【手続補正書】
【提出日】平成20年3月11日(2008.3.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】リチウム二次電池用電極材の製造方法、リチウム二次電池用電極構造体の製造方法及びリチウム二次電池の製造方法
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  リチウムの酸化反応及びリチウムイオンの還元反応を利用する二次電池用の電極材の製造方法であって、
（１）電気化学的にリチウムと合金を形成する金属の金属塩及び金属錯体の中から選ばれる少なくとも１種以上の金属化合物と、遷移金属の金属塩及び金属錯体の中から選ばれる少なくとも１種以上の遷移金属化合物と、錯化剤とを溶媒に混合して混合液を得る工程、
（２）該混合液に還元剤を混合して混合物を得る工程、及び
（３）該混合物中の前記還元剤を酸化し、前記リチウムと合金を形成する金属の金属イオン及び前記遷移金属イオンを還元して、リチウムと合金を形成できる非晶質金属を析出させる工程、
の少なくとも前記（１）乃至（３）の工程を順次行うことを特徴とするリチウムと合金を形成できる非晶質合金材料からなる前記電極材の製造方法。
【請求項２】  前記合金材料が、非晶質金属を含有する粉末状のものである請求項１に記載の電極材の製造方法。
【請求項３】  前記合金材料は、Ｘ線回折分析から計算される結晶子の大きさが５０ｎｍ以下である粒子を含有するものである請求項２に記載の電極材の製造方法。
【請求項４】  前記リチウムと合金を形成する金属は、Ｂｉ，Ｉｎ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ａｇ，Ｓｒ，Ｇｅ，Ｚｎ，Ｓｎ、Ｃｄ、Ｓｂ、Ｔｌ、及びＨｇからなる群から選ばれる少なくとも一種以上の金属からなるものである請求項１又は２に記載の電極材の製造方法。
【請求項５】  前記リチウムと合金を形成する金属は、実質的にＳｎからなるものである請求項１乃至３のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項６】  前記合金材料は、非化学量論組成の非晶質Ｓｎ・Ａ・Ｘ合金を含有するものである請求項５記載の電極材の製造方法。（該式Ｓｎ・Ａ・Ｘの中、Ａは遷移金属の少なくとも一種を示し、ＸはＢ、Ｃ、Ｎ、Ｏ、Ｐ及びＳからなる群から選ばれる少なくとも一種を示す。但し、Ｘは含有されていなくてもよい。また、前記式の各原子の原子数について、Ｓｎ／（Ｓｎ＋Ａ＋Ｘ）＝２０〜８０原子％の関係を持つ。）
【請求項７】  前記遷移金属は、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｔｃ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ａｇ，Ｏｓ，Ｉｒ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｖ，Ｙ，Ｓｃ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｈｆ，Ｔａ，及びＷからなる群から選ばれる少なくとも一種以上の金属からなるものである請求項１乃至６のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項８】  前記合金材料は、平均粒径が０．１μｍ〜２μｍの範囲である粒子を含有するものである請求項１乃至７のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項９】  前記合金材料は、１０ｍ２／ｇ以上の比表面積を有するものである請求項１乃至７記載のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１０】  前記リチウムと合金を形成する金属の金属化合物は、前記溶媒に可溶なものである請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１１】  前記リチウムと合金を形成する金属の金属化合物は、該金属の塩化物、硫酸塩及び硝酸塩の中から選ばれる少なくとも一種以上の塩である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１２】  前記リチウムと合金を形成する金属の金属化合物は、Ｓｎの塩化物、硫酸塩及び硝酸塩の中から選ばれる少なくとも一種以上の塩である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１３】  前記遷移金属の遷移金属化合物は、前記溶媒に可溶なものである請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１４】  前記遷移金属の遷移金属化合物は、該遷移金属の塩化物、硫酸塩及び硝酸塩の中から選ばれる少なくとも一種以上の塩である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１５】  前記錯化剤は、有機カルボン酸及びアミン化合物の中から選ばれる少なくとも一種以上の物質である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１６】  前記還元剤は、前記工程（１）で使用するリチウムと合金を形成する金属及び遷移金属の中で最も電極電位の低い金属より０．１Ｖ以上卑な電極電位を有するものである請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項１７】  前記還元剤は、２５℃におけるその水溶液の標準電極電位が−０．２Ｖ以下である請求項１２に記載の電極材の製造方法。
【請求項１８】  前記還元剤は、次亜リン酸、亜リン酸、亜硫酸、チオ硫酸、亜ニチオン酸の低級酸素化物及びそれらの塩、鉄（２）、チタン（３）、クロム（２）の低原子価状態にある金属塩、ホルムアルデヒド、蟻酸、蓚酸の有機化合物及びそれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも一種以上の化合物からなるものである請求項１６又は１７に記載の電極材の製造方法。
【請求項１９】  前記還元剤は、前記溶媒に可溶なものである請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２０】  前記溶媒は、水および極性溶媒の中から選ばれる少なくとも一種以上の溶媒である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２１】  前記（１）の工程で得られる前記混合液が、前記リチウムと合金を形成する金属と前記錯化剤で形成される錯体を含有する請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２２】  前記（１）の工程で得られる前記混合液が、前記遷移金属と前記錯化剤で形成される錯体を含有する請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２３】  前記混合液と前記還元剤とを混合する前記（２）の工程を、−１０〜１００℃の範囲の温度条件下で行う請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２４】  前記混合物中の前記還元剤を酸化する前記（３）の工程を、−１０〜１００℃の範囲の温度条件下で行う請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２５】  前記（３）の工程における前記混合物中の前記還元剤の酸化を、該混合物の溶液のｐＨ値を３〜１２の範囲に調整して行う請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２６】  前記混合物中の前記還元剤を酸化する前記（３）の工程を、アルカリを添加して行う請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項２７】  前記（３）の工程におけるアルカリの添加は、前記混合物のｐＨ値が２以下から３〜１２の範囲に変化するように行う請求項２６に記載の電極材の製造方法。
【請求項２８】  前記アルカリは、アルカリ金属の水酸化物、アルカリ土類金属の水酸化物、アミン化合物及びアンモニアからなる群から選ばれる少なくとも１種以上の化合物である請求項２６に記載の電極材の製造方法。
【請求項２９】  前記（２）の工程を、水素、窒素、及びアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスから選ばれる少なくとも一種以上の雰囲気下で行う請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項３０】  前記（３）の工程を、水素、窒素、及びアルゴン、ヘリウム等の不活性ガスからなる群から選ばれる少なくとも一種以上の雰囲気下で行う請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項３１】  前記リチウムと合金を形成する金属の金属化合物（イ）と前記遷移金属化合物（ロ）の添加量が、前記金属化合物（イ）中の金属のモル数／前記遷移金属化合物（ロ）中の金属のモル数＝０．１〜１０である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項３２】  前記錯化剤の添加量が、該錯化剤のモル数／（前記リチウムと合金を形成する金属の金属化合物のモル数＋前記遷移金属化合物のモル数）＝１〜５である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項３３】  前記還元剤の添加量が、前記リチウムと合金を形成する金属の金属化合物及び前記遷移金属化合物の酸化還元の当量点の合計量に対して当量比で１〜３倍である請求項１乃至９のいずれかに記載の電極材の製造方法。
【請求項３４】  リチウム二次電池用の電極構造体の製造方法であって、前記請求項１乃至３３のいずれかに記載の電極材の製造方法で得られた電極材を集電体上に配する工程を有することを特徴とする電極構造体の製造方法。
【請求項３５】  前記電極材に結着剤、必要に応じて溶媒を混合してペースト状物を調製した後、該ペースト状物を前記集電体上に配する工程を有する請求項３４に記載の電極構造体の製造方法。
【請求項３６】  負極、電解質、正極を具備し、リチウムの酸化反応及びリチウムイオンの還元反応を利用する二次電池の製造方法であって、前記負極を請求項１乃至３３のいずれかに記載の電極材の製造方法で得られた電極材を集電体上に配した電極構造体を用いて形成する工程、及び該負極と前記正極とを前記電解質を介して対向配置する工程を有することを特徴とする二次電池の製造方法。
【請求項３７】  前記電極材に結着剤、必要に応じて溶媒を混合してペースト状物調製した後、該ペースト状物を前記集電体上に配する工程を有する請求項３６に記載の二次電池の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、二次電池用電極材、電極構造体、リチウムの酸化反応及びリチウムイオンの還元反応を利用したリチウム二次電池の製造方法に関する。より詳細には、本発明は高容量でサイクル寿命の長い、二次電池用電極材の製造方法、該電極材を用いた電極構造体の製造方法及びリチウム二次電池の製造方法に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、リチウム二次電池についての上述した従来技術の状況及び上述した課題に鑑みてなされたものであり、特にリチウムの酸化反応及びリチウムイオンの還元反応（以下、“リチウムの酸化―還元反応”と略称する）を利用した二次電池（以下、これを“リチウム二次電池”と云う）に有用な電極材の製造方法、該電極材を用いたリチウム二次電池用電極構造体の製造方法、及び該電極構造体を用いた高エネルギー密度で且つサイクル寿命が長いリチウム二次電池の製造方法を提供することを目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の電極構造体の製造方法は、前記電極材の製造方法で得られた電極材を電気化学反応でリチウムと合金化しない材料から成る集電体上に配する工程を有することを特徴とするものである。
本発明のリチウム二次電池の製造方法は、負極、電解質及び正極を具備しリチウムの酸化―還元反応を利用する二次電池の製造方法であって、前記負極を前記電極材の製造方法で得られた電極材を集電体上に配した電極構造体を用いて形成する工程、及び該負極と前記正極とを前記電解質を介して対向配置する工程を有することを特徴とするものである。