特許ウォッチ

公開番号2025079612
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-22
出願番号2023192400
出願日2023-11-10
発明の名称電極活物質の製造方法
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 4/38 20060101AFI20250515BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】本開示は、充放電による体積変化が小さい電極活物質を得ることができる、電極活物質の製造方法を提供することを主目的とする。
【解決手段】本開示においては、シリコンクラスレートII型の結晶相を有する電極活物質の製造方法であって、NaおよびSiを含有するNaSi合金と、AlF₃とを、混合装置を用いて混合し、前駆混合物を作製する混合工程と、上記前駆混合物を焼成し、上記電極活物質を得る焼成工程と、を有し、上記前駆混合物を用いてペレットを作製し、上記ペレットの断面のF元素のマッピング画像から、ボロノイ面積を、複数の視野において測定した場合に、上記ボロノイ面積の標準偏差が40以下である、電極活物質の製造方法を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
シリコンクラスレートII型の結晶相を有する電極活物質の製造方法であって、
ＮａおよびＳｉを含有するＮａＳｉ合金と、ＡｌＦ
３
とを、混合装置を用いて混合し、前駆混合物を作製する混合工程と、
前記前駆混合物を焼成し、前記電極活物質を得る焼成工程と、
を有し、
前記前駆混合物を用いてペレットを作製し、前記ペレットの断面のＦ元素のマッピング画像から、ボロノイ面積を、複数の視野において測定した場合に、前記ボロノイ面積の標準偏差が４０以下である、電極活物質の製造方法。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記ボロノイ面積を、３つ以上の視野で測定し、前記ボロノイ面積の標準偏差を求める、請求項１に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項３】
前記混合装置が、ブレードを回転させて試料を混合する装置、または、Ｖ型混合機である、請求項１に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項４】
前記前駆混合物における前記ＡｌＦ
３
の含有量は、前記ＮａＳｉ合金１重量部に対して、０．２重量部以上、０．８重量部以下である、請求項１に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項５】
前記電極活物質は、一次粒子の内部に空隙を有する、請求項１に電極活物質の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極活物質の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電池の開発が盛んに行われている。例えば、自動車産業界では、電気自動車（ＢＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）またはハイブリッド自動車（ＨＥＶ）に用いられる電池の開発が進められている。また、電池に用いられる電極活物質として、Ｓｉ（シリコン）が知られている。例えば特許文献１には、シリコンクラスレートII型の結晶相を有し、かつ、一次粒子の内部に空隙を有する電極活物質が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－０４４６２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
Ｓｉは理論容量が大きく、電池の高エネルギー密度化に有効である。その反面、Ｓｉは、充放電時の体積変化が大きい。充放電時の体積変化が大きいと、例えば、充放電を繰り返した際に電極活物質の機能が低下しやすい等の問題がある。
【０００５】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、充放電による体積変化が小さい電極活物質を得ることができる、電極活物質の製造方法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］
シリコンクラスレートII型の結晶相を有する電極活物質の製造方法であって、
ＮａおよびＳｉを含有するＮａＳｉ合金と、ＡｌＦ
３
とを、混合装置を用いて混合し、前駆混合物を作製する混合工程と、
上記前駆混合物を焼成し、上記電極活物質を得る焼成工程と、
を有し、
上記前駆混合物を用いてペレットを作製し、上記ペレットの断面のＦ元素のマッピング画像から、ボロノイ面積を、複数の視野において測定した場合に、上記ボロノイ面積の標準偏差が４０以下である、電極活物質の製造方法。
【０００７】
［２］
上記ボロノイ面積を、３つ以上の視野で測定し、上記ボロノイ面積の標準偏差を求める、［１］に記載の電極活物質の製造方法。
【０００８】
［３］
上記混合装置が、ブレードを回転させて試料を混合する装置、または、Ｖ型混合機である、［１］または［２］に記載の電極活物質の製造方法。
【０００９】
［４］
上記前駆混合物における上記ＡｌＦ
３
の含有量は、上記ＮａＳｉ合金１重量部に対して、０．２重量部以上、０．８重量部以下である、［１］から［３］までのいずれかに記載の電極活物質の製造方法。
【００１０】
［５］
上記電極活物質は、一次粒子の内部に空隙を有する、［１］から［４］までのいずれかに電極活物質の製造方法。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許