[发明专利]含MSix硅材料及其制造方法

说明书

本发明提供一种新的硅材料。一种含MSix硅材料，其特征在于，在硅基体中含有MSix(M为选自第3～9族元素中的至少一种元素。其中，1/3≤x≤3)。

技术领域

本发明涉及含MSix(M为选自第3～9族元素中的至少一种元素。其中，1/3≤x≤3)硅材料及其制造方法。

背景技术

已知硅材料作为半导体、太阳能电池、二次电池等的构成元件而使用，而且，近年来，与硅材料有关的研究正在积极进行。

例如，非专利文献1中记载了使CaSi₂与酸反应而合成层状聚硅烷。

专利文献1中记载了使CaSi₂与酸反应而合成层状聚硅烷，记载了具备该层状聚硅烷作为活性物质的锂离子二次电池显示适合的容量。

另外，专利文献2中记载了由硅、铝、铁、钛构成的合金，记载了将该合金作为负极活性物质的锂离子二次电池。

专利文献3中记载了制造使CaSi₂与酸反应而合成层状聚硅烷并将该层状聚硅烷在300℃以上进行加热而使氢脱离的纳米硅材料以及具备该纳米硅材料作为活性物质的锂离子二次电池显示合适的容量保持率。

另外，本发明人等在专利文献4中报告了制造由硅、钙和铜构成的合金并将该合金作为原料来制造硅材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－090806号公报

专利文献2：日本特表2009－517850号公报

专利文献3：国际公开第2014/080608号

专利文献4：日本特愿2014－110821号

非专利文献

非专利文献1：PHYSICAL REVIEW B,Volume48,1993,p.8172－p.8189

发明内容

如上所述，已经深入进行了硅材料的研究，而且，在半导体、太阳能电池、二次电池等技术领域，热切希望提供新的硅材料。

本发明是鉴于该情况而完成的，目的在于提供一种新的硅材料及其制造方法。

本发明人为了提供一种新的硅材料，反复尝试失败而进行了潜心研究。然后，发现在将加热Ca、Ti和Si而制造的熔融金属冷却时，得到的不是如专利文献4中得到那样的3组分化合物，而是针状的TiSi₂分散在CaSi₂基体中的物质。然后，本发明人基于该发现完成了本发明。

即，本发明的含MSix(M为选自第3～9族元素中的至少一种元素。其中，1/3≤x≤3)含硅材料的特征在于，在硅基体中含有MSix。

本发明的含MSix硅材料的制造方法的特征在于，包括如下工序：

将Ca、M(M为选自第3～9族元素中的至少一种元素)和Si加热而制成熔融金属的熔融金属工序；

将所述熔融金属冷却而得到在硅化钙基体中含有MSix(其中，1/3≤x≤3)的含MSix硅化钙的工序；

使所述含MSix硅化钙与酸反应而得到在聚硅烷基体中含有MSix的含MSix聚硅烷的工序；

将所述含MSix聚硅烷在300℃以上加热的加热工序。

本发明的含MSix硅材料能够成为合适的硅材料。

附图说明

图1是实施例1的含MSix硅化钙的粒子的截面的扫描式电子显微镜图像。