【手続補正書】
【提出日】令和1年5月23日(2019.5.23)
【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】
マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料であって、
該複合負極材料は、
カレント・コレクタと、
ケイ素−炭素のコーティング層と
を含み、該ケイ素−炭素のコーティング層は、前記カレント・コレクタをコーティングするケイ素−炭素のペーストを乾燥させることによって形成されるものであり、
前記マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料において、
前記ケイ素−炭素のペーストは、
炭素質ペーストと、
ケイ素カプセルパウダーと
を含み、前記炭素質ペースト中に、該ケイ素カプセルパウダーが分散されていて、
前記炭素質ペーストは、
分散剤と、
炭素材料と、
第１伝導剤と、
第１バインダーと
を含み、前記分散剤中に、前記炭素材料と、第１伝導剤と、第１バインダーとが分散されていて、
前記ケイ素カプセルパウダーは、マイクロカプセル構造を有し、該マイクロカプセル構造が、
ケイ素パウダーと、
該ケイ素パウダーの表面をコーティングする第２バインダーと
を含み、
前記マイクロカプセル構造において、前記ケイ素パウダーが、核であり、第２バインダーが、外殻である
ことを特徴とする、マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項２】
前記ケイ素カプセルパウダーが、前記炭素質ペーストに分散されるときに、第１バインダー、第２バインダーは、互いに、不溶性であるか、難溶性であるか、わずかに可溶性であることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項３】
第１バインダーが、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよび／またはスチレンブタジエンゴムであり、
第２バインダーが、アルギネート、ポリアクリレート、アラビアゴム、グアルゴム、ヒアルレートおよびそれらの組み合わせから選択される
ことを特徴とする、請求項２に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項４】
第２バインダーが、カルシウムイオンおよび／または銅イオンが添加されるバインダーであり、第２バインダーに対するカルシウムイオンおよび／または銅イオンの質量分率が、２〜１５％であることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項５】
前記ケイ素−炭素のペーストにおいて、炭素材料：ケイ素パウダーの重量比が、（２〜１０）：１であることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項６】
前記ケイ素カプセルパウダーの原材料に対する前記ケイ素パウダーの質量分率、第２バインダーの質量分率が、それぞれ、７０〜９５％、２〜１５％であり、
前記炭素質ペーストに対する前記炭素材料の質量分率、第１バインダーの質量分率、第１伝導剤の質量分率が、それぞれ、９０〜９８％、１〜５％、０．５〜５％であることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項７】
前記ケイ素パウダーが、ナノシリコンおよび／またはマイクロシリコンであり、
前記炭素材料が、天然グラファイト、人工グラファイト、熱分解炭素、硬質炭素材料およびそれらの組み合わせから選択され、
前記分散剤が、水であるか、アルコールと水との混合溶媒であり、
第１伝導剤が、アセチレンブラック、スーパーＰ、スーパーＳ、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびそれらの組み合わせから選択される
ことを特徴とする、請求項１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項８】
前記ケイ素カプセルパウダーが、第２伝導剤をさらに含み、第２伝導剤が、アセチレンブラック、スーパーＰ、スーパーＳ、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびそれらの組み合わせから選択されることを特徴とする、請求項１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の製造方法であって、当該製造方法が、以下の工程：
（ａ）前記ケイ素カプセルパウダーの調製：
前記分散剤において、前記ケイ素カプセルパウダーのケイ素パウダーと、第２バインダーとを分散させて、ケイ素質ペーストを得ること、次いで、該ケイ素質ペーストを乾燥させて、磨砕して、マイクロカプセル構造を有する前記ケイ素カプセルパウダーを得ることであって、前記マイクロカプセル構造において、前記ケイ素パウダーが、核であり、第２バインダーが、外殻であり、前記分散剤に第２伝導剤を添加するか、または添加しないこと、
（ｂ）前記炭素質ペーストの調製：
前記分散剤において、前記炭素材料のパウダー、第１バインダーおよび第１伝導剤を分散させて、前記炭素質ペーストを得ること、
（ｃ）前記ケイ素−炭素のペーストの調製：
前記炭素質ペーストの調製がほぼ完了するとき、または完了するとき、あるいは前記炭素質ペーストの調製が完了した後、前記工程（ａ）で調製したケイ素カプセルパウダーを、前記工程（ｂ）で調製した炭素質ペーストに添加し、次いで、混合および撹拌して、前記ケイ素−炭素のペーストを得ること、
（ｄ）前記マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の調製：
前記カレント・コレクタに、前記工程（ｃ）で調製したケイ素−炭素のペーストをコーティングし、乾燥させて、前記マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料を得ること
を含むことを特徴とする、マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の製造方法。
【請求項１０】
リチウムイオン電池の電極スライスの製造における、請求項１〜８のいずれか１項に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の使用。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料は、
カレント・コレクタ（又は集電体）と、
ケイ素−炭素のコーティング層（又は被覆層）と
を含み、上記ケイ素−炭素のコーティング層は、上記カレント・コレクタをコーティング（又は被覆）するケイ素−炭素のペースト（又はスラリー）を乾燥させることによって形成されるものであり、
上記ケイ素−炭素のペースト（又はスラリー）は、
炭素質ペーストと、
ケイ素カプセルパウダー（又はケイ素カプセル粉末）と
を含み、上記炭素質ペースト中に、上記ケイ素カプセルパウダーが分散されていて、
上記炭素質ペーストは、
分散剤と、
炭素材料と、
第１伝導剤と、
第１バインダーと
を含み、上記分散剤中に、上記炭素材料と、第１伝導剤と、第１バインダーとが分散されていて、
上記ケイ素カプセルパウダーは、
ケイ素パウダーと、
第２バインダーと
を含み、第２バインダーは、上記ケイ素パウダーの表面をコーティング（又は被覆）していて、
第２バインダーでコーティングされたケイ素パウダーと、第２バインダーとによって、マイクロカプセル構造が形成されていて、
第１バインダーは、第２バインダーとは異なるものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
本発明のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の製造方法は、以下の工程（又はステップ）（ａ）〜（ｄ）を含む。
（ａ）  分散剤中に、ケイ素パウダー（リチウム電池で一般（又は共通）に使用されるナノシリコンまたはマイクロシリコンを採用する）と、第２バインダーと、第２伝導剤（好ましくは添加する、または添加しない）とを分散させて、撹拌し、そして、混合して、ケイ素質ペーストを得、次いで、このケイ素質ペーストを適切な温度（好ましくは６０〜９０℃）で乾燥させて、磨砕（又はグラインディング）して、マイクロカプセル構造を有するケイ素カプセルパウダーを得ること（又は工程）であって、このマイクロカプセル構造では、ケイ素パウダーが、核（又はコア）であり、第２バインダーが、外殻（又はアウター・シェル）であり、
第２バインダーが、アルギネート（又はアルギン酸塩又はアルギン酸エステル）、ポリアクリレート、アラビアゴム、グアルゴム、ヒアルレート（又はヒアルロン酸塩又はヒアルロン酸エステル）およびそれらの組み合わせから選択される、工程、
（ｂ）  分散剤中において、上記の炭素材料のパウダーと、第１バインダーと、第１伝導剤とを分散させて、混合し、そして、均一に撹拌して、炭素質ペーストを得ること（又は工程）であって、
第１バインダーが、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよび／またはスチレンブタジエンゴムである、工程、
（ｃ）  上記の炭素質ペーストの調製が、ほぼ完了するとき、または、完了するとき、あるいは、上記の炭素質ペーストの調製が完了した後、上記ケイ素カプセルパウダーを上記炭素質ペーストに添加し、次いで、約３０分間にわたって、撹拌を続け、ケイ素−炭素のペーストを得る、工程、
（ｄ）  カレント・コレクタ（上）に、上記で得られるケイ素−炭素のペーストをコーティングし（このコーティングの厚みは、好ましくは、４０〜２００マイクロメートル（μｍ）である）、そして、乾燥させて（好ましくは６０℃で乾燥させて）、マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料を得る、工程。
混合された（又は混合された状態の）ケイ素カプセルパウダーの調製において、カルボキシル基またはヒドロキシル基が豊富（又はリッチ）な第２バインダーを使用することが好ましく、これは、ケイ素表面でのフィルム形成に有利であり、これによって、材料の初期のクーロン効率が改善される。好ましくは、第２バインダーは、カルシウムイオンおよび／または銅イオンが添加されるバインダーであり、ここで（第２バインダーにおいて）、カルシウムイオンおよび／または銅イオンは、第２バインダーの質量に基づいて、２〜１５％を占める。より好ましくは、カルシウムイオンおよび／または銅イオンは、第２バインダーの質量に基づいて、５〜１２％を占める。カルシウムイオンおよび／または銅イオンは、ＣａＣｌ２、ＣａＳＯ４、ＣｕＣｌ２およびＣｕＳＯ４などの形態で添加される。さらに、バインダーの架橋による修飾（又は改質又は改変）は、炭素質ペーストにおけるバインダーの分離（又は分解又は溶解）の可能性を低減するだけでなく、サイクルプロセスの間、ケイ素の体積効果（又はボリューム・エフェクト）をも抑制（又は防止）する。これ（又はケイ素カプセルパウダー）を炭素質ペーストと混合するとき、ケイ素と炭素を、それらの最適なバインダーの環境に置くことができ、これは、電極スライスの電気的な特徴（又はプロパティ）を改善するために有益である。第１伝導剤および第２伝導剤は、いずれも、アセチレンブラック、スーパーＰ（Super P）、スーパーＳ（Super S）、カーボンファイバー（又は炭素繊維）、カーボンナノチューブ（又は炭素ナノチューブ）、グラフェン（graphene）およびそれらの組み合わせから選択される。上記の工程（ａ）および工程（ｂ）で使用される分散剤は、いずれも、水であってよく、あるいは、アルコールと水との混合溶媒であってよい。ここで、炭素材料：ケイ素パウダーの重量比（又は質量比）は、（２〜１０）：１となるように調整（又は制御又はコントロール）され、そして、ケイ素パウダー、第２バインダーは、それぞれ、ケイ素カプセルパウダーの質量に基づいて、７０〜９５％、２〜１５％を占める。好ましくは、ケイ素カプセルパウダーは、ケイ素カプセルパウダーの質量に基づいて、０．０１〜１５％の第２伝導剤をさらに含む。炭素材料、第１バインダー、第１伝導剤は、それぞれ、炭素質ペーストの質量に基づいて、９０〜９８％、１〜５％、０．５〜５％を占める。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
上記で説明した実施形態は、本発明の技術的な概念（又はコンセプト）および特徴（又はフィーチャ）を例示することのみを目的とするものであり、当業者が本発明を理解することができ、そうすることで、本発明を実行できるようになることを意図したものであり、この発明が保護される範囲を制限すると結論付けるべきではない。本発明に従う均等のバリエーションや変更は、本発明が保護される範囲に包含されるべきである。
本明細書の開示内容は、以下の態様を含み得る。
（態様１）
マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料であって、
該複合負極材料は、
カレント・コレクタと、
ケイ素−炭素のコーティング層と
を含み、該ケイ素−炭素のコーティング層は、前記カレント・コレクタをコーティングするケイ素−炭素のペーストを乾燥させることによって形成されるものであり、
前記マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料において、
前記ケイ素−炭素のペーストは、
炭素質ペーストと、
ケイ素カプセルパウダーと
を含み、前記炭素質ペースト中に、該ケイ素カプセルパウダーが分散されていて、
前記炭素質ペーストは、
分散剤と、
炭素材料と、
第１伝導剤と、
第１バインダーと
を含み、前記分散剤中に、前記炭素材料と、第１伝導剤と、第１バインダーとが分散されていて、
前記ケイ素カプセルパウダーは、
ケイ素パウダーと、
第２バインダーと
を含み、第２バインダーは、前記ケイ素パウダーの表面をコーティングしていて、
第２バインダーでコーティングされたケイ素パウダーと、第２バインダーとの間にマイクロカプセル構造が形成されていて、
第１バインダーが、第２バインダーとは異なる
ことを特徴とする、マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様２）
前記ケイ素カプセルパウダーが、前記炭素質ペーストに分散されるときに、第１バインダー、第２バインダーは、互いに、不溶性であるか、難溶性であるか、わずかに可溶性であることを特徴とする、態様１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様３）
第１バインダーが、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよび／またはスチレンブタジエンゴムであり、
第２バインダーが、アルギネート、ポリアクリレート、アラビアゴム、グアルゴム、ヒアルレートおよびそれらの組み合わせから選択される
ことを特徴とする、態様２に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様４）
第２バインダーが、カルシウムイオンおよび／または銅イオンが添加されるバインダーであり、第２バインダーに対するカルシウムイオンおよび／または銅イオンの質量分率が、２〜１５％であることを特徴とする、態様１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様５）
前記ケイ素−炭素のペーストにおいて、炭素材料：ケイ素パウダーの重量比が、（２〜１０）：１であることを特徴とする、態様１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様６）
前記ケイ素カプセルパウダーの原材料に対する前記ケイ素パウダーの質量分率、第２バインダーの質量分率が、それぞれ、７０〜９５％、２〜１５％であり、
前記炭素質ペーストに対する前記炭素材料の質量分率、第１バインダーの質量分率、第１伝導剤の質量分率が、それぞれ、９０〜９８％、１〜５％、０．５〜５％であることを特徴とする、態様１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様７）
前記ケイ素パウダーが、ナノシリコンおよび／またはマイクロシリコンであり、
前記炭素材料が、天然グラファイト、人工グラファイト、熱分解炭素、硬質炭素材料およびそれらの組み合わせから選択され、
前記分散剤が、水であるか、アルコールと水との混合溶媒であり、
第１伝導剤が、アセチレンブラック、スーパーＰ、スーパーＳ、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびそれらの組み合わせから選択される
ことを特徴とする、態様１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様８）
前記ケイ素カプセルパウダーが、第２伝導剤をさらに含み、第２伝導剤が、アセチレンブラック、スーパーＰ、スーパーＳ、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェンおよびそれらの組み合わせから選択されることを特徴とする、態様１に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料。
（態様９）
態様１〜８のいずれか１項に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の製造方法であって、当該製造方法が、以下の工程：
（ａ）前記ケイ素カプセルパウダーの調製：
前記分散剤において、前記ケイ素カプセルパウダーのケイ素パウダーと、第２バインダーとを分散させて、ケイ素質ペーストを得ること、次いで、該ケイ素質ペーストを乾燥させて、磨砕して、マイクロカプセル構造を有する前記ケイ素カプセルパウダーを得ることであって、前記マイクロカプセル構造において、前記ケイ素パウダーが、核であり、第２バインダーが、外殻であり、前記分散剤に第２伝導剤を添加するか、または添加しないこと、
（ｂ）前記炭素質ペーストの調製：
前記分散剤において、前記炭素材料のパウダー、第１バインダーおよび第１伝導剤を分散させて、前記炭素質ペーストを得ること、
（ｃ）前記ケイ素−炭素のペーストの調製：
前記炭素質ペーストの調製がほぼ完了するとき、または完了するとき、あるいは前記炭素質ペーストの調製が完了した後、前記工程（ａ）で調製したケイ素カプセルパウダーを、前記工程（ｂ）で調製した炭素質ペーストに添加し、次いで、混合および撹拌して、前記ケイ素−炭素のペーストを得ること、
（ｄ）前記マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の調製：
前記カレント・コレクタに、前記工程（ｃ）で調製したケイ素−炭素のペーストをコーティングし、乾燥させて、前記マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料を得ること
を含むことを特徴とする、マイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の製造方法。
（態様１０）
リチウムイオン電池の電極スライスの製造における、態様１〜８のいずれか１項に記載のマイクロカプセルタイプのケイ素−炭素の複合負極材料の使用。