CN1181579C - 负极活性材料及其制备方法和使用其的锂二次电池 - Google Patents

负极活性材料及其制备方法和使用其的锂二次电池 Download PDF

Info

Publication number
CN1181579C
CN1181579C CNB991039467A CN99103946A CN1181579C CN 1181579 C CN1181579 C CN 1181579C CN B991039467 A CNB991039467 A CN B991039467A CN 99103946 A CN99103946 A CN 99103946A CN 1181579 C CN1181579 C CN 1181579C
Authority
CN
China
Prior art keywords
pitch
under
temperature
intergrade
particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB991039467A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1228619A (zh
Inventor
崔完旭
沈揆允
尹相荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung Display Devices Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Display Devices Co Ltd filed Critical Samsung Display Devices Co Ltd
Publication of CN1228619A publication Critical patent/CN1228619A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1181579C publication Critical patent/CN1181579C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96—Carbon-based electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/20—Graphite
    • C01B32/205—Preparation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0471—Processes of manufacture in general involving thermal treatment, e.g. firing, sintering, backing particulate active material, thermal decomposition, pyrolysis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
    • H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/74—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by peak-intensities or a ratio thereof only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

一种用于锂二次电池的负极活性材料，包括石墨状碳材料，其强度比I(110)/I(002)小于0.2，负极活性材料是按下述方法制备的：将煤焦油沥青或石油沥青溶解在有机溶剂中，以去除其中的不溶成分；将沥青在400℃至450℃的温度下在惰性气体氛围中进行加热处理4小时或更长，由此产生至少50%基于沥青的重量百分比的中间期颗粒；焦化包括中间期颗粒的沥青；碳化已焦化的沥青；粉碎碳化的沥青；和将粉碎的沥青石墨化。

Description

负极活性材料及其制备方法和 使用其的锂二次电池
技术领域
本发明涉及用于锂二次电池的负极活性材料及其制备方法，和使用负极活性材料的锂二次电池，具体说，涉及用于制造具有高容量的锂二次电池的负极活性材料。
背景技术
近年来，微型便携式电子产品的发展刺激了对具有高容量同时又具有轻重量的二次电池的需要。从每单位重量的容量提高角度来看，锂二次电池是特别优选的，因为锂具有较高的标准电位，同时具有较低的电化学当量。
图1是示出币型锂二次电池的一般结构的示意性剖面图。如图1所示锂二次电池包括正电极板40，负电极板45和置于正电极板40和负电极板45之间的分隔件25，其中正电极板40包括镍制成的集电器1以及覆盖在集电器1上的活性材料层10，负电极板45包括铜制成的集电器1′以及覆盖在集电器1′上的活性材料层30。正电极板40和负电极板45与分隔件25一起基本上形成了电极板组件。电极板组件插入用衬垫20整体环绕的同时在其中容纳有电解液15的电池壳5的开口部分中。电池壳5的开口部分又被电池盖35所覆盖。
图2是示出圆柱型锂二次电池的一般结构的示意性剖面图。如图2所示，锂二次电池包括正电极50，按顺序堆放并被分隔件60分隔的负电极55。该层状结构以螺旋的形式缠绕多次，得到电极卷绕体。将电极卷绕体插入到电池壳体90中，该电池壳体90包括分别插入其顶部和底部的镀镍的钢绝缘板80和85。为了收集负极板的电荷，镍质负极引线75的一端与负极55压力连接在一起，而另外一端与电池壳体90焊接在一起。另外，为了收集正极板的电荷，铝质正极板引线70的一端固定在正极50上，而另外一端与具有电流中断机构105的电池盖100焊接在一起。
较优选的是，选择例如LiCoO2，LiNO2，LiMn2O4，LiNixCo1-xOy的含锂的过渡金属氧化物用作正极活性材料，同时配合选用聚乙烯基的多孔薄膜作为分隔件。
至于负电极活性材料，锂金属是特别优选的，因为锂金属具有轻的重量，同时具有高的单位重量的容量，由此在电池的使用中能够产生高的电压输出。但是将锂金属用作负极材料在周期寿命和电池稳定性方面回表现出一系列的缺点，因为锂金属非常容易与电解溶液起反应，并且在循环使用中容易形成针状或枝状晶体，该晶体容易引起分隔件的破坏以及短路现象。为了避免以上缺点，采用锂合金代替锂金属作为负极板活性材料，但这样做仍然会出现类似问题。
另外，提出将碳材料用作负极活性材料，该碳材料可以双向接收并提供大量的锂而不影响其化学和电学特性。
适于在电池中使用的碳材料一般为球形碳材料和纤维形碳材料。一种用于制备球形碳材料的方法已在日本专利No.Hei1-27968中公开。在该方法中，将一种煤焦油沥青加热并且离心处理，由此产生具有光学各向异性的细小的球形颗粒(下文简称之为中间期颗粒)。或者将一种煤焦油沥青离心处理，以得到上层清夜，随后将该上层清夜加热处理，从而得到中间碳(mesocarbon)微粒珠。
但是，上述技术是不经济的，并且为了得到中间期颗粒而进行的离心处理步骤会使制造过程复杂化。而且，由于中间期颗粒仅用来制备球形碳材料，使总体产量很低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于制造具有高容量的锂二次电池的负极活性材料。
本发明的另一目的是提供一种具有简单的制造过程和较高产量的负极活性材料的制备方法。
本发明的又一目的是提供一种使用负极活性材料的锂二次电池。
为了实现上述目的及其它目的，本发明提供一种包括石墨状碳材料的负极活性材料，该碳材料在(002)平面的X-射线衍射峰值强度I(002)与在(110)平面的X-射线衍射峰值强度I(110)的强度比I(110)/I(002)小于0.04，负极活性材料是按下述方法制备的：将煤焦油沥青或石油沥青溶解在有机溶剂中，以去除其中的不溶成分；将沥青在400℃至450℃的温度下在惰性气体氛围中进行加热处理4小时或更长时间，由此产生至少50％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒；在惰性气体氛围下于温度升高到600℃的状态下焦化包括中间期颗粒的沥青；在1000℃至1300℃的温度下碳化已焦化的沥青；粉碎碳化的沥青；和在2500℃至3000℃的温度下将粉碎的沥青石墨化。
本发明提供了一种锂二次电池，包括：负极，包括负极活性材料；正极，包括能可逆地放出和吸收锂离子的含锂材料；不含水的电解液；其特征在于，所述负极活性材料包括石墨状碳材料，该种碳材料在(002)平面的X-射线衍射峰值强度I(002)与在(110)平面的X-射线衍射峰值强度I(110)的强度比I(110)/I(002)小于0.04，负极活性材料是按下述方法制备的：将煤焦油沥青或石油沥青溶解在有机溶剂中，以去除其中的不溶成分；将沥青在400℃至450℃的温度下在惰性气体氛围中进行加热处理4小时或更长时间，由此产生至少50％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒；在惰性气体氛围下于温度升高到600℃的状态下焦化包括中间期颗粒的沥青；在1000℃至1300℃的温度下碳化已焦化的沥青；粉碎碳化的沥青；和在2500℃至3000℃的温度下将粉碎的沥青石墨化。
锂二次电池包括：具有负极活性材料的负极；具有能可逆地放出和吸收(de-intercalate)锂离子的含锂材料的正极；以及不含水的电解液。
本发明还提供了一种制备用于锂二次电池的负极活性材料的方法，其包括下列步骤：将煤焦油沥青或石油沥青溶解在有机溶剂中，以去除其中的不溶成分；将沥青在400℃至450℃的温度下在惰性气体氛围中进行加热处理4小时或更长时间，由此产生至少50％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒；在惰性气体氛围下于温度升高到600℃的状态下焦化包括中间期颗粒的沥青；在1000℃至1300℃的温度下碳化已焦化的沥青；粉碎碳化的沥青；和在2500℃至3000℃的温度下将粉碎的沥青石墨化。
附图说明
通过参照附图进行的关于本发明的描述，可使本发明的优选形式及优点更为明显且更为容易理解。附图中：
图1是2016型币状电池的示意图；和
图2是18650型圆柱状电池的示意图。
具体实施方式
根据本发明，用于锂二次电池的负极活性材料包括石墨状碳材料，该碳材料在(002)平面的X-射线衍射峰值强度I(002)与在(110)平面的X-射线衍射峰值强度I(110)的强度比I(110)/I(002)要小于0.2。
较优选的是，石墨状碳材料具有的强度比I(110)/I(002)小于0.04。就是说，在X-射线衍射分析中反映材料结晶度的在(110)平面的强度的强度比越小，石墨状碳材料的电容越大。
负极活性材料通过下述步骤制备。将煤焦油沥青或石油沥青溶解入有机溶剂中，以去除其中的不溶成分。有机溶剂可为四氢呋喃，喹啉，苯，甲苯。将沥青在如氮，氩等惰性气体氛围中于400至450℃的温度下加热4小时或更长时间，由此在沥青中产生重量百分比为50％的中间期颗粒。在沥青中出现的中间期颗粒的重量百分比可以为50％至98％。包括(重量百分比)50％至98％中间期颗粒的沥青可用于制备负极活性材料，由此，可制造具有高容量的电池。
将包括中间期颗粒的沥青焦化。焦化步骤最好在惰性气体氛围下于温度升高到600℃的状态下进行。之后，焦化的沥青在1000℃至1300℃的温度范围下进行碳化。碳化步骤从焦化材料中去除例如H，N和O的成分。在低于1000℃的温度下，上述成分不能被有效去除。在另一方面，当在高于1300℃的温度下进行碳化步骤时，微细结构会显著发展，这会引起充电和放电量的减少。
碳化的沥青被粉碎，从而不产生特殊形状的颗粒。不定形颗粒在2500至3000℃的温度下进行石墨化。石墨化的步骤是对碳化微细结构进行排列。当在低于2500℃的温度下进行石墨化步骤时，晶体结构没有很好地发展，并且可能出现不定形的部分。在另一方面，当在高于3000℃的温度下进行石墨化步骤时，I(110)/(002)的值会显著增加，并且充电和放电效率就非常低，因而很不理想。如果I(110)/(002)的值超过0.2，充电和放电的量就会降低。
目前用于制造锂二次电池的碳材料在最优成分中包括中间期颗粒。在本发明中，在改变中间期颗粒成分时，通过确定碳材料的电化学特性控制最优成分。
传统上，作为中间期颗粒，只有球状或纤维状中间期颗粒才用于制备负极活性材料。因此，需要进行球状或纤维状中间期颗粒的分离，从而导致负极活性材料制造过程的复杂化。而且，由于浪费了非球状或非纤维状中间期颗粒，总产量很低。目前，在本发明中使用不具有特殊形状的中间期颗粒，不必分离球状或纤维状中间期颗粒。由此，具有高容量的负极活性材料可以以高产量进行生产。
在本发明中，通过比较在(002)平面的X-射线衍射峰值强度I(002)和在棱镜平面(110)的X-射线衍射峰值强度I(110)来制备具有高容量的石墨状碳材料。就是说，本发明的关键点在于在晶体结构中单元晶格中碳原子的扭转，而不是通过分离晶体部分和不定形部分来对电容量带来有益效果。而且，当I(110)/(002)值很低时，不管结晶度如何，都可以得到相似的效果。用在本发明中的石墨状碳材料在c轴方向(Lc)上的晶体尺寸为10-100nm，在a轴方向(La)上的晶体尺寸为20-200nm，在(002)平面的X-射线衍射峰值强度I(002)与在(110)平面的X-射线衍射峰值强度I(110)的强度比I(110)/I(002)应为0.12至0.20，并具有3-20m2/g的特殊表面。
合成碳材料的微细结构根据制备条件所改变，与自然石墨有所不同。试验表明，在X-射线衍射分析中反映材料结晶度的(002)平面与(110)平面的强度比越小，石墨状碳材料的容量就越高。因此，具有高容量的锂二次电池就可通过用具有较低(002)平面与(110)平面强度比的石墨状碳材料作为负极活性材料来制造。
下面，结合实施例和附图详细描述本发明。
                        实例1
一种煤焦油沥青在四氢呋喃中溶解，从中去除不可溶解的成分。剩余成分在430℃的温度下在气态氮的氛围中加热处理4小时，由此产生50％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒。然后，在提高到600℃的温度下在气态氮的氛围中对生成的包括中间期颗粒的沥青进行焦化。焦化的沥青在1000℃下进行碳化。然后，碳化的沥青粉碎，从而得到不具有特殊形状的被粉碎沥青。不具有特殊形状的被粉碎的沥青于气态氮/氩形成的惰性气体氛围中在2800℃下被石墨化30分钟。结果，就制备出了具有石墨结构的碳材料。
                          实例2
一种碳材料采用与实例1相同的过程制备，不同之处在于：去除了不溶于四氢呋喃的成分后的沥青是在430℃的温度下加热处理8小时，从而在沥青中产生70％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒。
                          实例3
一种碳材料采用与实例1相同的制造过程制备，不同之处在于：去除了不溶于四氢呋喃的成分后的沥青是在430℃的温度下加热处理15小时，从而在沥青中产生98％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒。
根据本发明实例1至3的每种石墨状的碳材料与聚1，2-二氟亚乙基的N-甲基吡咯烷酮溶液混合，由此制成浆料。然后，浆料涂覆在用铜片制成的集流器上，就形成了负电极板。然后，如图1所示，用负电极板与电流电极制造锂二次电池，其中电流电极是由锂金属薄片和LiPF6的有机溶液形成的电解液制成的。对每个电池的容量和放电效率(放电量/充电量)测量结果如表1所示。
用于比较的一种锂二次电池是以上述方法用中间碳微粒珠(日本，Osaka Gas)制备的。对比较电池的容量和放电效率也进行了测量，测量结果列于表1中。
    容量     效率   I(110)/(002)
    实例1     290     88     0.016
    实例2     300     83     0.012
    实例3     314     92     0.015
    比较电池     280     85     0.20
参考如图2所示的一种圆筒形电池，该电池是由负电极板和正电极板制成，负电极板包括由实例3得到的碳材料，碳材料涂覆在由铜薄片制成的集流器上，正电极板包括LiCoO2，该材料涂覆在由镍薄片制成的集流器上。对圆筒形电池的容量进行了测量，测量结果为1600mA。
如上所示，在本发明中，每种碳材料具有不同的中间期颗粒成分，并被用于锂二次电池的制造，可以制备具有高容量的锂二次电池。而且，根据本发明可以以简单的制造过程和较高生产率制造碳材料。
尽管已参照优选实施例对本发明进行了细致的描述，应该理解的是，本领域的技术人员可以在不背离所附权利要求描述的本发明的精神和范围的条件下对本发明进行修改和替换。

Claims (5)

1.一种用于锂二次电池的负极活性材料，其特征在于，包括石墨状碳材料，该种碳材料在(002)平面的X-射线衍射峰值强度I(002)与在(110)平面的X-射线衍射峰值强度I(110)的强度比I(110)/I(002)小于0.04，负极活性材料是按下述方法制备的：
将煤焦油沥青或石油沥青溶解在有机溶剂中，以去除其中的不溶成分；
将沥青在400℃至450℃的温度下在惰性气体氛围中进行加热处理4小时或更长时间，由此产生至少50％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒；
在惰性气体氛围下于温度升高到600℃的状态下焦化包括中间期颗粒的沥青；
在1000℃至1300℃的温度下碳化已焦化的沥青；
粉碎碳化的沥青；和
在2500℃至3000℃的温度下将粉碎的沥青石墨化。
2.一种锂二次电池，包括：
负极，包括负极活性材料；
正极，包括能可逆地放出和吸收锂离子的含锂材料；
不含水的电解液；
其特征在于，所述负极活性材料包括石墨状碳材料，该种碳材料在(002)平面的X-射线衍射峰值强度I(002)与在(110)平面的X-射线衍射峰值强度I(110)的强度比I(110)/I(002)小于0.04，负极活性材料是按下述方法制备的：
将煤焦油沥青或石油沥青溶解在有机溶剂中，以去除其中的不溶成分；
将沥青在400℃至450℃的温度下在惰性气体氛围中进行加热处理4小时或更长时间，由此产生至少50％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒；
在惰性气体氛围下于温度升高到600℃的状态下焦化包括中间期颗粒的沥青；
在1000℃至1300℃的温度下碳化已焦化的沥青；
粉碎碳化的沥青；和
在2500℃至3000℃的温度下将粉碎的沥青石墨化。
3.一种制备用于锂二次电池的负极活性材料的方法，其特征在于，包括下列步骤：
将煤焦油沥青或石油沥青溶解在有机溶剂中，以去除其中的不溶成分；
将沥青在400℃至450℃的温度下在惰性气体氛围中进行加热处理4小时或更长时间，由此产生至少50％基于沥青的重量百分比的中间期颗粒；
在惰性气体氛围下于温度升高到600℃的状态下焦化包括中间期颗粒的沥青；
在1000℃至1300℃的温度下碳化已焦化的沥青；
粉碎碳化的沥青；和
在2500℃至3000℃的温度下将粉碎的沥青石墨化。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述惰性气体氛围是气态氮或氩气。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，生成了50％至98％基于沥青的重量百分比的所述中间期颗粒。
CNB991039467A 1998-03-10 1999-03-10 负极活性材料及其制备方法和使用其的锂二次电池 Expired - Lifetime CN1181579C (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR7854/98 1998-03-10
KR7854/1998 1998-03-10
KR1019980007854A KR100269923B1 (ko) 1998-03-10 1998-03-10 리튬 계열 이차 전지의 음극용 활물질의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1228619A CN1228619A (zh) 1999-09-15
CN1181579C true CN1181579C (zh) 2004-12-22

Family

ID=19534503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB991039467A Expired - Lifetime CN1181579C (zh) 1998-03-10 1999-03-10 负极活性材料及其制备方法和使用其的锂二次电池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6730135B2 (zh)
JP (1) JP4107624B2 (zh)
KR (1) KR100269923B1 (zh)
CN (1) CN1181579C (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105623694A (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 山东晨阳新型碳材料股份有限公司 一种中间相沥青焦的生产方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100354227B1 (ko) * 2000-11-15 2002-09-28 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법 및 이방법으로 제조된 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이 음극활물질을 포함하는 리튬 이차 전지
US7326497B2 (en) 2001-12-21 2008-02-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Graphite-containing composition, negative electrode for a lithium secondary battery, and lithium secondary battery
CA2553707A1 (en) 2004-01-16 2005-07-28 Hitachi Chemical Co., Ltd. Negative electrode for lithium secondary battery and lithium secondary battery
CN1314150C (zh) * 2004-01-19 2007-05-02 陈闻杰 一种改性天然石墨电池负极材料及制备方法
KR100578869B1 (ko) * 2004-04-12 2006-05-11 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
JP4693470B2 (ja) 2004-04-12 2011-06-01 三星エスディアイ株式会社 リチウム二次電池用負極活物質、及びこれを含む負極、及びリチウム二次電池
JP4274090B2 (ja) * 2004-09-17 2009-06-03 ソニー株式会社 黒鉛粉末および非水電解質二次電池
JP4985611B2 (ja) * 2008-10-14 2012-07-25 日立化成工業株式会社 リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
WO2010131364A1 (ja) * 2009-05-15 2010-11-18 株式会社 東芝 非水電解質電池、それに用いる負極活物質、及び電池パック
JP2012109280A (ja) * 2012-03-12 2012-06-07 Hitachi Chem Co Ltd リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
JP6060996B2 (ja) * 2015-05-11 2017-01-18 日立化成株式会社 リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
CN107316982B (zh) * 2016-04-27 2022-02-01 上海杉杉科技有限公司 一种锂离子二次电池硅碳负极材料及其制备方法
KR102519441B1 (ko) 2017-12-22 2023-04-07 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지용 음극활물질, 이를 포함한 음극, 및 리튬 이차전지
CN111171851A (zh) * 2020-02-17 2020-05-19 中钢集团鞍山热能研究院有限公司 一种快充负极材料生产工艺及装置
CN111342035B (zh) * 2020-03-11 2021-12-21 西安英纳吉科技有限公司 一种沥青改性工艺衍生物对硅碳复合负极的修饰方法
CN112689919B (zh) * 2020-04-24 2023-08-11 宁德新能源科技有限公司 负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置
CN115159503A (zh) * 2022-08-19 2022-10-11 中国科学技术大学 一种有序度可调的碳材料的制备方法及其应用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2718696B2 (ja) * 1988-06-08 1998-02-25 シャープ株式会社 電 極
JP3460742B2 (ja) * 1994-08-04 2003-10-27 三菱化学株式会社 非水溶媒二次電池電極材料の製造方法
JPH08315817A (ja) * 1995-05-17 1996-11-29 Sony Corp 炭素負極材料の製造方法及び非水電解液二次電池
JPH0992284A (ja) * 1995-09-26 1997-04-04 Kureha Chem Ind Co Ltd 二次電池電極用黒鉛質材料及びその製造方法並びに二次電池
US5647963A (en) * 1995-12-20 1997-07-15 Motorola, Inc. Electrode materials for electrochemical cells and method of making same
KR100271033B1 (ko) * 1997-07-30 2000-11-01 우종일 탄소재료의 제조방법
KR100269918B1 (ko) * 1997-08-28 2000-10-16 김순택 리튬 계열 이차 전지의 음극용 활물질 및 그의 제조 방법
JP3787030B2 (ja) * 1998-03-18 2006-06-21 関西熱化学株式会社 鱗片状天然黒鉛改質粒子、その製造法、および二次電池

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105623694A (zh) * 2015-12-23 2016-06-01 山东晨阳新型碳材料股份有限公司 一种中间相沥青焦的生产方法
CN105623694B (zh) * 2015-12-23 2018-09-11 济宁碳素集团有限公司 一种中间相沥青焦的生产方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP4107624B2 (ja) 2008-06-25
KR100269923B1 (ko) 2000-10-16
KR19990074333A (ko) 1999-10-05
US6730135B2 (en) 2004-05-04
US20020039685A1 (en) 2002-04-04
CN1228619A (zh) 1999-09-15
JPH11317229A (ja) 1999-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1181579C (zh) 负极活性材料及其制备方法和使用其的锂二次电池
EP2602851B1 (en) Method for producing an anode active material for lithium secondary battery
KR101131937B1 (ko) 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
KR100342808B1 (ko) 비수전해액2차전지
EP2602850A1 (en) Graphite active anode material for a lithium secondary battery
JPH05101818A (ja) 負極用炭素成形体及びリチウム二次電池
EP0643431B1 (en) Negative electrode material for lithium secondary cell, its manufacture method, and lithium secondary cell
US6656637B2 (en) Carbon-based active material for rechargeable lithium battery and method of preparing carbon-based active material
EP0561372B1 (en) A negative electrode for a storage battery with a nonaqueous electrolyte and a process for producing the same
US6245460B1 (en) Negative electrode active material for lithium-based secondary battery and method of preparing same
JPH09147839A (ja) 非水電解液二次電池用負極の製造法
JPH07105938A (ja) 非水電解質二次電池用負極の製造法
JPH10241690A (ja) リチウム二次電池用負極
JPH0773868A (ja) 非水電解質二次電池およびその負極の製造法
JPH0644959A (ja) 非水電解質二次電池用負極とその製造法
CN114477162B (zh) 一种石墨负极材料的制备方法及其制品、应用
JPH10218615A (ja) リチウム二次電池負極材料
JPH09106818A (ja) 非水電解質二次電池用負極の製造方法
KR0161633B1 (ko) 석탄계 타르피치로부터 탄소부극용 피치코크의 제조방법 및 그 피치코크로 부터 탄소부극 및 전지를 제조 하는 방법
JPH10270080A (ja) 非水電解液二次電池
JPH1111918A (ja) 黒鉛粒子の製造法、該製造法で得られた黒鉛粒子、黒鉛粒子を用いた黒鉛ペースト、リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
JP5704473B2 (ja) リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池
KR100274234B1 (ko) 리튬 이온 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법
CN116779784A (zh) 一种快速制备锂离子电池石墨负极的方法
JP4687661B2 (ja) リチウム二次電池用負極及びリチウム二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20041222