锂离子二次电池用负极材、锂离子二次电池用负极材的制造方法、锂离子二次电池用负极材浆料、锂离子二次电池用负极和锂离子二次电池技术

一种锂离子二次电池用负极材，其包含氧含有率小于或等于0.15质量％的碳粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂离子二次电池用负极材、锂离子二次电池用负极材的制造方法、锂离子二次电池用负极材浆料、锂离子二次电池用负极和锂离子二次电池
本专利技术涉及锂离子二次电池用负极材、锂离子二次电池用负极材的制造方法、锂离子二次电池用负极材浆料、锂离子二次电池用负极和锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池与镍-镉电池、镍-氢电池、铅蓄电池等其他二次电池相比，能量密度高，因此被广泛用作笔记本电脑、手机等便携电气化产品用的电源。另外，近年来，不仅是在较小型的电气化产品中的应用，锂离子二次电池在电动汽车、蓄电用电源等中的应用也显著扩大。作为锂离子二次电池的负极材，已知为了有效利用石墨的高容量这样的特性并且赋予提高充放电速度、抑制与电解液的副反应等特性，而由非晶质碳被覆石墨粒子表面而成的负极材(例如，参照专利文献1和专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2004-196609号公报专利文献2：日本特开平11-354122号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题由比石墨硬质的非晶质碳被覆石墨粒子表面而成的负极材如果在电极制作时以高压进行压制，则非晶质碳的被覆会产生龟裂，这成为与电解液发生反应的原因，有时引起电极的膨胀。因此，期望开发一种不借助非晶质碳的被覆也能够提高电池特性的负极材。鉴于上述情况，本专利技术的一个方式的课题在于提供一种即使未用非晶质碳被覆也能够提高电池特性的锂离子二次电池用负极材、锂离子二次电池用负极材的制造方法、锂离子二次电池用负极材浆料、锂离子二次电池用负极和锂离子二次电池。用于解决课题的方法用于解决上述课题的具体方法包含以下实施方式。＜1＞一种锂离子二次电池用负极材，其包含氧含有率小于或等于0.15质量％的碳粒子。＜2＞根据＜1＞所述的锂离子二次电池用负极材，上述碳粒子的R值小于或等于0.45。＜3＞根据＜1＞或＜2＞所述的锂离子二次电池用负极材，上述碳粒子的菱方晶量大于0.20。＜4＞根据＜1＞～＜3＞中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，上述碳粒子的圆形度大于0.8。＜5＞根据＜1＞～＜4＞中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，上述碳粒子在差热分析中在500℃～650℃的范围内未检测到DTA发热峰。＜6＞根据＜1＞～＜5＞中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，上述碳粒子通过氮气吸附法测定的比表面积大于或等于4.0m2/g。＜7＞一种锂离子二次电池用负极材浆料，其包含＜1＞～＜6＞中任一项所述的锂离子二次电池用负极材、有机粘结剂和溶剂。＜8＞一种锂离子二次电池用负极，其具有集电体和形成于上述集电体上的负极材层，所述负极材层包含＜1＞～＜6＞中任一项所述的锂离子二次电池用负极材。＜9＞一种锂离子二次电池，其具有正极、电解质和＜8＞所述的锂离子二次电池用负极。＜10＞一种锂离子二次电池用负极材的制造方法，包括：进行加热以使碳粒子的温度成为400℃～1300℃的工序；以及进行冷却直至上述加热后的碳粒子的温度小于400℃的工序，分别在非氧化气氛中进行上述加热和冷却。＜11＞根据＜10＞所述的锂离子二次电池用负极材的制造方法，用于制造＜1＞～＜6＞中任一项所述的锂离子二次电池用负极材。专利技术效果根据本专利技术的一个方式，可提供一种即使未用非晶质碳被覆也能够提高电池特性的锂离子二次电池用负极材、锂离子二次电池用负极材的制造方法、锂离子二次电池用负极材浆料、锂离子二次电池用负极和锂离子二次电池。附图说明图1是表示在压制性的评价中使用的装置构成的概略截面图。具体实施方式以下，对用于实施本专利技术的方式进行详细说明。但是，本专利技术不限于以下的实施方式。在以下的实施方式中，其构成要素(也包含要素步骤等)除了特别明示的情况、原理上明确认为是必须的情况等以外，都不是必须的。关于数值及其范围也同样，并不限制本专利技术。本公开中，关于“工序”一词，除了独立于其他工序的工序以外，即使在与其他工序不能明确区分的情况下，只要能够实现该工序的目的，则也包含该工序。本公开中，使用“～”表示的数值范围包含“～”前后所记载的数值分别作为最小值和最大值。在本公开中阶段性记载的数值范围中，一个数值范围所记载的上限值或下限值可以替换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。另外，在本公开中记载的数值范围中，其数值范围的上限值或下限值也可以替换为实施例所示的值。本公开中，各成分可以包含多种相当于各成分的物质。在组合物中存在多种相当于各成分的物质的情况下，只要没有特别说明，各成分的含有率或含量就是指组合物中存在的该多种物质的合计含有率或含量。本公开中，相当于各成分的粒子可以包含多种。在组合物中存在多种相当于各成分的粒子的情况下，只要没有特别说明，各成分的粒径就是指针对组合物中存在的该多种粒子的混合物的值。本公开中，关于“层”或“膜”一词，除了在观察存在该层或膜的区域时形成于该区域的整体的情况以外，也包含仅形成于该区域的一部分的情况。＜锂离子二次电池用负极材＞本公开的锂离子二次电池用负极材(以下，也简称为负极材)包含氧含有率小于或等于0.15质量％的碳粒子。具有上述构成的负极材即使碳粒子未用非晶质碳被覆，使用其作为负极材的锂离子二次电池的性能(特别是保存特性)也可良好地维持。其理由不一定明确，但如下推测。认为：在碳粒子为石墨粒子的情况下，在构成该碳粒子的石墨的边缘部存在-OH(羟基)、＞C＝O(羰基)、-COOH(羧基)等含氧官能团，这些含氧官能团会与电解液反应。因此可认为：通过将存在于石墨边缘部的含氧官能团的量设为小于或等于一定范围，能够抑制与电解液的反应，进而可良好地维持电池的保存特性。进一步，使用了氧含有率小于或等于0.15质量％的碳粒子的锂离子二次电池与使用了氧含有率超过0.15质量％的碳粒子的电池相比，充放电效率提高。这可认为是因为：存在于石墨边缘部的含氧官能团作为阻碍锂离子从边缘面插入和脱离的壁垒而起作用，通过使含氧官能团的量降低，从而锂离子的插入和脱离变得容易。本公开中碳粒子的氧含有率为通过红外线吸收法测定的值。测定是通过后述的实施例中记载的方法进行的。关于碳粒子的氧含有率，例如可以如后述的负极材的制造方法所记载的那样，通过在含氧官能团分解的温度下对碳粒子进行加热而设为小于或等于0.15质量％。碳粒子的氧含有率优选小于或等于0.12质量％，更优选小于或等于0.10质量％，更优选小于或等于0.07质量％，进一步优选小于或等于0.04质量％。碳粒子的氧含有率的下限值没有特别限制，从容易兼顾高温保存特性和输入输出特性的观点考虑，优选大于或等于0.005质量％，更优选大于或等于0.007质量％，更优选大于或等于0.01质量％，更优选大于或等于0.015质量％，进一步优选大于或等于0.02质量％。作为碳粒子，优选为天然石墨粒子、人造石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池用负极材，其包含氧含有率小于或等于0.15质量％的碳粒子。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种锂离子二次电池用负极材，其包含氧含有率小于或等于0.15质量％的碳粒子。


2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳粒子的R值小于或等于0.45。


3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳粒子的菱方晶量大于0.20。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳粒子的圆形度大于0.8。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳粒子在差热分析中在500℃～650℃的范围内未检测到DTA发热峰。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳粒子通过氮气吸附法测定的比表面积大于或等于4.0m2/g。


7.一种锂离...

【专利技术属性】
技术研发人员：土屋秀介，佐藤力，
申请(专利权)人：昭和电工材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP