シリコン(Si)系ナノ構造材料を負極材に利用したリチウム(Li)イオン二次電池

開放特許情報番号
L2018000874
開放特許情報登録日
2018/4/27
最新更新日
2018/4/27

基本情報

出願番号 特願2014-173156
出願日 2014/8/27
出願人 国立研究開発法人物質・材料研究機構
公開番号 特開2016-048638
公開日 2016/4/7
発明の名称 シリコン(Si)系ナノ構造材料を負極材に利用したリチウム(Li)イオン二次電池
技術分野 電気・電子
機能 材料・素材の製造
適用製品 Liイオン二次電池
目的 リチウムイオンの挿入・脱離による大きな体積変化に伴う応力を吸収する構造を有するシリコン系ナノ構造材料を使用した、充電−放電サイクル寿命の長いリチウムイオン二次電池を与える。
効果 本発明に係るLiイオン二次電池で負極として使用されるSi系ナノ構造材料は多数のナノ粒子が集合して突起を形成するとともに、突起の内部に多数の空隙を有することで、膨張による内部応力の増大を抑制する構造を有するため、負極材の膨張・収縮のサイクルを繰り返す際の破壊による劣化が少ない。また、この負極中のシリコンと金属元素の組成を制御することで、Liイオン二次電池負極材の高容量化と長寿命化の両立を高いレベルで達成することができる。
技術概要
金属基板上にゲルマニウムナノワイヤを成長させ、ゲルマニウムナノワイヤが成長した金属基板をシランガス中で加熱することにより、金属基板の金属を含むシリコンナノ粒子の集合物を前記ゲルマニウムナノワイヤ上に成長させた材料をリチウムイオン二次電池の負極に使用する。このようにして作製された材料はカリフラワー状の形状を有し、リチウムイオン挿入・脱離による応力を局所的に吸収するため、図示するように30サイクルの充電−放電後も当初の高い性能を維持する。
実施実績 【無】   
許諾実績 【無】   
特許権譲渡 【否】
特許権実施許諾 【可】

登録者情報

その他の情報

関連特許
国内 【無】
国外 【無】   
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