JP2010287566A - リチウム二次電池用負極活物質及びそれを用いた車載用リチウム二次電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】石炭系及び/又は石油系(以下、石炭系等という)生コークス及び前記石炭系等か焼コークスが、重量比で90:10〜10:90に配合され、該コークスの合計量100重量部に対して、リン化合物及びホウ素化合物を、リン及びホウ素換算で各々0.1重量部〜6.0重量部の割合で添加したコークス材料を、焼成してなることを特徴とするリチウム二次電池負極活物質。
【選択図】なし
Description
石炭系重質油よりキノリン不溶分を除去した精製ピッチを用い、ディレードコーキング法によって500℃の温度で24時間熱処理して製造した塊状コークス(生コークス)を得、ジェットミルにて微粉砕及び整粒し、平均粒径が9.9μmの生コークス粉を得た。
実施例1において、生コークス粉及びか焼コークス粉の配合比を重量で70:30からそれぞれ50:50(実施例2)、40:60(実施例3)及び30:70(実施例4)に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行いリチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
生コークス粉100重量部(か焼コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用した以外は、実施例1と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
生コークス粉100重量部(か焼コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用し、リン酸エステル及び炭化ホウ素を添加せずに、実施例1と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
か焼コークス粉100重量部(生コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用し、リン酸エステル及び炭化ホウ素を添加せずに、実施例1と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
実施例1、2及び4において、コークス材料の焼成温度(最高到達温度)を900℃から1000℃に変更した以外は、それぞれ実施例1、2及び4と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
生コークス粉(か焼コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用し、実施例5と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
生コークス粉100重量部(か焼コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用し、リン酸エステル及び炭化ホウ素を添加せずに、実施例5と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
か焼コークス粉100重量部(生コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用し、リン酸エステル及び炭化ホウ素を添加せずに、実施例5と同様の操作を行い、負極材用炭素材料(リチウム二次電池用負極活物質)を得た。結果を表1に示す。
実施例2において、原料である炭素材の焼成温度(最高到達温度)を900℃から1100℃に変更した以外は、それぞれ実施例2と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
生コークス粉100重量部(か焼コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用した以外は、実施例8と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
生コークス粉100重量部(か焼コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用し、リン酸エステル及び炭化ホウ素を添加せずに、実施例8と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
か焼コークス粉100重量部(生コークス粉を配合しない)のコークス材料を使用し、リン酸エステル及び炭化ホウ素を添加せずに、実施例8と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表1に示す。
実施例2において、添加するリン酸エステルの量と炭化ホウ素の量を、リン及びホウ素換算で各々2.5重量部から、リン換算で0.5重量部、ホウ素換算で0.5重量部(実施例9)、リン換算で0.5重量部、ホウ素換算で2.5重量部(実施例10)、リン換算で0.5重量部、ホウ素換算で5.0重量部(実施例11)、リン換算で2.5重量部、ホウ素換算で0.5重量部(実施例12)、リン換算で2.5重量部、ホウ素換算で5.0重量部(実施例13)、リン換算で5.0重量部、ホウ素換算で0.5重量部(実施例14)、リン換算で5.0重量部、ホウ素換算で2.5重量部(実施例15)、リン換算で5.0重量部、ホウ素換算で5.0重量部(実施例16)、とした以外は、それぞれ実施例2と同様の操作を行い、リチウム二次電池用負極活物質を得た。結果を表2に示す。
負極電極箔を作製する際に用いるバインダーをポリフッ化ビニリデンからポリイミド樹脂(宇部興産社製)に代えた以外は、実施例2と同様にしてリチウム二次電池を作製した。また、実施例1と同様にして放電特性を調べた。結果を表3に示す。なお、比較のため、実施例2に関する結果も併せて表2に示す。
負極電極箔を作製する際に用いるバインダーをポリフッ化ビニリデンからポリイミド樹脂(宇部興産社製)に代えた以外は、実施例5と同様にしてリチウム二次電池を作製した。また、実施例1と同様にして放電特性を調べた。結果を表3に示す。なお、比較のため、実施例6に関する結果も併せて表3に示す。
負極電極箔を作製する際に用いるバインダーをポリフッ化ビニリデンからポリイミド樹脂(宇部興産社製)に代えた以外は、実施例8と同様にしてリチウム二次電池を作製した。また、実施例1と同様にして放電特性を調べた。結果を表3に示す。なお、比較のため、実施例8に関する結果も併せて表2に示す。
Claims (7)
- 石炭系及び又は石油系(以下、石炭系等という)生コークス及び前記石炭系等か焼コークスが、重量比で90:10〜10:90に配合され、該コークスの合計量100重量部に対して、リン化合物及びホウ素化合物を、リン及びホウ素換算で各々0.1重量部〜6.0重量部の割合で添加したコークス材料を、焼成してなることを特徴とするリチウム二次電池負極活物質。
- 前記生コークス及びか焼コークスが粉砕された粉末状であることを特徴とする、請求項1記載のリチウム二次電池負極活物質。
- 前記石炭系等生コークスと前記石炭系等か焼コークスとの配合比が、重量比で70:30〜30:70であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のリチウム二次電池負極活物質。
- 前記コークスの合計量100重量部に対して、前記リン化合物をリン換算で0.5重量部〜5.0重量部、前記ホウ素化合物をホウ素換算で0.5重量部〜5.0重量部の割合で添加させることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載のリチウム二次電池負極活物質。
- 前記焼成は、800℃〜1400℃の温度で実施することを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一に記載のリチウム二次電池負極活物質。
- 請求項1〜5のいずれか一に記載のリチウム二次電池負極活物質を用いた車載用二次電池。
- ハイブリッド自動車、電気自動車用途であることを特徴とする請求項6記載の車載用二次電池。
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