慶應義塾大、廃シリコン粉末のレーザ焼結による多孔質複合厚膜の創製に成功

発表日:2015.01.08

慶應義塾大学は、廃シリコン粉末のレーザ焼結による多孔質複合厚膜の創製に成功したと発表した。現在、リチウムイオン電池を高容量化するためシリコン電極に関する研究が進められているが、シリコン電極の高コストや電池寿命の低下などが課題となっている。一方、半導体デバイスや太陽電池の生産過程では、シリコン粉末が大量に発生し、産業廃棄物として廃棄されている。今回の研究は、廃シリコン粉末を再利用しリチウムイオン電池負極を製造することを目的として、レーザ焼結技術を用いて銅箔表面への厚膜創製を試みたもの。膜の導電性および機械的強度を高めるため、廃シリコン粉末の中にカーボンナノファイバーを付加。様々な条件でレーザ焼結実験を行った結果、シリコンとカーボンナノファイバーとの強固な結合が得られ、ネットワーク構造を有する多孔質複合膜の形成に成功した。この手法は、膜の機械的強度、結晶性および気孔率を同時に制御することができるため、高容量かつ低コストのリチウムイオン電池負極を作るための新しい製造プロセスの可能性を示すものとして期待されるという。

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