【纳米新技术】表面处理和分散篇：材料改性和核壳化

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住友大阪水泥公司和日立化成公司提出了以材料的表面处理和分散技术为优势的新方案。两公司均利用粒子表面处理技术和分散技术提高了锂离子充电电池的电极材料特性。住友大阪水泥在正极材料磷酸铁锂的碳包覆方面，日立化成在负极材料人造石墨的表面改质方面受到好评。利用这些技术，在“nano tech 2013”展会上，住友大阪水泥展示了用于显示器的黑色遮光材料和高折射率硅树脂等，日立化成展示了波长转换微粒子等（图A-1）。

图A-1：利用表面处理技术和分散技术改善特性 住友大阪水泥展出了用于显示器的黑色遮光材料（a）。日立化成展示了波长转换微粒子（b）。

其中，住友大阪水泥展示的黑色遮光材料是将银（Ag）和锡（Sn）的合金制成纳米级微粒子实现的。目标是取代原来的炭黑，以应用于大尺寸显示器的黑色基膜。目前，黑色基膜主要采用炭黑这种碳材料，但要想使黑色基膜更薄，采用炭黑可能会降低电绝缘性。而该公司的黑色遮光材料即使减薄基膜厚度，也不会影响其遮光性和电绝缘性。此外，通过改变微粒配合，不仅能遮挡可见光，还能遮挡红外光，因此，用于CCD相机时还可降低红外光的影响。

高折射率硅树脂在对粒径为3～6nm的ZrO2进行表面处理后进行分散。能够产生高达1.7的折射率。用作LED芯片的封装材料时，可提高光提取效率。

日立化成则公开了可在微小粒子内构成材质各异的内核和外壳的“核壳化”技术。具体来说，该技术能以80～300nm的粒度实现3层以上的多层构造。

外壳采用透明丙烯树脂，实现了荧光的长期稳定化。向该微粒子照射短波长的光后，可以转换成长波长的光，通过在太阳能电池正面设置这种微粒子层，可以提高太阳能电池的发电效率。（日经技术在线！ 供稿）