[发明专利]金属粒子组合物的制造方法及金属粒子组合物

说明书

发明的技术问题在于提供一种在具有低于硅的硬度的金属材料中可以得到粒度分布窄的金属材料粒子的金属粒子组合物的制造方法。技术问题的解决手段是提供一种金属粒子组合物的制造方法，所述金属粒子组合物包含金属材料的粒子、来自粉碎容器的成分和来自珠的成分，所述方法包括如下工序：使用具备旋转体的介质搅拌型粉碎机，在粉碎容器内，在作为粉碎介质的珠的存在下，搅拌并粉碎包含具有2.5～6.3的莫氏硬度的金属单质的金属材料，所述金属材料与所述珠的质量比为0.02～0.10，所述旋转体的周速度为2.5～8.5m/s。

技术领域

本发明涉及一种可以用作锂离子二次电池的负极材料的金属粒子组合物的制造方法及金属粒子组合物。

背景技术

由于第14族元素的硅、锗及锡相比于碳类材料具有较高的锂离子吸藏能力，因此可以用作锂离子二次电池的负极材料。例如，将锗用于锂离子二次电池的负极活物质时，提供碳类负极活物质的4倍以上的放电容量(专利文献1)。

然而，硅及锗等金属材料随锂离子的吸藏，体积大幅膨胀。因此，在充电时负极活物质层内中发生较大的应力，负极活物质层中发生破裂及剥离而高电阻化，充放电特性劣化。

硅类金属材料的金属粒子用于锂离子二次电池的负极材料时，通过硅合金的微粒化或微粉末化和/或非晶体化，减小硅的结晶，可以使锂的插入脱离反应均匀，由反复插入脱离而导致的体积的膨胀收缩也均匀地发生，结果循环寿命延长(专利文献2)。

另外，对于硅类金属材料的金属粒子，已知通过将硅氧化物作为材料并包含干式粉碎工序和湿式粉碎工序的粉碎方法，得到纳米尺寸的金属粒子的方法(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-33371号公报

专利文献2：日本特开2010-135336号公报

专利文献3：日本特表2014-534142号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，在具有低于硅的硬度的金属材料中，即使试图通过与硅类金属材料同样的粉碎方法来进行微粒化，金属粒子的粒度分布也较宽，有时存在难以进行微粒化或微粉末化的问题。

本发明是解决上述技术问题的发明，其目的在于提供一种可以在具有低于硅的硬度的金属材料中，得到较窄的粒度分布的金属材料粒子的粉碎方法。另外，本发明的目的在于提供一种金属粒子组合物，其用作锂离子二次电池等的负极材料时，放电容量大，涂敷特性优异，并且高速放电前后的容量维持性能优异。

解决问题的技术方案

即，本发明提供一种金属粒子组合物的制造方法，上述金属粒子组合物包含金属材料的粒子、来自粉碎容器的成分和来自珠的成分，

上述方法包括如下工序：

使用具备旋转体的介质搅拌型粉碎机，在粉碎容器内，在作为粉碎介质的珠的存在下，搅拌并粉碎包含具有2.5～6.3的莫氏硬度的金属单质的金属材料，

上述金属材料与上述珠的质量比为0.02～0.10，

上述旋转体的周速度为2.5～8.5m/s。

其中一个实施方式中，上述介质搅拌型粉碎机是具备粉碎容器和搅拌叶片的介质搅拌式粉碎机。

其中一个实施方式中，上述金属材料是选自锗及锗合金中的至少一种的锗材料。

其中一个实施方式中，在粉碎上述金属材料的工序中，使用分散溶剂。

其中一个实施方式中，上述金属材料与上述分散溶剂的质量比为0.07～0.5。

其中一个实施方式中，上述珠具有0.03mm～2mm的直径。

其中一个实施方式中，上述粉碎容器的材质中含有氧化铝，上述珠的材质中含有氧化锆。