活性物质的制造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113764648A(43)申请公布日2021.12.07(21)申请号202110600737.7H01M4/62(2006.01)(22)申请日2021.05.31H01M10/0525(2010.01)C01B33/02(2006.01)(30)优先权数据2020-0976502020.06.04JP2021-0891712021.05.27JP(71)申请人丰田自动车株式会社地址日本爱知县(72)发明人早稻田哲也吉田淳川浦宏之近藤康仁铃木凉中野广幸荻原信宏(74)专利代理机构北京市中咨律师事务所11247代理人刘航王潇悦(51)Int.Cl.H01M4/38(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称活性物质的制造方法(57)摘要本公开的主要目的是提供生产性高的活性物质的制造方法。本公开通过提供包含以下工序的活性物质的制造方法解决了上述课题：准备含有金属元素M的离子即金属离子和还原状态的芳香烃化合物的掺杂溶液的准备工序；在含有Si元素的Si原料中掺杂所述掺杂溶液中所含的金属元素M来制备前体合金的前体合金制作工序；以及使用提取剂从所述前体合金中提取所述金属元素M来形成孔隙的孔隙形成工序。CN113764648ACN113764648A权利要求书1/1页1.一种活性物质的制造方法，包含以下工序：准备含有金属元素M的离子即金属离子和还原状态的芳香烃化合物的掺杂溶液的准备工序；在含有Si元素的Si原料中掺杂所述掺杂溶液中所含的金属元素M来制备前体合金的前体合金制作工序；以及使用提取剂从所述前体合金中提取所述金属元素M来形成孔隙的孔隙形成工序。2.如权利要求1所述的活性物质的制造方法，所述金属元素M是Li、Na、Mg及K中的至少一种。3.如权利要求2所述的活性物质的制造方法，所述金属元素M至少含有Li。4.如权利要求1～3中的任一项所述的活性物质的制造方法，所述芳香烃化合物是萘、联苯、邻三联苯、蒽和对三联苯中的至少一种。5.如权利要求4所述的活性物质的制造方法，所述芳香烃化合物是萘和联苯中的至少一种。6.如权利要求1～5中的任一项所述的活性物质的制造方法，所述掺杂溶液含有四氢呋喃、二甲氧基乙烷、二氧戊环和二烷中的至少一种作为溶剂。7.如权利要求1～6中的任一项所述的活性物质的制造方法，所述提取剂是乙醇、丁醇和己醇中的至少一种。8.如权利要求1～7中的任一项所述的活性物质的制造方法，所述准备工序是通过将溶剂、含有所述金属元素M的金属原料和所述芳香烃化合物混合来准备所述掺杂溶液的工序。2CN113764648A说明书1/6页活性物质的制造方法技术领域[0001]本公开涉及活性物质的制造方法。背景技术[0002]近年来，电池的开发很盛行。例如，在汽车产业界不断对用于电动汽车或混合动力汽车的电池和在电池中使用的活性物质进行开发。[0003]作为用于电池的高容量活性物质，多孔质硅粒子是众所周知的。例如，专利文献1公开了一种制造多孔质硅粒子的方法，该方法含有：制作硅中间合金的工序、将硅中间合金浸渍在熔融元素的熔汤中来使硅微粒与第2相分离的工序、和去除第2相的工序。[0004]现有技术文献[0005]专利文献[0006]专利文献1:日本特开2012‑082125号公报发明内容[0007]发明要解决的课题[0008]Si作为活性物质的理论容量为4199mAh/g，与通常的活性物质即石墨的理论容量(372mAh/g)相比，显示出约10倍的值，因此期待电池的高容量化、高能量密度化。另一方面，由于随着电池的充放电，Si的体积变化较大，所以例如循环特性容易降低。与此相对，由于多孔质硅粒子在内部具有孔隙，所以容易抑制伴随充放电的体积变化。[0009]例如，在专利文献1中，使用熔汤制作多孔质硅粒子，但是为了得到熔汤，通常需要大型加热装置，生产性低。本公开是鉴于前述实际情况而完成的，主要目的是提供生产性高的活性物质的制造方法。[0010]解决课题的手段[0011]为了解决前述问题，在本公开提供了一种活性物质的制造方法，包含以下工序：准备含有金属元素M的离子即金属离子和还原状态的芳香烃化合物的掺杂溶液的准备工序；在含有Si元素的Si原料中掺杂所述掺杂溶液中所含的金属元素M来制备前体合金的前体合金制作工序；以及使用提取剂从所述前体合金中提取所述金属元素M来形成孔隙的孔隙形成工序。[0012]根据本发明，通过使用规定的掺杂溶液制作前体合金(SiM系合金)，并从该前体合金中提取掺杂的金属，能够生产性好地制造活性物质(多孔质Si系活性物质)。[0013]在前述公开中，所述金属元素M可以是Li、Na、Mg和K中的至少一种。[0014]在前述公开中，所述金属元素M可以至少含