JP2008204758A - リチウムイオン二次電池用負極材とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平均粒子径D50が10〜30μmの黒鉛粉末と平均粒子径D50が0.2〜5μmのアモルファスカーボン粉末がバインダーピッチの炭化物により結着された複合粒子からなり、その平均粒子径D50が11〜40μm、黒鉛粉末表面の60〜100%がアモルファスカーボン粉末を含むアモルファスカーボン層で被覆され、その被覆層の厚みが0.5〜5μmである複合粒子からなることを特徴とするリチウムイオン二次電池用負極材。その製造方法は平均粒子径D50が10〜30μm、平均格子面間隔d(002)が0.336nm以下の黒鉛粉末100重量部とバインダーピッチ10〜50重量部を混合して混練した後、平均粒子径D50が0.2〜5μm、平均格子面間隔d(002)が0.340nm以上のアモルファスカーボン粉末10〜50重量部を加えて更に混練し、次いで、非酸化性雰囲気中800〜2200℃の温度で熱処理する。
【選択図】なし
Description
(1)X線広角回折におけるd002 が3.37オングストローム以下、真密度が2.10g/cm3以上、体積平均粒径が5μm以上であること。
(2)体積平均粒径が炭素質物(A)より小さいこと。
(3)X線広角回折におけるd002 が3.38オングストローム以上、アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトル分析において、1580〜1620cm−1の範囲にピークPA 、1350〜1370cm−1の範囲にピークPB を有し、上記PA の強度IAに対するPB の強度IB の比R=IB /IA が0.2以上であること。
レーザー回折式の粒度分布測定装置(島津製作所製SALD2000)により測定し、体積を基準としたメディアン径(μm)で示した。
グラファイトモノクロメーターで単色化したCuKα線をもちい、反射式ディフラクトメーター法によって、広角X線回折曲線を測定し、学振法を用いて測定。
平均粒子径D50が15μm、平均格子面間隔d(002)が0.3359nmの人造黒鉛粉末100重量部に、軟化温度90℃、キノリン不溶分(QI)5.6%のピッチを30重量部加えて混練した。その後、平均粒子径D50が0.5μm、平均格子面間隔d(002)が0.3492μmのモザイク状コークスA(新日鉄化学社製、LPC)50重量部を添加して更に混練した。
実施例1の製造条件を基準として、 平均粒子径D50、平均格子面間隔d(002)の異なる黒鉛粉末100重量部に、ピッチを異なる重量部で混合して混練した。次いで、平均粒子径D50および平均格子面間隔d(002)の異なるモザイク状コークス(コークスA)およびニードルコークス(コークスB)を異なる重量部で添加して、更に混練した後、混練物を異なる温度で熱処理して複合粒子を製造した。
金属リチウムを負極、参照極とし、各黒鉛粉を正極とする三極式のテストセルを作製し、リチウム参照極に対して0.002Vまで一定電流で充電(黒鉛へリチウムイオンを挿入)した後、1.2Vまで一定電流で放電(黒鉛からリチウムイオンが脱離)させ、初回の充電電気量に対する放電電気量の比率を初期効率とした。さらに同条件で充放電を繰り返し、5サイクル目に放電(黒鉛からリチウムイオンが脱離)できた電気量から、黒鉛1g当たりの可逆容量を算出した。
コイン型電池を作製し、満充電状態から定電流にて5時間(0.2Cの放電電流値)で完全放電させたときの放電容量を100%とし、30分間(2.0Cの放電電流値)で完全放電させたときの放電容量をその割合として算出した。なお、放電電流値が大きくなるほど、完全放電状態に到達する時間が短いほど、放電容量は小さくなる。
Claims (2)
- 平均粒子径D50が10〜30μmの黒鉛粉末と、平均粒子径D50が0.2〜5μmのアモルファスカーボン粉末が、バインダーピッチの炭化物により結着された複合粒子からなり、その平均粒子径D50が11〜40μm、黒鉛粉末表面の60〜100%がアモルファスカーボン粉末を含むアモルファスカーボン層で被覆され、その被覆層の厚みが0.5〜5μmである複合粒子からなることを特徴とするリチウムイオン二次電池用負極材。
- 平均粒子径D50が10〜30μm、平均格子面間隔d(002) が0.336nm以下の黒鉛粉末100重量部とバインダーピッチ10〜50重量部を混合して混練した後、平均粒子径D50が0.2〜5μm、平均格子面間隔d(002) が0.340nm以上のアモルファスカーボン粉末10〜50重量部を加えて更に混練し、次いで、非酸化性雰囲気中800〜2200℃の温度で熱処理することを特徴とするリチウムイオン二次電池用負極材の製造方法。
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