JPWO2017170751A1 - Li含有酸化珪素粉末 - Google Patents
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Abstract
Description
粉末粒子断面に対し粒子表面を含んで且つ50ピクセル×50ピクセル以上の解像度をもつ1μm四方の視野でEELS測定を行ったときのLi−K edge 域とSi−L edge 域のスペクトル強度を求め、
前記視野における粒子最表面の1列の積算強度のうち、Li−K edge 域の積算強度をILi(s)をとし、Si−L edge 域の積算強度をISi(s)としたときのILi(s)/(ILi(s)+ISi(s))を最表面Li強度比R(s)とすると共に、
前記視野における粒子最表面から内側へ500nm離れた近表面の1列の積算強度のうち、Li−K edge 域の積算強度をILi(i)をとし、Si−L edge 域の積算強度をI Si(i)としたときのILi(i)/(ILi(i)+ISi(i))を近表面Li強度比R(i)として、
R(s)/R(i)<1を満足するものである。
Li含有酸化珪素粉末の製造原料である酸化珪素粉末として、析出法で製造された非晶質のSiOx粉末(x=1)、すなわちSiO粉末を準備した。この原料SiO粉末に対して、Cコートのための熱処理として、アルゴンとプロパンを1:1の重量比で混合した炭化水素ガスを炭素源として、これを炉中に毎分1リットルの流量で供給し、その炉中で前記SiO粉末を850℃で30分間熱処理した。
実施例1において、LiドープにおけるCコート後のSiO粉末とLiH粉末との混合比をLi/Oモル比で0.4とした。他は実施例1と同じである。
実施例1において、LiドープにおけるCコート後のSiO粉末とLiH粉末との混合比をLi/Oモル比で0.9とした。他は実施例1と同じである。
実施例1において、Liドープに供するSiO粉末へのCコートを省略した。LiドープにおけるSiO粉末とLiH粉末との混合比をLi/Oモル比で0.4とした。他は実施例1と同じである。
実施例1において、Liドープ後のLi含有SiO粉末に対する電子線照射によるLi除去処理を省略した。LiドープにおけるSiO粉末とLiH粉末との混合比はLi/Oモル比で0.4とした。他は実施例1と同じである。得られた粉末の図3に対応する表面近傍のLi−K edge mapping 像を図5に、図4に対応する表面近傍のSi−L edge mapping 像を図6に示す。
実施例1において、Liドープ後のLi含有SiO粉末に対する電子線照射によるLi除去処理を省略した。LiドープにおけるSiO粉末とLiH粉末との混合比はLi/Oモル比で0.2である。他は実施例1と同じである。
実施例1において、Liドープ後のLi含有SiO粉末に対する電子線照射によるLi除去処理を省略した。Liドープに供するSiO粉末へのCコートは省略した。LiドープにおけるSiO粉末とLiH粉末との混合比はLi/Oモル比で0.4とした。他は実施例1と同じである。
実施例1において、Liドープ後のLi含有SiO粉末に対し、電子線照射によるLi除去処理に代えて、25℃×24時間の水洗処理を行った。詳しくは、Liドープ後のLi含有SiO粉末20gを400gの純水(25℃)中に投入し、マグネティックスターラで24時間攪拌した後、120℃の大気中で24時間乾燥した。LiドープにおけるSiO粉末とLiH粉末との混合比はLi/Oモル比で0.4とした。他は実施例1と同じである。
実施例1において、Liドープ後のLi含有SiO粉末に対し、電子線照射によるLi除去処理に代えて、比較例4と同じ水洗処理を行った。LiドープにおけるSiO粉末とLiH粉末との混合比はLi/Oモル比で0.9とした。他は実施例1と同じである。
Cコート及びLiドープを受けたSiO粉末を用いてリチウイオン二次電池の負極を作製した。具体的には、SiO粉、ケッチェンブラック、及び非水溶剤系バインダーであるポリイミド前駆体を85:5:10の質量比で混合し、更にNMP(n−メチルピロリドン)を加えて混練することで作製したスラリーを、厚さ40μmの銅箔上に塗布し、80℃で15分間予備乾燥した。更に直径11mmに打ち抜いた後、イミド化処理を行って負極とした。
Claims (6)
- リチウム二次電池の負極材に使用されるLi含有SiOx粉末(0.5<x<1.5)であって、
粉末粒子断面に対し粒子表面を含んで且つ50ピクセル×50ピクセル以上の解像度をもつ1μm四方の視野でEELS測定を行ったときのLi−K edge 域とSi−L edge 域のスペクトル強度を求め、
前記視野における粒子最表面の1列の積算強度のうち、Li−K edge 域の積算強度をILi(s)をとし、Si−Ledge 域の積算強度をISi(s)としたときのILi(s)/(ILi(s)+ISi(s))を最表面Li強度比R(s)とすると共に、
前記視野における粒子最表面から内側へ500nm離れた近表面の1列の積算強度のうち、Li−K edge 域の積算強度をILi(i)をとし、Si−Ledge 域の積算強度をIS i(i)としたときのILi(i)/(ILi(i)+ISi(i))を近表面Li強度比R(i)として、
R(s)/R(i)<1を満足するLi含有酸化珪素粉末。 - 請求項1に記載のLi含有酸化珪素粉末において、Li含有量がLi/Oモル比で0.2以上0.9以下であるLi含有酸化珪素粉末。
- 請求項1〜2の何れかに記載のリチウム含有酸化珪素粉末において、最表面Li強度比R(s)が0.6以下である記載のリチウム含有酸化珪素粉末。
- 請求項1〜3の何れかに記載のLi含有酸化珪素粉末において、レーザ回折式の粒度分布測定装置によって測定したメディアン径(D50)が0.5μm以上30μm以下であるLi含有酸化珪素粉末。
- 請求項1〜4の何れかに記載のLi含有酸化珪素粉末において、粉末粒子の外面の少なくとも一部に導電性炭素皮膜が形成されたLi含有酸化珪素粉末。
- 請求項5に記載のLi含有酸化珪素粉末において、導電性炭素皮膜の形成量が、酸化珪素粉末全体の質量に対する炭素の重量比率で表して0.5wt%以上20wt%以下であるLi含有酸化珪素粉末。
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