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及锂离子二次电池技术

锂离子二次电池用负极材包含根据相对压为0.05～0.12时的水蒸气吸附量算出的BET法比表面积(水蒸气吸附比表面积)小于或等于0.095m

【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及锂离子二次电池
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及锂离子二次电池。
技术介绍
锂离子二次电池利用小型、轻量、且高能量密度这样的特性，以往被广泛用于笔记本型个人计算机(PC)、移动电话、智能手机、平板型PC等电子设备。近年来，以由CO2排放引起的全球变暖等环境问题为背景，仅利用电池来进行行驶的清洁型电动汽车(EV)、组合了汽油发动机与电池的混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等逐渐普及，作为EV、HEV、PHEV等中搭载的电池，使用了锂离子二次电池(车载用锂离子二次电池)。另外，最近，锂离子二次电池也用于蓄电，并在多方面的领域中扩大了锂离子二次电池的用途。锂离子二次电池的负极材的性能对锂离子二次电池的输入特性有较大影响。作为锂离子二次电池用负极材的材料，广泛使用碳材料。负极材中使用的碳材料大致分为石墨、以及结晶性低于石墨的碳材料(非晶质碳等)。石墨具有由碳原子的六角网面有规则地层叠而成的结构，在制成锂离子二次电池的负极材时，从六角网面的端部进行锂离子的插入反应和脱离反应，从而进行充放电。非晶质碳中，六角网面的层叠不规则、或者不具有六角网面。在使用了非晶质碳的负极材中，锂离子的插入反应和脱离反应在负极材的整个表面进行。因此，与使用石墨作为负极材的情况相比，容易获得输出特性优异的锂离子电池(例如参照专利文献1和专利文献2)。另一方面，非晶质碳由于结晶性低于石墨，因此能量密度低于石墨。此外，在专利文献3中，用非晶质碳被覆石墨粒子表面的至少一部分，将其CO2吸附量调整为0.24～0.36cc/g。记载了：如果在石墨粒子表面设置非晶质碳，则以锂离子的吸藏和释放的反应点增加的方式起作用，石墨粒子的充电接受性提高。并且记载了：通过将CO2吸附量设为上述范围内，能够得到除了充电接受性以外初期效率也优异的非水电解质二次电池。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平4-370662号公报专利文献2：日本特开平5-307956号公报专利文献3：国际公开第2012/090728号
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，对于EV、HEV、PHEV等车载用锂离子二次电池，要求能够进一步提高与再生效率、快速充电化等有关的输入特性的负极材。此外，对于车载用锂离子二次电池，也要求高温保存特性。然而，难以以更高水平兼顾输入特性和高温保存特性。一般而言，如果为了提高输入特性而增加负极材的比表面积，则有高温保存特性变差的倾向。另一方面，如果为了提高高温保存特性而减少负极材的比表面积，则有输入特性变差的倾向。如此，输入特性和高温保存特性一般处于此消彼长的关系。此外，如专利文献3中所记载，以往通过用非晶质碳覆盖与电解液相接触的石墨粒子的表面来防止电解液的分解，结果，虽然抑制了初期充放电效率的下降，但用非晶质碳覆盖时有充电特性(即，输入特性)下降的倾向。如此，初期充放电效率与输入特性一般处于此消彼长的关系。本专利技术鉴于上述课题，其目的在于，提供在维持高温保存特性和初期充放电效率的同时输入特性优异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及锂离子二次电池。用于解决课题的方法本专利技术包含以下的方式。<1>一种锂离子二次电池用负极材，其包含根据相对压为0.05～0.12时的水蒸气吸附量算出的BET法比表面积(水蒸气吸附比表面积)小于或等于0.095m2/g的碳性粒子。<2>如<1>所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性粒子的所述水蒸气吸附比表面积相对于根据相对压为0.3时的氮吸附量算出的BET法比表面积(氮吸附比表面积)的比(水蒸气吸附比表面积/氮吸附比表面积)小于或等于0.035。<3>如<1>或<2>所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性粒子通过在碳性物质A的表面的至少一部分设置结晶性低于所述碳性物质A的碳性物质B而成。<4>如<3>所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性物质B的平均厚度大于或等于1nm。<5>如<3>或<4>所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性物质B的含有率相对于所述碳性粒子整体小于或等于30质量％。<6>如<1>～<5>中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性粒子的体积平均粒径为2μm～50μm。<7>如<1>～<6>中任一项所述的锂离子二次电池用负极材，拉曼分光测定的R值小于或等于0.30。<8><1>～<7>中任一项所述的锂离子二次电池用负极材的制造方法，其具备：准备对碳性物质A的粒子实施热处理而得的活性化碳性物质粒子A的工序、将作为结晶性低于所述碳性物质A的碳性物质B的来源的碳性物质前体与所述活性化碳性物质粒子A混合而得到混合物的工序、以及对所述混合物进行热处理而得到碳性粒子的工序。<9>一种锂离子二次电池用负极，其包含：含有<1>～<7>中任一项所述的锂离子二次电池用负极材的负极材层、以及集电体。<10>一种锂离子二次电池，其包含：<9>所述的锂离子二次电池用负极、正极、以及电解液。专利技术效果根据本专利技术，可提供在维持高温保存特性和初期充放电效率的同时输入特性优异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及锂离子二次电池。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，本专利技术并不限定于以下的实施方式。以下的实施方式中，其构成要素(也包括要素步骤等)除了特别明示的情况以外，并非必需。关于数值及其范围也同样，并不限制本专利技术。本公开中，使用“～”表示的数值范围中包含“～”的前后所记载的数值分别作为最小值及最大值。本公开中阶段性记载的数值范围中，一个数值范围内记载的上限值或下限值可置换为其他阶段性记载的数值范围的上限值或下限值。另外，本公开中记载的数值范围中，该数值范围的上限值或下限值也可置换为实施例中所示的值。本公开中，各成分可以包含多种相当于各成分的物质。在负极材或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负极材或组合物中存在的该多种物质的合计的含有率或含量。本公开中可以包含多种相当于各成分的粒子。在负极材或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负极材或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”一词，除了在对存在该层的区域进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂离子二次电池用负极材，其包含根据相对压为0.05～0.12时的水蒸气吸附量算出的BET法比表面积、即水蒸气吸附比表面积小于或等于0.095m

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190104 JP PCT/JP2019/0000351.一种锂离子二次电池用负极材，其包含根据相对压为0.05～0.12时的水蒸气吸附量算出的BET法比表面积、即水蒸气吸附比表面积小于或等于0.095m2/g的碳性粒子。


2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性粒子的所述水蒸气吸附比表面积相对于根据相对压为0.3时的氮吸附量算出的BET法比表面积即氮吸附比表面积的比、即水蒸气吸附比表面积/氮吸附比表面积小于或等于0.035。


3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性粒子通过在碳性物质A的表面的至少一部分设置结晶性低于所述碳性物质A的碳性物质B而成。


4.根据权利要求3所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性物质B的平均厚度大于或等于1nm。


5.根据权利要求3或4所述的锂离子二次电池用负极材，所述碳性物质B的...

【专利技术属性】
技术研发人员：星贤匠，冈村若奈，久保田高志，
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