JPS59224065A - 二硫化チタン薄膜 - Google Patents
二硫化チタン薄膜Info
- Publication number
- JPS59224065A JPS59224065A JP58097835A JP9783583A JPS59224065A JP S59224065 A JPS59224065 A JP S59224065A JP 58097835 A JP58097835 A JP 58097835A JP 9783583 A JP9783583 A JP 9783583A JP S59224065 A JPS59224065 A JP S59224065A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- substrate
- titanium disulfide
- chemical
- titanium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 35
- CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N titanium disulfide Chemical compound S=[Ti]=S CFJRPNFOLVDFMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 7
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 229910021421 monocrystalline silicon Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 3
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 abstract 2
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 abstract 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 abstract 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- RCYJPSGNXVLIBO-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenetitanium Chemical compound [S].[Ti] RCYJPSGNXVLIBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen disulfide Chemical compound SS BWGNESOTFCXPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J titanium tetrachloride Chemical compound Cl[Ti](Cl)(Cl)Cl XJDNKRIXUMDJCW-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/581—Chalcogenides or intercalation compounds thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は二硫化チタン薄膜に係り、とくに薄膜電池に好
適な二硫化チタン薄膜に関する。
適な二硫化チタン薄膜に関する。
薄膜電池の正極薄膜として用いられるような、表面が平
坦で、かつ、配向した二硫化チタン薄膜の形成法を、本
発明者らは先に特許出願゛した。しかし、二硫化チタン
薄膜と基板との付着力の不足によるはく離の発生する場
合があることが明らかになった。
坦で、かつ、配向した二硫化チタン薄膜の形成法を、本
発明者らは先に特許出願゛した。しかし、二硫化チタン
薄膜と基板との付着力の不足によるはく離の発生する場
合があることが明らかになった。
本発明の目的は、基板との付着性がよシ強い二硫化チタ
ン薄膜を提供することにある。
ン薄膜を提供することにある。
基板上に二硫化チタン薄膜を化学蒸着、ないしは物理蒸
着で形成する場合には、形成される膜の膜質は基板の材
料にも依存するが、同時に基板表面の構造、形状にも依
存する。すなわち、基板表面に規則的に溝や突起部を形
成したような格子状の構造とすれば膜質を改善すること
が期待できる。
着で形成する場合には、形成される膜の膜質は基板の材
料にも依存するが、同時に基板表面の構造、形状にも依
存する。すなわち、基板表面に規則的に溝や突起部を形
成したような格子状の構造とすれば膜質を改善すること
が期待できる。
また、表面が格子状であれば結晶が成長点が多くなるこ
とや、ないしは、成長が格子部で止まることなどの効果
によシー次粒子が微少化し、よりち密な表面なり、膜質
が良好と々る。さらに、このように表面に凹凸があれば
形成される薄膜と基板との接触部分が増すため付着性も
向上する。
とや、ないしは、成長が格子部で止まることなどの効果
によシー次粒子が微少化し、よりち密な表面なり、膜質
が良好と々る。さらに、このように表面に凹凸があれば
形成される薄膜と基板との接触部分が増すため付着性も
向上する。
前記化学蒸着は、好ましくは化学気相成長法であり、と
くに四塩化チタンと硫化水素をソースガスとすることが
よシ好ましい。
くに四塩化チタンと硫化水素をソースガスとすることが
よシ好ましい。
また物理蒸着は、プラズマ化学気相成長法が好ましく、
ソースガスは上記と同じものを用いることが同様に好ま
しい。
ソースガスは上記と同じものを用いることが同様に好ま
しい。
本発明の二硫化チタン薄膜は、膜質が良好で、基板との
接着性に優れるため、この薄膜を正極とするリチウム二
次電池は、優れた性能を示す。
接着性に優れるため、この薄膜を正極とするリチウム二
次電池は、優れた性能を示す。
以下に実施例をあけて本発明を説明する。
実施例１
単結晶シリコン、およびその表面に２μｍ幅、ないし４
μｍ幅で深さ１５００Ａの溝をドライエツチングで形成
し、表面を格子状にしたものを基板として化学気相成長
法によシニ硫化チタン薄膜を形成した。形成条件は、基
板温度：５５０”Ｏ、ソースガス組成： Ｔｉｅ７４０
．６％、Ｈ２Ｓ３．６％、Ａｒ残部、ソースガス全圧：
４ ｍｍ Ｈｇ 、析出時間二１ｈである。
μｍ幅で深さ１５００Ａの溝をドライエツチングで形成
し、表面を格子状にしたものを基板として化学気相成長
法によシニ硫化チタン薄膜を形成した。形成条件は、基
板温度：５５０”Ｏ、ソースガス組成： Ｔｉｅ７４０
．６％、Ｈ２Ｓ３．６％、Ａｒ残部、ソースガス全圧：
４ ｍｍ Ｈｇ 、析出時間二１ｈである。
得られた二硫化チタンの薄膜は、単結晶シリコンそのも
のでは薄片状の一次粒子がおのおの独立に不規則に成長
した状態であった。一方、表面を格子状にした基板では
、−次粒子の形状は単結晶シリコン面と同様に薄片状で
あったが、しかし、その大きさは小さくなシ、かつ、−
次粒子が数枚同方向にそろって析出し重なシあったよう
な副組織が形成された。さらに、−次粒子の成長面の薄
膜表面での面内方位についてもそろう傾向がみとめられ
た。また、基板と二硫化チタン薄膜の界面を走査電子顕
微鏡によシ観察したところ、二硫化チタンの基板表面か
らの析出状態につぎのような差異がみとめられた。すな
わち、単結晶シリコン表面では、二硫化チタンが表面に
単純に接触していた。これに対して、表面を格子状にし
た基板では、格子の段差の上下面のみでなく段差の側面
にまで接触していた。つまシ、表面を格子状にすること
によシニ硫化チタン薄膜と基板との付着性も改善するこ
とができだ。
のでは薄片状の一次粒子がおのおの独立に不規則に成長
した状態であった。一方、表面を格子状にした基板では
、−次粒子の形状は単結晶シリコン面と同様に薄片状で
あったが、しかし、その大きさは小さくなシ、かつ、−
次粒子が数枚同方向にそろって析出し重なシあったよう
な副組織が形成された。さらに、−次粒子の成長面の薄
膜表面での面内方位についてもそろう傾向がみとめられ
た。また、基板と二硫化チタン薄膜の界面を走査電子顕
微鏡によシ観察したところ、二硫化チタンの基板表面か
らの析出状態につぎのような差異がみとめられた。すな
わち、単結晶シリコン表面では、二硫化チタンが表面に
単純に接触していた。これに対して、表面を格子状にし
た基板では、格子の段差の上下面のみでなく段差の側面
にまで接触していた。つまシ、表面を格子状にすること
によシニ硫化チタン薄膜と基板との付着性も改善するこ
とができだ。
さらに、これらの二硫化チタン薄膜上に電解質薄膜とし
てＬ ’ ３．６８ ’ ０．６ Ｐｏ、４ ｏ４なる
組成の非晶質薄膜、そしてその上にＬ＋薄膜を形成して
薄膜電池を作成した。このようにして作成した電池の特
性は、表面を格子状にした基板を用いたものの方が短絡
電流が大きかった。また、多数の電池を作成した場合に
、電池が短絡する割合は表面を格子状にした基板を用い
たものの方が少なかった。これらの効果は、二硫化チタ
ン薄膜の表面がち密化されたことによる接触面積の増加
や基板との付着力の向上によるはく離やクラック発生の
減少に起因するものであると考えられる。
てＬ ’ ３．６８ ’ ０．６ Ｐｏ、４ ｏ４なる
組成の非晶質薄膜、そしてその上にＬ＋薄膜を形成して
薄膜電池を作成した。このようにして作成した電池の特
性は、表面を格子状にした基板を用いたものの方が短絡
電流が大きかった。また、多数の電池を作成した場合に
、電池が短絡する割合は表面を格子状にした基板を用い
たものの方が少なかった。これらの効果は、二硫化チタ
ン薄膜の表面がち密化されたことによる接触面積の増加
や基板との付着力の向上によるはく離やクラック発生の
減少に起因するものであると考えられる。
実施例２
石英板、および、その表面に２μｍ幅ないし４μｍ幅で
深さ１５００Ａの溝をドライエツチングで形成して表面
を格子状にしたものを基板として、実施例１と同様に化
学気相成長法によシニ硫化チタン薄膜を形成した。
深さ１５００Ａの溝をドライエツチングで形成して表面
を格子状にしたものを基板として、実施例１と同様に化
学気相成長法によシニ硫化チタン薄膜を形成した。
得られた二硫化チタン薄膜の析出状態、および実施例１
と同様にして作成した電池について、実施例１と同様に
表面を格子状にすることによる改善がみとめられた。
と同様にして作成した電池について、実施例１と同様に
表面を格子状にすることによる改善がみとめられた。
本発明によれば、表面がよシち密で配向し九二硫化チタ
ンの薄膜を基板上によシ強く形成することができる。こ
れによシ、二硫化チタン薄膜要素とする薄膜電池のよう
なデバイスの性能を向上させ、また製作効率も向上させ
ることができる。
ンの薄膜を基板上によシ強く形成することができる。こ
れによシ、二硫化チタン薄膜要素とする薄膜電池のよう
なデバイスの性能を向上させ、また製作効率も向上させ
ることができる。
第１頁の続き
０発 明 者 宮内克己
国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番
地株式会社日立製作所中央研究
所内
０発 明 者 工藤徹−
国分寺市東恋ケ窪１丁目２８０番
地株式会社日立製作所中央研究
所内
Claims (1)
- １、格子状の構造をもつ基板上に化学蒸着ないしは物理
蒸着によ多形成されたことを特徴とする二硫化チタン薄
膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58097835A JPS59224065A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 二硫化チタン薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58097835A JPS59224065A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 二硫化チタン薄膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59224065A true JPS59224065A (ja) | 1984-12-15 |
Family
ID=14202771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58097835A Pending JPS59224065A (ja) | 1983-06-03 | 1983-06-03 | 二硫化チタン薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59224065A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2581483A1 (fr) * | 1985-05-03 | 1986-11-07 | Balkanski Minko | Pile solide integrable et procede de realisation |
| US4816356A (en) * | 1985-05-03 | 1989-03-28 | Minko Balkanski | Process for producing a solid state battery |
-
1983
- 1983-06-03 JP JP58097835A patent/JPS59224065A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2581483A1 (fr) * | 1985-05-03 | 1986-11-07 | Balkanski Minko | Pile solide integrable et procede de realisation |
| US4730383A (en) * | 1985-05-03 | 1988-03-15 | Minko Balkanski | Integrable solid state battery and process for producing same |
| US4816356A (en) * | 1985-05-03 | 1989-03-28 | Minko Balkanski | Process for producing a solid state battery |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3913439B2 (ja) | リチウム二次電池 | |
| US6649033B2 (en) | Method for producing electrode for lithium secondary battery | |
| RU2314599C2 (ru) | Электроды аккумуляторной батареи с углеродным покрытием | |
| CN111684638A (zh) | 电极组件及二次电池 | |
| US20040185336A1 (en) | All solid-state thin-film cell and application thereof | |
| KR100855842B1 (ko) | 리튬이온 이차전지용 음극, 그 제조 방법 및 이것을 이용한리튬이온 이차전지 | |
| EP1566855A4 (en) | NEGATIVE ELECTRODE FOR NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY ACCUMULATOR ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE ELECTRODE, AND NONAQUEOUS ELECTROLYTE SECONDARY ACCUMULATOR ELEMENT | |
| JP2005196970A5 (ja) | ||
| JP2004273436A (ja) | 全固体薄膜積層電池 | |
| KR20020029813A (ko) | 우수한 사이클링 안정성과 높은 이온 전도도를 갖는리튬-이온 이차 박막 전지 | |
| EP1622215A4 (en) | NEGATIVE ELECTRODE FOR LITHIUM ACCUMULATOR, LITHIUM ACCUMULATOR HAVING THIS NEGATIVE ELECTRODE, FILM DEPOSITION MATERIAL FOR MAKING A NEGATIVE ELECTRODE, AND METHOD FOR MANUFACTURING NEGATIVE ELECTRODE | |
| CN102709531A (zh) | 一种锂离子电池及其负极 | |
| US20120177998A1 (en) | Nonaqueous electrolyte battery | |
| CN105470473B (zh) | 正极活性材料及二次电池 | |
| WO2019210673A1 (zh) | 一种有效抑制锂金属电池枝晶不可控生长的集流体、其制备方法及用途 | |
| CN110752377A (zh) | 涂覆类石墨薄膜的电池集流体及其制备方法、制备的极片 | |
| CN108172899A (zh) | 固体电解质以及使用该固体电解质的二次电池 | |
| CN112614941B (zh) | 一种降低死区面积的激光划线方法及其钙钛矿电池结构 | |
| WO2019210596A1 (zh) | 一种有效抑制锂金属电池枝晶不可控生长的改性集流体、其制备方法及用途 | |
| JPS6072168A (ja) | 固体電解質電池 | |
| TW201904110A (zh) | 鋰硫電池隔膜以及鋰硫電池 | |
| KR102555763B1 (ko) | 전고체 전지 | |
| JPS59224065A (ja) | 二硫化チタン薄膜 | |
| JP3234251B2 (ja) | 二次電池 | |
| CN116344829A (zh) | 一种超薄三维分级结构负极集流体及其制备方法和应用 |