JP5590450B2 - 電極材料の成膜方法、及び電極材料成膜用の噴射加工装置 - Google Patents
電極材料の成膜方法、及び電極材料成膜用の噴射加工装置 Download PDFInfo
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Description
(共通条件)
(1)固体微粒子
・使用する固体微粒子 :前述した試料1〜3
・各試料の平均粒径 :4[μm]
(2)噴射加工装置3
・供給ノズル及び加速ノズルの開口幅:約10[mm]
・供給ノズルの開口高さ:0.4[mm]
・加速ノズルの開口高さ:0.3[mm]
(3)加工条件
・供給ガスの種別/圧力:窒素ガス/0.4[MPa]
・加速ガスの種別/圧力:窒素ガス/0.35[MPa]
・ノズル220の先端と電極基材Wとの距離 :1[mm]
・ノズル220の軸線CLと電極基材表面とがなす角度:90度(垂直)
・ノズル220に対する電極基材Wの移動速度:1[mm/sec]
G 固体微粒子
W 電極基材(集電体)
1,2,3 噴射加工装置
20,120,220 ノズル
22,122,222 供給ノズル
125,225 加速ノズル
126,226 ガス噴流路
30 微粒子供給ユニット(固体微粒子供給手段)
40 ガス供給ユニット(気体供給手段)
70 制御ユニット
Claims (11)
- リチウム化合物を形成しうる第1材料と導電性を有する第2材料とからメカニカルアロイングにより生成された固体微粒子を用い、
前記固体微粒子を気体の噴流に乗せてノズルから噴射し、
前記ノズルに対向して配置した電極基材に衝突させて付着させ、
常温かつ常圧下において前記電極基材上に前記第1材料を活物質とする電極材料の膜を形成することを特徴とする電極材料の成膜方法。 - 前記第1材料と前記第2材料とが、前記固体微粒子中に均一に分散していることを特徴とする請求項1に記載の電極材料の成膜方法。
- 前記第1材料を前記第2材料によって前記電極基材上に固着させることを特徴とする請求項1または2に記載の電極材料の成膜方法。
- 前記第1材料が、第14族元素の単体、第14族元素と原子番号21〜30の金属との合金、原子番号21〜30の金属の炭化物、または原子番号21〜30の金属の酸化物であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電極材料の成膜方法。
- 前記第2材料が、第3族〜第13族の金属元素単体、または、第13族〜第14族の金属元素の酸化物であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電極材料の成膜方法。
- 前記第1材料が、炭素、ケイ素、またはスズであり、前記第2材料が、銅またはニッケルであることを特徴とする請求項4または5に記載の電極材料の成膜方法。
- 前記気体が、第18族元素ガス、または窒素ガスであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電極材料の成膜方法。
- 前記固体微粒子が、前記気体における音速未満の速度で前記電極基材に噴射され、常温かつ常圧下において前記電極材料の膜が形成されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の電極材料の成膜方法。
- 固体微粒子を気体の噴流に乗せてノズルから噴射し前記気体における音速未満の速度で電極基材に衝突させて付着させ、常温かつ常圧下で前記電極基材上に電極材料の膜を形成する電極材料成膜用の噴射加工装置であって、
リチウム化合物を形成しうる第1材料と導電性を有する第2材料とからメカニカルアロイングにより生成された固体微粒子を前記ノズルに供給する固体微粒子供給手段と、
固体微粒子噴射用の気体を前記ノズルに供給する気体供給手段とを備え、
前記固体微粒子供給手段により前記ノズルに供給された前記固体微粒子が、前記気体供給手段により前記ノズルに供給されて前記ノズル内部を流れる前記気体の気流により前記気体中に分散されて前記ノズルから噴射されるように構成したことを特徴とする電極材料成膜用の噴射加工装置。 - 前記ノズルに、軸線に沿って延びる中空パイプ状の第1ノズルを有し、前記気体供給手段から前記第1ノズルの基端側に前記気体を供給して先端側から噴射させたときに前記固体微粒子供給手段から供給された前記固体微粒子が前記気流中に分散され、前記気流により加速されて前記第1ノズルの先端から噴出するように構成されることを特徴とする請求項9に記載の成膜用の噴射加工装置。
- 前記ノズルに、軸線に沿って延びる前記第1ノズルと、前記第1ノズルよりも開口寸法が小さい中空パイプ状をなし先端部が前記第1ノズルの基端側に同一軸上に挿入された第2ノズルとを有し、
前記第1ノズルの基端部と前記第2ノズルの先端部との重複部に流路幅が狭いガス噴流路が形成されて、前記気体供給手段から前記第1ノズルの基端側に供給された前記気体が前記ガス噴流路から前記第1ノズルの内部に供給されて前記第1ノズルの先端から噴出され、
前記ガス噴流路から前記第1ノズルの内部に供給される前記気体の噴流を利用して、前記固体微粒子供給手段から前記第2ノズルに供給される前記固体微粒子が前記気流中に分散され加速されるように構成したことを特徴とする請求項10に記載の成膜用の噴射加工装置。
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