により除いた。こ
の物質を、熱分解の前に、硬化させるための更なる処理
も加熱もしなかった。

【００９５】（例４６）磁気攪拌棒を備えた２５０mLフ
ラスコ中に、アルゴンの下で１５０ｇのＴＨＦ中に溶解
した２６ｇのピッチ（Ｃｒｏｗｌｅｙ^TM Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ）を入れた。これに０．１mLの白金＃４溶液を加え
た。この攪拌された溶液に、６０分かけて２０ｇの例１
６用の物質を加えた。次いで、この混合物を６５℃で１
６時間加熱した。ポリマー生成物をろ過により分離し、
溶媒をロータリーエバポレーター蒸発により除いた。こ
の物質も、硬化させるための更なる処理も加熱もしなか
った。

【００９６】（例４７）磁気攪拌棒を備えた２５０mLフ
ラスコ中に、アルゴンの下で１５０mLのＴＨＦ中に溶解
した２６ｇのピッチ（Ｃｒｏｗｌｅｙ^TM Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ）を入れた。これに０．１mLの白金＃４溶液を加え
た。この攪拌された溶液に、３０分かけて１２ｇの複数
のメチルハイドロジェンシクロシロキサンを加えた。次
いで、この混合物を６５℃で４８時間加熱した。ポリマ
ー生成物をろ過により分離し、溶媒をロータリーエバポ
レーター蒸発により除いた。この物質を、熱分解の前
に、硬化させるための更なる何らの処理も加熱もしなか
った。

【００９７】（例４８）磁気攪拌棒を備えた２５０mLフ
ラスコ中に、アルゴンの下で１５０mLのＴＨＦ中に溶解
した２６ｇのピッチ（Ｃｒｏｗｌｅｙ^TM Ｃｈｅｍｉｃ
ａｌ）を入れた。これに０．１mLの白金＃４溶液を加え
た。この攪拌された溶液に、３０分かけて１３ｇの複数
のテトラメチルジシロキサンを加えた。次いで、この混
合物を６５℃で４８時間加熱した。ポリマー生成物をろ
過により分離し、溶媒をロータリーエバポレーター蒸発
により除いた。この物質を、熱分解の前に、硬化させる
ための更なる何らの処理も加熱もしなかった。

【００９８】（熱分解）この乾燥ゲルのアリコート（４
ｇ）をグラファイト坩堝に入れ、連続的アルゴンパージ
の下、５℃／分で１０００℃に加熱し、次いでその温度
に１時間保持し、その後周囲温度に冷却した。上記のよ
うにして、セラミック収率を計算し、サンプル分析し
た。その結果を表１７に示す。

【００９９】 〔表１７〕 （セラミック転化） セラミック 例 収率 Ｃｗｔ％ Ｈｗｔ％ Ｓｉｗｔ％ Ｏｗｔ％ ＸＲＤ^* ４４ ４７．５ ５６．０ ０．４６ ２２．１ Ｇ＆Ｏ ４５ ６１．０ ５６．２ ０．５ ２３．８ Ｇ＆Ｏ ４６ ４４．６ ７７．９ ０．７４ １０．７ Ｇ＆Ｏ ４７ ５２．７ ６０．０ ０．４５ ２３ ４ Ｇ ４８ ３６．４ ９４．７ ０．６８ ２．２ Ｇ

【０１００】（電池セル試験）上記のようにして、セラ
ミック材料のアリコートを用いて電極を作り、且つ試験
セルに組み立てた。その結果を表１８に示す。

【０１０１】 〔表１８〕 （電池試験） 熱分解速度 可逆的容量 不可逆的容量 平均充電例Ｎo. （℃／分） (mAh/g) (mAh/g) 電圧 ４４ ５．０ ６９４ ２０２ １．０８ ４５ ５．０ ７００ ３００ ４６ ５．０ ４５０ ２００ ４７ ５．０ ６６０ ２３０ ４８ ５．０

【０１０２】（例４９〜５１）（シリルアルキレン及び
シリルアリーレン物質） （例４９）（PhMeViSiO_3/2)_0.5(MeSiCH₂C)_0.5 底部排出管を備えた２Ｌのネック付きフラスコに、オー
バーヘッド攪拌機、水冷コンデンサー及び５００mL添加
ロートを取り付けた。このフラスコにアルゴン下で５０
０ｇの蒸留水を入れた。前記添加ロートに、１，１，
４，４−テトラクロロ−１，４−ジメチルシリルエチレ
ン６３．５ｇのトルエン（２５０ｇ）溶液及びフェニル
メチルビニルクロロシラン９１ｇを入れた。次いで、こ
のクロロシラン混合物を４５分かけて添加し、更に１５
分激しく攪拌した。次いで、下部水層を除き、洗浄水の
pHが６より大きくなるまで５００ｇの水で繰り返し洗っ
た。次いで、この有機層をロートベープして（ｒｏｔｏ
ｖａｐｅ）乾燥させ、次に１８．５ｇのトルエンを加え
て固形分％を４０に調節し、次に、１８５ｇの３％ＫＯ
Ｈ水溶液を加えた。次いで、この反応を４時間還流し、
共沸させて乾燥した。このポリマーを１０ｇのジメチル
ビニルシロキサンでキャップし、ろ過し、ロートベープ
して乾燥させた。

【０１０３】 （例５０）（Me₂ViSiO_3/2)_0.5(MeSiCH₂C)_0.5 底部排出管を備えた２Ｌのネック付きフラスコに、オー
バーヘッド攪拌機、水冷コンデンサー及び５００mL添加
ロートを取り付けた。このフラスコにアルゴン下で５０
０ｇの蒸留水を入れた。前記添加ロートに、１，１，
４，４−テトラクロロ−１，４−ジメチルシリルエチレ
ン６３．５ｇのトルエン（２５０ｇ）溶液及びフェニル
メチルビニルクロロシラン６０ｇを入れた。次いで、こ
のクロロシラン混合物を４５分かけて添加し、更に１５
分激しく攪拌した。次いで、下部水層を除き、洗浄水の
pHが６より大きくなるまで５００ｇの水で繰り返し洗っ
た。次いで、この有機層をロートベープして乾燥させ、
次に１８５ｇのトルエンを加えて固形分％を４０に調節
し、次に、１０．５ｇの３％ＫＯＨ水溶液を加えた。次
いで、この反応を４時間還流し、共沸させて乾燥した。
このポリマーを１０ｇのジメチルビニルシロキサンでキ
ャップし、ろ過し、ロートベープして乾燥させた。

【０１０４】 （例５１）（ViSiO_3/2)_0.2(Ph₂SiC₆H₄SiPh₂O)_0.8 底部排出管を備えた５００mL三ツ口丸底フラスコに、オ
ーバーヘッド攪拌機及び水冷コンデンサーを取り付け
た。これに、ＨＯＰｈ ＳｉＣ Ｈ ＳｉＰｈＯＨ（９
４．８ｇ）及びビニルトリメトキシシラン（７．４ｇ）
を、トルエン１２５mL溶液として加えた。これに、水
（０．２５ｇ）及びトリフルオロ酢酸（０．５ｇ）を加
えた。次いで、反応混合物２時間還流し、追加の２０ｇ
の水を加え、更に２時間還流した。この反応混合物を冷
却し、ＣａＣＯ₃ （０．５ｇ）で中和し、反応混合物を
９０℃より高い頭部温度（ｈｅａｄ ｔｅｍｐｅｒａｔ
ｕｒｅ）で蒸留した。残渣をトルエン（１４３ｇ）に溶
解し、１４．３ｇのＫＯＨの３％水溶液を加えた。この
反応混合物を２ｇのジメチルビニルクロロシランで共沸
乾燥キャップした（ｗａｓ ａｚｅｏｔｒｏｐｅｄ ｄ
ｒｙ ｃａｐｐｅｄｗｉｔｈ）。このポリマーをろ過に
より分離し、この溶液をロートベープして乾燥した。

【０１０５】（熱分解）この乾燥ゲルのアリコート（４
ｇ）をグラファイト坩堝に入れ、連続的アルゴンパージ
の下、５℃／分で１０００℃に加熱し、次いでその温度
に１時間保持し、その後周囲温度に冷却した。上記のよ
うにして、セラミック収率を計算し、サンプル分析し
た。その結果を表１９に示す。

【０１０６】 〔表１９〕 （セラミック転化） セラミック 例 収率 Ｃｗｔ％ Ｈｗｔ％ Ｓｉｗｔ％ Ｏｗｔ％ ＸＲＤ^* ４９ ４６．１ ４５．２ ０．４８ ３３．８ Ｇ＆Ｏ ５０ ６４．８ ３１．４ ０．４３ ４３．１ Ｇ＆Ｏ ５１ ５８．１ ６８．３ ０．７４ １７．６ Ｇ＆Ｏ

【０１０７】（電池セル試験）上記のようにして、セラ
ミック材料のアリコートを用いて電極を作り、且つ試験
セルに組み立てた。その結果を表２０に示す。

【０１０８】 〔表２０〕 （電池試験） 熱分解速度 可逆的容量 不可逆的容量 平均充電例Ｎo. （℃／分） (mAh/g) (mAh/g) 電圧 ４９ ５．０ ６２０ ３２６ １．００ ５０ ５．０ ３８８ ３７５ １．０７５１ ５．０ ４３７ ２２４ ０．７８

【０１０９】（例５２）表２１に示した物質のアリコー
ト（４ｇ）をグラファイト坩堝に入れ、連続的アルゴン
パージの下、５℃／分で１０００℃に加熱し、次いでそ
の温度に１時間保持し、その後周囲温度に冷却した。上
記のようにして、セラミック収率を計算し、セラミック
材料を用いて電極を作り、試験セルを組み立てた。その
結果を表２１に示す。

【０１１０】 〔表２１〕 可逆的 不可逆的 平均充電例Ｎo. ポリマー チャー収率 容量 容量 電圧 ５２ 例２２ ５９．２ ８５０ ２３０ １．０５

【０１１１】（例５３〜５４）表２２に示した物質のア
リコート（４ｇ）をグラファイト坩堝に入れ、連続的ア
ルゴンパージの下、５℃／分で８００℃に加熱し、次い
でその温度に１時間保持し、その後周囲温度に冷却し
た。上記のようにして、セラミック収率を計算し、セラ
ミック材料を用いて電極を作り、試験セルを組み立て
た。その結果を表２２に示す。

【０１１２】 〔表２２〕 可逆的 不可逆的 平均充電例Ｎo. ポリマー チャー収率 容量 容量 電圧 ５３ 例７ ８５ ３１０ ４００ １．１２５４ 例８ ９３ １５０ １７０ １．２４

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の材料の典型的な充電圧曲線を示すグラ
フ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルフ エム．ウィルソン カナダ国，ブイ５ブイ １ブイ９，ブリテ ィッシュ コロンビア，バンクーバー，イ ースト トゥエンティーセカンド アベニ ュ 906 (72)発明者 ウェイビーング イクシング カナダ国，ブイ51 １エス６，ブリティッ シュ コロンビア，バーナビー，デパート メント オブ フィジィックス，シモン フレイザー ユニバーシティー (72)発明者 グレッグ アラン ザンク アメリカ合衆国，ミシガン 48640，ミド ランド，シルバン レーン 500 (72)発明者 江口 勝哉 神奈川県南足柄市岩原28−６

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 次のことを含むリチウムイオン電池用の
   電極材料を形成する方法： （Ａ）次式 (R¹R²R³SiO_1/2)_w (R⁴R⁵SiO) _x (R⁶SiO_3/2)_y (SiO_4/2)_z （ここに、各Ｒ¹ 、Ｒ² 、Ｒ³ 、Ｒ⁴ 、Ｒ⁵ 及びＲ⁶ は
   独立に水素原子及び炭素原子数１〜２０の炭化水素基か
   ら選ばれ、ｗは０〜０．８の範囲にあり、ｘは０〜０．
   ９の範囲にあり、ｙは０〜０．９の範囲にあり、ｚは０
   〜０．９の範囲にあり、ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１である。）
   で示されるシロキサンポリマーを含む組成物を熱分解し
   てセラミック材料を形成すること；及び（Ｂ）前記セラ
   ミック材料中にリチウムイオンを導入して電極材料を形
   成すること。
2. 【請求項２】 前記シロキサンポリマーを含む組成物
   が、硬化剤も含む、請求項１の方法。
3. 【請求項３】 前記シロキサンポリマーが炭素質物質も
   含む請求項１又は２の方法。
4. 【請求項４】 前記シロキサンポリマーが充填材も含む
   請求項１〜３のいずれか１項の方法。
5. 【請求項５】 前記シロキサンポリマーが、シルアルキ
   レン、シルアリーレン、シラザン類、シラン類及び有機
   ポリマーから選ばれるポリマー又はコポリマーを配合さ
   れている請求項１〜４のいずれかの方法。