炭黑、炭黑的制造方法、电极用组合物、电极及二次电池技术

炭黑，其吸油量为150mL/100g以上400mL/100g以下、且利用高频感应耦合等离子体质谱法测定的镍含量为50ppb以下。测定的镍含量为50ppb以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】炭黑、炭黑的制造方法、电极用组合物、电极及二次电池


[0001]本专利技术涉及炭黑及其制造方法，以及包含炭黑的电极用组合物、电极及二次电池。

技术介绍

[0002]一直以来，利用炭黑作为导电材料等，并且对具备各种特性值的炭黑的开发进行了研究(例如，专利文献1)。
[0003]另外，专利文献2中记载了利用特定的制造方法制造高纯度的炉黑的方法。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2009
‑
035598号公报
[0007]专利文献2：日本特开2002
‑
105355号公报

技术实现思路

[0008]专利技术所要解决的课题
[0009]近年来，由于便携式电子设备的需求增加，二次电池的需求也在增加，对构成二次电池的材料要求设法降低不合格率。
[0010]作为用作二次电池用导电材料的材料，可举出炭黑。但是，利用专利文献2中记载的方法制造的炭黑虽然是高纯度的，但作为二次电池用导电材料的特性并不优异。
[0011]因此，本专利技术的目的在于，提供镍含量极少、能够适合作为二次电池用导电材料使用的炭黑。另外，本专利技术的目的在于，提供上述炭黑的制造方法。此外，本专利技术的目的在于，提供含有上述炭黑的电极用组合物、电极及二次电池。
[0012]用于解决课题的手段
[0013]本专利技术的一个侧面涉及炭黑，其吸油量为150mL/100g以上400mL/100g以下、且利用高频感应耦合等离子体质谱法测定的镍含量为50ppb以下。
[0014]在一个方式中，上述镍含量可以为40ppb以下。
[0015]一个方式涉及的炭黑的BET比表面积可以为35m2/g以上400m2/g以下。
[0016]一个方式涉及的炭黑的BET比表面积可以为130m2/g以上400m2/g以下、吸油量可以为200mL/100g以上400mL/100g以下，在将上述BET比表面积设为S(m2/g)、将上述吸油量设为A(mL/100g)时，比S/A可以为0.3～2.5。
[0017]在一个方式中，上述比S/A可以为0.4～2.5。
[0018]在一个方式中，上述比S/A可以为0.5～1.5。
[0019]一个方式涉及的炭黑可以为乙炔黑。
[0020]本专利技术的另一个侧面涉及炭黑的制造方法，其包括下述工序：合成工序，利用圆筒状分解炉处理包含烃的原料气体来得到炭黑；和高纯度化工序，利用磁铁从上述炭黑中除去磁性异物，得到本专利技术涉及的炭黑。
[0021]在一个方式中，上述高纯度化工序可以是使由上述合成工序得到的上述炭黑与上
述磁铁接触、或将由上述合成工序得到的上述炭黑配置于上述磁铁的附近，从而从上述炭黑中除去上述磁性异物的工序。
[0022]在一个方式中，上述磁铁的最大表面磁通密度可以为1000mT以上。
[0023]本专利技术的又一个侧面涉及电极用组合物，其包含本专利技术涉及的炭黑、和能够吸藏及释放锂离子的活性物质。
[0024]本专利技术的另一个侧面涉及包含上述电极用组合物的电极。
[0025]本专利技术的另一个侧面涉及具备上述电极的二次电池。
[0026]专利技术的效果
[0027]根据本专利技术，能够提供镍含量极少、能够适合作为二次电池用导电材料使用的炭黑。另外，根据本专利技术，能够提供上述炭黑的制造方法。并且，根据本专利技术，能够提供包含上述炭黑的电极用组合物、电极及二次电池。
附图说明
[0028][图1]是示出圆筒状分解炉的一个方式的示意截面图。
具体实施方式
[0029]以下，对于本专利技术的优选实施方式进行详细说明。
[0030](炭黑)
[0031]本实施方式的炭黑是吸油量为150mL/100g以上400mL/100g以下、镍含量为50ppb以下的炭黑。
[0032]上述这样的炭黑的镍系异物的混入量极少，能够显著抑制由镍系异物引起的不良发生。另外，上述炭黑具有足够的吸油量，因此例如在作为锂二次电池的电极用导电材料使用的情况下，容易保持电解液，能够向活性物质高效地供给锂离子。另外，上述炭黑的分散性良好，例如能够均匀地分散在活性物质之间。因此，根据上述炭黑，能够实现不良发生少并且电池性能优异的二次电池。
[0033]炭黑的镍含量优选40ppb以下，更优选30ppb以下，进一步优选20ppb以下。
[0034]本实施方式中，炭黑的镍含量表示利用高频感应耦合等离子体质谱法测定的值。具体而言，利用高频感应耦合等离子体质谱法的测定通过以下的方法实施。
[0035]<利用高频感应耦合等离子体质谱法的测定>
[0036]在石英烧杯中精确称量炭黑试样约1g，在大气气氛中利用电炉以800℃
×
3hr进行加热。然后，向残渣中添加混合酸(盐酸+硝酸＝7:3)10mL和超纯水10mL以上，在加热板上以200℃
×
1hr进行加热溶解。放冷后，利用高频感应耦合等离子体质谱装置(Agilent公司制Agilent8800)对用超纯水稀释、调整为25mL的溶液进行测定。
[0037]本实施方式的炭黑可以是具有直径数十nm的一次粒子融合成念珠状的团聚体(aggregate)(一次聚集体)，并且形成团聚体彼此物理性交织的附聚物(agglomerate)(二次聚集体)的碳材料。
[0038]炭黑的BET比表面积例如为35m2/g以上、优选为50m2/g以上、更优选为100m2/g以上、进一步优选为130m2/g以上、更进一步优选为150m2/g以上、更进一步优选为170m2/g以上。由此，例如在作为锂离子二次电池的电极用导电材料使用的情况下，具有活性物质与集
电体的接点变得更多、变得容易得到更良好的导电性赋予效果的倾向。另外，炭黑的BET比表面积例如可以为400m2/g以下、优选为350m2/g以下。由此，一次粒子间的相互作用及团聚体间的交织被抑制，分散性更加提高，例如能够实现在活性物质之间的更均匀的分散。即，炭黑的BET比表面积例如可以为35～400m2/g、35～350m2/g、50～400m2/g、50～350m2/g、100～400m2/g、100～350m2/g、130～400m2/g、130～350m2/g、150～400m2/g、150～350m2/g、170～400m2/g或170～350m2/g。
[0039]炭黑的BET比表面积利用JIS K 6217
‑
2中记载的B法、单点测定氮吸附法测定。
[0040]炭黑的吸油量为150mL/100g以上、优选为180mL/100g以上、更优选为220mL/100g以上、进一步优选为260m2/g以上。由此，例如在作为锂离子二次电池的电极用导电材料使用的情况下，炭黑更容易保持电解液，更容易向活性物质供给锂离子，容易得到更良好的电池性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.炭黑，其吸油量为150mL/100g以上400mL/100g以下、且利用高频感应耦合等离子体质谱法测定的镍含量为50ppb以下。2.如权利要求1所述的炭黑，其中，所述镍含量为40ppb以下。3.如权利要求1或2所述的炭黑，其中，所述炭黑的BET比表面积为35m2/g以上400m2/g以下。4.如权利要求1～3中任一项所述的炭黑，其中，所述炭黑的BET比表面积为130m2/g以上400m2/g以下、吸油量为200mL/100g以上400mL/100g以下、且在将所述BET比表面积设为S(m2/g)、将所述吸油量设为A(mL/100g)时，比S/A为0.3～2.5。5.如权利要求4所述的炭黑，其中，所述比S/A为0.4～2.5。6.如权利要求5所述的炭黑，其中，所述比S/A为0.5～1.5。7.如权利要求1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤哲哉，原田祐作，田中康介，永井达也，
申请(专利权)人：电化株式会社，
类型：发明
国别省市：