【手続補正書】
【提出日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池用電極に利用されるナノ構造であって、
前記ナノ構造の長さに沿って電子伝導性を提供するための導電性コアと、
少なくとも約１０００ｍＡｈ／ｇの安定した電気化学容量を持つ高容量の電気化学活物質を有し、前記導電性コアとの間で電子をやり取りする内側シェルと、
少なくとも部分的に前記内側シェルをコーティングしている前記内側シェルに直接固体電解質界面（ＳＥＩ）層が実質的に形成されないようにする外側シェルと
を備えるナノ構造。
【請求項２】
前記高容量の電気化学活物質は、シリコン、ゲルマニウム、および、スズから成る群から選択される１以上の材料を含む請求項１に記載のナノ構造。
【請求項３】
前記高容量の電気化学活物質は、アモルファスシリコンを含み、前記導電性コアおよび前記外側シェルは、炭素を含む請求項１または２に記載のナノ構造。
【請求項４】
前記高容量の電気化学活物質は、１以上のドーパントを含む請求項１から３の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項５】
前記外側シェルは、グラファイト、グラフェン、酸化黒鉛、および、金属酸化物から成る群から選択される１以上の材料を含む請求項１から４の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項６】
前記導電性コアは、炭素含有率が少なくとも約５０％である炭素含有材料を含む請求項１から５の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項７】
前記内側シェルは、前記ナノ構造の総電気化学容量のうち少なくとも約５０％を担っている請求項１から６の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項８】
前記ナノ構造は、長さが少なくとも約１ミリメートルであるナノワイヤである請求項１から７の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項９】
前記ナノ構造は、直径が約５００ナノメートル以下である請求項１から８の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１０】
前記ナノ構造は、ナノ粒子である請求項１から９の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１１】
前記外側シェルは、厚みが約１ナノメートルと１００ナノメートルとの間である請求項１から１０の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１２】
前記導電性コアは、中空である請求項１から１１の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１３】
前記導電性コアは、カーボン単層ナノチューブ（ＳＷＮＴ）またはカーボン多層ナノチューブ（ＭＷＮＴ）を含む請求項１２に記載のナノ構造。
【請求項１４】
前記ナノ構造の中実領域に対する前記ナノ構造の空洞領域の平均比率は、約０．０１と１０との間である請求項１２または１３に記載のナノ構造。
【請求項１５】
前記内側シェルの少なくとも約１０％は、前記外側シェルでコーティングされていない請求項１から１４の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１６】
前記ナノ構造は、分岐構造を持つ請求項１から１５の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１７】
前記内側シェルと前記外側シェルとの間に配置されている第３のシェルをさらに備える請求項１から１６の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１８】
前記外側シェルは、前記内側シェルに直接固体電解質界面（ＳＥＩ）層が実質的に形成されないようにする請求項１から１７の何れか１項に記載のナノ構造。
【請求項１９】
電気化学電池で利用される電池用電極であって、
導電性基板と、
請求項１から１８の何れか１項に記載のナノ構造と
を備え、
少なくとも前記導電性コアおよび前記内側シェルは、前記導電性基板との間で電子をやり取りする電池用電極。
【請求項２０】
前記ナノ構造の前記導電性コア、前記内側シェル、および前記外側シェルのうち少なくとも１つは、前記導電性基板との間で直接接合を形成している請求項１９に記載の電池用電極。
【請求項２１】
前記導電性基板との間で形成されている前記直接接合は、シリサイドを含む請求項２０に記載の電池用電極。
【請求項２２】
前記外側シェルは、前記導電性基板のナノ構造対向面の少なくとも一部分に延在している炭素層を有しており、前記ナノ構造と前記導電性基板との間で直接接合を形成する請求項１９から２１の何れか１項に記載の電池用電極。
【請求項２３】
エラストマーバインダをさらに備える請求項１９から２２の何れか１項に記載の電池用電極。
【請求項２４】
電池用電極で利用されるナノ構造を形成する方法であって、
前記ナノ構造の長さに沿って電子伝導性を提供するための導電性コアを形成する段階と、
少なくとも約１０００ｍＡｈ／ｇの安定した電気化学容量を持つ高容量の電気化学活物質を有しており、前記導電性コアとの間で電子をやり取りする内側シェルを形成する段階と、
少なくとも部分的に前記内側シェルをコーティングしている外側シェルを形成する段階と
を備える方法。
【請求項２５】
前記導電性コアは、エレクトロスピニング法で形成される請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記外側シェルは、前記導電性コアおよび前記内側シェルを有する未完成ナノ構造を導電性基板と接触するように配置した後で、形成する請求項２４または２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記外側シェルを形成する段階によって、前記ナノ構造と前記導電性基板との間を接合する請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ナノ構造を導電性基板に接合する段階をさらに備える
請求項２４から２７の何れか１項に記載の方法。
【請求項２９】
前記接合する段階は、前記ナノ構造および前記導電性基板を所定の温度まで加熱する段階と、前記ナノ構造と前記導電性基板との間に所定の圧力を加える段階とを有する請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記内側シェルはシリコンを含み、前記所定の温度は、約摂氏３００度と摂氏５００度との間である請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記接合する段階は、前記ナノ構造上にシリサイドを形成する段階と、前記シリサイドを含む前記ナノ構造を前記導電性基板に対して押圧して、前記シリサイドと前記導電性基板との間に化学結合を形成する段階を有する請求項２８から３０の何れか１項に記載の方法。
【請求項３２】
前記外側シェルは、前記内側シェルに直接固体電解質界面（ＳＥＩ）層が実質的に形成されないようにする請求項１から３１の何れか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７８】
＜結論＞
上記の本発明の説明では分かりやすいようにある程度詳細な内容を記載したが、特許請求の範囲において変更および変形を実施し得ることは明らかである。尚、本発明に係るプロセス、システムおよび装置を実現する方法は他にも多く存在する。したがって、上述した実施形態は、本発明を限定するものではなく例示するものと考えられたく、本発明は本明細書に記載した詳細な内容に限定されるものではない。
［項目１］
電池用電極に利用されるナノ構造であって、
上記ナノ構造の長さに沿って電子伝導性を提供するための導電性コアと、
少なくとも約１０００ｍＡｈ／ｇの安定した電気化学容量を持つ高容量の電気化学活物質を有し、上記導電性コアとの間で電子をやり取りする内側シェルと、
部分的に少なくとも上記内側シェルをコーティングしており、上記内側シェルに直接固体電解質界面（ＳＥＩ）層が実質的に形成されないようにする外側シェルとを備えるナノ構造。
［項目２］
上記高容量の電気化学活物質は、シリコン、ゲルマニウム、および、スズから成る群から選択される１以上の材料を含む項目１に記載のナノ構造。
［項目３］
上記高容量の電気化学活物質は、アモルファスシリコンを含み、上記導電性コアおよび上記外側シェルは、炭素を含む項目１に記載のナノ構造。
［項目４］
上記高容量の電気化学活物質は、１以上のドーパントを含む項目１に記載のナノ構造。
［項目５］
上記外側シェルは、グラファイト、グラフェン、酸化黒鉛、および、金属酸化物から成る群から選択される１以上の材料を含む項目１に記載のナノ構造。
［項目６］
上記導電性コアは、炭素含有率が少なくとも約５０％である炭素含有材料を含む項目１に記載のナノ構造。
［項目７］
上記内側シェルは、上記ナノ構造の総電気化学容量のうち少なくとも約５０％を担っている項目１に記載のナノ構造。
［項目８］
上記ナノ構造は、長さが少なくとも約１ミリメートルであるナノワイヤである項目１に記載のナノ構造。
［項目９］
上記ナノ構造は、直径が約５００ナノメートル以下である項目１に記載のナノ構造。
［項目１０］
上記ナノ構造は、ナノ粒子である項目１に記載のナノ構造。
［項目１１］
上記外側シェルは、厚みが約１ナノメートルと１００ナノメートルとの間である項目１に記載のナノ構造。
［項目１２］
上記導電性コアは、中空である項目１に記載のナノ構造。
［項目１３］
上記導電性コアは、カーボン単層ナノチューブ（ＳＷＮＴ）またはカーボン多層ナノチューブ（ＭＷＮＴ）を含む項目１２に記載のナノ構造。
［項目１４］
上記ナノ構造の中実領域に対する上記ナノ構造の空洞領域の平均比率は、約０．０１と１０との間である項目１２に記載のナノ構造。
［項目１５］
上記内側シェルの少なくとも約１０％は、上記外側シェルでコーティングされていない項目１に記載のナノ構造。
［項目１６］
上記ナノ構造は、分岐構造を持つ項目１に記載のナノ構造。
［項目１７］
上記内側シェルと上記外側シェルとの間に配置されている第３のシェルをさらに備える項目１に記載のナノ構造。
［項目１８］
電気化学電池で利用される電池用電極であって、
導電性基板と、
ナノ構造とを備え、
上記ナノ構造は、
上記ナノ構造の長さに沿って電子伝導性を提供するための導電性コアと、
少なくとも約１０００ｍＡｈ／ｇの容量を持つ高容量の電気化学活物質を有しており、上記導電性コアとの間で電子をやり取りする内側シェルと、
部分的に少なくとも上記内側シェルをコーティングしており、上記内側シェルに直接固体電解質界面（ＳＥＩ）が実質的に形成されないようにする外側シェルとを有し、
少なくとも上記導電性コアおよび上記内側シェルは、上記導電性基板との間で電子をやり取りする電池用電極。
［項目１９］
上記ナノ構造の上記導電性コア、上記内側シェル、および上記外側シェルのうち少なくとも１つは、上記導電性基板との間で直接接合を形成している項目１８に記載の電池用電極。
［項目２０］
上記導電性基板との間で形成されている上記直接接合は、シリサイドを含む項目１９に記載の電池用電極。
［項目２１］
上記外側シェルは、上記導電性基板のナノ構造対向面の少なくとも一部分に延在している炭素層を有しており、上記ナノ構造と上記導電性基板との間で直接接合を形成する項目１８に記載の電池用電極。
［項目２２］
エラストマーバインダをさらに備える項目１８に記載の電池用電極。
［項目２３］
電池用電極で利用されるナノ構造を形成する方法であって、
上記ナノ構造の長さに沿って電子伝導性を提供するための導電性コアを形成する段階と、
少なくとも約１０００ｍＡｈ／ｇの安定した電気化学容量を持つ高容量の電気化学活物質を有しており、上記導電性コアとの間で電子をやり取りする内側シェルを形成する段階と、
部分的に少なくとも上記内側シェルをコーティングしており、上記内側シェルに直接固体電解質界面（ＳＥＩ）が実質的に形成されないようにする外側シェルを形成する段階とを備える方法。
［項目２４］
上記導電性コアは、エレクトロスピニング法で形成される項目２３に記載の方法。
［項目２５］
上記外側シェルは、上記導電性コアおよび上記内側シェルを有する未完成ナノ構造を導電性基板と接触するように配置した後で、形成する項目２３に記載の方法。
［項目２６］
上記外側シェルを形成する段階によって、上記ナノ構造と上記導電性基板との間を接合する項目２５に記載の方法。
［項目２７］
上記ナノ構造を導電性基板に接合する段階をさらに備える項目２３に記載の方法。
［項目２８］
上記接合する段階は、上記ナノ構造および上記導電性基板を所定の温度まで加熱する段階と、上記ナノ構造と上記導電性基板との間に所定の圧力を加える段階とを有する項目２７に記載の方法。
［項目２９］
上記内側シェルはシリコンを含み、上記所定の温度は、約摂氏３００度と摂氏５００度との間である項目２８に記載の方法。
［項目３０］
上記接合する段階は、上記ナノ構造上にシリサイドを形成する段階と、上記シリサイドを含む上記ナノ構造を上記導電性基板に対して押圧して、上記シリサイドと上記導電性基板との間に化学結合を形成する段階を有する項目２７に記載の方法。