碳纳米壁生长用金属基板和带有碳纳米壁的金属基板以及它们的制造方法

本发明涉及蓄电装置中使用的碳纳米壁生长用金属基板和带有碳纳米壁的金属基板以及它们的制造方法。

背景技术：

1、作为可充放电的蓄电装置，例如可以举出二次电池、双电层电容器等。另外，作为利用锂离子的蓄电装置，例如可以举出锂离子二次电池、锂离子一次电池、锂离子电容器。

2、例如，专利文献1中公开了一种具有正极、负极、隔离件和非水电解液的锂离子二次电池。公开了使用钴酸锂或镍酸锂作为正极活性物质，使用碳作为负极活性物质的技术(专利文献1的权利要求的范围和实施例)。作为碳材料，大多使用石墨(graphite)。石墨可以每6个六元环的碳原子嵌入或脱嵌嵌入或脱嵌1个锂离子。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本专利第2668678号公报

技术实现思路

1、本发明人等针对将碳纳米壁用于锂离子二次电池的负极的技术正在研究开发中。但是，为了在作为负极集电体的铜箔或者作为正极集电体的铝箔中将碳纳米壁成膜，需要在500℃～600℃的程度下的高温条件下成膜。在该情况下，在成膜前加热铜箔或铝箔时或者在成膜后冷却铜箔或铝箔时，在铜箔或铝箔与碳纳米壁之间产生由热膨胀系数差引起的应力。根据情况，在负极集电体或正极集电体上会产生褶皱。

2、本说明书的技术要解决的课题是提供一种能够在0℃以上且小于500℃左右的低温条件下将碳纳米壁成膜的碳纳米壁生长用金属基板和带有碳纳米壁的金属基板以及它们的制造方法。

3、第一方式中的碳纳米壁生长用金属基板是具备具有第一面的金属基板。金属基板在第一面上具有多个突起部。将突起部投影到第一面得到的投影区域的面积为10nm2～10000nm2。突起部的密度为1个/μm2～1000个/μm2。

4、该碳纳米壁生长用金属基板在第一面上具有突起部。突起部是用于生成碳纳米壁的起点。这样，突起部具有例如催化剂那样的作用。因此，能够在0℃以上且小于500℃左右的低的温度下在集电体上将碳纳米壁成膜。

5、在本说明书中，提供一种能够在0℃以上且小于500℃的程度的低温条件下将碳纳米壁成膜的碳纳米壁生长用金属基板和带有碳纳米壁的金属基板以及它们的制造方法。

技术特征：

1.一种碳纳米壁生长用金属基板，

2.根据权利要求1所述的碳纳米壁生长用金属基板，其中，

3.根据权利要求1或2所述的碳纳米壁生长用金属基板，其中，所述金属基板为铜和铝中的至少一种。

4.一种带有碳纳米壁的金属基板，具备：具有第一面的金属基板和在所述金属基板的所述第一面上形成的碳纳米壁，

5.根据权利要求4所述的带有碳纳米壁的金属基板，其中，

6.根据权利要求4或5所述的带有碳纳米壁的金属基板，其中，所述金属基板为铜板或铜箔。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的带有碳纳米壁的金属基板，其中，

8.一种碳纳米壁生长用金属基板的制造方法，包括：

9.根据权利要求8所述的碳纳米壁生长用金属基板的制造方法，其中，

10.根据权利要求8或9所述的碳纳米壁生长用金属基板的制造方法，其中，所述金属基板为铜板或铜箔。

11.一种带有碳纳米壁的金属基板的制造方法，包括：

12.一种带有碳纳米壁的金属基板的制造方法，包括：

13.根据权利要求12所述的带有碳纳米壁的金属基板的制造方法，其中，

14.根据权利要求11～13中任一项所述的带有碳纳米壁的金属基板的制造方法，其中，所述金属基板为铜板或铜箔。

15.根据权利要求11～14中任一项所述的带有碳纳米壁的金属基板的制造方法，其中，

技术总结
本发明提供一种能够在0℃以上且小于500℃左右的低温条件下将碳纳米壁成膜的碳纳米壁生长用金属基板和带有碳纳米壁的金属基板以及它们的制造方法。负极集电体N1为碳纳米壁生长用金属基板。负极集电体N1具有第一面N1a。负极集电体N1在第一面N1a上具有多个突起部PR1。将突起部PR1投影到第一面N1a得到的投影区域的面积为10nm<supgt;2</supgt;～10000nm<supgt;2</supgt;。突起部PR1的密度为1个/μm<supgt;2</supgt;～1000个/μm<supgt;2</supgt;。

技术研发人员：堀胜,小田修,万·农·吴,丹尼斯·克里斯蒂·彼得拉杰
受保护的技术使用者：国立大学法人东海国立大学机构
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1