[發(fā)明專利]鍍硅金屬板的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680003249.5
• 申請(qǐng)日: 2016-10-12
• 公開（公告）號(hào): CN107002271B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伊達(dá)博充;藤井隆志;上田干人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新日鐵住金株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C25D9/08
• 分類號(hào): C25D9/08;H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/38;H01M4/64
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 張楠;陳建全

一種鍍硅金屬板的制造方法，其包含：在由氯化鋰、氯化鉀和堿金屬氟化物構(gòu)成的熔融鹽中，溶解含硅的堿金屬鹽和含硅的銨鹽的至少一者而調(diào)制熔融鹽電解浴；在將作為陰極的金屬板浸漬于上述熔融鹽電解浴中的狀態(tài)下，進(jìn)行作為脈沖寬度的通電時(shí)間為0.1秒～3.0秒、占空比為0.5～0.94的條件的恒流脈沖電解或恒電位脈沖電解，從而在上述金屬板上形成硅層。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鍍硅金屬板的制造方法。

背景技術(shù)

有關(guān)鍍覆的技術(shù)自以往就已知。

例如，在專利文獻(xiàn)1中公開了一種鋰離子二次電池用負(fù)極，其是由在至少一面上具有不連續(xù)的粒狀錫鍍層的金屬箔形成的集電板，并且上述粒狀錫鍍層的集電板面方向的平均直徑為0.5μm～20μm，且粒狀錫鍍層下部與構(gòu)成集電板的金屬形成了合金層。專利文獻(xiàn)1中公開的鋰離子二次電池用負(fù)極的特征是，充放電循環(huán)特性優(yōu)良。

可是，錫(Sn)的理論容量為994mAh/g，而硅(Si)的理論容量為4200mAh/g，從能量密度上升的觀點(diǎn)出發(fā)，作為鋰離子二次電池用負(fù)極的負(fù)極活性物質(zhì)，與Sn相比，更優(yōu)選使用Si。

作為在金屬箔的集電體上形成Si膜的以往的方法，可以列舉出通過(guò)化學(xué)蒸鍍法來(lái)形成的方法；通過(guò)將微細(xì)的Si粒子和導(dǎo)電助劑和粘合劑的混合物涂布于集電體上并干燥的來(lái)形成的方法等。可是，這些以往的方法具有制造成本高的問題。

因此，在非專利文獻(xiàn)1中，著眼于能夠?qū)崿F(xiàn)更低成本化的電解沉積法，報(bào)告了在TFSI系離子液體中具有最高的電導(dǎo)率的1-甲基-1-丙基吡咯烷鎓雙(三氟甲磺酰基)酰亞胺(1-Methyl-1-propylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)中添加SiCl₄，得到純度為97at％的Si電沉積物的技術(shù)。

可是，該技術(shù)中，由于在室溫附近Si電沉積物的電阻率較高，所以存在著電沉積物的厚膜化較難，形成速度也不夠充分的問題。

因此，在非專利文獻(xiàn)2和3中，公開了使用溫度比離子液體更高的熔融鹽，通過(guò)恒流電解來(lái)電沉積Si膜的技術(shù)。

在非專利文獻(xiàn)2中報(bào)告了下述技術(shù)：在1018K的熔融LiF-NaF-KF中添加了K₂SiF₆的體系中，通過(guò)改變K₂SiF₆濃度和電流密度來(lái)進(jìn)行恒流電解的Si電沉積，能夠形成Si膜。

另外，在非專利文獻(xiàn)3中報(bào)告了下述技術(shù)：在923K的熔融KF-KCl中添加了K₂SiF₆的體系中，通過(guò)改變K₂SiF₆濃度和電流密度來(lái)進(jìn)行恒流電解的Si電沉積，能夠形成致密且平滑的Si膜。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2013-225437號(hào)公報(bào)

非專利文獻(xiàn)1：電氣化學(xué)秋季大會(huì)講演要旨集，vol.2014,p65(2014)

非專利文獻(xiàn)2：G.M.Rao,D.Elwell,R.S.Feigelson,J.Electrochem.Soc.,127,p1940-1944(1980)

非專利文獻(xiàn)3：第46次熔融鹽化學(xué)討論會(huì)要旨集，39，(2014)

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

可是，上述非專利文獻(xiàn)2中記載的在熔融LiF-NaF-KF中添加了K₂SiF₆的熔融鹽電解浴(鍍?cè)?、和上述非專利文獻(xiàn)3中記載的在熔融KF-KCl中添加了K₂SiF₆的熔融鹽電解浴(鍍?cè)?均是熔融鹽電解浴的溫度較高。因此，上述文獻(xiàn)中記載的制法存在著制造成本較高的問題。