非晶碳粒子的制造方法、非晶碳粒子、锂离子二次电池用负极材料以及锂离子二次电池技术

技术编号:10566629 阅读:185 留言:0更新日期:2014-10-22 17:29
一种非晶碳粒子的制造方法,具备在对非晶碳的前体添加并混合石墨粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品的工序、或者在对上述非晶碳的前体实施交联处理后添加并混合上述石墨粒子而得到第2交联处理品的工序,和通过对上述第1或第2交联处理品实施不融化处理后,进行煅烧,得到将上述石墨粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种非晶碳粒子的制造方法,具备在对非晶碳的前体添加并混合石墨粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品的工序、或者在对上述非晶碳的前体实施交联处理后添加并混合上述石墨粒子而得到第2交联处理品的工序,和通过对上述第1或第2交联处理品实施不融化处理后,进行煅烧,得到将上述石墨粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。【专利说明】非晶碳粒子的制造方法、非晶碳粒子、锂离子二次电池用负 极材料以及锂离子二次电池
本专利技术涉及非晶碳粒子的制造方法、非晶碳粒子、锂离子二次电池用负极材料以 及锂离子二次电池。
技术介绍
以往,作为混合动力汽车用的充电电池,主要从价格和轻型化的观点考虑,一直使 用镍氢电池,但是为了进一步实现轻型化,期待使用每1个电池的电压高、能量密度高的锂 离子二次电池。 然而,对于电动汽车等仅用电池驱动的汽车用电池而言,为了确保1次充电行驶 距离,广泛研究了使用能量密度高的材料,在负极中使用石墨系的材料。 另一方面,对于像混合动力汽车用的电池这样在汽车中存储的容量小、在利用制 动器减速时需要再生能量的系统而言,迫切期望充放电的输出密度高的电池,研究了使用 以硬碳为代表的非晶碳粒子。 专利文献 专利文献1 :日本特开平3 - 252053号公报 专利文献2 :日本特开平6 - 89721号公报 专利文献3 :日本特开平8 - 115723号公报 专利文献4 :日本特开平9 - 153359号公报
技术实现思路
非晶碳粒子与石墨粒子相比真比重低(使用丁醇的真比重测定方法中,石墨系的 材料为2. 23左右,与此相对,虽也取决于材料,但是通常的非晶碳粒子低,为1. 5?1. 6)、且 粒子为硬质,因此有时电极密度的提高困难,电极的压制性差。 另外,非晶碳粒子与石墨粒子相比,有导电性低的趋势。为了改善主要是电子传导 性支配的秒单位的充放电输入输出特性,认为提高导电性是有效的手段。 应予说明,在使用非晶碳粒子来制作电极的阶段,也可考虑后添加导电性良好的 石墨粒子作为导电辅助材料。但是,例如,使用低温特性优异而在寒冷地区也不固化的含碳 酸丙烯酯的电解液时,石墨粒子会与电解液反应(分解反应),无法充电,对电池性能造成 不良影响。 本专利技术是鉴于以上方面而作出的,其目的在于获得在抑制与电解液的反应性的同 时压制性和导电性优异的非晶碳粒子。 本专利技术人等为了实现上述目的而进行了深入研究,结果发现通过将石墨粒子内包 于非晶碳粒子而使石墨粒子不露出到外表面,由此能够在抑制与电解液的反应的同时,使 作为粒子整体的电阻下降而提高导电性,且能够提高真比重而使电极密度提高,从而完成 了本专利技术。 gp,本专利技术提供以下的(1)?(11)。 (1) 一种非晶碳粒子的制造方法,具备如下工序:在对非晶碳的前体添加并混合 石墨粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品的工序、或者在对非晶碳的前体实施交联 处理后添加并混合石墨粒子而得到第2交联处理品的工序,对上述第1或第2交联处理品 实施不融化处理而得到不融化处理品的不融化处理工序,和通过对上述不融化处理品进行 煅烧而得到将上述石墨粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。 (2) -种非晶粒子的制造方法,具备如下工序:在对非晶碳的前体添加并混合石 墨粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品的工序、或者在对非晶碳的前体实施交联处 理后添加并混合石墨粒子而得到第2交联处理品的工序,对上述第1或第2交联处理品实 施机械化学处理而得到机械化学处理品的机械化学处理工序,对上述机械化学处理品实施 不融化处理而得到不融化处理品的不融化处理工序,和通过对上述不融化处理品进行煅烧 而得到将上述石墨粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。 (3) -种非晶碳粒子的制造方法,具备如下工序:在对非晶碳的前体添加并混合 石墨粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品的工序、或者在对非晶碳的前体实施交联 处理后添加并混合石墨粒子而得到第2交联处理品的工序,对上述第1或第2交联处理品 实施不融化处理而得到不融化处理品的不融化处理工序,对上述不融化处理品实施机械化 学处理而得到机械化学处理品的机械化学处理工序,和通过对上述机械化学处理品进行煅 烧而得到将上述石墨粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。 (4)根据上述(1)?(3)中任一项所述的非晶碳粒子的制造方法,其中,上述石墨 粒子的添加量相对于上述非晶碳的前体为1?50质量%。 (5)根据上述(1)?(4)中任一项所述的非晶碳粒子的制造方法,其中,上述石墨 粒子的平均粒径为1?25 μ m。 (6) -种非晶碳粒子,其特征在于,将石墨粒子内包于粒子内。 (7)根据上述(6)所述的非晶碳粒子,其特征在于,上述非晶碳粒子的真比重为 1. 600 ?1. 700。 (8)根据上述(6)或(7)所述的非晶碳粒子,其中,上述石墨粒子的含量为1?50 质量%。 (9)根据上述(6)?(8)中任一项所述的非晶碳粒子,其中,上述石墨粒子的平均 粒径为1?25 μ m。 (10) -种锂离子二次电池用负极材料,含有上述(6)?(9)中任一项所述的非晶 碳粒子。 (11) -种锂离子二次电池,使用上述(6)?(9)中任一项所述的非晶碳粒子作为 负极材料。 根据本专利技术,能够得到在抑制与电解液的反应性的同时压制性和导电性优异的非 晶碳粒子。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示评价用的硬币型二次电池的截面图。 图2是表示非晶碳粒子的截面的偏光显微镜照片。 【具体实施方式】 概括而言,本专利技术的非晶碳粒子的制造方法(以下,也简称为"本专利技术的制造方 法")是具备如下工序的非晶碳粒子的制造方法:在对非晶碳的前体添加并混合石墨粒子后 实施交联处理而得到第1交联处理品的工序、或者对上述非晶碳的前体实施交联处理后添 加并混合上述石墨粒子而得到第2交联处理品的工序,和通过对上述第1或第2交联处理 品实施不融化处理后,进行煅烧,得到将上述石墨粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。 另外,可以在不融化处理工序的前后实施机械化学处理。 以下,对本专利技术的制造方法进行详细说明。 〔非晶碳的前体〕 作为本专利技术中使用的非晶碳的前体,没有特别限定,可以使用一直以来公知的物 质,例如,可举出煤系浙青、石油系浙青等浙青;酚醛树脂、呋喃树脂等树脂;浙青和树脂的 混合物等,其中,从经济性等观点考虑,优选煤系浙青、石油系浙青等浙青。作为煤系浙青的 具体例,可举出煤焦油浙青、煤液化浙青等。 应予说明,使用浙青时,从提高电池容量的观点考虑,喹啉不溶物(QI)含量优选 为0?2质量%,但没有特别限定。 〔石墨粒子〕 作为本专利技术中使用的石墨粒子,没有特别限定,例如,可举出天然石墨;人造石墨; 用非晶碳覆盖它们的复合粒子等。另外,作为天然石墨,可举出鳞状石墨、鳞片状石墨、球状 石墨、土状石墨等,其中,优选鳞片状石墨。另外,作为人造石墨,可举出将中间相炭微球石 墨化而成的石墨、将整体中间相(bulk mesophase)粉碎并石墨化而成的石墨、将中间相碳 纤维石墨化而成的石墨、将商结晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非晶碳粒子的制造方法,具备如下工序:在对非晶碳的前体添加并混合石墨粒子后实施交联处理而得到第1交联处理品的工序、或者在对非晶碳的前体实施交联处理后添加并混合石墨粒子而得到第2交联处理品的工序,对所述第1或第2交联处理品实施不融化处理而得到不融化处理品的不融化处理工序,和通过对所述不融化处理品进行煅烧而得到将所述石墨粒子内包于粒子内的非晶碳粒子的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:井尻真树子芳贺隆太盐出哲夫长山胜博
申请(专利权)人:杰富意化学株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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