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技術情報

ハロイサイトから精製するナノシリコンハロイサイトから精製するナノシリコン

弊社は特許技術により、比表面積の高いナノシリコンを安価に精製可能です。
米国産高純度ハロイサイトの日本国内販売独占権を持ち、安定供給を確保。今後、電池性能向上のため、カーボンコートシリコンを提供予定です。

当社ナノシリコンの特徴

弊社ではハロイサイトを出発原料とした、比表面積が非常に高い微粒シリコン(Si)の開発に取り組んでおります。特許を取得した独自の製法により、比較的容易に、安価なナノシリコンを精製することが出来ます。また、シリコンの純度を左右する、高純度ハロイサイトは米国で大規模に産出し、当社が日本国内での独占販売権を持っています。

将来、電池材料として期待されているシリコンですが、弊社では電池特性を更に向上させるため、カーボンコートしたものを提供して参ります。

天然鉱産物ハロイサイト
天然鉱産物ハロイサイト
精製後のナノシリコン
精製後のナノシリコン
造粒&カーボンコート後のナノシリコン
造粒&カーボンコート後のナノシリコン
ナノシリコン物性
コーティング カーボン
一次粒子径 10~50nm
二次粒子径(造粒後) 1~10μm
Si純度 85~95%(カーボンコート前)

ナノシリコンの電池特性1(ハーフセル)

セル構成
作用極(負極) シリコン:黒鉛=1:9
対極 Li金属
参照極 Li金属
セパレーター ガラス不織布、PE微多孔膜
電解液 1M―LiPF6/3EC7MEC VC3%
充放電試験条件
充電条件(Li挿入) 0.2C 充電電圧10mV-CCCV(0.05Ccut)
放電条件(Li離脱) 0.2C 終止電圧2.0V-CC
サイクル数 10サイクル
試験温度 25℃

活物質組成:黒鉛/Si含有合成材料=90/10
電極組成:黒鉛&ナノシリコン:AB:CMC:SBR=85:10:2:3(wt%)

サイクル特性(ハーフセル)
サイクル特性(ハーフセル)
容量維持率(ハーフセル)
容量維持率(ハーフセル)

*市販シリコンは100nmのカーボンコート品

ナノシリコンの電池特性2(ハーフセル)

セル構成
作用極 評価電極(21mm×15mm)
対極 Li (22mm x 16mm,200um)
セパレータ 汎用PE微多孔股
電解液 1M―LiPF6/3EC7MEC VC1wt%+FEC2wt%
拘束荷重 0.9MPa
充放電試験条件
充電条件(Li挿入) 0.1C 充電電圧10mV-CCCV (0.05Ccut)
放電条件(Li離脱) 0.1C 終止電圧2.0V-CC
サイクル数 10サイクル
試験温度 25℃

活物質組成:黒鉛/Si含有合成材料=0/100
電極組成:ナノシリコン: AB : PI = 60:20 : 20

1サイクル目の充放電カーブ
1サイクル目の充放電カーブ
10サイクルの容量変化と容量維持率
10サイクルの容量変化と容量維持率

✓ 可逆容量として約3000mAh/g(カーボンコートを除くSi基準として3400mAh/g、 Siの理論容量4300mAh/gの約8割)が得られており、LIB用負極材としては良好な特性と考えられます。