本發(fā)明專利技術(shù)涉及復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系及其利用、以及復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的制造方法。在本發(fā)明專利技術(shù)的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系(1)中，構(gòu)成主晶相的元素和構(gòu)成副無(wú)機(jī)化合物的元素至少存在于第一區(qū)域(2)和第二區(qū)域(3a~3c)中，第一區(qū)域(2)的面積和第二區(qū)域(3a~3c)的面積為平方納米級(jí)，第一區(qū)域(2)與第二區(qū)域(3a~3c)鄰接，在兩區(qū)域中同種元素的濃度不同。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
以往，復(fù)合無(wú)機(jī)化合物在各個(gè)領(lǐng)域中使用并得到廣泛地有效利用。在復(fù)合無(wú)機(jī)化合物中，特別是作為復(fù)合氧化物的用途，例如作為非水電解質(zhì)二次電池的正極活性物質(zhì)，使用LiCoO2、LiMn2O4等(專利文獻(xiàn)f 4和非專利文獻(xiàn)I)。另外，作為熱電轉(zhuǎn)換材料，使用NaCoO2等含鈷的復(fù)合氧化物，作為磁性材料，使用Zn-Mn鐵氧體等。作為復(fù)合氧化物的制造方法，有固相法、水熱法等，制造各種復(fù)合氧化物。另外，為 了改善這些材料的性能，提出了對(duì)氧化物的表面進(jìn)行包覆的方案(專利文獻(xiàn)廣4和非專利文獻(xiàn)I)、制成層狀晶體結(jié)構(gòu)的方案(專利文獻(xiàn)5、6)、對(duì)煅燒溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的方案(專利文獻(xiàn)7)或?qū)лS的取向性進(jìn)行控制的方案等(專利文獻(xiàn)8)。專利文獻(xiàn)I :日本公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)2000-231919號(hào)公報(bào)(2000年8月22日公開(kāi))”專利文獻(xiàn)2 :日本公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)平9-265984號(hào)公報(bào)(1997年10月7日公開(kāi))”專利文獻(xiàn)3 :日本公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)2001-176513號(hào)公報(bào)(2001年6月29日公開(kāi))”專利文獻(xiàn)4 :日本公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)2003-272631號(hào)公報(bào)(2003年9月26日公開(kāi))”專利文獻(xiàn)5 :日本公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)2005-93450號(hào)公報(bào)(2005年4月7日公開(kāi))”專利文獻(xiàn)6 :日本公開(kāi)專利公報(bào)特“日本特開(kāi)2004-363576號(hào)公報(bào)(2004年12月24日公開(kāi))”專利文獻(xiàn)7 :日本公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)2002-203994號(hào)公報(bào)(2002年7月19日公開(kāi))”專利文獻(xiàn)8 :日本公開(kāi)專利公報(bào)“日本特開(kāi)2000-269560號(hào)公報(bào)(2000年9月29日公開(kāi))”非專利文獻(xiàn) I :Mitsuhiro Hibino, Masayuki Nakamura, Yuji Kami taka, NaoshiOzawa and Takeshi Yao，Solid State Ionics, Volumel77, Issues 26—32，31 October2006，Pages 2653—2656.然而，雖然能利用上述現(xiàn)有技術(shù)來(lái)制造各種復(fù)合氧化物，但多數(shù)情況下不能得到具有期望性能的復(fù)合氧化物。例如，在使用LiMn2O4作為非水電解質(zhì)二次電池的正極活性物質(zhì)的情況下，伴隨著充放電,錳從LiMn2O4中溶出。溶出的Mn在充放電的過(guò)程中以金屬M(fèi)n的形式在負(fù)極上析出。在該負(fù)極上析出的金屬M(fèi)n與電解液中的鋰離子發(fā)生反應(yīng)，結(jié)果，使電池發(fā)生較大的容量降低。為了解決上述問(wèn)題，嘗試對(duì)復(fù)合氧化物的表面進(jìn)行包覆。例如，可以利用絕緣體進(jìn)行包覆。但是，這種情況下，出現(xiàn)復(fù)合氧化物表面的電阻顯著增加、從而使上述電池的輸出特性降低等其他的問(wèn)題，因此，并未解決金屬M(fèi)n的析出。另外，作為熱電轉(zhuǎn)換材料，使用例如NaCoO2單晶。NaCoO2中形成CoO2層和Na層這兩層，在與上述CoO2層平行的方向和垂直的方向上產(chǎn)生各向異性。NaCoO2單晶的熱電動(dòng)勢(shì)和熱導(dǎo)率不大依賴于層狀結(jié)構(gòu)，但電導(dǎo)率在與CoO2層平行的方向和垂直的方向上大不相同。因此，NaCoO2單晶無(wú)法作為實(shí)用的熱電轉(zhuǎn)換材料來(lái)使用，需要進(jìn)一步的改良。另外，作為磁性材料，使用例如Zn-Mn鐵氧體作為變壓器芯材料。Zn-Mn鐵氧體在疊片鐵芯中的層疊數(shù)較多，越減薄厚度越能夠降低渦流，但層疊工序越繁雜，因而成為問(wèn)題。因此，需要克服上述問(wèn)題的復(fù)合氧化物
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于上述問(wèn)題，本專利技術(shù)著眼于從根本上進(jìn)行包括復(fù)合氧化物系的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的新設(shè)計(jì)而完成，其目的在于提供具有新的結(jié)構(gòu)的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系。為了解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系包含由無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成的主晶相，其特征在于，含有具有與所述主晶相相同的非金屬元素排列并且由不同的元素組成構(gòu)成的副無(wú)機(jī)化合物，并且構(gòu)成所述主晶相的元素和構(gòu)成所述副無(wú)機(jī)化合物的元素至少存在于第一區(qū)域和第二區(qū)域中，所述第一區(qū)域與第二區(qū)域鄰接，且第一區(qū)域的面積和第二區(qū)域的面積為平方納米級(jí)，在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中，同種元素的濃度不同。根據(jù)上述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，主晶相和副無(wú)機(jī)化合物具有同晶形的非金屬元素排列，因此，通過(guò)同晶形的非金屬元素排列能使副無(wú)機(jī)化合物與主晶相親和性良好地接合。因此，副無(wú)機(jī)化合物能夠在主晶相的晶界和界面穩(wěn)定地存在。不僅如此，同種的元素還存在于主晶相和副無(wú)機(jī)化合物兩者中，由于主晶相和副無(wú)機(jī)化合物的親和性高，因此在主晶相的內(nèi)部，副無(wú)機(jī)化合物能夠穩(wěn)定地存在。本專利技術(shù)的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的制造方法，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系包含由無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成的主晶相，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的制造方法的特征在于，通過(guò)煅燒工序來(lái)制造復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系，其中，在所述煅燒工序中，對(duì)作為上述主晶相的原料的主晶相原料、和含有至少一種以上的固溶在所述主晶相中的金屬元素的化合物或單質(zhì)進(jìn)行煅燒，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系，(I)含有具有與所述主晶相相同的非金屬元素排列并且由與主晶相不同的元素組成構(gòu)成的副無(wú)機(jī)化合物，并且構(gòu)成所述主晶相的元素和構(gòu)成所述副無(wú)機(jī)化合物的元素至少存在于第一區(qū)域和第二區(qū)域中，(2)所述第一區(qū)域與第二區(qū)域鄰接，且第一區(qū)域的面積和第二區(qū)域的面積為平方納米級(jí)，(3)在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中，同種元素的濃度不同。根據(jù)上述制造方法，通過(guò)對(duì)含有存在于主晶相中的金屬元素的化合物或單質(zhì)和主晶相原料進(jìn)行煅燒，在由主晶相原料生成的主晶相中含有上述金屬元素，在由上述主晶相原料和化合物或單質(zhì)生成的副無(wú)機(jī)氧化物中也含有相同的金屬元素。進(jìn)而，上述主晶相和副無(wú)機(jī)氧化物具有相同的非金屬元素排列。因此，能夠制造復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系中，主晶相和副無(wú)機(jī)氧化物能夠彼此親和性良好地存在，上述第一區(qū)域與第二區(qū)域鄰接，且第一區(qū)域的面積和第二區(qū)域的面積為平方納米級(jí)，在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中，同種元素的濃度不同。專利技術(shù)效果本專利技術(shù)的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系，包含由無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成的主晶相，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的特征在于，含有具有與上述主晶相相同的非金屬元素排列并且由不同的元素組成構(gòu)成的副無(wú)機(jī)化合物，并且構(gòu)成所述主晶相的元素和構(gòu)成所述副無(wú)機(jī)化合物的元素至少存在于第一區(qū)域和第二區(qū)域中，所述第一區(qū)域與第二區(qū)域鄰接，且第一區(qū)域的面積和第二區(qū)域的面積為平方納米級(jí)，在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中，同種元素的濃度不同。因此，根據(jù)上述構(gòu)成，通過(guò)相同的非金屬元素排列能使副無(wú)機(jī)化合物與主晶相親和性良好地接合。進(jìn)而，金屬元素存在于主晶相和副無(wú)機(jī)化合物兩者中，副無(wú)機(jī)化合物能夠穩(wěn)定地存在于主晶相中。因此，實(shí)現(xiàn)能夠提供具有上述結(jié)構(gòu)的新的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的效 果O另外，對(duì)于本專利技術(shù)的復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的制造方法而言，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系包含由無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成的主晶相，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的制造方法是通過(guò)煅燒工序來(lái)制造復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系，其中，在所述煅燒工序中，對(duì)作為主晶相的原料的主晶相原料、和含有至少一種以上的固溶在上述主晶相中的金屬元素的化合物或單質(zhì)進(jìn)行煅燒，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系，(I)含有具有與上述主晶相相同的非金屬元素排列并且由與主晶相不同的元素組成構(gòu)成的副無(wú)機(jī)化合物，并且構(gòu)成所述主晶相的元素和構(gòu)成所述副無(wú)機(jī)化合物的元素至少存在于第一區(qū)域和第二區(qū)域中，(2)所述第一區(qū)域與第二區(qū)域鄰接，且第一區(qū)域的面積和第二區(qū)域的面積為平方納米級(jí)，(本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系，包含由無(wú)機(jī)化合物構(gòu)成的主晶相，所述復(fù)合無(wú)機(jī)化合物系的特征在于，含有具有與所述主晶相相同的非金屬元素排列并且由與主晶相不同的元素組成構(gòu)成的副無(wú)機(jī)化合物，并且構(gòu)成所述主晶相的元素和構(gòu)成所述副無(wú)機(jī)化合物的元素至少存在于第一區(qū)域和第二區(qū)域中，所述第一區(qū)域與第二區(qū)域鄰接，且第一區(qū)域的面積和第二區(qū)域的面積為平方納米級(jí)，在所述第一區(qū)域和第二區(qū)域中，同種元素的濃度不同。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：八尾健，江崎正悟，西島主明，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：夏普株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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