(57)【要約】【課題】結晶析出反応により得られる結晶粒子のモフォロジーを予測するモフォロジー予測方法を提供する。【解決手段】  結晶粒子のモフォロジーを予測するモフォロジー予測方法であって、  結晶面の表面エネルギーを算出する表面エネルギー算出工程と、  結晶粒子の表面エネルギーの合計が最小になるモフォロジーを求めるモフォロジー決定工程と、を有するモフォロジー予測方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶粒子のモフォロジーを予測するモフォロジー予測方法であって、
結晶面の表面エネルギーを算出する表面エネルギー算出工程と、
結晶粒子の表面エネルギーの合計が最小になるモフォロジーを求めるモフォロジー決定工程と、を有するモフォロジー予測方法。
【請求項２】
面間隔Ｄの大きい結晶面から順に露出面の候補を選択する露出面選択工程をさらに有し、
前記表面エネルギー算出工程では、露出面選択工程で選択した結晶面について表面エネルギーを算出する請求項１に記載のモフォロジー予測方法。
【請求項３】
電位−ｐＨ図に基づき、酸素及び水素の化学ポテンシャルを算出する化学ポテンシャル決定工程をさらに有し、
前記表面エネルギー算出工程では、化学ポテンシャル決定工程で算出した化学ポテンシャルを加味して結晶面の表面エネルギーを算出する請求項１または２に記載のモフォロジー予測方法。
【請求項４】
前記表面エネルギー算出工程では、第一原理計算により結晶面の表面エネルギーを算出する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のモフォロジー予測方法。
【請求項５】
結晶析出反応により結晶を生成する結晶析出工程を有しており、
前記結晶析出工程では、請求項３に記載のモフォロジー予測方法に基き、目的のモフォロジーを有する結晶粒子となるように電位、ｐＨを制御する結晶粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モフォロジー予測方法、結晶の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種単体や化合物は、様々な用途に用いられており、例えば、導電ペーストとして用いられるＣｕ粉、積層セラミックスコンデンサーに用いられるＮｉ粉、リチウムイオン電池正極材料に用いられるＬｉＮｉＯ２粉、その前駆体として用いられるＮｉ（ＯＨ）２粉などが挙げられる。
【０００３】
各種単体や化合物を得る方法はＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法をはじめとして様々な方法があるが、工業的に安価、大量に製造する方法としては、水溶液中での酸化還元反応を利用した結晶析出反応が望ましい。
【０００４】
また、各種単体や化合物の粒子は用途により特定のモフォロジー（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）とすることが要求されることがある。例えば電池正極材料として用いられるＬｉＮｉＯ２には反応性を高めるためにＬｉの表面への拡散パスが多く、表面積が大きいモフォロジーを有することが求められている。
【０００５】
モフォロジーの制御方法としては、例えば、特許文献１、２にはマイクロ波プラズマＣＶＤ法によってダイヤモンド単結晶を成長させる際に、ダイヤモンドの成長面の形状（モフォロジー）を制御できる方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９１３６２号公報
【特許文献２】特開２００７−３３１９５５号公報
【特許文献３】特開２０１６−５０９９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、水溶液中で生成される結晶粒子のモフォロジーを制御する方法はほとんど知られていない。例えば、特許文献３に複数の伸長されたＴｉＯ２結晶子の複数の凝集体である複数のルチル型ＴｉＯ２ナノ粒子を調製する方法が開示されている程度である。
【０００８】
特許文献３に開示された方法によれば、特定の複数の条件下で、モフォロジー制御剤が存在する水溶液中にて、溶解性ＴｉＯ２前駆体化合物またはそのような複数の化合物の混合物を熱的に加水分解することで所定の形状のルチル型ＴｉＯ２ナノ粒子が調製される。
【０００９】
しかしながら、特許文献３には特定の化合物の場合について開示されているのみであり、他の化合物等には適用することはできなかった。
【００１０】
このように、各種単体や化合物について、得られる結晶粒子のモフォロジーを制御する方法は未だ確立されておらず、さらには得られる結晶粒子のモフォロジーを予測する方法についても確立されていない。
【００１１】
上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の一側面では、結晶析出反応により得られる結晶粒子のモフォロジーを予測するモフォロジー予測方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため本発明の一態様によれば、
結晶粒子のモフォロジーを予測するモフォロジー予測方法であって、
結晶面の表面エネルギーを算出する表面エネルギー算出工程と、
結晶粒子の表面エネルギーの合計が最小になるモフォロジーを求めるモフォロジー決定工程と、を有するモフォロジー予測方法を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一態様によれば、結晶析出反応により得られる結晶粒子のモフォロジーを予測するモフォロジー予測方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ニッケルの電位−ｐＨ図。
【図２】本発明の実施形態における最表面部分の終端構造が異なる表面モデルの説明図。
【図３】本発明の実施形態における最表面部分の終端構造が異なる表面モデルごとの表面エネルギーの算出結果の説明図。
【図４】本発明に係る実施例において得られる水酸化ニッケルの結晶粒子のモフォロジーの説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
［モフォロジー予測方法］
本実施形態ではまず、モフォロジー予測方法の一構成例について説明する。
【００１６】
本実施形態のモフォロジー予測方法は、結晶粒子のモフォロジーを予測する方法であって、以下の工程を有することができる。
【００１７】
結晶面の表面エネルギーを算出する表面エネルギー算出工程。
【００１８】
結晶粒子の表面エネルギーの合計が最小になるモフォロジーを求めるモフォロジー決定工程。
【００１９】
本発明の発明者らは、結晶析出反応により得られる結晶粒子のモフォロジー、すなわち結晶粒子の形状の予測方法について鋭意検討を行った。その結果、結晶粒子表面の表面エネルギーを最小化するように露出する結晶面、形状を選択することで、結晶析出反応により得られる結晶粒子について安定なモフォロジーを正確に予測できることを見出し、本発明を完成させた。
【００２０】
以下、各工程について具体的に説明する。
【００２１】
表面エネルギー算出工程では、結晶面の表面エネルギーを算出することができる。
【００２２】
表面エネルギーは、第一原理計算を用いて算出することができ、例えば以下の（１）式により算出することができる。
【００２３】
（表面エネルギー）＝（（表面モデルのエネルギー）−（バルク構造のエネルギー））／（表面積）・・・（１）
なお、上記（１）式中で、表面モデルのエネルギーとは、計算を行う結晶面についての表面モデルのエネルギーを意味している。水酸化ニッケルの表面モデルを例に説明すると、例えばｎＮｉ個のニッケル原子、ｎＯ個の酸素原子、ｎＨ個の水素原子からなり、計算を行う結晶面が露出した表面モデルを作成し、該表面モデルを用いて、計算を行う結晶面についての表面モデルのエネルギーを算出できる。表面積は、計算を行う結晶面が露出した表面モデルの表面積を意味する。また、バルク構造のエネルギーは完全結晶のエネルギーを意味する。
【００２４】
表面エネルギー算出工程において、結晶面の表面エネルギー、及びバルク構造のエネルギーを算出する方法は特に限定されず、例えば半経験的計算、もしくは第一原理計算により算出することができる。ただし、計算精度の観点から、表面エネルギー算出工程では、第一原理計算により結晶面の表面エネルギー、及びバルク構造のエネルギーを算出することが好ましい。なお、第一原理計算は量子化学計算と呼ぶ場合もある。
【００２５】
モフォロジー決定工程では、結晶粒子の、結晶面の表面エネルギーの合計が最小になるモフォロジーを求めることができる。
【００２６】
モフォロジー決定工程では、表面エネルギー算出工程で表面エネルギーを算出した結晶面を組み合わせて、結晶粒子の形態を形成でき、かつ結晶粒子の表面エネルギーの合計が最小になるように、露出する結晶面や、結晶粒子の形態、すなわちモフォロジーを選択することができる。
【００２７】
本実施形態のモフォロジーの予測方法は、上述の表面エネルギー算出工程、及びモフォロジー決定工程に限定されるものではなく、さらに任意の工程を有することもできる。
【００２８】
上述の表面エネルギー算出工程においては、計算に供する物質、すなわち単体や化合物について結晶構造から予測される全ての結晶面について上述の計算を行うこともできる。ただし、計算量を抑制し、計算コストを低減する観点から、露出する可能性の高い面について計算を行うことが好ましい。
【００２９】
具体的には例えば、本実施形態のモフォロジー予測方法は、面間隔Ｄの大きい結晶面から順に露出面の候補を選択する露出面選択工程をさらに有することができる。
【００３０】
そして、表面エネルギー算出工程では、露出面選択工程で選択した結晶面について表面エネルギーを算出することができる。
【００３１】
これは、面間隔Ｄの小さい面は表面エネルギーが大きくなる傾向がある。そこで、表面エネルギー算出工程では、上述のように全体の表面エネルギーを小さくするために有望な面間隔Ｄの大きい面についてのみ表面エネルギーを計算することで、計算量を抑制しつつ、必要なデータを算出でき、好ましい。
【００３２】
また、結晶面の表面の終端構造は近似的には化学量論比を維持した表面が安定であり、化学量論比を維持した表面を対象として計算を行うことができる。ただし、より厳密には、化学ポテンシャルを用いてエネルギーを補正して表面エネルギーを算出することが好ましい。これは、化学ポテンシャルを用いてエネルギーを補正して表面エネルギーを算出することで、化学環境の変化に伴う結晶粒子のモフォロジーの変化をより正確に予測できるようになるからである。
【００３３】
このため、本実施形態のモフォロジー予測方法は、電位−ｐＨ図に基づき、酸素及び水素の化学ポテンシャルを算出する化学ポテンシャル決定工程をさらに有することが好ましい。
【００３４】
そして、表面エネルギー算出工程では、化学ポテンシャル決定工程で算出した化学ポテンシャルを加味して結晶面の表面エネルギーを算出することが好ましい。
【００３５】
なお、この場合も既述のように面間隔Ｄの大きい結晶面から順に露出面の候補を選択する露出面選択工程をさらに有することができる。
【００３６】
そして、表面エネルギー算出工程では、露出面選択工程で選択した結晶面について、化学ポテンシャル決定工程で算出した化学ポテンシャルを加味して表面エネルギーを算出することができる。
【００３７】
水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２）について化学ポテンシャルを加味して結晶表面の表面エネルギーを算出する場合を例に以下に各工程を説明する。
【００３８】
化学ポテンシャル決定工程では、上述のように目的とする物質の電位−ｐＨ図に基づき、酸素及び水素の化学ポテンシャルを算出できる。
【００３９】
図１にニッケルの電位−ｐＨ図を示す。図１中の線分Ａが水の電位下限を表しており、線分Ｂは水の電位上限を表している。
【００４０】
線分Ａの水の電位下限より低電位では２Ｈ＋２ｅ−→Ｈ２の反応により水素が発生する。また、線分Ｂの水の電位上限より高電位では２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋２ｅ−の反応により酸素が発生する。このため、線分Ａと、線分Ｂとで挟まれた領域Ｃが水の存在領域となる。
【００４１】
そして、線分Ａと、線分Ｂとで囲まれた領域Ｃでは水分子と共存していることから、酸素、水素の化学ポテンシャルは、以下の（２）式を満たす。
【００４２】
Ｅ（Ｈ２Ｏ）＝μ（Ｏ）＋２μ（Ｈ）  ・・・（２）
上記（２）式中のＥ（Ｈ２Ｏ）は、水分子のエネルギー値を表しており、第一原理計算により求めることができる。
【００４３】
また、線分Ａ上では既述のように水素の平衡状態にあるため、以下の（３）式を満たすことになる。
【００４４】
Ｅ（Ｈ２）＝２μ（Ｈ）  ・・・（３）
上記（３）式中のＥ（Ｈ２）は、水素分子のエネルギー値を表しており、第一原理計算により求めることができる。
【００４５】
上記（２）式、及び（３）式から、線分Ａ上における酸素と水素の化学ポテンシャルを算出することができる。
【００４６】
そして、線分Ｂ上では水の分解電圧が１．２３Ｖであり、既述のように酸素発生の平衡状態にあることから、以下の（４）式を満たすことになる。
【００４７】
μ（Ｏ）＝Ｅ（Ｈ２Ｏ）−Ｅ（Ｈ２）−２×１．２３  ・・・（４）
そして、上記（２）式、及び（４）式から線分Ｂ上における酸素と水素の化学ポテンシャルを算出することができる。
【００４８】
以上のように、線分Ａ、及び線分Ｂ上における酸素と水素の化学ポテンシャルを算出することができる。そして、線分Ａと、線分Ｂとは互いに平行な線分であることから、線分Ａと、線分Ｂとの間における酸素と水素の化学ポテンシャルについても、線分Ａ、線分Ｂにおける化学ポテンシャルから線形補間により算出することができる。このため、例えば結晶析出反応（晶析反応）を実施する際の電位、ｐＨの条件を決めることで、該電位、ｐＨにおける酸素及び水素の化学ポテンシャルを算出できる。
【００４９】
なお、線分Ａ、線分Ｂと平行な線分、例えば図１に点線で示した線分Ｄは、等化学ポテンシャル線を示しており、該線分Ｄ上においては化学ポテンシャルが等しくなり、同じモフォロジーを採ると考えられる。
【００５０】
このように、化学ポテンシャル決定工程では、目的とする物質の電位−ｐＨ図において、例えば水の電位上限、及び水の電位下限の線分を用いて、結晶析出反応を実施する際の電位、ｐＨの条件に対応した、酸素及び水素の化学ポテンシャルを算出できる。
【００５１】
なお、ここでは水の電位上限、及び水の電位下限の線分を用いた例を示したが、係る形態に限定されるものではなく、電位−ｐＨ図において、第一原理計算により算出できるパラメータと、化学ポテンシャルとの関係が明らかな線分であれば同様に用いることができる。
【００５２】
そして、表面エネルギー算出工程では、化学ポテンシャル決定工程で算出した化学ポテンシャルを加味して結晶表面の表面エネルギーを算出することができる。
【００５３】
化学ポテンシャルを加味した結晶表面の表面エネルギーは、既述の（１）式を拡張し、化学ポテンシャルを用いて以下の（５）式により算出できる。
【００５４】
（表面エネルギー）＝（（表面モデルのエネルギー）−Σｉμｉｎｉ）／（表面積）・・・（５）
式（５）中のΣｉμｉｎｉは、計算を行う結晶面についての表面モデルの化学ポテンシャルの合計を意味しており、化学ポテンシャル決定工程で算出した化学ポテンシャルを用いて、表面モデルについての酸素と水素の化学ポテンシャルの合計を算出できる。
【００５５】
例えば水酸化ニッケルの（１００）面の終端構造を考慮した表面モデルについて図２に示す。図２に最表面２０部分の終端構造が異なる表面モデル（１）〜（５）を示す。
【００５６】
図２中、原子２１がニッケルを、原子２２が酸素を、原子２３が水素をそれぞれ示しており、同じハッチングを付した元素は同じ原子を意味している。そして、表面モデル（３）は最表面部分が水酸化ニッケルの化学量論比と等しくなっており、他の表面モデル（１）、（２）、（４）、（５）は、最表面部分が水酸化ニッケルの化学量論比からずれている。
【００５７】
そして、図１における矢印Ｅに沿って電位を変化させた際の各表面モデルの表面エネルギーを既述の（２）式から（５）式を用いて算出した結果を図３に示す。
【００５８】
図３に示した結果から、水酸化ニッケルの（１００）面は溶液の電位が０Ｖから０．７Ｖ程度までの領域３１では図２に示した表面モデル（３）が安定であり、溶液の電位が０．７Ｖから１．２Ｖまでの領域３２では表面モデル（５）が安定になることが確認できた。このため、例えば水酸化ニッケルの（１００）面について、結晶析出反応を実施する際のｐＨが７．０程度、電位が０Ｖから０．７Ｖにある場合には、表面モデル（３）を用いて表面エネルギーを算出できる。また、例えば水酸化ニッケルの（１００）面について、結晶析出反応を実施する際のｐＨが７．０程度、電位が０．７Ｖから１．２Ｖにある場合には、表面モデル（３）を用いて表面エネルギーを算出できる。
【００５９】
上述のようにして、終端構造を考慮した表面モデルを用いて、結晶析出反応を実施する際の電位、ｐＨの条件に対応した各結晶表面の表面エネルギーを算出できる。
【００６０】
そして、算出した表面エネルギーを用いて、既述のモフォロジー決定工程を実施することで、析出する結晶のモフォロジーを決定することができる。
【００６１】
本実施形態のモフォロジーの予測方法は、水溶液中で酸化還元反応等による結晶析出反応により得られる各種物質の結晶粒子のモフォロジーの予測に用いることができ、対象となる物質は特に限定されない。ただし、水溶液での結晶析出反応により得られる物質としては、特に水酸化物が多いことから、水酸化物の結晶粒子のモフォロジーの予測に特に好適に用いることができる。
【００６２】
以上に説明した本実施形態のモフォロジー予測方法によれば、結晶析出反応により得られる粒子のモフォロジーを予測することが可能になる。
［結晶の製造方法］
次に本実施形態の結晶の製造方法の一構成例について説明する。
【００６３】
本実施形態の結晶の製造方法は、結晶析出反応により結晶粒子を生成する結晶析出工程を有することができる。そして、結晶析出工程では、既述のモフォロジー予測方法に基き、目的のモフォロジーを有する結晶粒子となるように電位、ｐＨを制御することができる。
【００６４】
以下に具体的に説明する。
【００６５】
既述のモフォロジー予測方法において、電位−ｐＨ図に基づき、酸素及び水素の化学ポテンシャルを算出する化学ポテンシャル決定工程を実施することができる。そして、算出した化学ポテンシャルを加味して各結晶面の表面エネルギーを算出し、さらに該結晶面の表面エネルギーを用いてモフォロジー決定工程を実施することで、結晶析出反応を行う際の溶液の電位、ｐＨに基いたモフォロジーを予測できる。
【００６６】
そこで、本実施形態の結晶の製造方法では、既述のモフォロジー予測方法に基いて、電位、ｐＨと、得られる結晶粒子のモフォロジーとの関係を予測しておき、結晶析出工程においては、該予測に基づいて所望のモフォロジーの結晶粒子が得られるように、結晶析出に用いる溶液の電位、ｐＨを制御することができる。
【００６７】
結晶析出に用いる溶液の電位、ｐＨを制御する具体的な方法は特に限定されるものではなく、結晶析出に用いる溶液の成分等に応じて任意に選択することができる。
【００６８】
そして、電位、ｐＨを制御した溶液を用いて結晶析出を行うことで、目的のモフォロジーを有する結晶粒子を得ることができる。
【００６９】
以上に説明した本実施形態の結晶の製造方法によれば、従来であれば実験的にモフォロジー制御剤等を見出すことで得られていた所望のモフォロジーの結晶粒子を、計算により予め求めていた電位、ｐＨに結晶析出に用いる溶液を調整することで容易かつ確実に得ることが可能になる。
【実施例】
【００７０】
以下、実施例を参照しながら本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
以下の手順により、硫酸ニッケル（ＮｉＳＯ４）と、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）との混合水溶液からバッチ晶析により水酸化ニッケル（Ｎｉ（ＯＨ）２）を析出する際に得られる結晶粒子のモフォロジーについて予測を行った。
１．モフォロジー予測方法
(露出面選択工程)
水酸化ニッケルは空間群Ｐ−３ｍで表される結晶構造を有しており、係る空間群の結晶において、面間隔Ｄの大きい結晶表面から順に４つの露出面の候補を選択した。その結果、（００１）、（１００）、（１−１１）（１−１−１）の４つを露出面の候補とした。
（表面エネルギー算出工程）
露出面選択工程で選択した結晶面である４つの露出面の候補について、表面エネルギーを第一原理計算により算出した。
【００７１】
なお、第一原理計算は、平面波基底第一原理計算ソフトであるＶＡＳＰ（Ｖｉｅｎｎａ  Ａｂ  ｉｎｉｔｉｏ  Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ  Ｐａｃｋａｇｅ）を用いてＰＡＷ法（Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ  Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｗａｖｅ法）により実施した。第一原理計算は密度汎関数理論（ＤＦＴ：Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｔｈｅｏｒｙ）の範疇で、交換相関汎関数として、ＰＢＥ（Ｐｅｒｄｅｗ−Ｂｕｒｋｅ−Ｅｒｎｚｅｈｏｆ）の一般化勾配近似による汎関数を用いて実施した。また、平面波基底のカットオフエネルギーは５００ｅＶとした。
【００７２】
そして、上述の第一原理計算により、４つの露出面の候補に対して作成した表面モデルのエネルギー及びバルク構造のエネルギーを算出し、各露出面の候補である結晶面について以下の（１）式により表面エネルギーを算出した。結果を表１に示す。
【００７３】
（表面エネルギー）＝（（表面モデルのエネルギー）−（バルク構造のエネルギー））／（表面積）・・・（１）
【００７４】
【表１】
2018141762.tif 000002
（モフォロジー決定工程）
表面エネルギーを算出した４つの露出面を組み合せ、結晶粒子の表面エネルギーの合計が最小になるようにモフォロジーを求めた。その結果、得られる水酸化ニッケルの結晶粒子は図４に示すような高さＨ：幅Ｗが１：５程度の六角板状になることが予測された。この場合、上面４１、及び底面４２は（００１）面、側面４３は（１００）面となる。
（水酸化ニッケル結晶の製造）
硫酸ニッケルと、水酸化ナトリウムとの混合水溶液について、ｐＨ１２．５、電位０ｍＶに制御して、バッチ晶析により水酸化ニッケルを析出させると、六角板状の水酸化ニッケルの結晶粒子が得られた。このことから、モフォロジーの予測が正確に行えていることを確認できた。
【００７５】
なお、得られた水酸化ニッケルのタップ密度は１．４ｇ／ｃｍ３であった。
［実施例２］
（化学ポテンシャル決定工程）
図１に示した電位−ｐＨ図に基いて、矢印Ｅ上の２点における酸素及び水素の化学ポテンシャルを算出した。なお、化学ポテンシャルの算出方法については既に説明したため、ここでは説明を省略する。
（表面エネルギー算出工程）
矢印Ｅ上の２点について、化学ポテンシャル決定工程で算出した化学ポテンシャルを加味し、以下の（５）式により各露出面の表面エネルギーを算出した点、及び各露出面の表面エネルギーを算出する際、最も表面エネルギーが小さくなるように露出面の終端構造を選択した点以外は、実施例１の表面エネルギー算出工程の場合と同様にして４つの露出面の候補について表面エネルギーを算出した。
【００７６】
（表面エネルギー）＝（（表面モデルのエネルギー）−Σｉμｉｎｉ）／（表面積）・・・（５）
（モフォロジー決定工程）
矢印Ｅ上の２点について、表面エネルギーを算出した４つの露出面を組み合せ、結晶表面の表面エネルギーが最小になるようにモフォロジーを求めた。その結果、矢印Ｅ上の２点について、いずれも得られる水酸化ニッケルの結晶粒子は、図４に示すような六角板状になることが予測された。この場合、上面４１、及び底面４２は（００１）面、側面４３は（１００）面となる。
【００７７】
ただし、矢印Ｅに沿って電位を変化させることで結晶粒子は高さ方向に伸長し、厚板状になることが予測された。
（水酸化ニッケル結晶の製造）
硫酸ニッケルと、水酸化ナトリウムとの混合水溶液について、ｐＨ１１．８、電位０ｍＶに制御して、バッチ晶析により水酸化ニッケルを析出させると、六角板状の結晶粒子の水酸化ニッケルの結晶が得られた。
【００７８】
また、電位を上昇させた際の状況を再現するため、ｐＨ１２．３、電位０ｍＶに制御して、バッチ晶析により水酸化ニッケルを析出させると、同様に六角板状の結晶粒子の水酸化ニッケルの結晶が得られたが、ｐＨが１１．８の場合と比較して得られた結晶粒子は高さ方向に伸長していることが確認できた。
【００７９】
なお、図１を用いて既に説明したように、線分Ａ、または線分Ｂと平行な線分、例えば図１に点線で示した線分Ｄは、等化学ポテンシャル線を示しており、該線分Ｄ上においては化学ポテンシャルが等しくなり、同じモフォロジーを採ると考えられる。このため、電位を上昇させるのに替えて、ｐＨを上昇させることで、得られる結晶粒子のモフォロジーについて、上述のように電位を上昇させた場合と同じ状況を再現できる。
【００８０】
以上の結果から、モフォロジーの予測が正確に行えていることを確認できた。
【００８１】
なお、得られた水酸化ニッケルのタップ密度はｐＨが１１．８の場合は１．４ｇ／ｃｍ３であり、ｐＨが１２．３の場合は１．５ｇ／ｃｍ３であった。
【図１】
2018141762.tif 000003
【図２】
2018141762.tif 000004
【図３】
2018141762.tif 000005
【図４】
2018141762.tif 000006