【手続補正書】
【提出日】平成30年8月17日(2018.8.17)
【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】
シリコン、ゲルマニウム、またはその混合物から選択した電気活性材料を含む複数の多孔質粒子からなる粒子材料であって、
前記多孔質粒子のＤ５０粒子径は０．５μｍ〜７μｍの範囲にあり、粒子内空隙率は５０％〜９０％の範囲にあり、水銀ポロシメトリーにより測定した細孔径分布は３０ｎｍ〜４００ｎｍ未満の範囲において少なくとも１つのピークを有する、粒子材料。
【請求項２】
（Ａ）前記粒子材料における前記電気活性材料含有量は、少なくとも６０重量％、好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも７５重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％、および最も好ましくは８５重量％である、
および／または、
（Ｂ）前記電気活性材料におけるシリコン含有量は、少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９８重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％である、
請求項１に記載の粒子材料。
【請求項３】
前記粒子材料は、アルミニウム、アンチモン、銅、マグネシウム、亜鉛、マンガン、クロム、コバルト、モリブデン、ニッケル、ベリリウム、ジルコニウム、鉄、ナトリウム、ストロンチウム、リン、錫、ルテニウム、金、銀、およびそれらの酸化物から選択した１つ以上の追加的な成分を少量含み、
任意に、
（Ａ）前記粒子材料は、シリコンを少なくとも６０重量％およびアルミニウムを４０重量％以下、好ましくはシリコンを少なくとも７０重量％およびアルミニウムを３０重量％以下、より好ましくはシリコンを少なくとも７５重量％およびアルミニウムを２５重量％以下、より好ましくはシリコンを少なくとも８０重量％およびアルミニウムを２０重量％以下、より好ましくはシリコンを少なくとも８５重量％およびアルミニウムを１５重量％以下、より好ましくはシリコンを少なくとも９０重量％およびアルミニウムを１０重量％以下、最も好ましくはシリコンを少なくとも９５重量％およびアルミニウムを５重量％以下含む、および／または、
（Ｂ）前記粒子材料は、アルミニウムを少なくとも０．０１重量％、アルミニウムを少なくとも０．１重量％、アルミニウムを少なくとも０．５重量％、アルミニウムを少なくとも１重量％、アルミニウムを少なくとも２重量％、またはアルミニウムを少なくとも３重量％含む、
請求項１または２に記載の粒子材料。
【請求項４】
（Ａ）前記多孔質粒子のＤ５０粒子径が１μｍ〜７μｍの範囲にある、
および／または、
（Ｂ）前記多孔質粒子のＤ５０粒子径は、少なくとも１．５μｍ、少なくとも２μｍ、少なくとも２．５μｍ、または少なくとも３μｍである、
および／または、
（Ｃ）前記多孔質粒子のＤ５０粒子径は、６μｍ以下、５μｍ以下、４．５μｍ以下、４μｍ以下、または３．５μｍ以下である、
および／または、
（Ｄ）前記多孔質粒子のＤ１０粒子径は、少なくとも５００ｎｍ、好ましくは少なくとも８００ｎｍである、
および／または、
（Ｅ）前記多孔質粒子のＤ９０粒子径は、１２μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下、およびより好ましくは８μｍ以下である、
および／または、
（Ｆ）前記多孔質粒子のＤ９９粒子径は、２０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下、および最も好ましくは１２μｍ以下である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の粒子材料。
【請求項５】
（Ａ）前記多孔質粒子の粒子径分布幅は、５以下、好ましくは４以下、より好ましくは３以下、より好ましくは２以下、および最も好ましくは１．５以下である、
および／または、
（Ｂ）前記多孔質粒子は球状粒子であり、その平均球度Ｓａｖが、少なくとも０．７０、好ましくは少なくとも０．８５、より好ましくは少なくとも０．９０、好ましくは少なくとも０．９２、より好ましくは少なくとも０．９３、より好ましくは少なくとも０．９４、より好ましくは少なくとも０．９５、より好ましくは少なくとも０．９６、より好ましくは少なくとも０．９７、より好ましくは少なくとも０．９８、最も好ましくは少なくとも０．９９である、
および／または、
（Ｃ）前記多孔質粒子の平均アスペクト比が３：１未満、好ましくは２．５：１以下、より好ましくは２：１以下、好ましくは１．８：１以下、より好ましくは１．６：１以下、より好ましくは１．４：１以下、最も好ましくは１．２：１以下である、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の粒子材料。
【請求項６】
（Ａ）前記多孔質粒子の粒子内空隙率は、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも６５％、より好ましくは少なくとも７０％、より好ましくは少なくとも７５％、より好ましくは少なくとも７８％である、
および／または、
（Ｂ）前記多孔質粒子の粒子内空隙率は、８７％以下、好ましくは８６％以下、より好ましくは８５％以下である、
請求項１〜５のいずれか一項に記載の粒子材料。
【請求項７】
（Ａ）前記多孔質粒子の細孔径分布は、水銀ポロシメトリーにより測定した、３５０ｎｍ未満、好ましくは３００ｎｍ未満、より好ましくは２５０ｎｍ未満、および最も好ましくは２００ｎｍ未満の粒径について少なくとも１つのピークを有する、
および／または、
（Ｂ）前記粒子材料の細孔径分布は、水銀ポロシメトリーにより測定した、５０ｎｍ超、好ましくは６０ｎｍ超、およびより好ましくは８０ｎｍ超の粒径について少なくとも１つのピークを有する、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の粒子材料。
【請求項８】
（Ａ）前記粒子材料のＢＥＴ表面積が、３００ｍ２／ｇ未満、好ましくは２５０ｍ２／ｇ未満、より好ましくは２００ｍ２／ｇ未満、より好ましくは１５０ｍ２／ｇ未満、および最も好ましくは１２０ｍ２／ｇ未満である、
および／または、
（Ｂ）前記粒子材料のＢＥＴ表面積が、少なくとも１０ｍ２／ｇ、少なくとも１５ｍ２／ｇ、少なくとも２０ｍ２／ｇ、または少なくとも５０ｍ２／ｇである、
請求項１〜７のいずれか一項に記載の粒子材料。
【請求項９】
前記多孔質粒子は、相互に接続された不規則な長尺の構造体要素のネットワークを含み、好ましくは、各粒子の構造体要素のアスペクト比が少なくとも２：１、およびより好ましくは５：１であり、
任意に、
（Ａ）前記多孔質粒子は構造体要素を含み、各構造体要素の最小寸法は３００ｎｍ未満、好ましくは２００ｎｍ未満、より好ましくは１５０ｎｍ未満であり、最大寸法は少なくとも２倍、および好ましくは少なくとも５倍である、
および／または、
（Ｂ）前記多孔質粒子は構造体要素を含み、各構造体要素の最小寸法は少なくとも１０ｎｍ、好ましくは少なくとも２０ｎｍ、好ましくは少なくとも３０ｎｍである、
請求項１〜８のいずれか一項に記載の粒子材料。
【請求項１０】
電気活性材料を含む複数の多孔質粒子からなる粒子材料を作製する方法であって、
（ａ）溶融合金を冷却することにより得た複数の合金粒子を提供するステップであって、
該溶融合金は、
（ｉ）シリコン、ゲルマニウム、およびその混合物から選択した電気活性材料成分を１１重量％〜３０重量％と、
（ｉｉ）マトリックス金属成分
とを含み、前記合金粒子のＤ５０粒子径が０．５μｍ〜７μｍの範囲にあり、前記合金粒子は、該マトリックス金属成分中に分散した構造体を含有する離散的な電気活性材料を含むものである、ステップと、
（ｂ）前記ステップ（ａ）で得た前記合金粒子を浸出させて、前記マトリックス金属成分の少なくとも一部を除去し、構造体を含有する前記電気活性材料を少なくとも部分的に露出させるステップと、を含み、
前記多孔質粒子における前記マトリックス金属成分の含有量は４０重量％以下であり、
前記粒子材料が、請求項１〜９のいずれか一項に記載の粒子材料である、
粒子材料を作製する方法。
【請求項１１】
（Ａ）前記合金粒子の前記電気活性材料成分は、シリコンを少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、より好ましくは少なくとも９８重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％含む、
および／または、
（Ｂ）前記合金粒子は、前記電気活性材料成分を少なくとも１１．２重量％、好ましくは少なくとも１１．５重量％、より好ましくは少なくとも１１．８重量％、より好ましくは少なくとも１２重量％、より好ましくは少なくとも１２．２重量％含む、
および／または、
（Ｃ）前記合金粒子は、前記電気活性材料成分を２７重量％未満、好ましくは２４重量％未満、より好ましくは１８重量％未満含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記合金粒子の前記マトリックス金属成分は、アルミニウム、アンチモン、銅、マグネシウム、亜鉛、マンガン、クロム、コバルト、モリブデン、ニッケル、ベリリウム、ジルコニウム、鉄、錫、ルテニウム、銀、金、およびその組み合わせから選択され、
任意に、前記合金粒子のマトリックス金属成分は、アルミニウム、ニッケル、銀、または銅の１つ以上、好ましくはアルミニウムを、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも６０重量％、より好ましくは少なくとも７０重量％、より好ましくは少なくとも８０重量％、より好ましくは少なくとも９０重量％、および最も好ましくは少なくとも９５重量％含み、
任意に、前記合金粒子の前記電気活性材料成分は、シリコンを少なくとも９０重量％、より好ましくは少なくとも９５重量％、好ましくは少なくとも９８重量％、より好ましくは少なくとも９９重量％含み、および、前記合金粒子の前記マトリックス金属成分は、アルミニウムを少なくとも９０重量％、より好ましくは少なくとも９５重量％含む、
請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップ（ａ）における前記合金粒子は、少なくとも５×１０４Ｋ／ｓまたは少なくとも１×１０５Ｋ／ｓの冷却速度で液体状態から固体状態へと溶融合金を冷却することにより得られる、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の粒子材料および少なくとも１つの他の成分を含む、組成物。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の粒子材料と、（ｉ）バインダー、（ｉｉ）導電性添加物、および（ｉｉｉ）付加的な粒子状電気活性材料から選択した少なくとも１つの他の成分とを含む電極組成物である、請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
少なくとも１つの付加的な粒子状電気活性材料を含み、
任意に、前記少なくとも１つの付加的な粒子状電気活性材料は、グラファイト、硬質炭素、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム、アルミニウム、および鉛から選択される、
請求項１５に記載の電極組成物。
【請求項１７】
（Ａ）前記粒子材料に対する前記少なくとも１つの付加的な粒子状電気活性材料の比率は、重量比で、５０：５０〜９９：１の範囲、好ましくは６０：４０〜９８：２の範囲、より好ましくは７０：３０〜９７：３の範囲、より好ましくは８０：２０〜９６：４の範囲、および最も好ましくは８５：１５〜９５：５の範囲にある、
および／または、
（Ｂ）前記少なくとも１つの付加的な粒子状電気活性材料は、前記粒子材料とともに、前記電極組成物の総重量のうち、少なくとも５０重量％、好ましくは少なくとも重量６０％、より好ましくは少なくとも７０重量％、および最も好ましくは少なくとも８０重量％、例えば、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、または少なくとも９５重量％を成す、
請求項１６に記載の電極組成物。
【請求項１８】
（Ａ）前記電極組成物の総重量に対し、０．５重量％〜２０重量％、より好ましくは１重量％〜１５重量％および最も好ましくは２重量％〜１０重量％の量のバインダーを含む、
および／または、
（Ｂ）１つ以上の導電性添加物を、前記電極組成物の総重量に対する総量で、０．５重量％〜２０重量％、より好ましくは１重量％〜１５重量％、よび最も好ましくは２重量％〜１０重量％含む、
請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の電極組成物。
【請求項１９】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の粒子材料を含み、集電体と電気的に接触しており、
任意に、前記粒子材料は、請求項１５〜１８のいずれか一項に記載の電極組成物の形態である、
電極。
【請求項２０】
（ｉ）請求項１９に記載の電極を含むアノードと、（ｉｉ）金属イオンを放出／再吸収可能なカソード活物質を含むカソードと、および（ｉｉｉ）前記アノードと前記カソードとの間の電解質と、を備える、再充電式金属イオンバッテリー。
【手続補正２】
【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】粒子材料、粒子材料を作製する方法、組成物、電極組成物、電極、および再充電式金属イオンバッテリー