特許
J-GLOBAL ID:201403087857426375
高性能リチウムイオン電池における多孔質フィルムシリコン負極材料及びその製造方法
発明者:
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出願人/特許権者:
代理人 (1件):
清原 義博
公報種別:公表公報
出願番号(国際出願番号):特願2014-519406
公開番号(公開出願番号):特表2014-521196
出願日: 2012年08月10日
公開日(公表日): 2014年08月25日
要約:
本発明において、高性能リチウムイオン電池における3次元多孔質フィルムシリコン負極材料及びその製造方法が開示される。本発明において、3次元多孔質集電体を有する材料、例えば、銅箔テープ、銅線テープ、発泡銅または発泡ニッケル等を採用する;RFマグネトロンスパッタリング法を介して銅箔テープ、銅線テープ、発泡銅或いは発泡ニッケルに一層のシリコンフィルムまたはシリコン-金属複合フィルムが形成され、その後熱処理によって3次元多孔質フィルムシリコン負極材料が形成される。本発明において、3次元多孔質構造、シリコン-金属の合金形成、及びフィルム負極材料と3次元多孔質集電体の間の良好な結合力により、多孔質フィルムシリコン負極材料で製造された電池は、放電比容量及び初期の充放電効率が高く、良好なサイクル性能を持つ。本発明の操作は、簡単であり、リチウムイオン電池の分野において幅広い適用の可能性を有する。【選択図】図1
請求項(抜粋):
高性能リチウムイオン電池における3次元多孔質フィルムシリコン負極材料の製造方法であって、該方法は、
(1)材質をリチウムイオンが挿入された不活性な金属とする、3次元多孔質集電体材料を洗浄する工程と、
(2)RFマグネトロンスパッタリング法を採用する工程であって、単結晶シリコン、または単結晶シリコンと金属Mが共に銅箔テープ、銅線テープ、発泡銅或いは発泡ニッケル集電体にスパッタリングされることにより、3次元多孔質フィルムシリコン電極の前駆体が得られ、前記金属Mは、リチウムとで形成された金属間の化合物または合金の金属であり、つまりリチウムイオンが挿入された活性な金属である、工程と、
(3)工程(2)により得られた前記3次元多孔質フィルムシリコン電極の前駆体が真空雰囲気または不活性雰囲気の中で熱処理を行い、3次元多孔質フィルムシリコン負極材料を得る工程と、を含むことを特徴とする方法。
IPC (6件):
H01M 4/139
, H01M 4/66
, H01M 4/134
, C23C 14/14
, C23C 14/58
, C23C 14/34
FI (6件):
H01M4/1395
, H01M4/66 A
, H01M4/134
, C23C14/14 A
, C23C14/58 A
, C23C14/34 R
Fターム (34件):
4G072AA01
, 4G072BB09
, 4G072BB15
, 4G072GG03
, 4G072UU30
, 4K029AA02
, 4K029AA25
, 4K029BA21
, 4K029BA35
, 4K029CA05
, 4K029DC02
, 4K029DC04
, 4K029DC35
, 4K029DC39
, 4K029EA01
, 4K029EA03
, 4K029EA04
, 4K029EA08
, 4K029EA09
, 4K029GA01
, 4K029JA02
, 5H017AA03
, 5H017CC28
, 5H017EE01
, 5H017EE04
, 5H017HH02
, 5H017HH03
, 5H050AA07
, 5H050BA17
, 5H050CB11
, 5H050FA09
, 5H050GA02
, 5H050GA24
, 5H050HA09
引用特許:
出願人引用 (12件)
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審査官引用 (12件)
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