マンガンニッケルコバルト系リチウム酸化物
どちらにしても
微細なポーラス構造が望ましそうだ。
https://www.j-platpat.inpit.go.jp/web/all/top/BTmTopPage
https://www.sigmaaldrich.com/japan/materialscience/alternative/lithium-ion-batteries/silicon-anode-materials-for-lithium-ion-batteries.html
http://www.gs-yuasa.com/jp/newsrelease/article.php?ucode=gs180218324328_516
特にシリコンのポーラスとアモルファス構造を両立させるのは、
普通には難しいだろう。
そこで、
ポーラスなシリコンの粉？？を合成しておくのはどうだ？
ポーラスシリコンは電気化学系で制御できる。
それを機械ミル、または、望ましくは合成法によって
ポーラスな状態のナノ粒子にするのだ。
合成法ならニッケルやリチウム微粒子を10ナノ以下で形成してその周りにシリコンを
かぶせるように被覆させて、後からニッケルを除去する。
あまり、いい条件ではないかなあ。
炭素や溶媒になる分子が分子数個ずつ含まれるようなシリコンの細孔を持つように
シリコン微粒子を電気化学的に細孔を作る。
最終的には、基板に集電電極とシリコンが密着しているので、
集電電極が枝となり、シリコンが葉となるような電極条件を二段階で
電気化学的に合成できないものか？？
その時に、集電電極にナノカーボン、電極にシリコン、溶媒が
分子スケールでまじりあうように合成するが、ポイントだ。
溶媒とシリコンが一分子なっている出発分子から合成するのがいいだろう。
ナノチューブは枝状成長させるのも電気化学的手法が応用できそう。
銅とカーボン供給源の間を電圧を高圧に描けることで
デンドライトナノチューブを作りたい。
今回の主眼は、溶媒分子とシリコンを一分子にしたものを出発物質として、
電気化学的にナノチューブ上にシリコンをアモルファスナノポーラス状に形成することで
電池の表面積を究極まで活用することだ。
ここではシリコンだけでなく、
ナノコバルト、ナノニッケル等と分子溶媒を一分子にしたものを出発物質にして
塗布または電気化学的に電極を作る方法も提案したい。
いずれにしても、分子レベルで結合させた出発物質の一方を電極、一方を溶媒として、
溶媒と電極が分子レベルでまざりあうポーラス状の電極を目指すのだ。