[發(fā)明專利]碳被覆硅材料的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580045448.8
• 申請日: 2015-07-17
• 公開（公告）號: CN106794994B
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 近藤剛司;杉山佑介;合田信弘;高橋睦;毛利敬史;新美知宏;阿部友邦;曾根宏隆;齊藤淳志;佐伯昭裕
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: C01B33/021
• 分類號: C01B33/021;H01M4/36;H01M4/38;H01M10/052
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

本發(fā)明提供比以往的硅材料更理想的硅材料及其制造方法。一種碳被覆硅材料的制造方法，其特征在于，包括如下工序：層狀硅化合物制造工序，使CaSi₂與酸反應(yīng)而制成層狀硅化合物；硅材料制造工序，將上述層狀硅化合物在300℃以上加熱而制成硅材料；被覆工序，用碳被覆上述硅材料；清洗工序，用相對介電常數(shù)5以上的溶劑清洗上述硅材料或經(jīng)過上述被覆工序的硅材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳被覆硅材料的制造方法。

背景技術(shù)

已知硅材料作為半導(dǎo)體、太陽能電池、二次電池等的構(gòu)成元件而使用，因此，與硅材料有關(guān)的研究正在積極地進行。

例如，專利文獻(xiàn)1中記載了一種利用熱CVD將氧化硅用碳被覆而成的硅復(fù)合體，記載了一種具備該硅復(fù)合體作為負(fù)極活性物質(zhì)的鋰離子二次電池。

另外，本發(fā)明人等在專利文獻(xiàn)2中報告了合成使CaSi₂與酸反應(yīng)而除去了Ca的層狀硅化合物，制造在300℃以上加熱該層狀硅化合物而脫去了氫的硅材料，以及具備該硅材料作為活性物質(zhì)的鋰離子二次電池。

此外，本發(fā)明人等在專利文獻(xiàn)3中報告了合成使CaSi₂與酸反應(yīng)而除去了Ca的層狀硅化合物，制造在300℃以上加熱該層狀硅化合物而脫去了氫的硅材料，進而制造用碳被覆該硅材料的碳-硅復(fù)合體，以及具備該復(fù)合體作為活性物質(zhì)的鋰離子二次電池。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3952180號公報

專利文獻(xiàn)2：國際公開第2014/080608號

專利文獻(xiàn)3：日本特愿2014-037833號

發(fā)明內(nèi)容

如上所述，各種硅材料已被充分研究。而且，從產(chǎn)業(yè)界考慮，要求更理想的硅材料及其制造方法。

本發(fā)明是鑒于上述情況而進行的，目的在于提供比以往的硅材料更理想的硅材料及其制造方法。

本發(fā)明人在深入研究過程中，嘗試了用極性溶劑對專利文獻(xiàn)3報告中的碳被覆硅材料進行清洗，結(jié)果意外地發(fā)現(xiàn)使用了清洗后的碳被覆硅材料的鋰離子二次電池明顯理想地保持容量。然后，本發(fā)明人基于上述發(fā)現(xiàn)完成了本發(fā)明。

即，本發(fā)明的碳被覆硅材料的制造方法的特征在于，包括如下工序：

層狀硅化合物制造工序，使CaSi₂與酸反應(yīng)而制成層狀硅化合物；

硅材料制造工序，在300℃以上加熱上述層狀硅化合物而制成硅材料；

被覆工序，用碳被覆上述硅材料；和

清洗工序，將上述硅材料或經(jīng)過上述被覆工序的硅材料用相對介電常數(shù)5以上的溶劑清洗。

本發(fā)明能夠提供一種適合作為鋰離子二次電池的活性物質(zhì)的碳被覆硅材料。

具體實施方式

以下，對用于實施本發(fā)明的最佳的方式進行說明。應(yīng)予說明，只要沒有特別說明，本說明書中記載的數(shù)值范圍“x～y”是在該范圍包含下限x和上限y。而且，通過還包含這些上限值和下限值、以及在實施例中列舉的數(shù)值并將它們?nèi)我饨M合可以構(gòu)成數(shù)值范圍。此外可以將從數(shù)值范圍內(nèi)任意選擇的數(shù)值作為上限、下限的數(shù)值。

本發(fā)明的碳被覆硅材料的制造方法的特征在于，包括如下工序：

層狀硅化合物制造工序，使CaSi₂與酸反應(yīng)而制成層狀硅化合物；

硅材料制造工序，在300℃以上加熱上述層狀硅化合物而制成硅材料；

被覆工序，用碳被覆上述硅材料；和