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公開番号2025105421
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2024135288
出願日2024-08-14
発明の名称電極活物質、電極合材、電池、および、これらの製造方法
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 20060101AFI20250703BHJP(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、Siを含有する電極活物質であって、上記電極活物質の表面に、Si-H結合が存在し、BET比表面積(m²/g)に対する、水素量(重量%)の割合が、0.0034より大きい、電極活物質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】
Ｓｉを含有する電極活物質であって、
前記電極活物質の表面に、Ｓｉ－Ｈ結合が存在し、
ＢＥＴ比表面積（ｍ
２
／ｇ）に対する、水素量（重量％）の割合が、０．００３４より大きい、電極活物質。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記割合が、０．００３９以上である、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項３】
前記割合が、０．０５以下である、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項４】
前記ＢＥＴ比表面積が、５０ｍ
２
／ｇ以上である、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項５】
前記水素量が、０．２０重量％以上である、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項６】
前記割合が、０．００６０以上であり、前記水素量が、０．４０重量％以上である、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項７】
前記割合が、０．００３４より大きく、かつ、０．００４６より小さく、前記水素量が、０．３０重量％以下である、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項８】
前記電極活物質は、シリコンクラスレートII型の結晶相を主相として有する、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項９】
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に記載の電極活物質。
【請求項１０】
前記空隙の割合は、４％以上、４０％以下である、請求項９に記載の電極活物質。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電極活物質、電極合材、電池、および、これらの製造方法に関する。
続きを表示（約 940 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］
Ｓｉを含有する電極活物質であって、
上記電極活物質の表面に、Ｓｉ－Ｈ結合が存在し、
ＢＥＴ比表面積（ｍ
２
／ｇ）に対する、水素量（重量％）の割合が、０．００３４より大きい、電極活物質。
【０００７】
［２］
上記割合が、０．００３９以上である、［１］に記載の電極活物質。
【０００８】
［３］
上記割合が、０．０５以下である、［１］または［２］に記載の電極活物質。
【０００９】
［４］
上記ＢＥＴ比表面積が、５０ｍ
２
／ｇ以上である、［１］から［３］までのいずれかに記載の電極活物質。
【００１０】
［５］
上記水素量が、０．２０重量％以上である、［１］から［４］までのいずれかに記載の電極活物質。
（【００１１】以降は省略されています）

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