JPH0443556A - 炭素質電極の製造法 - Google Patents
炭素質電極の製造法Info
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- JPH0443556A JPH0443556A JP2151191A JP15119190A JPH0443556A JP H0443556 A JPH0443556 A JP H0443556A JP 2151191 A JP2151191 A JP 2151191A JP 15119190 A JP15119190 A JP 15119190A JP H0443556 A JPH0443556 A JP H0443556A
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- carbonaceous
- ultra
- electrode
- carbonaceous electrode
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Inert Electrodes (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、超薄形電池に用いる炭素質電極の製造法に関
するものである。
するものである。
従来技術とその問題点
従来の薄形電池の炭素質電極は、炭素質材料、結着剤を
混合し、シート状の薄膜としていた。
混合し、シート状の薄膜としていた。
この場合、シートの厚さは炭素質材料の充填率に依存し
ており、１０μｍ以下の厚さの薄膜電極を製造すること
は容易ではなかった。
ており、１０μｍ以下の厚さの薄膜電極を製造すること
は容易ではなかった。
発明の目的
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり
、 生産性に優れた、均一な厚みのａｉ膜の炭素質電極を提
供することを目的とするものである。
、 生産性に優れた、均一な厚みのａｉ膜の炭素質電極を提
供することを目的とするものである。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するべく、
炭素質材料の超微粒子を気流に乗せて基板に吹き付け、
＊Ｈを形成することを特徴とする炭素質電極の製造法で
ある。
＊Ｈを形成することを特徴とする炭素質電極の製造法で
ある。
更に形成された炭素質の結晶が、面間隔３．３以上の擬
グラファイト構造である前記の炭素質電極の製造法であ
る。
グラファイト構造である前記の炭素質電極の製造法であ
る。
更に形成された炭素質の結晶が、面間隔３．４乃至３．
５の擬グラファイト構造である前記の炭素質電極の製造
法である。
５の擬グラファイト構造である前記の炭素質電極の製造
法である。
更に形成された炭素質の結晶が、面間隔３．４２乃至３
．４７の擬グラファイト構造である前記の炭素質電極の
製造法である。
．４７の擬グラファイト構造である前記の炭素質電極の
製造法である。
尚ここでいう炭素質材料とは、例えばリチウム二次電池
用負極材料として用いられるリチウム吸蔵能力のあるカ
ーボン、グラファイト、アセチレンブラック等である。
用負極材料として用いられるリチウム吸蔵能力のあるカ
ーボン、グラファイト、アセチレンブラック等である。
炭素質材料を乗せた気流を発生させる方法については、
予め用意されたカーボン、グラファイト、アセチレンブ
ラック等の粉末を気流に混入させて送出するエアロゾル
法と称する方法、２つの炭素質電極間にアーク放電を起
こさせ、その際に生ずる炭素質粉末を気流に混入させて
送出するアーク放電法等がある。
予め用意されたカーボン、グラファイト、アセチレンブ
ラック等の粉末を気流に混入させて送出するエアロゾル
法と称する方法、２つの炭素質電極間にアーク放電を起
こさせ、その際に生ずる炭素質粉末を気流に混入させて
送出するアーク放電法等がある。
又、炭素質材料を得るための原料となる有機物を供給し
、加熱等の操作を加えて電極としての有効な構造の炭素
質材料の粉末を作り、それを順次気流に混入させて送出
する方法であってもよい。
、加熱等の操作を加えて電極としての有効な構造の炭素
質材料の粉末を作り、それを順次気流に混入させて送出
する方法であってもよい。
実施例
以下、本発明の詳細について実施例により説明する。
第１図はエアロゾル法を示す概略図、第２図はアーク放
電法を示す概略図、第３図はその他の方法を示す概略図
、第４図はガスデポジションによる析出を示す概略図で
ある。
電法を示す概略図、第３図はその他の方法を示す概略図
、第４図はガスデポジションによる析出を示す概略図で
ある。
ここで、１は微粒子粉末、２はアーク電極、３は有機材
料、４はヒーター、５はノズル、６は堆積体である。第
２図に示した２つのアーク電極には高純度炭素を用い、
キャリアガスにはメタンガスを用いた。超微粒子形成室
中の電極間にアーク放電を起こさせ、発生した超微粉末
を０．８ｘ １０ｍのノズルを用いてデポジション室の
ステンレス箔上にキャリヤガスに乗せて吹き付けた。こ
れによって、１０ｍｍ巾で長さ１０鵬、厚さ１０ｙｍの
炭素質の強固な堆積体を得た。ここで得られた堆積体は
、従来のシート化法では得ることができないものであり
、結合剤を必要としない。
料、４はヒーター、５はノズル、６は堆積体である。第
２図に示した２つのアーク電極には高純度炭素を用い、
キャリアガスにはメタンガスを用いた。超微粒子形成室
中の電極間にアーク放電を起こさせ、発生した超微粉末
を０．８ｘ １０ｍのノズルを用いてデポジション室の
ステンレス箔上にキャリヤガスに乗せて吹き付けた。こ
れによって、１０ｍｍ巾で長さ１０鵬、厚さ１０ｙｍの
炭素質の強固な堆積体を得た。ここで得られた堆積体は
、従来のシート化法では得ることができないものであり
、結合剤を必要としない。
これによって、生産性に優れた、均一な超薄形の炭素質
電極が得られた。この電極のｘ１１回折パターンより求
められた面間隔は３．４５であった。
電極が得られた。この電極のｘ１１回折パターンより求
められた面間隔は３．４５であった。
炭素質電極のポロシティ−は充填密度が高いほど堆積エ
ネルギー効率のよい電極となる。しかし、電極として作
用させるためには電極材料が適度に電解質に接して電解
質中のイオンの吸放出が効率よくできねばならない。
ネルギー効率のよい電極となる。しかし、電極として作
用させるためには電極材料が適度に電解質に接して電解
質中のイオンの吸放出が効率よくできねばならない。
従って、適切なポロシティ−の電極とする必要があるが
、本発明の製造法でによれば、基板に吹き付ける流速を
連続的に調整することによって、任意のポロシティ−の
電極得られる。
、本発明の製造法でによれば、基板に吹き付ける流速を
連続的に調整することによって、任意のポロシティ−の
電極得られる。
形成された炭素質の結晶が、面間隔３．３以上の擬グラ
ファイト構造である理由は以下の通りである。
ファイト構造である理由は以下の通りである。
完全グラファイト構造とは、炭素の完全な六員環の二次
元的な繰り返し構造を持ったものが上下方向に積重なっ
た構造であり、化学組成式はＣで表される。上下方向の
積重なりの間陽を面間隔といい、完全グラファイトでは
面間隔が３．３５４であり、この値より小さいものは存
在しない。
元的な繰り返し構造を持ったものが上下方向に積重なっ
た構造であり、化学組成式はＣで表される。上下方向の
積重なりの間陽を面間隔といい、完全グラファイトでは
面間隔が３．３５４であり、この値より小さいものは存
在しない。
これに対して、炭素原子に−Ｈ基あるいは他の種々の基
がついていると面間隔が完全グラファイトのそれより大
きくなる。
がついていると面間隔が完全グラファイトのそれより大
きくなる。
例えば、リチウムイオンを媒体とする電池用材料として
の応用を考える時、リチウム吸放出能力を持ったグラフ
ァイト状構造物としては完全グラファイトは好ましくな
く、それより広い３．４〜３゜５のものが用いられる。
の応用を考える時、リチウム吸放出能力を持ったグラフ
ァイト状構造物としては完全グラファイトは好ましくな
く、それより広い３．４〜３゜５のものが用いられる。
しかし、面間隔が大きすぎると、ドープされたリチウム
の保持能力が低下しさらに大きくなるとグラファイト状
物質はその構造を保てなくなる。このうち、電池として
求められる面間隔は３．４２〜３．４７のものが電気化
学的特性が最も良好である。
の保持能力が低下しさらに大きくなるとグラファイト状
物質はその構造を保てなくなる。このうち、電池として
求められる面間隔は３．４２〜３．４７のものが電気化
学的特性が最も良好である。
結晶子の大きさ（Ｌｃ）は、（面間隔の大きさ）×（グ
ラファイト環構造の積重なり回数）で表わされる。積重
なり回数は最低でも３回以上でないと結晶として成立せ
ず、電池用材料として適さないものとなる。従って１０
人より小さいものはない。
ラファイト環構造の積重なり回数）で表わされる。積重
なり回数は最低でも３回以上でないと結晶として成立せ
ず、電池用材料として適さないものとなる。従って１０
人より小さいものはない。
又、結晶子の大きさは大きい程結晶性が高く、電気化学
的には可逆性が高い。
的には可逆性が高い。
しかしＬｃが１０００人を越えると材料は脆く壊れやす
くなり、充放電サイクルの繰返しにより電極材料の脱落
等を起こし適さない。
くなり、充放電サイクルの繰返しにより電極材料の脱落
等を起こし適さない。
発明の効果
上記した如く、本発明は生産性に優れた、均一な厚みの
超薄膜の炭素質電極を提供することができるので、その
工業的価値は極めて大である。
超薄膜の炭素質電極を提供することができるので、その
工業的価値は極めて大である。
第１図はエアロゾル法を示す概略図、第２図はアーク放
電法を示す同図、第３図はその他の方法を示す同図、第
４図はガスデボジシぢンによる析出を示す同図である。
電法を示す同図、第３図はその他の方法を示す同図、第
４図はガスデボジシぢンによる析出を示す同図である。
Claims (5)
- （１）炭素質材料の超微粒子を気流に乗せて基板に吹き
付け、薄膜を形成することを特徴とする炭素質電極の製
造法。 - （２）形成された炭素質の結晶が、面間隔３．３以上の
擬グラファイト構造である請求項１記載の炭素質電極の
製造法。 - （３）形成された炭素質の結晶が、面間隔３．４乃至３
．５の擬グラファイト構造である請求項１記載の炭素質
電極の製造法。 - （４）形成された炭素質の結晶が、面間隔３．４２乃至
３．４７の擬グラファイト構造である請求項１記載の炭
素質電極の製造法。 - （５）形成された炭素質の結晶の大きさ（Ｌｃ）が、１
０乃至１０００Åである請求項１記載の炭素質電極の製
造法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2151191A JPH0443556A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 炭素質電極の製造法 |
| EP91301073A EP0442681B1 (en) | 1990-02-13 | 1991-02-11 | Manufacturing method for electrode and manufacturing method for electrode-electrolyte composite |
| EP96111757A EP0741426B1 (en) | 1990-02-13 | 1991-02-11 | Manufacturing method for electrode |
| US07/653,328 US5290592A (en) | 1990-02-13 | 1991-02-11 | Manufacturing method for electrode |
| DE69127109T DE69127109T2 (de) | 1990-02-13 | 1991-02-11 | Herstellungsverfahren für eine Elektrode und Herstellungsverfahren für eine Verbund-Elektrode-Elektrolyte |
| CA002036098A CA2036098A1 (en) | 1990-02-13 | 1991-02-11 | Manufacturing method for electrode and manufacturing method for electrode electrolyte composite |
| DE69132176T DE69132176T2 (de) | 1990-02-13 | 1991-02-11 | Verfahren zur Herstellung von Elektroden |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2151191A JPH0443556A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 炭素質電極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443556A true JPH0443556A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15513261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2151191A Pending JPH0443556A (ja) | 1990-02-13 | 1990-06-08 | 炭素質電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0443556A (ja) |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP2151191A patent/JPH0443556A/ja active Pending
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