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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-09-29
(45)【発行日】2025-10-07
(54)【発明の名称】電極および電極の製造方法
(51)【国際特許分類】
H01B 1/16 20060101AFI20250930BHJP
A61B 5/263 20210101ALI20250930BHJP
H01B 13/00 20060101ALI20250930BHJP
H01M 4/136 20100101ALI20250930BHJP
H01M 4/1397 20100101ALI20250930BHJP
H01G 11/22 20130101ALI20250930BHJP
H01G 11/86 20130101ALI20250930BHJP
【ＦＩ】
H01B1/16 A
A61B5/263
H01B13/00 503D
H01M4/136
H01M4/1397
H01G11/22
H01G11/86
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2024524193
(86)(22)【出願日】2023-03-28
(86)【国際出願番号】 JP2023012598
(87)【国際公開番号】W WO2023233783
(87)【国際公開日】2023-12-07
【審査請求日】2024-10-30
(31)【優先権主張番号】P 2022089861
(32)【優先日】2022-06-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006231
【氏名又は名称】株式会社村田製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100221501
【弁理士】
【氏名又は名称】式見 真行
(74)【代理人】
【識別番号】100206324
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 明子
(72)【発明者】
【氏名】平山 真優
(72)【発明者】
【氏名】藤脇 未伽
(72)【発明者】
【氏名】島▲崎▼ 淑子
(72)【発明者】
【氏名】部田 武志
【審査官】中嶋 久雄
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２２／０８０３２１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２２／０３４８５３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０２１／０２５０２６（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｂ １／１６
Ａ６１Ｂ ５／２６３
Ｈ０１Ｂ １３／００
Ｈ０１Ｍ ４／１３６
Ｈ０１Ｍ ４／１３９７
Ｈ０１Ｇ １１／２２
Ｈ０１Ｇ １１／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
２次元粒子を含む膜を備え、前記２次元粒子は、金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
前記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
前記２次元粒子における、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である、電極。
【請求項2】
前記２次元粒子における、前記Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上９．７モル以下である、請求項１に記載の電極。
【請求項3】
生体信号センシング電極である、請求項１または２に記載の電極。
【請求項4】
２次元粒子を用いて膜を形成することを含み、前記２次元粒子は、
（ａ）以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組合せであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される前駆体を準備すること、
（ｂ）エッチング液を用いて、前記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去することにより、エッチング処理物を得ること、
（ｃ）前記エッチング処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得ること、および、
（ｄ）前記エッチング洗浄処理物と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、前記エッチング洗浄処理物に前記金属カチオンがインターカレートされた、インターカレーション処理物を得ること、を含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む、製造方法により製造される、
インターカレーション処理物を少なくとも含み、
前記２次元粒子において、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である、電極の製造方法。
【請求項5】
前記２次元粒子は、（ｅ）前記インターカレーション処理物を撹拌して、前記インターカレーション処理物をデラミネートするデラミネーション処理を行い、デラミネーション処理物を得ること、を含む、製造方法により製造される、
デラミネーション処理物をさらに含む、請求項４に記載の電極の製造方法。
【請求項6】
前記２次元粒子は、（ｅ）上記インターカレーション処理物を撹拌して、上記インターカレーション処理物がデラミネートされた、デラミネーション処理物を得ること、
（ｆ）前記デラミネーション処理物を洗浄して、デラミネーション洗浄処理物を得ること、を含む、製造方法により製造される、
デラミネーション洗浄処理物をさらに含む、請求項４または５に記載の電極の製造方法。
【請求項7】
前記２次元粒子は、前記金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、前記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍ、Ｘ、ｎおよびｍは、上記と同意義である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む、請求項４または５に記載の電極の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、電極および電極の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、導電性を有する新規材料としてＭＸｅｎｅが注目されている。ＭＸｅｎｅは、いわゆる２次元材料の１種であり、後述するように、１つまたは複数の層の形態を有する層状材料である。一般的に、ＭＸｅｎｅは、かかる層状材料の粒子（粉末、フレーク、ナノシート等を含み得る）の形態を有する。
【0003】
現在、種々の電気デバイスへのＭＸｅｎｅの応用に向けて、様々な研究がなされている。例えば、特許文献１、２には、ＭＸｅｎｅは、膜の形態で、神経信号計測用の電極として用いられ得ることが記載されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【文献】Nicolette Driscoll, et al., "Two-Dimensional Ti3C2 MXene for High Resolution Neural Interfaces," ACS Nano, 2018, Vol. 12, Issue 10, pp. 10419-10429
【文献】Nicolette Driscoll, et al., "MXene-infused bioelectronic interfaces for multiscale electrophysiology and stimulation," Science Translational Medicine, 2021, Vol. 13, Issue 612, article abf8629
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示は、インピーダンスの低い電極を提供することを目的とし、好ましくは、表面インピーダンスの低い電極を提供することを目的とする。また、本開示は、かかる電極の製造方法を提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の電極は、２次元粒子を含む膜を備え、
上記２次元粒子は、金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
上記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
上記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
上記２次元粒子における、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である。
上記２次元粒子は、金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
上記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
上記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
上記２次元粒子における、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である。
【0007】
また、本開示の電極の製造方法は、２次元粒子を用いて膜を形成することを含み、
上記２次元粒子は、
（ａ）以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組合せであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される前駆体を準備すること、
（ｂ）エッチング液を用いて、上記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去することにより、エッチング処理物を得ること、
（ｃ）上記エッチング処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得ること、および、
（ｄ）上記エッチング洗浄処理物と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、上記エッチング洗浄処理物に上記金属カチオンがインターカレートされた、インターカレーション処理物を得ること、を含み、
上記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む、製造方法により製造される、
インターカレーション処理物を少なくとも含む。
上記２次元粒子は、
（ａ）以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組合せであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される前駆体を準備すること、
（ｂ）エッチング液を用いて、上記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去することにより、エッチング処理物を得ること、
（ｃ）上記エッチング処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得ること、および、
（ｄ）上記エッチング洗浄処理物と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、上記エッチング洗浄処理物に上記金属カチオンがインターカレートされた、インターカレーション処理物を得ること、を含み、
上記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む、製造方法により製造される、
インターカレーション処理物を少なくとも含む。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、インピーダンスの低い電極を提供し得、好ましくは、表面インピーダンスの低い電極を提供し得る。また、本開示は、かかる電極の製造方法も提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本開示の１つの実施形態における層状材料のＭＸｅｎｅ粒子を示す概略模式断面図であって、（ａ）は単層ＭＸｅｎｅ粒子を示し、（ｂ）は多層（例示的に二層）ＭＸｅｎｅ粒子を示す。
【図2】本開示の１つの実施形態における導電性膜を示す概略模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の１つの実施形態における電極およびその製造方法について説明する。
【0011】
本開示の電極は、２次元粒子を含む膜を備え、
上記２次元粒子は、金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
上記層は、以下の式：
Ｍ ｍ Ｘ ｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
上記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
上記Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である。
上記２次元粒子は、金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
上記層は、以下の式：
Ｍ ｍ Ｘ ｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
上記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
上記Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である。
【0012】
本開示の電極は、上記構成を有することにより、低いインピーダンスを示し得る。特定の理論に限定して解釈されるべきではないが、上記膜に含まれる２次元粒子は、層状材料でありながらも、Ｌｉカチオンを一定量含むため、電荷の授受が生じやすいと考えられ、導電率が高い。そのため、電極がかかる膜を備えることにより、インピーダンスが低く抑えられ、特に表面インピーダンスが低く抑えられることになると考えられる。
【0013】
上記２次元粒子は、層状材料または層状化合物として理解され得、「ＭｍＸｎＴｓ」とも表され、ｓは任意の数であり、従来、ｓに代えてｘまたはｚが使用されることもある。代表的には、ｎは、１、２、３または４であり得るが、これに限定されない。
【0014】
また、本開示において、上記層をＭＸｅｎｅ層という場合があり、上記２次元粒子をＭＸｅｎｅ２次元粒子またはＭＸｅｎｅ粒子という場合がある。
【0015】
ＭＸｅｎｅの上記式中、Ｍは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、ＭｏおよびＭｎからなる群より選択される少なくとも１つであって、Ｔｉを少なくとも含むことが好ましく、Ｔｉ、Ｖ、ＣｒおよびＭｏからなる群より選択される少なくとも１つであって、Ｔｉを少なくとも含むことがより好ましい。
【0016】
ＭにおけるＴｉ原子の割合は、好ましくは５０原子％以上１００原子％以下、より好ましくは７０原子％以上１００原子％以下、さらに好ましくは９０原子％以上１００原子％以下であり得る。
【0017】
ＭＸｅｎｅは、上記の式：ＭｍＸｎが、以下のように表現されるものが知られている。
Ｓｃ２Ｃ、Ｔｉ２Ｃ、Ｔｉ２Ｎ、Ｚｒ２Ｃ、Ｚｒ２Ｎ、Ｈｆ２Ｃ、Ｈｆ２Ｎ、Ｖ２Ｃ、Ｖ２Ｎ、Ｎｂ２Ｃ、Ｔａ２Ｃ、Ｃｒ２Ｃ、Ｃｒ２Ｎ、Ｍｏ２Ｃ、Ｍｏ１．３Ｃ、Ｃｒ１．３Ｃ、（Ｔｉ，Ｖ）２Ｃ、（Ｔｉ，Ｎｂ）２Ｃ、Ｗ２Ｃ、Ｗ１．３Ｃ、Ｍｏ２Ｎ、Ｎｂ１．３Ｃ、Ｍｏ１．３Ｙ０．６Ｃ（上記式中、「１．３」および「０．６」は、それぞれ約１．３（＝４／３）および約０．６（＝２／３）を意味する。）、
Ｔｉ３Ｃ２、Ｔｉ３Ｎ２、Ｔｉ３（ＣＮ）、Ｚｒ３Ｃ２、（Ｔｉ，Ｖ）３Ｃ２、（Ｔｉ２Ｎｂ）Ｃ２、（Ｔｉ２Ｔａ）Ｃ２、（Ｔｉ２Ｍｎ）Ｃ２、Ｈｆ３Ｃ２、（Ｈｆ２Ｖ）Ｃ２、（Ｈｆ２Ｍｎ）Ｃ２、（Ｖ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｖ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｎｂ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｔａ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｓｃ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｚｒ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｈｆ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｖ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｎｂ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｔａ）Ｃ２、（Ｗ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｗ２Ｚｒ）Ｃ２、（Ｗ２Ｈｆ）Ｃ２、
Ｔｉ４Ｎ３、Ｖ４Ｃ３、Ｎｂ４Ｃ３、Ｔａ４Ｃ３、（Ｔｉ，Ｎｂ）４Ｃ３、（Ｎｂ，Ｚｒ）４Ｃ３、（Ｔｉ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｔｉ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｖ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｖ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｖ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｎｂ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｖ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｚｒ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｈｆ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｖ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｗ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｗ２Ｚｒ２）Ｃ３、（Ｗ２Ｈｆ２）Ｃ３、（Ｍｏ２．７Ｖ１．３）Ｃ３（上記式中、「２．７」および「１．３」は、それぞれ約２．７（＝８／３）および約１．３（＝４／３）を意味する。）
Ｓｃ２Ｃ、Ｔｉ２Ｃ、Ｔｉ２Ｎ、Ｚｒ２Ｃ、Ｚｒ２Ｎ、Ｈｆ２Ｃ、Ｈｆ２Ｎ、Ｖ２Ｃ、Ｖ２Ｎ、Ｎｂ２Ｃ、Ｔａ２Ｃ、Ｃｒ２Ｃ、Ｃｒ２Ｎ、Ｍｏ２Ｃ、Ｍｏ１．３Ｃ、Ｃｒ１．３Ｃ、（Ｔｉ，Ｖ）２Ｃ、（Ｔｉ，Ｎｂ）２Ｃ、Ｗ２Ｃ、Ｗ１．３Ｃ、Ｍｏ２Ｎ、Ｎｂ１．３Ｃ、Ｍｏ１．３Ｙ０．６Ｃ（上記式中、「１．３」および「０．６」は、それぞれ約１．３（＝４／３）および約０．６（＝２／３）を意味する。）、
Ｔｉ３Ｃ２、Ｔｉ３Ｎ２、Ｔｉ３（ＣＮ）、Ｚｒ３Ｃ２、（Ｔｉ，Ｖ）３Ｃ２、（Ｔｉ２Ｎｂ）Ｃ２、（Ｔｉ２Ｔａ）Ｃ２、（Ｔｉ２Ｍｎ）Ｃ２、Ｈｆ３Ｃ２、（Ｈｆ２Ｖ）Ｃ２、（Ｈｆ２Ｍｎ）Ｃ２、（Ｖ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｖ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｎｂ）Ｃ２、（Ｃｒ２Ｔａ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｓｃ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｚｒ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｈｆ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｖ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｎｂ）Ｃ２、（Ｍｏ２Ｔａ）Ｃ２、（Ｗ２Ｔｉ）Ｃ２、（Ｗ２Ｚｒ）Ｃ２、（Ｗ２Ｈｆ）Ｃ２、
Ｔｉ４Ｎ３、Ｖ４Ｃ３、Ｎｂ４Ｃ３、Ｔａ４Ｃ３、（Ｔｉ，Ｎｂ）４Ｃ３、（Ｎｂ，Ｚｒ）４Ｃ３、（Ｔｉ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｔｉ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｖ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｖ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｖ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｎｂ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｖ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｃｒ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｚｒ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｈｆ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｖ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｎｂ２）Ｃ３、（Ｍｏ２Ｔａ２）Ｃ３、（Ｗ２Ｔｉ２）Ｃ３、（Ｗ２Ｚｒ２）Ｃ３、（Ｗ２Ｈｆ２）Ｃ３、（Ｍｏ２．７Ｖ１．３）Ｃ３（上記式中、「２．７」および「１．３」は、それぞれ約２．７（＝８／３）および約１．３（＝４／３）を意味する。）
【0018】
代表的には、上記の式において、ＭはＴｉを含み、Ｘが炭素原子または窒素原子であるものであり得、好ましくは、ＭがＴｉであり、Ｘが炭素原子であり得る。例えば、ＭＡＸ相は、Ｔｉ３ＡｌＣ２であり、ＭＸｅｎｅは、Ｔｉ３Ｃ２Ｔｓである（換言すれば、ＭがＴｉであり、ＸがＣであり、ｎが２であり、ｍが３である）。
【0019】
なお、本開示において、ＭＸｅｎｅは、前駆体のＭＡＸ相に由来するＡ原子を比較的少量、例えば元のＡ原子に対して１０質量％以下で含んでいてもよい。Ａ原子の残留量は、好ましくは８質量％以下、より好ましくは６質量％以下であり得る。しかしながら、Ａ原子の残留量は、１０質量％を超えていたとしても、２次元粒子の用途や使用条件によっては問題がない場合もあり得る。
【0020】
上記２次元粒子は、図１（ａ）に模式的に例示する１つの層のＭＸｅｎｅの粒子（以下、単に「ＭＸｅｎｅ粒子」という）１０ａ（単層ＭＸｅｎｅ粒子）を含む集合物である。ＭＸｅｎｅ粒子１０ａは、より詳細には、ＭｍＸｎで表される層本体（ＭｍＸｎ層）１ａと、層本体１ａの表面（より詳細には、各層にて互いに対向する２つの表面の少なくとも一方）に存在する修飾または終端Ｔ３ａ、５ａとを有するＭＸｅｎｅ層７ａである。よって、ＭＸｅｎｅ層７ａは、「ＭｍＸｎＴｓ」とも表され、ｓは任意の数である。
【0021】
上記２次元粒子は、１つまたは複数の層を含み得る。複数の層のＭＸｅｎｅ粒子（多層ＭＸｅｎｅ粒子）として、図１（ｂ）に模式的に示す通り、２つの層のＭＸｅｎｅ粒子１０ｂが挙げられるが、これらの例に限定されない。図１（ｂ）中の、１ｂ、３ｂ、５ｂ、７ｂは、前述の図１（ａ）の１ａ、３ａ、５ａ、７ａと同じである。多層ＭＸｅｎｅ粒子の、隣接する２つのＭＸｅｎｅ層（例えば７ａと７ｂ）は、必ずしも完全に離間していなくてもよく、部分的に接触していてもよい。上記ＭＸｅｎｅ粒子１０ａは、上記多層ＭＸｅｎｅ粒子１０ｂが個々に分離されて１つの層で存在するものであり、分離されていない多層ＭＸｅｎｅ粒子１０ｂが残存し、上記単層ＭＸｅｎｅ粒子１０ａと多層ＭＸｅｎｅ粒子１０ｂの混合物である場合がある。
【0022】
本実施形態を限定するものではないが、ＭＸｅｎｅ粒子に含まれる各層（上記のＭＸｅｎｅ層７ａ、７ｂに相当する）の厚さは、例えば０．８ｎｍ以上５ｎｍ以下、特に０．８ｎｍ以上３ｎｍ以下であり得る（主に、各層に含まれるＭ原子層の数により異なり得る）。含まれ得る多層ＭＸｅｎｅ粒子の、個々の積層体について、層間距離（または空隙寸法、図１（ｂ）中にΔｄにて示す）は、例えば０．８ｎｍ以上１０ｎｍ以下、特に０．８ｎｍ以上５ｎｍ以下、より特に約１ｎｍであり、層の総数は、２以上、２０，０００以下であり得る。
【0023】
一態様において、（２次元粒子の２次元面の長径の平均値）／（２次元粒子の厚さの平均値）の比率は、１．２以上、好ましくは１．５以上、より好ましくは２以上である。上記２次元粒子の２次元面の長径の平均値と、上記２次元粒子の厚さの平均値は、後述する方法で求めればよい。
【0024】
本実施形態の２次元粒子は、層数の多いＭＸｅｎｅ粒子を含むことが好ましい。上記「層数が多い」とは、例えばＭＸｅｎｅ層の積層数が７層以上であることをいう。また、層数の多いＭＸｅｎｅ粒子の積層方向の厚さは、好ましくは１５ｎｍ超、より好ましくは１８ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらに好ましくは１８ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。また、上記層数の多いＭＸｅｎｅ粒子において、（２次元粒子の２次元面の長径の平均値）／（２次元粒子の厚さの平均値）の比率は、例えば５超５０以下、好ましくは１０以上３０以下、より好ましくは１１以上２０以下である。これにより、層数の多いＭＸｅｎｅ粒子を含むことで、金属カチオンを多く含むことが容易になり得る。
上記層数の多いＭＸｅｎｅ粒子としては、例えば、デラミネーション処理を経ずに得られた２次元粒子等が挙げられる。
上記層数の多いＭＸｅｎｅ粒子としては、例えば、デラミネーション処理を経ずに得られた２次元粒子等が挙げられる。
【0025】
本実施形態の２次元粒子は、層数の少ない多層ＭＸｅｎｅ粒子を含むことも好ましい。上記「層数が少ない」とは、例えばＭＸｅｎｅ層の積層数が６層以下であることをいう。また、層数の少ない多層ＭＸｅｎｅ粒子の積層方向の厚さは、１５ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である。また、層数の少ない多層ＭＸｅｎｅ粒子において、（２次元粒子の２次元面の長径の平均値）／（２次元粒子の厚さの平均値）の比率は、１．２以上、好ましくは１．５以上１０以下、より好ましくは２以上５以下である。以下、この「層数の少ないＭＸｅｎｅ粒子」を「少層ＭＸｅｎｅ粒子」ということがある。また、単層ＭＸｅｎｅ粒子と少層ＭＸｅｎｅ粒子を併せて「単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子」ということがある。これにより、２次元粒子を含む膜の成膜性が良好になり得る。
上記単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子としては、例えば、デラミネーション処理を経て得られた２次元粒子等が挙げられる。
上記単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子としては、例えば、デラミネーション処理を経て得られた２次元粒子等が挙げられる。
【0026】
一態様において、本実施形態の２次元粒子は、好ましくは、上記層数の多いＭＸｅｎｅ粒子と、単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子とを含む。本実施形態の２次元粒子における層数の多いＭＸｅｎｅ粒子の割合は、好ましくは２０体積％以上１００体積％以下、より好ましくは３０体積％以上１００体積％以下、さらに好ましくは６０体積％以上１００体積％以下であり得る。これにより、金属カチオンを多く含む２次元粒子を得ることが容易になり得る。
【0027】
一態様において、本実施形態の２次元粒子は、好ましくは、単層ＭＸｅｎｅ粒子と少層ＭＸｅｎｅ粒子、すなわち単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子を含む。本実施形態の２次元粒子における、厚さが１５ｎｍ以下である単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子の割合は、好ましくは０体積％以上７０体積％以下、より好ましくは０体積％以上６０体積％以下、さらに好ましくは０体積％以上２５体積％以下であり得る。これにより、２次元粒子を含む膜の成膜性が良好になり得る。
【0028】
（２次元粒子の２次元面の長径の平均値）
本実施形態の２次元粒子は、２次元面の長径の平均値が、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下である。以下、２次元面の長径の平均値を「平均フレークサイズ」ということがある。
本実施形態の２次元粒子は、２次元面の長径の平均値が、好ましくは１μｍ以上２０μｍ以下である。以下、２次元面の長径の平均値を「平均フレークサイズ」ということがある。
【0029】
上記平均フレークサイズが大きいほど、２次元粒子を含む材料において、２次元粒子の配向性が良好になる。２次元粒子の配向性は、例えば、２次元粒子を含む材料の導電率により評価し得る。
２次元面の長径の平均値は、好ましくは１．５μｍ以上、より好ましくは２．５μｍ以上である。ＭＸｅｎｅに超音波処理を施すことでＭＸｅｎｅのデラミネーション処理を行った場合、超音波処理により大部分のＭＸｅｎｅが長径で約数百ｎｍに小径化するため、超音波処理によりデラミネーションされた単層ＭＸｅｎｅで形成される膜は２次元粒子の配向性が低いと考えられる。
２次元面の長径の平均値は、好ましくは１．５μｍ以上、より好ましくは２．５μｍ以上である。ＭＸｅｎｅに超音波処理を施すことでＭＸｅｎｅのデラミネーション処理を行った場合、超音波処理により大部分のＭＸｅｎｅが長径で約数百ｎｍに小径化するため、超音波処理によりデラミネーションされた単層ＭＸｅｎｅで形成される膜は２次元粒子の配向性が低いと考えられる。
【0030】
２次元面の長径の平均値は、分散媒中の分散性の観点から、例えば２０μｍ以下であり、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下である。
【0031】
上記２次元面の長径は、後記の実施例に示す通り、電子顕微鏡写真において、各ＭＸｅｎｅ粒子を楕円形状に近似したときの長径をいい、上記２次元面の長径の平均値は、８０粒子以上の上記長径の個数平均をいう。電子顕微鏡として、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を用いることができる。
【0032】
本実施形態の２次元粒子の長径の平均値は、該２次元粒子を含む材料を溶媒に溶解させ、上記２次元粒子を該溶媒に分散させて測定してもよい。または、上記材料のＳＥＭ画像から測定してもよい。
【0033】
（２次元粒子の厚さの平均値）
本実施形態の２次元粒子の厚さの平均値は、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。上記厚さは、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは７ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以下である。一方、単層ＭＸｅｎｅ粒子の厚さを考慮すると、２次元粒子の厚さの下限は１ｎｍとなり得る。
本実施形態の２次元粒子の厚さの平均値は、１ｎｍ以上１５ｎｍ以下であることが好ましい。上記厚さは、好ましくは１０ｎｍ以下であり、より好ましくは７ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以下である。一方、単層ＭＸｅｎｅ粒子の厚さを考慮すると、２次元粒子の厚さの下限は１ｎｍとなり得る。
【0034】
上記２次元粒子の厚さの平均値は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）写真または透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に基づく数平均寸法（例えば少なくとも４０個の数平均）として求められる。
【0035】
上記２次元粒子は、空隙を含むことも好ましい。２次元粒子が空隙を含むことで、金属カチオンを多く含むことがさらに容易となり、導電率が高く、インピーダンスの低い電極を得ることがさらに容易になり得る。
【0036】
上記金属カチオンは、１価のＬｉカチオンを含み、他の金属カチオンをさらに含んでいてもよい。
ただし、上記金属カチオンの金属と上記Ｍ原子とは異なる。また、上記金属カチオンの金属と後述する前駆体に含まれるＡ原子とは異なる。
ただし、上記金属カチオンの金属と上記Ｍ原子とは異なる。また、上記金属カチオンの金属と後述する前駆体に含まれるＡ原子とは異なる。
【0037】
一態様において、上記２次元粒子における、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上であり、好ましくは５．４モル以上６７モル以下、より好ましくは５．４モル以上２０モル以下、さらに好ましくは５．４モル以上９．７モル以下であり得る。これにより、上記２次元粒子を含む膜の導電性が高められ、インピーダンスの低い電極を得ることが容易になり得る。
【0038】
上記２次元粒子における、Ｌｉ原子の含有率は、例えば０．１質量％以上２０質量％以下、さらに０．１質量％以上１０質量％以下、とりわけ０．２質量％以上３質量％以下、特に０．２質量％以上０．５質量％以下であってよい。これにより、２次元粒子を含む膜の導電性がさらに高められ得、インピーダンスの低い電極を得ることがさらに容易になり得る。
２次元粒子におけるＴｉ原子、Ｌｉ原子、金属カチオンおよびＬｉカチオンの含有量は、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）などにより測定可能である。
２次元粒子におけるＴｉ原子、Ｌｉ原子、金属カチオンおよびＬｉカチオンの含有量は、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）などにより測定可能である。
【0039】
上記金属カチオンにおけるＬｉカチオンの含有率は、例えば１モル％以上１００モル％以下であり、好ましくは７０モル％以上１００モル％以下、より好ましくは８０モル％以上１００モル％以下、さらに好ましくは９０モル％以上１００モル％以下であり得る。
【0040】
上記金属カチオンは、代表的には、上記層上に存在している。すなわち、上記層に接していてもよく、上記層上に他の元素を介して存在していてもよい。
【0041】
一態様において、上記２次元粒子は、層数が多く、Ｌｉカチオンの含有量が、Ｔｉ原子１００モルに対して５．４モル以上である、第１成分を含むことが好ましい。第１成分の２次元粒子を含むことで、成膜性を維持しつつ、金属カチオンを多く含む膜を形成することが容易となり得る。
かかる第１成分の２次元粒子の厚さは、好ましくは１５ｎｍ超、より好ましくは１８ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらに好ましくは１８ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり得、層数は、好ましくは５超５０以下、好ましくは１０超以上３０以下、より好ましくは１１以上２０以下であり得る。また、第１成分の２次元粒子において、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対して、好ましくは５．４モル以上６９モル以下、より好ましくは５．４モル以上９．７モル以下、さらに好ましくは６モル以上９．７モル以下であり得る。さらに、上記第１成分の２次元粒子は、空隙を含むことが好ましい。
かかる第１成分の２次元粒子の厚さは、好ましくは１５ｎｍ超、より好ましくは１８ｎｍ以上５０ｎｍ以下、さらに好ましくは１８ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり得、層数は、好ましくは５超５０以下、好ましくは１０超以上３０以下、より好ましくは１１以上２０以下であり得る。また、第１成分の２次元粒子において、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対して、好ましくは５．４モル以上６９モル以下、より好ましくは５．４モル以上９．７モル以下、さらに好ましくは６モル以上９．７モル以下であり得る。さらに、上記第１成分の２次元粒子は、空隙を含むことが好ましい。
【0042】
上記２次元粒子に含まれる第１成分の含有率は、好ましくは２０体積％以上１００体積％以下、より好ましくは３０体積％以上１００体積％以下、さらに好ましくは６０体積％以上１００体積％以下であり得る。これにより、成膜性を維持しつつ、金属カチオンを多く含む膜を形成することが容易となり得る。
【0043】
かかる第１成分は、代表的には、後述するインターカレーション処理物として製造され得るが、かかる製造方法により製造されたものに限定されない。
【0044】
一態様において、上記２次元粒子は、層数が少なく、Ｌｉカチオンの含有量が、Ｔｉ原子１００モルに対して０モル超５．４モル未満である、第２成分を含むことが好ましい。これにより、２次元粒子を含む膜の成膜性が良好になり得る。
かかる第２成分の２次元粒子の厚さは、好ましく１５ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ以下であり得、層数は、好ましくは１以上６以下であり得る。また、第２成分の２次元粒子において、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対して、好ましくは１モル以上５．４モル未満であり得、特に５．３モル以下であり得る。
かかる第２成分の２次元粒子の厚さは、好ましく１５ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは１０ｎｍ以下であり得、層数は、好ましくは１以上６以下であり得る。また、第２成分の２次元粒子において、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対して、好ましくは１モル以上５．４モル未満であり得、特に５．３モル以下であり得る。
【0045】
上記２次元粒子において、第２成分の含有量は、第１成分１００体積部に対して、好ましくは０体積％以上７０体積％以下、より好ましくは０体積％以上６０体積％以下、さらに好ましくは０体積％以上２５体積％以下であり得る。
【0046】
かかる第２成分は、代表的には、後述するデラミネーション処理物として製造され得るが、かかる製造方法により製造されたものに限定されない。
【0047】
本開示の電極において、膜に含まれる２次元粒子の含有率は、好ましくは７０体積％以上１００体積％以下、より好ましくは８０体積％以上１００体積％以下、さらに好ましくは９０体積％以上１００体積％以下であり得る。これにより、導電率が高く、インピーダンスの低い電極を得ることが容易となり得る。
【0048】
以下、２次元粒子の製造方法について詳述するが、本開示はかかる実施形態に限定されるものではない。
【0049】
上記２次元粒子の製造方法は、
（ａ）以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉを少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組合せであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される前駆体を準備すること、および
（ｂ）エッチング液を用いて、上記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去することにより、エッチング処理物を得ること、
を含み、
（ｃ）上記エッチング処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得ること、
（ｄ）上記エッチング洗浄処理物と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、上記エッチング洗浄処理物に上記金属カチオンがインターカレートされた、インターカレーション処理物を得ること
（ｅ）上記インターカレーション処理物を撹拌して、上記インターカレーション処理物がデラミネートされた、デラミネーション処理物を得ること、
（ｆ）上記デラミネーション処理物を洗浄して、デラミネーション洗浄処理物を得ること、
をさらに含み得る。ただし、上記工程（ｄ）における金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む。
（ａ）以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉを少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組合せであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される前駆体を準備すること、および
（ｂ）エッチング液を用いて、上記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去することにより、エッチング処理物を得ること、
を含み、
（ｃ）上記エッチング処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得ること、
（ｄ）上記エッチング洗浄処理物と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、上記エッチング洗浄処理物に上記金属カチオンがインターカレートされた、インターカレーション処理物を得ること
（ｅ）上記インターカレーション処理物を撹拌して、上記インターカレーション処理物がデラミネートされた、デラミネーション処理物を得ること、
（ｆ）上記デラミネーション処理物を洗浄して、デラミネーション洗浄処理物を得ること、
をさらに含み得る。ただし、上記工程（ｄ）における金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む。
【0050】
本開示において、エッチング処理物、エッチング洗浄処理物、インターカレーション処理物、デラミネーション処理物およびデラミネーション洗浄処理物はいずれも２次元粒子の技術的範囲に含まれ得る。
【0051】
以下、各工程について詳述する。
【0052】
・工程（ａ）
まず、所定の前駆体を準備する。本実施形態において使用可能な所定の前駆体は、ＭＸｅｎｅの前駆体であるＭＡＸ相であり、
以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉを少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される。
まず、所定の前駆体を準備する。本実施形態において使用可能な所定の前駆体は、ＭＸｅｎｅの前駆体であるＭＡＸ相であり、
以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉを少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される。
【0053】
上記Ｍ、Ｘ、ｎおよびｍは、上記で説明した通りである。
【0054】
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、通常はＡ族元素、代表的にはIIIA族およびIVA族であり、より詳細にはＡｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ａｓ、ＳおよびＣｄからなる群より選択される少なくとも１種を含み得、好ましくはＡｌである。
【0055】
ＭＡＸ相は、ＭｍＸｎで表される２つの層（各ＸがＭの八面体アレイ内に位置する結晶格子を有し得る）の間に、Ａ原子により構成される層が位置した結晶構造を有する。ＭＡＸ相は、代表的にｍ＝ｎ＋１の場合、ｎ＋１層のＭ原子の層の各間にＸ原子の層が１層ずつ配置され（これらを合わせて「ＭｍＸｎ層」とも称する）、ｎ＋１番目のＭ原子の層の次の層としてＡ原子の層（「Ａ原子層」）が配置された繰り返し単位を有するが、これに限定されない。
【0056】
上記ＭＡＸ相は、既知の方法で製造することができる。例えばＴｉＣ粉末、Ｔｉ粉末およびＡｌ粉末を、ボールミルで混合し、得られた混合粉末をＡｒ雰囲気下で焼成し、焼成体（ブロック状のＭＡＸ相）を得る。その後、得られた焼成体をエンドミルで粉砕して次工程用の粉末状ＭＡＸ相を得ることができる。
【0057】
・工程（ｂ）
工程（ｂ）では、エッチング液を用いて、上記前駆体のＭｍＡＸｎからＡ原子の少なくとも一部をエッチングにより除去する、エッチング処理を行う。これにより、前駆体におけるＭｍＸｎで表される層は維持されたまま、Ａ原子により構成される層の少なくとも一部が除去された処理物が得られる。
工程（ｂ）では、エッチング液を用いて、上記前駆体のＭｍＡＸｎからＡ原子の少なくとも一部をエッチングにより除去する、エッチング処理を行う。これにより、前駆体におけるＭｍＸｎで表される層は維持されたまま、Ａ原子により構成される層の少なくとも一部が除去された処理物が得られる。
【0058】
上記エッチング液は、ＨＦ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ、硫酸、リン酸、硝酸等の酸を含み得、代表的には、Ｆ原子を含むエッチング液を用いることができる。かかるエッチング液としては、ＬｉＦと塩酸との混合液；フッ酸と塩酸との混合液；フッ酸を含む混合液等が挙げられ、これらの混合液は、リン酸等を更に含んでいてもよい。上記エッチング液は、代表的には、水溶液であり得る。
【0059】
上記エッチング液を用いたエッチングの操作およびその他の条件としては、従来実施されている条件を採用できる。
【0060】
・工程（ｃ）
工程（ｃ）では、エッチング処理により得られた処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得る。洗浄を行うことによって、エッチング処理で用いた酸等を十分に除去できる。
工程（ｃ）では、エッチング処理により得られた処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得る。洗浄を行うことによって、エッチング処理で用いた酸等を十分に除去できる。
【0061】
洗浄は、洗浄液を用いて実施され得、代表的には、エッチング処理物と洗浄液とを混合することにより実施され得る。かかる洗浄液は、代表的には水を含み、純水が好ましい。一方、純水に加えて少量の塩酸等をさらに含んでいてもよい。エッチング処理物と混合させる洗浄液の量やエッチング処理物と洗浄液との混合方法は特に限定されない。例えば、かかる混合方法としては、エッチング処理物と洗浄液とを共存させ、撹拌、遠心分離等を行うことが挙げられる。撹拌方法として、ハンドシェイク、オートマチックシェイカー、シェアミキサー、ポットミルなどを用いた撹拌方法が挙げられる。撹拌速度、撹拌時間等の撹拌の程度は、処理対象となるエッチング処理物の量や濃度等に応じて調整すればよい。上記洗浄液での洗浄は１回以上行えばよく、洗浄での洗浄を複数回行うことが好ましい。例えば具体的に、上記洗浄液での洗浄は、工程（i）（処理物または下記（iii）で得られた残りの沈殿物に）洗浄液を加えて撹拌、工程（ii）撹拌物を遠心分離する、工程（iii）遠心分離後に上澄み液を廃棄する、を順次行うことにより実施してよく、工程（i）～（iii）を２回以上、例えば１５回以下の範囲内で繰り返して行うことが挙げられる。
【0062】
・工程（ｄ）
工程（ｄ）では、金属カチオンを含む金属化合物を用いて、上記エッチング洗浄処理物に対して金属カチオンをインターカレートする、インターカレーション処理を行って、インターカレーション処理物を得る。これにより、上記金属カチオンが２つの隣り合うＭｍＸｎ層の間にインターカレートされた、インターカレーション処理物が得られる。かかるインターカレーション処理は、分散媒体中で行ってもよい。
工程（ｄ）では、金属カチオンを含む金属化合物を用いて、上記エッチング洗浄処理物に対して金属カチオンをインターカレートする、インターカレーション処理を行って、インターカレーション処理物を得る。これにより、上記金属カチオンが２つの隣り合うＭｍＸｎ層の間にインターカレートされた、インターカレーション処理物が得られる。かかるインターカレーション処理は、分散媒体中で行ってもよい。
【0063】
上記金属カチオンは、上記２次元粒子に含まれる金属カチオンと同じであり得、Ｌｉカチオンを含み、他の金属カチオンを含んでいてもよい。
ただし、上記金属カチオンの金属と上記Ｍ原子とは異なる。また、上記金属カチオンの金属と前駆体に含まれるＡ原子とは異なる。
ただし、上記金属カチオンの金属と上記Ｍ原子とは異なる。また、上記金属カチオンの金属と前駆体に含まれるＡ原子とは異なる。
【0064】
上記金属化合物として、上記金属カチオンと陰イオンとが結合したイオン性化合物が挙げられる。例えば上記金属カチオンの、ヨウ化物、リン酸塩、硫酸塩を含む硫化物塩、硝酸塩、酢酸塩、カルボン酸塩が挙げられる。上記金属カチオンとして、リチウムイオンが好ましく、金属化合物として、リチウムイオンを含む金属化合物が好ましく、リチウムイオンのイオン性化合物がより好ましく、リチウムイオンのヨウ化物、リン酸塩、硫化物塩のうちの１以上が更に好ましい。金属イオンとしてリチウムイオンを用いれば、リチウムイオンに水和している水が最も負の誘電率を有するため、単層化しやすくなると考えられる。
【0065】
インターカレーション処理の具体的な方法は特に限定されず、例えば、エッチング洗浄処理物と金属化合物とを混合し、撹拌を行ってもよいし、静置してもよい。例えば室温で撹拌することが挙げられる。上記撹拌の方法は、例えば、スターラー等の撹拌子を用いる方法、撹拌翼を用いる方法、ミキサーを用いる方法、および遠心装置を用いる方法等が挙げられ、撹拌時間は、単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子の製造規模に応じて設定することができ、例えば１２～２４時間の間で設定できる。
【0066】
インターカレーション処理は、分散媒体の存在下で実施してよい。分散媒体としては、例えば、水；Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、酢酸等の有機系媒体等が挙げられる。
【0067】
分散媒体とエッチング洗浄処理物と金属化合物の混合順序は特に限定されないが、一態様において、分散媒体とエッチング洗浄処理物とを混合した後、金属化合物を混合してもよい。代表的には、エッチング処理を行った後のエッチング液を分散媒体としてよい。
【0068】
インターカレーション処理は、代表的には、エッチング洗浄処理物に対して実施され得るが、別の態様において、上記前駆体に対し、エッチング処理と同時に実施されてもよい。具体的には、かかるエッチングおよびインターカレーション処理は、前駆体と、エッチング液と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、上記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去するとともに、Ａ原子が除去された前駆体に、金属カチオンをインターカレートすることにより、インターカレーション処理物を得ることを含む。これにより、前駆体（ＭＡＸ）からＡ原子の少なくとも一部が除去されるとともに、前駆体におけるＭｍＸｎ層が残留し、隣り合う複数のＭｍＸｎ層の間に、金属カチオンがインターカレートされたインターカレーション処理物が得られる。
【0069】
上記エッチングおよびインターカレーション処理において用いられるエッチング液および金属化合物としては、それぞれ、工程（ｂ）において用いられるエッチング液および上記金属化合物と同様のものを用いることができる。
【0070】
上記インターカレーション処理物は、電極の製造に供される前に洗浄されて、インターカレーション洗浄処理物とされてもよく、かかるインターカレーション洗浄処理物も、インターカレーション処理物の範囲に含まれる。インターカレーション処理物を洗浄することにより、過剰な金属化合物を除去することができる。
【0071】
インターカレーション処理物の洗浄は、洗浄液を用いて実施され得、代表的には、インターカレーション処理物と洗浄液とを混合することにより実施され得る。かかる洗浄液としては、工程（ｃ）における洗浄液と同様のものを用いることができ、混合は、工程（ｃ）における混合方法と同様の方法により実施され得る。例えば具体的に、洗浄液としては、水を用いることができる。また、上記洗浄液での洗浄は、工程（i）（処理物または下記（iii）で得られた残りの沈殿物に）洗浄液を加えて撹拌、工程（ii）撹拌物を遠心分離する、工程（iii）遠心分離後に上澄み液を廃棄する、を順次行うことにより実施してよく、工程（i）～（iii）を２回以上、例えば１５回以下の範囲内で繰り返して行うことが挙げられる。
【0072】
・工程（ｅ）
工程（ｅ）では、上記インターカレーション処理物を撹拌して、上記インターカレーション処理物をデラミネートするデラミネーション処理を行い、デラミネーション処理物を得る。かかる撹拌により、インターカレーション処理物にせん断応力が加えられ、隣り合う２つのＭｍＸｎ層の間の少なくとも一部が剥離され得、ＭＸｅｎｅ粒子が単層・少層化され得る。
工程（ｅ）では、上記インターカレーション処理物を撹拌して、上記インターカレーション処理物をデラミネートするデラミネーション処理を行い、デラミネーション処理物を得る。かかる撹拌により、インターカレーション処理物にせん断応力が加えられ、隣り合う２つのＭｍＸｎ層の間の少なくとも一部が剥離され得、ＭＸｅｎｅ粒子が単層・少層化され得る。
【0073】
デラミネーション処理の条件は特に限定されず、既知の方法で行うことができる。例えば、インターカレーション処理物に対してせん断応力を加える方法として、分散媒体中に、インターカレーション処理物を分散させて、撹拌する方法が挙げられる。撹拌方法としては、機械式振とう器、ボルテックスミキサー、ホモジナイザー、超音波処理、ハンドシェイク、オートマチックシェイカーなどを用いた撹拌が挙げられる。撹拌速度、撹拌時間等の撹拌の程度は、処理対象となる処理物の量や濃度等に応じて調整すればよい。例えば、上記インターカレーション後のスラリーを、遠心分離して上澄み液を廃棄した後に、残りの沈殿物に純水を添加し、例えばハンドシェイクまたはオートマチックシェイカーによる撹拌を行って層分離を行うことが挙げられる。未剥離物の除去は、遠心分離して上澄みを廃棄後、残りの沈殿物を水で洗浄する工程が挙げられる。例えば、（i）上澄み廃棄後の残りの沈殿物に、純水を追加して撹拌、（ii）遠心分離し、（iii）上澄み液を回収する。この（i）～（iii）の操作を、１回以上、好ましくは２回以上、１０回以下繰り返して、デラミネーション処理物として、単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子を含む上澄み液を得ることが挙げられる。または、この上澄み液を遠心分離して、遠心分離後の上澄み液を廃棄し、デラミネーション処理物として単層・少層ＭＸｅｎｅ粒子を含むクレイを得てもよい。
【0074】
・工程（ｆ）
工程（ｆ）では、上記デラミネーション処理物を洗浄して、デラミネーション洗浄処理物を得る。かかる洗浄により、不純物等が取り除かれ得る。
工程（ｆ）では、上記デラミネーション処理物を洗浄して、デラミネーション洗浄処理物を得る。かかる洗浄により、不純物等が取り除かれ得る。
【0075】
一態様において、上記洗浄は、洗浄液を用いて実施され得、代表的には、デラミネーション処理物と洗浄液とを混合することにより実施され得る。別の態様において、上記洗浄は、上記デラミネーション処理物を酸処理した後、かかる酸処理物と、洗浄液とを混合することにより実施され得る。かかる酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、過塩素酸、ヨウ化水素酸、臭化水素酸、フッ酸等の無機酸；酢酸、クエン酸、シュウ酸、安息香酸、ソルビン酸等の有機酸を適宜使用してよく、酸溶液における酸の濃度は、デラミネーション処理物に応じ適宜調整いることができる。また、上記洗浄液での洗浄は、工程（i）（処理物または下記（iii）で得られた残りの沈殿物に）洗浄液を加えて撹拌、工程（ii）撹拌物を遠心分離する、工程（iii）遠心分離後に上澄み液を廃棄する、を順次行うことにより実施してよく、工程（i）～（iii）を２回以上、例えば１５回以下の範囲内で繰り返して行うことが挙げられる。上記撹拌は、ハンドシェイク、オートマチックシェイカー、シェアミキサー、ポットミルなどを用いて実施され得る。酸処理は、１回以上行えばよく、必要に応じ、フレッシュな酸溶液（酸処理に使用していない酸溶液）と混合して撹拌する操作を２回以上、例えば１０回以下の範囲内で行ってよい。上記洗浄液としては、工程（ｃ）における洗浄液と同様のものを用いることができ、上記混合は、工程（ｃ）における混合方法と同様の方法により実施され得る。例えば具体的に、洗浄液としては、水を用いてよい。
【0076】
上記で説明した製造方法における中間体および目的物、例えば、上記インターカレーション処理物およびデラミネーション処理物は、吸引ろ過、加熱乾燥、凍結乾燥、真空乾燥等により乾燥してもよい。
【0077】
一態様において、上記膜は、バインダレスであってよい。別の態様において、上記膜は、２次元粒子に加えて、樹脂をさらに含んでいてよい。かかる樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール等が挙げられる。
【0078】
また、上記膜は、その他の添加剤をさらに含んでいてもよい。
【0079】
一態様において、本開示の電極は、上記膜のみから形成されていてよい。別の態様において、本開示の電極は、上記膜と、基材および保護層から選ばれる１種以上とを含んでいてもよい。また、上記電極は、固体状態のものであってもよく、フレキシブル性のある軟質状態のものであってもよい。
【0080】
本実施形態の電極が基材および保護層から選ばれる１種以上を含む場合、上記膜と基材および保護層から選ばれる１種以上とは、直接接触していてもよい。
【0081】
上記基材は、例えば、セラミック、ガラス等の無機材料であってよく、有機材料であってよい。かかる有機材料として、例えば、フレキシブル有機材料が挙げられ、具体的には熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）、ＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルム等が挙げられる。また、上記基材は、紙、布等の繊維材料（例えば、シート状繊維材料）であってよい。
【0082】
上記保護層は、上記膜の少なくとも一部又は全部を覆う層であり得、好ましくは、上記膜の少なくとも一部を覆う層であり得る。上記保護層は、有機材料であり得、具体的には、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ乳酸、ポリビニルアルコール等の樹脂であり得る。
【0083】
本実施形態の電極において、上記膜は、測定対象物と直接接するように外気にさらされていてもよいし、基材、保護層等で覆われていてもよい。
【0084】
本開示の電極の製造方法は、上記２次元粒子を用いて膜を形成することを含み、かかる２次元粒子は、上記インターカレーション処理物を少なくとも含み、インターカレーション処理物と、上記デラミネーション処理物および／またはデラミネーション洗浄処理物とを含んでもよい。一態様において、好ましくは、上記インターカレーション処理物およびデラミネーション処理物を含み得、別の態様において、好ましくは、インターカレーション処理物およびデラミネーション洗浄処理物を含み得る。
【0085】
特定の理論に限定して解釈されるべきではないが、上記インターカレーション処理物は、金属カチオンを含み、上記エッチング処理物やエッチング洗浄処理物と比較して、層間の密着性が適度に抑制されていると考えられる。また、上記インターカレーション処理物は、上記デラミネーション処理物やデラミネーション洗浄処理物に比べて、金属カチオンを多く含む。そのため、インターカレーション処理物を含む２次元粒子を用いることで、金属カチオンを含むとともに、成膜性が良好な膜が得られると考えられる。
また、本開示の電極の製造方法に用いられる２次元粒子は、上記インターカレーション処理物を含み、インターカレーション処理物は、成膜過程でせん断応力により層間がある程度剥離し得ると考えられる。そのため、２次元粒子が上記デラミネーション処理物やデラミネーション洗浄処理物を含まない場合でも、成膜が可能である。
また、本開示の電極の製造方法に用いられる２次元粒子は、上記インターカレーション処理物を含み、インターカレーション処理物は、成膜過程でせん断応力により層間がある程度剥離し得ると考えられる。そのため、２次元粒子が上記デラミネーション処理物やデラミネーション洗浄処理物を含まない場合でも、成膜が可能である。
【0086】
上記膜の形成は、例えば、２次元粒子と分散媒と必要に応じて用いる上記樹脂とを含む混合液を吸引ろ過すること、または、２次元粒子と分散媒と必要に応じて用いる上記樹脂とを含む混合液を塗工し、分散媒を乾燥させることを１回または２回以上行うことにより実施され得る。
例えば、上記デラミネーション処理により得られた２次元粒子（デラミネーション処理物）を含む上澄み液と、インターカレーション処理物とを混合して、上記混合液として使用してもよい。
例えば、上記デラミネーション処理により得られた２次元粒子（デラミネーション処理物）を含む上澄み液と、インターカレーション処理物とを混合して、上記混合液として使用してもよい。
【0087】
上記混合液を塗工する方法としては、例えば、スプレーにより塗工する方法が挙げられる。上記スプレーの方法は、例えば、エアレススプレー法またはエアースプレー法であってよく、具体的には、１流体ノズル、２流体ノズル、エアブラシ等のノズルを用いてスプレーする方法が挙げられる。
上記分散媒としては、上記分散媒体と同様の媒体を用いることができ、例えば、水；Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、酢酸等の有機系媒体等が挙げられる。
上記分散媒としては、上記分散媒体と同様の媒体を用いることができ、例えば、水；Ｎ－メチルピロリドン、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、酢酸等の有機系媒体等が挙げられる。
【0088】
上記２次元粒子におけるインターカレーション処理物の割合は、２次元粒子１００体積％中、好ましくは２０体積％以上１００体積％以下、より好ましくは３０体積％以上１００体積％以下、さらに好ましくは６０体積％以上１００体積％以下であり得る。これにより、成膜性を維持しつつ、金属カチオンを多く含む膜を形成することが容易となり得る。
【0089】
また、上記２次元粒子におけるインターカレーション処理物とデラミネーション処理物およびデラミネーション洗浄処理物との合計の割合は、２次元粒子１００体積％中、好ましくは０体積％以上７０体積％以下、より好ましくは０体積％以上６０体積％以下、さらに好ましくは０体積％以上２５体積％以下であり得る。
【0090】
インターカレーション処理物、デラミネーション処理物、デラミネーション洗浄処理物は、上記した製造方法により製造され得るが、これに限定されない。
【0091】
（電極の用途）
本実施形態の電極は、任意の適切な用途に利用され得る。例えば、電気化学測定をする際の対極や参照極、電気化学キャパシタ用電極、電池用電極、生体電極、センサ用電極、アンテナ用電極、電気刺激電極などが挙げられる。電磁シールド（ＥＭＩシールド）等、高い耐湿性（例えば、初期導電率の低下を低減し、酸化を防止すること）が要求されるような用途にも利用され得る。以下、これらの用途の詳細について説明する。
本実施形態の電極は、任意の適切な用途に利用され得る。例えば、電気化学測定をする際の対極や参照極、電気化学キャパシタ用電極、電池用電極、生体電極、センサ用電極、アンテナ用電極、電気刺激電極などが挙げられる。電磁シールド（ＥＭＩシールド）等、高い耐湿性（例えば、初期導電率の低下を低減し、酸化を防止すること）が要求されるような用途にも利用され得る。以下、これらの用途の詳細について説明する。
【0092】
電極は、特に限定されないが、例えばキャパシタ用電極、バッテリ用電極、生体信号センシング電極、センサ用電極、アンテナ用電極、電気刺激電極などであり得る。本開示の電極によれば、より小さい容積（装置占有体積）でも、大容量のキャパシタおよびバッテリ、低インピーダンスの生体信号センシング電極、高感度のセンサおよびアンテナを得ることができる。
【0093】
キャパシタは、電気化学キャパシタであり得る。電気化学キャパシタは、電極（電極活物質）と電解液中のイオン（電解質イオン）との間での物理化学反応に起因して発現する容量を利用したキャパシタであり、電気エネルギーを蓄えるデバイス（蓄電デバイス）として使用可能である。バッテリは、繰り返し充放電可能な化学電池であり得る。バッテリは、例えばリチウムイオンバッテリ、マグネシウムイオンバッテリ、リチウム硫黄バッテリ、ナトリウムイオンバッテリなどであり得るが、これらに限定されない。
【0094】
生体信号センシング電極は、生体信号を取得するための電極である。生体信号センシング電極は、例えばＥＥＧ（脳波）、ＥＣＧ（心電図）、ＥＭＧ（筋電図）、ＥＩＴ（電気インピーダンストモグラフィ）を測定するための電極であり得るが、これらに限定されない。
【0095】
センサ用電極は、目的の物質、状態、異常等を検知するための電極である。センサは、例えばガスセンサ、バイオセンサ（生体起源の分子認識機構を利用した化学センサ）などであり得るが、これらに限定されない。
【0096】
アンテナ用電極は、空間に電磁波を放射する、および／または、空間中の電磁波を受信するための電極である。アンテナ用電極が構成するアンテナは、携帯電話を始めとするモバイルコミュニケーション用のアンテナ（いわゆる３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ用のアンテナ）や、ＲＦＩＤ用のアンテナ、あるいはＮＦＣ（Near Field Communication）用のアンテナなど特に限定されない。
【0097】
電気刺激電極は、生体に電気的刺激を付与するための電極である。かかる電気的刺激は、生体、特に生体組織のうち、例えば、脊髄、脳、神経組織、筋組織等に付与され得るが、これらに限定されない。
【0098】
好ましくは、本実施形態の電極は、生体信号センシング電極として用いられ得る。本開示の電極は、インピーダンスが低いため、より空間解像度の高いセンシングに寄与し得るとことが期待され、ＥＥＧ（脳波）、ＥＣＧ（心電図）、ＥＭＧ（筋電図）、ＥＩＴ（電気インピーダンストモグラフィ）等の生体信号を測定するうえで有利に用いることができる。
【0099】
以上、本開示の１つの実施形態における電極およびかかる電極に用いられる２次元粒子について詳述したが、種々の改変が可能である。なお、本開示における電極および２次元粒子は、上述の実施形態における製造方法とは異なる方法によって製造されてもよく、また、本開示の電極および２次元粒子の製造方法は、上述の実施形態における電極および２次元粒子を提供するもののみに限定されないことに留意されたい。
【0100】
本開示は、以下を含む。
［１］
２次元粒子を含む膜を備え、
前記２次元粒子は、金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
前記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
前記２次元粒子における、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である、電極。
［２］
前記２次元粒子における、前記Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上９．７モル以下である、［１］に記載の電極。
［３］
生体信号センシング電極である、［１］または［２］に記載の電極。
［４］
２次元粒子を用いて膜を形成することを含み、
前記２次元粒子は、
（ａ）以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組合せであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される前駆体を準備すること、
（ｂ）エッチング液を用いて、前記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去することにより、エッチング処理物を得ること、
（ｃ）前記エッチング処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得ること、および、
（ｄ）前記エッチング洗浄処理物と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、前記エッチング洗浄処理物に前記金属カチオンがインターカレートされた、インターカレーション処理物を得ること、を含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む、製造方法により製造される、
インターカレーション処理物を少なくとも含む、電極の製造方法。
［５］
前記２次元粒子は、
（ｅ）前記インターカレーション処理物を撹拌して、前記インターカレーション処理物をデラミネートするデラミネーション処理を行い、デラミネーション処理物を得ること、を含む、製造方法により製造される、
デラミネーション処理物をさらに含む、［４］に記載の電極の製造方法。
［６］
前記２次元粒子は、
（ｅ）上記インターカレーション処理物を撹拌して、上記インターカレーション処理物がデラミネートされた、デラミネーション処理物を得ること、
（ｆ）前記デラミネーション処理物を洗浄して、デラミネーション洗浄処理物を得ること、を含む、製造方法により製造される、
デラミネーション洗浄処理物をさらに含む、［４］または［５］に記載の電極の製造方法。
［７］
前記２次元粒子は、前記金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
前記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍ、Ｘ、ｎおよびｍは、上記と同意義である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
前記２次元粒子において、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である、［４］～［６］のいずれか１つに記載の電極の製造方法。
［１］
２次元粒子を含む膜を備え、
前記２次元粒子は、金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
前記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組み合わせであり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
前記２次元粒子における、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である、電極。
［２］
前記２次元粒子における、前記Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上９．７モル以下である、［１］に記載の電極。
［３］
生体信号センシング電極である、［１］または［２］に記載の電極。
［４］
２次元粒子を用いて膜を形成することを含み、
前記２次元粒子は、
（ａ）以下の式：
ＭｍＡＸｎ
（式中、Ｍは、少なくとも１種の第３、４、５、６、７族金属であって、Ｔｉ原子を少なくとも含み、
Ｘは、炭素原子、窒素原子またはそれらの組合せであり、
Ａは、少なくとも１種の第１２、１３、１４、１５、１６族元素であり、
ｎは、１以上４以下であり、
ｍは、ｎより大きく、５以下である）
で表される前駆体を準備すること、
（ｂ）エッチング液を用いて、前記前駆体から少なくとも一部のＡ原子を除去することにより、エッチング処理物を得ること、
（ｃ）前記エッチング処理物を洗浄して、エッチング洗浄処理物を得ること、および、
（ｄ）前記エッチング洗浄処理物と、金属カチオンを含む金属化合物とを混合して、前記エッチング洗浄処理物に前記金属カチオンがインターカレートされた、インターカレーション処理物を得ること、を含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含む、製造方法により製造される、
インターカレーション処理物を少なくとも含む、電極の製造方法。
［５］
前記２次元粒子は、
（ｅ）前記インターカレーション処理物を撹拌して、前記インターカレーション処理物をデラミネートするデラミネーション処理を行い、デラミネーション処理物を得ること、を含む、製造方法により製造される、
デラミネーション処理物をさらに含む、［４］に記載の電極の製造方法。
［６］
前記２次元粒子は、
（ｅ）上記インターカレーション処理物を撹拌して、上記インターカレーション処理物がデラミネートされた、デラミネーション処理物を得ること、
（ｆ）前記デラミネーション処理物を洗浄して、デラミネーション洗浄処理物を得ること、を含む、製造方法により製造される、
デラミネーション洗浄処理物をさらに含む、［４］または［５］に記載の電極の製造方法。
［７］
前記２次元粒子は、前記金属カチオンと、１つまたは複数の層とを少なくとも有し、
前記層は、以下の式：
ＭｍＸｎ
（式中、Ｍ、Ｘ、ｎおよびｍは、上記と同意義である）
で表される層本体と、該層本体の表面に存在する修飾または終端Ｔ（Ｔは、水酸基、フッ素原子、塩素原子、酸素原子および水素原子からなる群より選択される少なくとも１種である）とを含み、
前記金属カチオンは、Ｌｉカチオンを含み、
前記２次元粒子において、Ｌｉカチオンの含有量は、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モル以上である、［４］～［６］のいずれか１つに記載の電極の製造方法。
【実施例】
【0101】
以下の実施例により本開示を更に具体的に説明するが、本開示はこれらに限定されない。
【0102】
［実験例１～６］
〔２次元粒子の作製〕
実験例１～６では、以下に詳述する、（１）、前駆体（ＭＡＸ）の準備、（２）前駆体のエッチング、（３）洗浄、（４）インターカレーション、（５）デラミネーションおよび洗浄を順に実施して、インターカレーション処理物、デラミネーション処理物を作製した。
〔２次元粒子の作製〕
実験例１～６では、以下に詳述する、（１）、前駆体（ＭＡＸ）の準備、（２）前駆体のエッチング、（３）洗浄、（４）インターカレーション、（５）デラミネーションおよび洗浄を順に実施して、インターカレーション処理物、デラミネーション処理物を作製した。
【0103】
（１）前駆体の準備
ＴｉＣ粉末、Ｔｉ粉末およびＡｌ粉末（いずれも株式会社高純度化学研究所製）を２：１：１のモル比で、ジルコニアボールを入れたボールミルに投入して２４時間混合した。得られた混合粉末をＡｒ雰囲気下にて１，３５０℃で２時間焼成した。得られた焼成体（ブロック）をエンドミルで最大寸法４０μｍ以下まで粉砕した。これにより、前駆体（ＭＡＸ）としてＴｉ３ＡｌＣ２粒子を得た。
ＴｉＣ粉末、Ｔｉ粉末およびＡｌ粉末（いずれも株式会社高純度化学研究所製）を２：１：１のモル比で、ジルコニアボールを入れたボールミルに投入して２４時間混合した。得られた混合粉末をＡｒ雰囲気下にて１，３５０℃で２時間焼成した。得られた焼成体（ブロック）をエンドミルで最大寸法４０μｍ以下まで粉砕した。これにより、前駆体（ＭＡＸ）としてＴｉ３ＡｌＣ２粒子を得た。
【0104】
（２）前駆体のエッチング
上記方法で調製したＴｉ３ＡｌＣ２粒子（粉末）を用い、下記エッチング条件でエッチングを行って、Ｔｉ３ＡｌＣ２粉末に由来する固体成分（エッチング処理物）を含む固液混合物（スラリー）を得た。
（エッチング条件）
・前駆体：Ｔｉ３ＡｌＣ２（目開き４５μｍふるい通し）
・エッチング液組成：４９％ＨＦ ６ｍＬ
Ｈ２Ｏ １８ｍＬ
ＨＣｌ（１２Ｍ） ３６ｍＬ
・前駆体投入量：３．０ｇ
・エッチング容器：１００ｍＬアイボーイ
・エッチング温度：３５℃
・エッチング時間：２４ｈ
・スターラー回転数：４００ｒｐｍ
上記方法で調製したＴｉ３ＡｌＣ２粒子（粉末）を用い、下記エッチング条件でエッチングを行って、Ｔｉ３ＡｌＣ２粉末に由来する固体成分（エッチング処理物）を含む固液混合物（スラリー）を得た。
（エッチング条件）
・前駆体：Ｔｉ３ＡｌＣ２（目開き４５μｍふるい通し）
・エッチング液組成：４９％ＨＦ ６ｍＬ
Ｈ２Ｏ １８ｍＬ
ＨＣｌ（１２Ｍ） ３６ｍＬ
・前駆体投入量：３．０ｇ
・エッチング容器：１００ｍＬアイボーイ
・エッチング温度：３５℃
・エッチング時間：２４ｈ
・スターラー回転数：４００ｒｐｍ
【0105】
（３）洗浄
上記スラリーを２分割して、５０ｍＬ遠沈管２本にそれぞれ挿入し、遠心分離機を用いて３５００Ｇの条件で５分間遠心分離を行った後、上澄み液を廃棄した。各遠沈管に純水３５ｍＬを追加し、再度３５００Ｇで５分間遠心分離を行って上澄み液を分離除去する操作を１１回繰り返した。最終遠心分離後に、上澄み液を廃棄し、Ｔｉ３Ｃ２Ｔｓ（エッチング洗浄処理物、以下「２次元粒子（ｃ）」ともいう）と水分媒体とのクレイを得た。
上記スラリーを２分割して、５０ｍＬ遠沈管２本にそれぞれ挿入し、遠心分離機を用いて３５００Ｇの条件で５分間遠心分離を行った後、上澄み液を廃棄した。各遠沈管に純水３５ｍＬを追加し、再度３５００Ｇで５分間遠心分離を行って上澄み液を分離除去する操作を１１回繰り返した。最終遠心分離後に、上澄み液を廃棄し、Ｔｉ３Ｃ２Ｔｓ（エッチング洗浄処理物、以下「２次元粒子（ｃ）」ともいう）と水分媒体とのクレイを得た。
【0106】
（４）インターカレーション
上記Ｔｉ３Ｃ２Ｔｓ（エッチング洗浄処理物）と水分媒体とのクレイに対し、ＬｉＣｌ ０．７５ｇと、純水３７．２ｇとを添加し、２０℃以上２５℃以下で２４時間撹拌して、リチウムイオンをインターカレーターとするインターカレーションを行って、インターカレーション処理物（以下「２次元粒子（ｄ）」ともいう）を得た。インターカレーションの詳細な条件は以下の通りである。
（インターカレーションの条件）
・Ｔｉ３Ｃ２Ｔｓ－水分媒体クレイ（エッチング洗浄処理物）：固形分０．５ｇ
・金属化合物：ＬｉＣｌ ０．７５ｇ
・インターカレーション容器：１００ｍＬアイボーイ
・温度：２０℃以上２５℃以下（室温）
・時間：２４時間
・スターラー回転数：７００ｒｐｍ
上記Ｔｉ３Ｃ２Ｔｓ（エッチング洗浄処理物）と水分媒体とのクレイに対し、ＬｉＣｌ ０．７５ｇと、純水３７．２ｇとを添加し、２０℃以上２５℃以下で２４時間撹拌して、リチウムイオンをインターカレーターとするインターカレーションを行って、インターカレーション処理物（以下「２次元粒子（ｄ）」ともいう）を得た。インターカレーションの詳細な条件は以下の通りである。
（インターカレーションの条件）
・Ｔｉ３Ｃ２Ｔｓ－水分媒体クレイ（エッチング洗浄処理物）：固形分０．５ｇ
・金属化合物：ＬｉＣｌ ０．７５ｇ
・インターカレーション容器：１００ｍＬアイボーイ
・温度：２０℃以上２５℃以下（室温）
・時間：２４時間
・スターラー回転数：７００ｒｐｍ
【0107】
（５）デラミネーションおよび洗浄
インターカレーションを行って得られたスラリーを、５０ｍＬ遠沈管に投入し、遠心分離機を用いて３，５００Ｇの条件で５分間遠心分離を行った後、上澄み液を回収し、２次元粒子（デラミネーション処理物）を含むクレイを得た。さらに、純水３５ｍＬを追加してからシェーカーで１５分間撹拌後に、３，５００Ｇで５分間遠心分離し、上澄み液を単層ＭＸｅｎｅ粒子含有液として回収する操作を、４回繰り返し、単層ＭＸｅｎｅ粒子含有上澄み液を得た。さらに、この上澄み液に対し、遠心分離機を用いて４，３００Ｇ、２時間の条件で遠心分離を行った後、上澄み液を廃棄し、デラミネーション洗浄処理物（以下、「２次元粒子（ｆ）」ともいう）を含むクレイを得た。
インターカレーションを行って得られたスラリーを、５０ｍＬ遠沈管に投入し、遠心分離機を用いて３，５００Ｇの条件で５分間遠心分離を行った後、上澄み液を回収し、２次元粒子（デラミネーション処理物）を含むクレイを得た。さらに、純水３５ｍＬを追加してからシェーカーで１５分間撹拌後に、３，５００Ｇで５分間遠心分離し、上澄み液を単層ＭＸｅｎｅ粒子含有液として回収する操作を、４回繰り返し、単層ＭＸｅｎｅ粒子含有上澄み液を得た。さらに、この上澄み液に対し、遠心分離機を用いて４，３００Ｇ、２時間の条件で遠心分離を行った後、上澄み液を廃棄し、デラミネーション洗浄処理物（以下、「２次元粒子（ｆ）」ともいう）を含むクレイを得た。
【0108】
〔スラリーの作製〕
５０ｍＬ遠沈管に、上記エッチング洗浄処理物、インターカレーション処理物、デラミネーション洗浄処理物を、表１に示す割合となるように入れ、インターカレーション処理物とデラミネーション洗浄処理物とを合わせた２次元粒子の割合が１．５質量％となるように、純水を加えた。次いで、シェーカーで１５分間撹拌して、スラリーを得た。
５０ｍＬ遠沈管に、上記エッチング洗浄処理物、インターカレーション処理物、デラミネーション洗浄処理物を、表１に示す割合となるように入れ、インターカレーション処理物とデラミネーション洗浄処理物とを合わせた２次元粒子の割合が１．５質量％となるように、純水を加えた。次いで、シェーカーで１５分間撹拌して、スラリーを得た。
【0109】
〔電極の作製〕
２５ｍＬのシリンジに上記スラリーを入れ、このシリンジをスプレーコーターにセットした。次いで、３ｃｍ角のポリイミド基板をスプレーコーターの吸引付きステージにセットし、上記スラリーを１５回塗布することで膜を形成し、ポリイミド基板と、該ポリイミド基板上に配置された未乾燥の膜とを備える積層体を得た。スプレーコートの際の条件は、以下の通りとした。
（スプレーコートの条件）
・霧化圧力：０．５ＭＰａ
・ノズル先端と基板の距離：１５ｃｍ
・送液量：５ｍＬ／ｓ
・掃引速度：１５０ｍｍ／ｓ
・ステージヒーター：４５℃
２５ｍＬのシリンジに上記スラリーを入れ、このシリンジをスプレーコーターにセットした。次いで、３ｃｍ角のポリイミド基板をスプレーコーターの吸引付きステージにセットし、上記スラリーを１５回塗布することで膜を形成し、ポリイミド基板と、該ポリイミド基板上に配置された未乾燥の膜とを備える積層体を得た。スプレーコートの際の条件は、以下の通りとした。
（スプレーコートの条件）
・霧化圧力：０．５ＭＰａ
・ノズル先端と基板の距離：１５ｃｍ
・送液量：５ｍＬ／ｓ
・掃引速度：１５０ｍｍ／ｓ
・ステージヒーター：４５℃
【0110】
常圧オーブンを用いて、８０℃で２時間、次いで、真空で１５０℃終夜の条件で上記積層体を乾燥させて、ポリイミド基板と、該ポリイミド基板上に配置された膜とを備える電極を形成した。
【0111】
（インピーダンスの測定方法）
上記電極をカプトン（登録商標）テープで覆い、１０ｍｍφの開口部を持たせて作用極とした。対極として白金電極を用い、参照電極として、銀塩化銀電極を用いてビーカーセルを組んだ。なお、上記対極は、上記作用極の開口部より面積の大きいものを用いた。
上記電極をカプトン（登録商標）テープで覆い、１０ｍｍφの開口部を持たせて作用極とした。対極として白金電極を用い、参照電極として、銀塩化銀電極を用いてビーカーセルを組んだ。なお、上記対極は、上記作用極の開口部より面積の大きいものを用いた。
【0112】
次いで、周波数を１０Ｈｚの範囲とし、電圧をオープンサーキットボルテージ、または、参照極に対して１ｍＶｒｍｓ～２０ｍＶｒｍｓに設定し、プロット数を７１点、１プロット当たりのＮ数を１～１０として、ポテンショスタットモードで電気化学測定を行った。電気化学測定装置として、Ｂｉｏ－Ｌｏｇｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社のＶＭＰ－３００ 高性能電気化学測定システム（１６ｃｈ・アドバンスドモデル）を用いた。
【0113】
（誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ）によるＬｉ原子含有率の測定）
上記電極をアルカリ溶融法により溶液化し、得られた溶液を誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）により測定して、２次元粒子に含まれる金属カチオンを検出した。ＩＣＰ－ＡＥＳ測定には、ｉＣＡＰ６３００（サーモフィッシャー・サイエンティフィック社製）を用いた。
上記電極をアルカリ溶融法により溶液化し、得られた溶液を誘導結合プラズマ発光分光分析法（ＩＣＰ－ＡＥＳ）により測定して、２次元粒子に含まれる金属カチオンを検出した。ＩＣＰ－ＡＥＳ測定には、ｉＣＡＰ６３００（サーモフィッシャー・サイエンティフィック社製）を用いた。
【0114】
結果を表１に示す。本開示の比較例に該当するものに記号「*」を付して示し、それ以外は本開示の実施例に該当する。
【0115】
【表1】
【0116】
実験例１～３は、本開示の実施例であり、インピーダンスが低い電極が得られた。実験例４～６は、金属カチオンの含有量が、Ｔｉ原子１００モルに対し、５．４モルに満たない例であり、インピーダンスが十分に満足できるものではなかった。
【符号の説明】
【0117】
１ａ、１ｂ 層本体（ＭｍＸｎ層）
３ａ、５ａ、３ｂ、５ｂ 修飾または終端Ｔ
７ａ、７ｂ ＭＸｅｎｅ層
１０、１０ａ、１０ｂ ＭＸｅｎｅ粒子（層状材料の２次元粒子）
３ａ、５ａ、３ｂ、５ｂ 修飾または終端Ｔ
７ａ、７ｂ ＭＸｅｎｅ層
１０、１０ａ、１０ｂ ＭＸｅｎｅ粒子（層状材料の２次元粒子）
【図1】
【図2】