本发明专利技术提供传导性优异的复合传导原材料。一种复合传导原材料，其特征在于，其为在母材中至少分散有自石墨系碳原材料剥离得到的类石墨烯和传导原材料的复合传导原材料，前述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨层(3R)和六方晶系石墨层(2H)，前述菱方晶系石墨层(3R)与前述六方晶系石墨层(2H)的由X射线衍射法得到的由以下(式1)定义的比例Rate(3R)为31％以上。Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100••••(式1)式1中，P3为菱方晶系石墨层(3R)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强度，P4为六方晶系石墨层(2H)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及复合传导原材料体、蓄电装置、导电性分散液、导电装置、导电性复合物及导热性复合物。
技术介绍
近年来，在各种领域中以小型轻量化等为目的而对各种纳米材料的添加进行了研究。尤其是，在环境、资源的问题中，作为非金属的纳米材料，石墨烯、CNT、富勒烯等碳原材料倍受关注。例如，现已实用化的锂离子电池正在通过改善活性物质自身而提高其容量。然而，其容量明显低于理论容量，期望进一步的提高。因此，虽然一直以来作为锂离子电池的导电助剂使用乙炔黑，但近年来为了进一步确保导电性，研究了昭和电工株式会社制造的碳纳米纤维(VGCF(vaporgrowncarbonfiber；气相生长碳纤维)：注册商标)等新型高传导体(专利文献1：日本特开2013-77475号公报)。另外，研究了将正极活性物质直接涂布于导电体来改善电池的循环特性(重复性能)的方法；着眼于离子传导性来制作高容量/高输出功率的锂离子电池的方法(专利文献2：日本特表2013-513904号公报)、(专利文献3：国际公开第2014/115669号)。另外，近年来还研究了锂离子电池的活性物质自身的纳米化(非专利文献5)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-77475号公报([0031]-[0039])专利文献2：日本特表2013-513904号公报([0016])专利文献3：国际公开第2014/115669号([0017]-[0018])专利文献4：国际公开第2014/064432号(第19页第4行-第9行)非专利文献非专利文献1：石墨研磨所伴随的结构变化；著：稻垣道夫、麦岛久枝、细川健次；1973年2月1日(受理)非专利文献2：碳加热处理所伴随的概率P1、PABA、PABC的变化；著：野田稻吉、岩附正明、稻垣道夫；1966年9月16日(受理)非专利文献3：SpectroscopicandX-raydiffractionstudiesonfluiddepositedrhombohedralgraphitefromtheEasternGhatsMobileBelt,India；G.Parthasarathy,CurrentScience,Vol.90,No.7,10April2006非专利文献4：固体碳材料的分类和各自的结构特征；名古屋工业大学川崎晋司非专利文献5：LiCoO2纳米颗粒的合成粉碎(52),13-18,2009.HOSOKAWAPOWDERTECHNOLOGYRESEARCHINSTITUTE.(ISSN:04299051)非专利文献6：NationalInstituteofAdvancedIndustrialScienceandTechnology具有近似钛的热导率的单层碳纳米管/碳纤维/橡胶复合材料(http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2011/pr20111006/pr20111006.html)
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，认为专利文献2、3、非专利文献5所示那样的方法未能针对容量获得根本性的对策，问题在于其他方面。为了使物质彼此传导电等，利用导电原材料进行搭桥即可，但通常在导体与导电原材料的接触部存在电阻。另外，曲面彼此接触面积少，常常变为点接触，成为接触电阻增大的一个原因。换言之，认为接点越多，电阻越高。这些应用于锂离子电池的情况下，正极活性物质、乙炔黑、VGCF等导电助剂(导电体)为球状或带状，是曲面形状，并且为纳米～微米尺寸，因此在正极活性物质之间夹设有大量导电助剂，因而接点较多。换言之，认为由于接触电阻的原因而达不到理论容量。如上所述，专利文献1-3、非专利文献5均达不到理论容量。另一方面，对于导热，提出了通过将碳纤维与CNT复合而以低添加量获得高导热片的方案。(非专利文献6)。但是，该方法与上述同样地由于带状的物质彼此以点的方式接触，因此与导电同样地产生热阻，得不到那么高的效果。于是，着眼于减少接触电阻、最大限度地引出导体的性能，使用作为导体、面状物质、且柔软的碳原材料的石墨烯而进行了研究。通常，即使对天然石墨直接进行处理，剥离的石墨烯量也少，这成为问题。但是，深入研究的结果，通过对作为材料的石墨实施规定的处理，得到了能容易地剥离成石墨烯、高浓度或高分散的石墨系碳原材料(石墨烯前体)。该石墨烯前体通过超声波、搅拌、混炼而使其一部分或全部剥离，成为自石墨烯前体至石墨烯之间的混合物“类石墨烯”。类石墨烯根据石墨烯前体的添加量、工艺时间等而尺寸、厚度等发生变化，因此没有限定，但优选更薄片化。即换言之，利用现有的搅拌、混炼工艺或装置容易剥离/分散成类石墨烯的石墨为石墨系碳原材料(石墨烯前体)。发现该类石墨烯由于传导性优异，因此若进行高分散，则用于例如锂离子2次电池的正极时能更接近理论容量。本专利技术是着眼于这种问题而做出的，目的在于提供传导性优异的复合传导原材料体、蓄电装置、导电性分散液、导电装置、导电性复合物及导热性复合物。用于解决问题的方案为了解决前述问题，本专利技术的复合传导原材料的特征在于，其为在母材中至少分散有自石墨系碳原材料剥离得到的类石墨烯和传导原材料的复合传导原材料，前述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨层(3R)和六方晶系石墨层(2H)，前述菱方晶系石墨层(3R)与前述六方晶系石墨层(2H)的由X射线衍射法得到的由以下(式1)定义的比例Rate(3R)为31％以上。Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100····(式1)式1中，P3为菱方晶系石墨层(3R)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强度，P4为六方晶系石墨层(2H)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强度。根据该特征，复合原材料的传导性优异。推测这是因为，自石墨系碳原材料剥离得到的类石墨烯以较薄的状态存在，因此，类石墨烯在多个位置接触母材、传导原材料。另外，推测还因为，该接触由于类石墨烯较薄且容易变形，因此形成基于面的接触。其特征在于，前述传导原材料为带状、直链状、线状或鳞片状的微粒。根据该特征，在微粒的周围存在类石墨烯，因此能充分发挥微粒所具有的传导性。其特征在于，前述微粒的长径比为5以上。根据该特征，能进一步充分发挥微粒所具有的传导性。其特征在于，前述石墨系碳原材料相对于前述传导原材料的重量比本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复合传导原材料，其特征在于，其为在母材中至少分散有自石墨系碳原材料剥离得到的类石墨烯和传导原材料的复合传导原材料，所述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨层(3R)和六方晶系石墨层(2H)，所述菱方晶系石墨层(3R)与所述六方晶系石墨层(2H)的由X射线衍射法得到的由以下(式1)定义的比例Rate(3R)为31％以上，Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100···· (式1)式1中，P3为菱方晶系石墨层(3R)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强度，P4为六方晶系石墨层(2H)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 JP PCT/JP2014/073838;2015.02.27 JP PCT/1.一种复合传导原材料，其特征在于，其为在母材中至少分散有自石墨
系碳原材料剥离得到的类石墨烯和传导原材料的复合传导原材料，
所述石墨系碳原材料具有菱方晶系石墨层(3R)和六方晶系石墨层
(2H)，所述菱方晶系石墨层(3R)与所述六方晶系石墨层(2H)的由X
射线衍射法得到的由以下(式1)定义的比例Rate(3R)为31％以上，
Rate(3R)＝P3/(P3+P4)×100····(式1)
式1中，
P3为菱方晶系石墨层(3R)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强
度，
P4为六方晶系石墨层(2H)的由X射线衍射法得到的(101)面的峰强
度。
2.根据权利要求1所述的复合传导原材料，其特征在于，所述传导原材
料为带状、直链状、线状或鳞片状的微粒。
3.根据权利要求2所述的复合传导原材料，其特征在于，所述微粒的长
径比为5以上。
4.根据权利要求1或2所述的复合传导原材料，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川正治，神谷渚，
申请(专利权)人：石墨烯平台株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。