次世代蓄電池用負極創製のための活物質合成·電極作製システム

摘要

特にケイ素は黒鉛の約10倍もの理論容量を持つだけでなく，比較的安価で環境や人体への影響を心配する必要もない物質であるため，最も有望な次世代負極材料の一つである。しかしながら，ケイ素を始めとする金属系活物質ではリチウム吸蔵一脱離の際の急激な体積変化により活物質層が崩壊したり集電体基板から剥離したりしてしまう。これが金属系負極の初回サイクルの容量可逆率やその後の充放電サイクル安定性を著しく低下させる原因の一つとなっている。このような金属系活物質の性質を改善するにはこれを合金化することが有効であると思われ，膨大な種類の金属·合金系負極活物質の材料探索が盛んに行われている。ただし，これらの活物質は大気中で安定なものとは限らず，酸素や水分の影響を受けやすいものも多い。したがって，材料探索の幅を広げるという意味において，活物質の合成から電極作製·電池試験セルの構築までの一連の作業を不活性雰囲気下で実施することはきわめて重要である。筆者らはこのような作業が可能なパージ式グローブボックスを独自に設計·導入し，これを用いた活物質合成·電極作製システムを構築した。