2010 Fiscal Year Annual Research Report
イオン液体を用いた中低温還元拡散による自然順応型銅族合金薄膜形成法の開拓と応用
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21360369
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
邑瀬 邦明 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30283633)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
杉村 博之 京都大学, 工学研究科, 教授 (10293656)
一井 崇 京都大学, 工学研究科, 助教 (30447908)
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| Keywords | イオン液体 / 還元拡散 / 合金形成 / リチウムイオン電池 / 負極材料 / 薄膜 / 黄銅 / めっき |
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| Research Abstract |
・ 樹脂表面へのCu-Zn皮膜形成…昨年度に引き続き、電解銅箔張りの耐熱性エポキシ基板から銅薄層を溶解除去して得た粗な表面をもつ基板を便宜的に用い、エポキシ樹脂表面への定電位Cu-Zn合金形成挙動を調べた。本年度は特に、Znが固溶したα-Cu相が生成する、電位+100mV vs.Znでの合金形成挙動を、皮膜の断面観察や深さ方向の組成分析によって解析した。ここでは、(1)最初に形成する無電解銅箔の厚さによって合金形成挙動が異なり、厚い薄膜のほうが拡散が進みにくいこと、(2)無電解銅箔のほうが電解銅箔に比べ拡散が進みにくく、その原因が結晶性の違いによると思われることを明らかにした。なお、真空紫外光照射を用いる樹脂基板表面のナノメートルスケールの粗化に関しては未だ条件検討中である。
・ リチウム電池負極としてのCu_6Sn_5相の評価…Cu-Sn合金(Cu_6Sn_5相とCu_3Sn相)はリチウム電池の新しい負極材料として注目されている。昨年度の研究では、2つの金属間化合物相のうちCu_6Sn_5相のみが充放電活性(リチウムの挿入脱離に対して活性)であることを実験的に明らかにした。本年度はこれをうけ、還元拡散法でエポキシ樹脂表面へ形成したCu_6Sn_5単相を用い、種々の電位(+0.05～+0.40V vs.Li)で定電位リチウム化挙動を比較した。その結果、(1)リチウム化はCu_6Sn_5→Li_2CuSn→Li_xSn+Cuの2段階で進行することを再確認するともに、(2)電位+0.20～+0.30Vにおける安定相がLi_2CuSnであること、(3)電位+0.10Vよりも卑な領域でLi_xSnとCuへの分相が進むことを明らかにした。
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