JP2015043316A - Active material for nonaqueous secondary battery negative electrode, negative electrode arranged by use thereof, and nonaqueous secondary battery - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active material for a nonaqueous secondary battery negative electrode which is useful in manufacturing a nonaqueous secondary battery less in gas generation owing to the decomposition of a nonaqueous electrolytic solution and suppressed in the rise in resistance.SOLUTION: The present invention provides a nonaqueous secondary battery reduced in gas generation owing to the decomposition of a nonaqueous electrolytic solution and suppressed in the rise in resistance by using an active material for a nonaqueous secondary battery negative electrode. The active material for a nonaqueous secondary battery negative electrode comprises: (A) an active material which allows lithium ions to go thereinto and to be desorbed therefrom; and (B) a polymer having a polycyclic structure.

Description

本発明は、非水系電解液の分解によるガス発生が少なく、抵抗の上昇も抑制された優れた非水系二次電池の製造に有用な非水系二次電池負極用活物質に関する。本発明はさらに、前記活物質を用いて得られる非水系二次電池用負極及び前記負極を備える非水系二次電池に関する。   The present invention relates to a non-aqueous secondary battery negative electrode active material useful for producing an excellent non-aqueous secondary battery in which gas generation due to decomposition of a non-aqueous electrolyte solution is small and an increase in resistance is suppressed. The present invention further relates to a negative electrode for a non-aqueous secondary battery obtained using the active material and a non-aqueous secondary battery including the negative electrode.

近年、電気自動車等の開発等を背景に、高エネルギー密度型電池として、非水系二次電池であるリチウムイオン二次電池の研究が盛んに行なわれている。リチウムイオン二次電池については、負極用活物質として、黒鉛等の炭素材料を使用することが知られている。
中でも、黒鉛化度の大きい黒鉛は、リチウムイオン二次電池用の負極用活物質として用いた場合、黒鉛のリチウム吸蔵の理論容量である372mAh/gに近い容量が得られ、さらに、コスト・耐久性にも優れることから、負極用活物質として好ましいことが知られている。
In recent years, with the development of electric vehicles and the like, lithium ion secondary batteries, which are non-aqueous secondary batteries, have been actively studied as high energy density type batteries. For lithium ion secondary batteries, it is known to use a carbon material such as graphite as the negative electrode active material.
Among them, graphite having a high degree of graphitization, when used as an active material for a negative electrode for a lithium ion secondary battery, has a capacity close to 372 mAh / g, which is the theoretical capacity for lithium occlusion of graphite. Since it is excellent also in the property, it is known that it is preferable as an active material for negative electrodes.

上記のような炭素材料を、リチウムイオン二次電池の負極用活物質として使用した場合、通常、炭素材料の表面に、結着剤等に用いられる高分子化合物や非水系電解液との反応によってSEI(Solid Electrolyte Interface)と呼ばれる保護被膜が形成される。SEIにより、炭素材料と電解液との接触が防がれ、活性な炭素材料による電解液の分解等が抑制される。その結果、負極表面の化学的安定性が保たれることも知られている。   When such a carbon material is used as an active material for a negative electrode of a lithium ion secondary battery, the surface of the carbon material is usually reacted with a polymer compound used as a binder or a non-aqueous electrolyte. A protective coating called SEI (Solid Electrolyte Interface) is formed. SEI prevents contact between the carbon material and the electrolyte, and suppresses decomposition of the electrolyte by the active carbon material. As a result, it is also known that the chemical stability of the negative electrode surface is maintained.

しかしながら、炭素材料を負極用活物質として使用したリチウムイオン二次電池においては、SEI被膜生成や、副反応生成物としてのガス発生によって、初期サイクル時の充放電不可逆容量が増大し、結果として、高容量化に至らないといった課題があった。さらには、安定なSEI被膜が形成されることで、負極における界面抵抗(負極抵抗)が上昇し、電池の入出力特性が低下するという課題もあった。   However, in a lithium ion secondary battery using a carbon material as an active material for a negative electrode, the charge / discharge irreversible capacity during the initial cycle increases due to the generation of SEI film and the generation of gas as a side reaction product. There was a problem that the capacity could not be increased. Furthermore, the formation of a stable SEI film increases the interfacial resistance (negative electrode resistance) of the negative electrode, resulting in a decrease in the input / output characteristics of the battery.

上記の問題を解決するために、負極用活物質である炭素材料を高分子などで被覆する技術が知られている。例えば、特許文献1には、炭素材料の表面にイオン伝導性高分子や水溶性高分子からなる被覆層が設けられている非水系二次電池が開示されている。特許文献1によれば、ポリエチレンオキサイド等のイオン伝導性高分子やポリビニルアルコール等の水溶性高分子(スチレン−無水マレイン酸共重合体の加水分解物)からなる被覆層が、非水電解質層の分解を抑制したり、または非水電解質層の構成成分の分解生成物が負極表面上へ堆積することを抑制する等の機能を果たす。このことによって、初期充放電効率の向上、サイクル特性の向上に寄与することが記載されている。   In order to solve the above problem, a technique for coating a carbon material, which is a negative electrode active material, with a polymer or the like is known. For example, Patent Document 1 discloses a non-aqueous secondary battery in which a coating layer made of an ion conductive polymer or a water-soluble polymer is provided on the surface of a carbon material. According to Patent Document 1, a coating layer made of an ion conductive polymer such as polyethylene oxide or a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol (hydrolyzate of styrene-maleic anhydride copolymer) is formed of a non-aqueous electrolyte layer. It functions to suppress decomposition or to prevent the decomposition products of the constituent components of the nonaqueous electrolyte layer from being deposited on the negative electrode surface. It is described that this contributes to improvement of initial charge / discharge efficiency and cycle characteristics.

しかしながら、上記のような高分子では炭素材料に対する接着性が不十分であり、初期放電効率、サイクル特性、及び安定性が未だ不十分であった。
そこで接着性がよい官能基としてアミノ基が注目され、特許文献2には炭素材料に脂肪族アミノ基を側鎖に有する有機高分子を付着させてなる炭素材料が開示されている。
この文献には、有機高分子としてポリアリルアミンが最も好ましく、効果としては有機高分子を付着させて表面改質することにより、非水系二次電池負極用活物質として使用した時の不可逆容量を低減することができると記載されている。
However, the polymers as described above have insufficient adhesion to carbon materials, and initial discharge efficiency, cycle characteristics, and stability are still insufficient.
Therefore, amino groups are attracting attention as functional groups having good adhesiveness, and Patent Document 2 discloses a carbon material obtained by attaching an organic polymer having an aliphatic amino group in a side chain to a carbon material.
In this document, polyallylamine is most preferable as an organic polymer, and the effect is to reduce the irreversible capacity when used as an active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode by attaching an organic polymer and modifying the surface. It is stated that you can.

また特許文献3には、炭素材料と炭素材料を被覆する少なくとも第3級窒素原子を主鎖に有する有機高分子とで構成された電極材料が開示されている。この文献には有機高分子
としてポリエチレンイミンが最も好ましく、効果としては炭素材料の比表面積を低下させることで放電特性を改善できる旨が記載されている。
また、特許文献4には、負極を製造する場合に、水中で負に帯電する水溶性高分子物質(ポリアクリル酸など)で表面の少なくとも一部が被覆された炭素を負極用活物質として含有するものを用い、かつ非水系電解液としてプロピレンカーボネートよりも高い電位で還元される化合物を含有するものを用いた非水系二次電池が記載されている。なお当該文献には、前記水容性高分子物質としてポリスチレンスルホン酸やマレイン酸が共重合されているポリスチレンスルホン酸を用いうる一般記載がある。
Patent Document 3 discloses an electrode material composed of a carbon material and an organic polymer having at least a tertiary nitrogen atom covering the carbon material in the main chain. In this document, polyethyleneimine is most preferable as an organic polymer, and it is described that the discharge characteristics can be improved by reducing the specific surface area of the carbon material.
Patent Document 4 includes, as a negative electrode active material, carbon whose surface is coated with at least a part of a water-soluble polymer material (such as polyacrylic acid) that is negatively charged in water when manufacturing a negative electrode. And non-aqueous secondary batteries using non-aqueous electrolytes containing compounds that are reduced at a higher potential than propylene carbonate. In this document, there is a general description that polystyrene sulfonic acid in which polystyrene sulfonic acid or maleic acid is copolymerized can be used as the water-soluble polymer substance.

また、特許文献5には、活物質の分散剤として高分子化合物を含有させることが記載されている。 Patent Document 5 describes that a polymer compound is contained as a dispersant for the active material.

特開平11−120992号公報JP-A-11-129992 特開2002−117851号公報JP 2002-117851 A 特開2007−95494号公報JP 2007-95494 A 特開2002−134171号公報JP 2002-134171 A 特開2010−61931号公報JP 2010-61931 A

しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献1に開示されている高分子はイオン伝導性高分子や水溶性高分子であり、このような高分子を炭素材料に被覆することによって初期充放電効率やサイクル特性が向上すると記載されているものの、実際には電解液によって高分子が膨潤してしまい、更には炭素材料に対する高分子被膜の接着性が不十分であることから、改善する余地のある技術であった。   However, according to the study by the present inventors, the polymer disclosed in Patent Document 1 is an ion conductive polymer or a water-soluble polymer, and the initial charge is achieved by coating such a polymer on a carbon material. Although it is described that the discharge efficiency and cycle characteristics are improved, the polymer is actually swollen by the electrolytic solution, and further, the adhesion of the polymer film to the carbon material is insufficient, so there is room for improvement. It was a certain technology.

一方、特許文献2には炭素材料表面への接着性がよい官能基であるアミノ基を有した高分子を炭素材料に付着させた炭素材料が開示されているが、このような炭素材料を負極用活物質として用いると初期充放電効率は向上するものの、高分子のイオン伝導性が不十分であることから負極の界面抵抗(負極抵抗)が上昇してしまう傾向があることが明らかとなった。   On the other hand, Patent Document 2 discloses a carbon material in which a polymer having an amino group, which is a functional group having good adhesion to the surface of the carbon material, is attached to the carbon material. When used as an active material, the initial charge / discharge efficiency is improved, but the ionic conductivity of the polymer is insufficient, and thus the negative electrode interface resistance (negative electrode resistance) tends to increase. .

また、特許文献3及び4に記載の技術では、何も被覆しない炭素材料に比べると初期充放電効率は多少向上するものの、やはり被覆による負極抵抗の上昇、及び電解液の還元分解を十分に抑制出来ないため、ガス発生の抑制及び、サイクル特性の十分な改善効果は得られなかった。   In addition, in the techniques described in Patent Documents 3 and 4, although the initial charge / discharge efficiency is somewhat improved as compared with the carbon material without any coating, the increase in the negative electrode resistance due to the coating and the reductive decomposition of the electrolyte are sufficiently suppressed. Since it was not possible, the gas generation was not suppressed and the cycle characteristics were not sufficiently improved.

また、特許文献5に記載の技術では、活物質の分散性が向上することにより、厚みや密度のばらつきが低減された電極が作成されるものであるが、活物質表面と電解液との反応によるガス発生の抑制に関しては、抑制できるものではなく改善する余地のある技術であった。
本発明は、かかる背景技術に鑑みてなされたものであり、非水系二次電池において、非水系電解液の分解によるガス発生を抑制しつつ、抵抗の上昇も抑制された非水系二次電池負極用活物質を提供することを課題とする。
Moreover, in the technique described in Patent Document 5, an electrode with reduced variation in thickness and density is created by improving the dispersibility of the active material, but the reaction between the surface of the active material and the electrolytic solution. Regarding the suppression of gas generation due to, this was a technology that could not be suppressed but had room for improvement.
The present invention has been made in view of the background art, and in a non-aqueous secondary battery, a non-aqueous secondary battery negative electrode that suppresses gas generation due to decomposition of the non-aqueous electrolyte and suppresses an increase in resistance. The objective is to provide active materials.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、リチウムイオンの挿入・脱離が可能な活物質(A)(以下、「活物質(A)」ともいう。)と、高分子を含有する非
水系二次電池負極用活物質において、多環式構造を有する高分子(B)(以下、「高分子(B)」ともいう)を用いることで、負極抵抗の上昇を抑制しつつ、初期充放電効率、ガス発生抑制効果を向上でき、且つサイクル特性に優れた非水系二次電池が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an active material (A) capable of inserting / extracting lithium ions (hereinafter also referred to as “active material (A)”) and a polymer. In an active material for a negative electrode of a non-aqueous secondary battery containing a polymer, a polymer (B) having a polycyclic structure (hereinafter also referred to as “polymer (B)”) is used to suppress an increase in negative electrode resistance. However, the present inventors have found that a non-aqueous secondary battery that can improve the initial charge / discharge efficiency and gas generation suppression effect and has excellent cycle characteristics can be obtained.

ここで前記高分子(B)を含む本発明に係る非水系二次電池負極用活物質が前記効果を奏する詳細は不明であるが、発明者らの検討の結果、優れた電池特性は次のような効果によると考えられる。
すなわち、非水系二次電池負極用活物質層中に上述したような特徴を有する高分子(B)と活物質(A)を含有させると、高分子(B)が有する多環式構造が活物質(A)の表面に特異的に作用し、活物質(A)表面の活性を抑制する効果がある。さらに、前記多環式構造は活物質(A)表面と高分子(B)との間に高い吸着性を付与することができる。
Here, the details of the non-aqueous secondary battery negative electrode active material according to the present invention containing the polymer (B) exhibiting the above effects are unclear, but as a result of the inventors' investigation, the excellent battery characteristics are as follows. This is considered to be due to such an effect.
That is, when the active material layer for a non-aqueous secondary battery negative electrode contains the polymer (B) and the active material (A) having the characteristics described above, the polycyclic structure of the polymer (B) is active. It acts specifically on the surface of the substance (A) and has an effect of suppressing the activity on the surface of the active material (A). Furthermore, the polycyclic structure can impart high adsorptivity between the active material (A) surface and the polymer (B).

また、多環式構造がπ共役構造を有する場合、多環であることにより単環のものよりもπ共役構造が大きくなり、活物質(A)との相互作用をよりいっそう高めることができるため好ましい。
そして、このように高分子(B)が活物質(A)表面、とりわけ黒鉛においてはベーサル面に選択性を持って吸着することにより、高分子(B)が黒鉛のエッジ面を塞ぐことを抑制できるため、高分子(B)による抵抗上昇を低減することができる。
In addition, when the polycyclic structure has a π-conjugated structure, the polycyclic structure makes the π-conjugated structure larger than that of the monocyclic structure and further enhances the interaction with the active material (A). preferable.
In this way, the polymer (B) is selectively adsorbed on the surface of the active material (A), particularly, in the case of graphite, so that the polymer (B) is prevented from blocking the edge surface of the graphite. Therefore, the increase in resistance due to the polymer (B) can be reduced.

即ち本発明の要旨は、リチウムイオンの挿入・脱離が可能な活物質(A)と多環式構造を有する高分子(B)とを含有することを特徴とする非水系二次電池負極用活物質に存する。
また、本発明の他の要旨は、前記非水系二次電池負極用活物質を用いて形成されることを特徴とする非水系二次電池用負極に存する。
That is, the gist of the present invention is for a non-aqueous secondary battery negative electrode comprising an active material (A) capable of inserting and removing lithium ions and a polymer (B) having a polycyclic structure. It exists in the active material.
Another aspect of the present invention resides in a negative electrode for a non-aqueous secondary battery, which is formed using the active material for a negative electrode for a non-aqueous secondary battery.

また、本発明の他の要旨は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに、電解質を備える非水系二次電池であって、前記負極が前記非水系二次電池用負極であることを特徴とする非水系二次電池に存する。   Another aspect of the present invention is a non-aqueous secondary battery including a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and an electrolyte, wherein the negative electrode is the negative electrode for the non-aqueous secondary battery. It exists in the non-aqueous secondary battery characterized by this.

本発明によれば、抵抗が低く、非水系電解液の分解によるガス発生を抑制する効果に優れた非水系二次電池の製造に有用な、優れた非水系二次電池負極用活物質を提供することができる。また、前記非水系二次電池負極用活物質を用いた非水系二次電池用負極及び当該負極を備える非水系二次電池を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an excellent non-aqueous secondary battery negative electrode active material that has a low resistance and is useful for producing a non-aqueous secondary battery that is excellent in suppressing gas generation due to decomposition of a non-aqueous electrolyte. can do. Moreover, the non-aqueous secondary battery provided with the said negative electrode for non-aqueous secondary batteries using the said active material for non-aqueous secondary battery negative electrodes, and the said negative electrode can be provided.

以下、本発明の内容を詳細に述べる。なお、以下の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの形態に特定されるものではない。
本発明の非水系二次電池負極用活物質は少なくとも活物質(A)と高分子(B)を含有することを特徴とする。
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In addition, the following description is an example (representative example) of the embodiment of this invention, and this invention is not specified to these forms, unless the summary is exceeded.
The non-aqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention is characterized by containing at least an active material (A) and a polymer (B).

<活物質(A)>
活物質(A)は、その骨格中にリチウムイオンを吸蔵・放出することができる材料であれば特に制限されない。
その例としては、黒鉛、非晶質炭素、黒鉛化度の小さい炭素質物に代表される種々の炭素材料、シリコン系材料、スズ系材料が挙げられる。これらについては詳述するが、中でも人造黒鉛、天然黒鉛、非晶質炭素、シリコン、及びシリコン酸化物からなる群より選ばれる少なくとも1種であることがリチウム貯蔵容量、サイクル特性、コストバランスの点
から好ましい。またこれらを炭素質物(非晶質炭素や黒鉛化物)で被覆したものを用いても良い。
<Active material (A)>
The active material (A) is not particularly limited as long as it is a material that can occlude and release lithium ions in its skeleton.
Examples thereof include graphite, amorphous carbon, various carbon materials typified by carbonaceous materials having a low degree of graphitization, silicon-based materials, and tin-based materials. Although these will be described in detail, lithium storage capacity, cycle characteristics, and cost balance are at least one selected from the group consisting of artificial graphite, natural graphite, amorphous carbon, silicon, and silicon oxide. To preferred. Further, those coated with a carbonaceous material (amorphous carbon or graphitized material) may be used.

本発明ではこれらを単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。また、上記材料には酸化物やその他金属を含んでいてもよい。
前記活物質(A)の形状は特に制限されず、球状、薄片状、繊維状、不定形粒子などから適宜選択して用いることができるが、好ましくは薄片状、球状であり、より好ましくは球状である。
前記炭素材料の種類としては、人造黒鉛、天然黒鉛、非晶質炭素、黒鉛化度の小さい炭素質物、及び前記炭素材料を炭素質物で被覆した材等が挙げられるが、ベーサル面が発達し高分子(B)との親和性が高い点、及び低コストと電極作製のし易さの点から、人造黒鉛または天然黒鉛もしくはそれらを炭素質物で被覆した材が好ましく、特にコストの点から天然黒鉛やバルクメソフェーズを黒鉛化した人造黒鉛もしくはそれらを炭素質物で被覆した材が好ましく、天然黒鉛もしくはそれらを炭素質物で被覆した材がより好ましい。
In this invention, these can be used individually or in combination of 2 or more types. The material may contain an oxide or other metal.
The shape of the active material (A) is not particularly limited, and can be appropriately selected from spherical, flaky, fibrous, amorphous particles, etc., but is preferably flaky and spherical, more preferably spherical. It is.
Examples of the carbon material include artificial graphite, natural graphite, amorphous carbon, a carbonaceous material having a low degree of graphitization, and a material obtained by coating the carbon material with a carbonaceous material. From the viewpoint of high affinity with the molecule (B), low cost, and ease of electrode preparation, artificial graphite or natural graphite or a material obtained by coating them with a carbonaceous material is preferable, and natural graphite is particularly preferable from the viewpoint of cost. Further, artificial graphite obtained by graphitizing bulk mesophase or a material obtained by coating them with a carbonaceous material is preferable, and natural graphite or a material obtained by coating them with a carbonaceous material is more preferable.

これら炭素材料は、不純物の少ないものが好ましく、必要に応じて種々の精製処理を施して用いる。
前記天然黒鉛としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土壌黒鉛等が挙げられる。前記鱗状黒鉛の産地は、主にスリランカであり、前記鱗片状黒鉛の産地は、主にマダガスカル、中国、ブラジル、ウクライナ、カナダ等であり、前記土壌黒鉛の主な産地は、朝鮮半島、中国、メキシコ等である。
These carbon materials preferably have few impurities, and are used after being subjected to various purification treatments as necessary.
Examples of the natural graphite include scaly graphite, scaly graphite, and soil graphite. The production area of the scaly graphite is mainly Sri Lanka, the production area of the scaly graphite is mainly Madagascar, China, Brazil, Ukraine, Canada, etc. Such as Mexico.

これらの天然黒鉛の中で、土壌黒鉛は一般に粒径が小さいうえ、純度が低い。これに対して、鱗片状黒鉛や鱗状黒鉛は、黒鉛化度が高く不純物量が低い等の長所があるため、本発明において好ましく使用することができる。   Among these natural graphites, soil graphite generally has a small particle size and low purity. On the other hand, scaly graphite and scaly graphite have advantages such as a high degree of graphitization and a low amount of impurities, and therefore can be preferably used in the present invention.

前記天然黒鉛の形状は、本発明の効果を発揮する観点から、好ましくは球形であり、活物質(A)として特に好ましくは球形化天然黒鉛である。   The shape of the natural graphite is preferably spherical from the viewpoint of exhibiting the effects of the present invention, and particularly preferably spherical natural graphite as the active material (A).

更に具体的には、高純度化した鱗片状の天然黒鉛に球形化処理を施して得られた球形化天然黒鉛である。前記球形化処理の方法については後述する。
前記人造黒鉛、非晶質炭素の原料としては易黒鉛化炭素や難黒鉛化炭素を用いることができる。例えば、コールタールピッチ、石炭系重質油、常圧残油、石油系重質油、芳香族炭化水素、窒素含有環状化合物、硫黄含有環状化合物、ポリフェニレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリアクリロニトリル、ポリビニルブチラール、天然高分子、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキシド、フルフリルアルコール樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、イミド樹脂などの有機物を所定の温度で焼成したものが挙げられる。
More specifically, it is spheroidized natural graphite obtained by subjecting highly purified scale-like natural graphite to spheronization treatment. The method for the spheroidizing process will be described later.
As the raw material for the artificial graphite and amorphous carbon, graphitizable carbon and non-graphitizable carbon can be used. For example, coal tar pitch, coal heavy oil, atmospheric residue, petroleum heavy oil, aromatic hydrocarbon, nitrogen-containing cyclic compound, sulfur-containing cyclic compound, polyphenylene, polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyacrylonitrile, Examples include those obtained by firing organic substances such as polyvinyl butyral, natural polymer, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, furfuryl alcohol resin, phenol-formaldehyde resin, and imide resin at a predetermined temperature.

前記人造黒鉛は易黒鉛化炭素を多く含む原料を、2500℃以上、3200℃以下の範囲で黒鉛化することで得ることができ、焼成の際、珪素含有化合物やホウ素含有化合物などを黒鉛化触媒として用いることもできる。
前記非晶質炭素は難黒鉛化炭素や、炭素前駆体を不融化処理等をし黒鉛化を阻害したものを600℃以上、3200℃以下で焼成することで得ることができる。
更に、前記非晶質炭素は易黒鉛化炭素を原料として用いることもできる。その場合の前記黒鉛化度の小さい炭素質物としては、有機物を通常2500℃未満の温度で焼成したものが挙げられる。有機物としては、コールタールピッチ、乾留液化油などの石炭系重質油;常圧残油、減圧残油などの直留系重質油;原油、ナフサなどの熱分解時に副生するエチレンタール等の分解系重質油などの石油系重質油;アセナフチレン、デカシクレン、アントラセンなどの芳香族炭化水素;フェナジンやアクリジンなどの窒素含有環状化合物;チ
オフェンなどの硫黄含有環状化合物;アダマンタンなどの脂肪族環状化合物;ビフェニル、テルフェニルなどのポリフェニレン;ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラールなどのポリビニルエステル類;ポリビニルアルコールなどの熱可塑性高分子などが挙げられる。
The artificial graphite can be obtained by graphitizing a raw material containing a large amount of graphitizable carbon in a range of 2500 ° C. or higher and 3200 ° C. or lower. During firing, a silicon-containing compound or a boron-containing compound is graphitized as a catalyst. Can also be used.
The amorphous carbon can be obtained by baking non-graphitizable carbon or a carbon precursor that has been infusibilized to inhibit graphitization at 600 ° C. or higher and 3200 ° C. or lower.
Furthermore, the amorphous carbon can also be easily graphitized carbon. Examples of the carbonaceous material having a small degree of graphitization in that case include those obtained by firing an organic material at a temperature usually less than 2500 ° C. Organic substances include coal-based heavy oil such as coal tar pitch and dry distillation liquefied oil; straight-run heavy oil such as atmospheric residual oil and vacuum residual oil; ethylene tar produced as a by-product during thermal decomposition of crude oil, naphtha, etc. Heavy oils such as cracked heavy oils; aromatic hydrocarbons such as acenaphthylene, decacyclene and anthracene; nitrogen-containing cyclic compounds such as phenazine and acridine; sulfur-containing cyclic compounds such as thiophene; and aliphatic cyclics such as adamantane Compounds: Polyphenylene such as biphenyl and terphenyl; Polyvinyl esters such as polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, and polyvinyl butyral; Thermoplastic polymers such as polyvinyl alcohol, and the like.

前記炭素質物の黒鉛化度の程度に応じて、焼成温度は通常600℃以上とすることができ、好ましくは900℃以上、より好ましくは950℃以上であり、通常2500℃未満とすることができ、好ましくは2000℃以下、より好ましくは1400℃以下の範囲である。
焼成の際、有機物にリン酸、ホウ酸、塩酸などの酸類や、水酸化ナトリウム等のアルカリ類などを混合することもできる。
Depending on the degree of graphitization of the carbonaceous material, the firing temperature can usually be 600 ° C. or higher, preferably 900 ° C. or higher, more preferably 950 ° C. or higher, and usually lower than 2500 ° C. , Preferably it is 2000 degrees C or less, More preferably, it is the range of 1400 degrees C or less.
At the time of firing, acids such as phosphoric acid, boric acid and hydrochloric acid, alkalis such as sodium hydroxide and the like can be mixed with the organic matter.

前記シリコン系材料としては、シリコン、シリコン酸化物等が挙げられる。具体的には、SiO、SiC(式中x及びyは任意の割合でも可)シリコン−酸化シリコン複合体、またはシリコンとその他金属との合金のうち何れを用いてもよい。中でもリチウム貯蔵容量とサイクル特性の点からシリコン(Si)及びシリコン酸化物が好ましい。
シリコン系材料としては、小粒径、薄膜、多孔質構造などリチウム挿入、脱離時の体積膨張収縮を緩和可能な形態が好ましく、必要に応じて炭素材料やその他活物質材料と複合化して用いることができる。
Examples of the silicon-based material include silicon and silicon oxide. Specifically, any of SiO y , SiC x O y (wherein x and y may be any ratio), a silicon-silicon oxide composite, or an alloy of silicon and other metals may be used. Of these, silicon (Si) and silicon oxide are preferable from the viewpoint of lithium storage capacity and cycle characteristics.
As the silicon-based material, a form capable of relieving volume expansion and contraction during lithium insertion / extraction, such as a small particle size, thin film, and porous structure, is preferable, and is used in combination with a carbon material or other active material as necessary. be able to.

前記スズ系材料としては、錫、酸化第一錫、酸化第二錫、または錫アモルファス合金のうち何れを用いてもよい。スズ系材料としては、小粒径、薄膜、多孔質構造などリチウム挿入、脱離時の体積膨張収縮を緩和可能な形態が好ましく、必要に応じて種々の炭素材料やその他、活物質材料と複合化して用いる。   As the tin-based material, any of tin, stannous oxide, stannic oxide, and tin amorphous alloy may be used. The tin-based material is preferably in a form that can relieve volume expansion and contraction during lithium insertion and desorption, such as small particle size, thin film, and porous structure, and can be combined with various carbon materials and other active material materials as necessary. And use.

次に、活物質(A)の各種物性について説明する。活物質(A)は、下記物性のうち、少なくとも1つ以上を満たすことが好ましい。   Next, various physical properties of the active material (A) will be described. The active material (A) preferably satisfies at least one of the following physical properties.

(平均粒子径(d50))
活物質(A)の平均粒子径(d50)は、通常1μm以上、好ましくは4μm以上、より好ましくは10μm以上であり、通常50μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下である。この範囲であれば、負極製造時において極板化した際に、負極形成材料の筋引きなど、工程上の不都合が生ずることを防止することができる。
(Average particle diameter (d50))
The average particle diameter (d50) of the active material (A) is usually 1 μm or more, preferably 4 μm or more, more preferably 10 μm or more, and usually 50 μm or less, preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less. Within this range, it is possible to prevent inconveniences in the process, such as striation of the negative electrode forming material, when forming a plate at the time of manufacturing the negative electrode.

なお、本願明細書において、平均粒子径(d50)とは、体積基準のメジアン径を意味する。具体的には、界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの0.2質量%水溶液10mLに、試料0.01gを懸濁させ、市販のレーザー回折/散乱式粒度分布測定装置に導入し、28kHzの超音波を出力60Wで1分間照射した後、測定装置における体積基準のメジアン径として測定した値として得ることができる。   In the present specification, the average particle diameter (d50) means a volume-based median diameter. Specifically, 0.01 g of a sample is suspended in 10 mL of a 0.2% by mass aqueous solution of polyoxyethylene sorbitan monolaurate, which is a surfactant, and introduced into a commercially available laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer. After irradiating a 28 kHz ultrasonic wave with an output of 60 W for 1 minute, it can be obtained as a value measured as a volume-based median diameter in a measuring apparatus.

(タップ密度)
活物質(A)のタップ密度は、通常0.7g/cm以上であり、1.0g/cm以上が好ましい。また、通常1.3g/cm以下であり、1.1g/cm以下が好ましい。
タップ密度が低すぎると、非水系二次電池用の負極に用いた場合に高速充放電特性に劣り、一方タップ密度が高すぎると、負極を構成する材料である粒子内における活物質(A)の密度が高く、負極形成材料の圧延性に欠け、高密度の負極シートを形成することが難しくなる場合がある。
(Tap density)
The tap density of the active material (A) is usually 0.7 g / cm 3 or more, 1.0 g / cm 3 or more. Moreover, it is 1.3 g / cm < 3 > or less normally, and 1.1 g / cm < 3 > or less is preferable.
If the tap density is too low, the high-speed charge / discharge characteristics are inferior when used for a negative electrode for a non-aqueous secondary battery. On the other hand, if the tap density is too high, the active material (A) in the particles that are the material constituting the negative electrode In some cases, the negative electrode forming material lacks rollability and it is difficult to form a high-density negative electrode sheet.

本発明において、タップ密度は、粉体密度測定器を用い、直径1.6cm、体積容量2
0cmの円筒状タップセルに、目開き300μmの篩を通して試料を落下させてセルに満杯に充填した後、ストローク長10mmのタップを1000回行ない、該タップ後の体積と試料の重量から求めた密度をタップ密度として定義する。
In the present invention, the tap density is 1.6 cm in diameter and volume capacity 2 using a powder density measuring device.
After dropping the sample into a 0 cm 3 cylindrical tap cell through a sieve having a mesh opening of 300 μm and filling the cell to the full, a tap with a stroke length of 10 mm was performed 1000 times, and the density determined from the volume after the tapping and the weight of the sample Is defined as the tap density.

(BET法比表面積(SA))
活物質(A)のBET法で測定した比表面積(BET法比表面積)は、通常1m/g以上、好ましくは1.2m/g以上、より好ましくは、1.5m/g以上であり、通常11m/g以下、好ましくは10m/g以下、より好ましくは9m/g以下、さらに好ましくは8m/g以下である。この範囲であれば、Liイオンが出入りする部位が十分であるため、非水系二次電池用の負極に用いた場合でも良好な高速充放電特性・出力特性が得られ、活物質の電解液に対する活性を制御し、初期不可逆容量を小さくし、さらには高容量化を容易に図ることができる。また、高分子(B)の溶出量を減らすことができるため、副反応によるガス発生及び容量の低下が抑えられる。
なお、本願明細書において、BET法比表面積は、比表面積測定装置を用いて、窒素ガス吸着流通法によりBET5点法にて測定した値とする。
(BET specific surface area (SA))
The specific surface area (BET method specific surface area) measured by the BET method of the active material (A) is usually 1 m 2 / g or more, preferably 1.2 m 2 / g or more, more preferably 1.5 m 2 / g or more. In general, it is 11 m 2 / g or less, preferably 10 m 2 / g or less, more preferably 9 m 2 / g or less, and still more preferably 8 m 2 / g or less. If it is in this range, the portion where Li ions enter and exit is sufficient, so that even when used for a negative electrode for a non-aqueous secondary battery, good high-speed charge / discharge characteristics and output characteristics can be obtained, and the active material with respect to the electrolyte solution can be obtained. It is possible to control the activity, reduce the initial irreversible capacity, and easily increase the capacity. Moreover, since the elution amount of the polymer (B) can be reduced, gas generation and volume reduction due to side reactions can be suppressed.
In the present specification, the BET method specific surface area is a value measured by a BET 5-point method by a nitrogen gas adsorption flow method using a specific surface area measuring device.

(X線パラメータ)
活物質(A)が炭素材料である場合、該炭素材のX線広角回折法による(002)面の面間隔d002は、通常0.335nm以上、0.340nm未満、好ましくは0.339nm以下であり、より好ましくは0.337nm以下である。d002値が0.340nm未満であれば、適切な結晶性が得られ、非水系二次電池用の負極に用いた場合に初期不可逆容量の増加が抑制できる。なお、0.335nmは黒鉛の理論値である。
また、活物質(A)が炭素材料である場合、該炭素材の結晶子サイズ(Lc)は、通常30nm以上、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上の範囲である。この範囲を下回ると、結晶性が低下し、電池の放電容量が低下する傾向がある。
(X-ray parameters)
When the active material (A) is a carbon material, a surface spacing d 002 of the carbon material by X-ray wide angle diffraction method (002) plane is generally 0.335nm or more and less than 0.340 nm, preferably 0.339nm or less More preferably, it is 0.337 nm or less. When the d 002 value is less than 0.340 nm, appropriate crystallinity is obtained, and an increase in initial irreversible capacity can be suppressed when used for a negative electrode for a non-aqueous secondary battery. Note that 0.335 nm is a theoretical value of graphite.
When the active material (A) is a carbon material, the crystallite size (Lc) of the carbon material is usually 30 nm or more, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more. Below this range, the crystallinity decreases and the discharge capacity of the battery tends to decrease.

(ラマンR値)
活物質(A)が炭素材料である場合、該炭素材のラマンR値は、1580cm−1付近のピークPの強度Iと、1360cm−1付近のピークPの強度Iとを測定し、その強度比R(R=I/I)を算出して定義する。 R値は通常0.01以上、1以下であり、0.6以下が好ましい。ラマンR値がこの範囲を下回ると、粒子表面の結晶性が高くなり過ぎて、高密度化した場合に電極板と平行方向に結晶が配向し易くなり、負荷特性の低下を招く傾向がある。一方、この範囲を上回ると、粒子表面の結晶性が乱れ、電解液との反応性が増し、非水系二次電池用の負極に用いた場合に効率の低下やガス発生の増加を招く傾向がある。
(Raman R value)
When the active material (A) is a carbon material, the Raman R value of the carbon material is measured and the intensity I A of the peak P A in the vicinity of 1580 cm -1, and an intensity I B of a peak P B in the vicinity of 1360 cm -1 Then, the intensity ratio R (R = I B / I A ) is calculated and defined. The R value is usually 0.01 or more and 1 or less, preferably 0.6 or less. When the Raman R value is less than this range, the crystallinity of the particle surface becomes too high, and when the density is increased, the crystals tend to be oriented in the direction parallel to the electrode plate, and the load characteristics tend to be lowered. On the other hand, if it exceeds this range, the crystallinity of the particle surface will be disturbed, the reactivity with the electrolyte will increase, and when used as a negative electrode for non-aqueous secondary batteries, there is a tendency to cause a decrease in efficiency and an increase in gas generation. is there.

ラマンスペクトルはラマン分光器で測定できる。具体的には、測定対象粒子を測定セル内へ自然落下させることで試料を充填し、測定セル内にアルゴンイオンレーザー光を照射しながら、測定セルを照射したレーザー光と垂直な面内で回転させながら測定を行なう。
アルゴンイオンレーザー光の波長 :532nm
試料上のレーザーパワー :25mW
分解能 :4cm−1
測定範囲 :1100cm−1〜1730cm−1
ピーク強度測定、ピーク半値幅測定:バックグラウンド処理、スムージング処理(単純平均によるコンボリューション5ポイント)
The Raman spectrum can be measured with a Raman spectrometer. Specifically, the sample particles are naturally dropped into the measurement cell to fill the sample, and the measurement cell is irradiated with an argon ion laser beam while rotating in a plane perpendicular to the laser beam irradiated to the measurement cell. Make measurements.
Argon ion laser light wavelength: 532 nm
Laser power on sample: 25 mW
Resolution: 4cm -1
Measurement range: 1100 cm −1 to 1730 cm −1
Peak intensity measurement, peak half-width measurement: background processing, smoothing processing (convolution 5 points by simple averaging)

(活物質(A)の製造方法)
以上説明した活物質(A)は種々の公知の方法により製造可能であり、その製造方法は特に制限されない。ここでは、本発明において活物質(A)として好ましく用いられる球形化天然黒鉛について、天然黒鉛からの製造方法について説明する。
(Method for producing active material (A))
The active material (A) described above can be produced by various known methods, and the production method is not particularly limited. Here, the manufacturing method from natural graphite is demonstrated about the spheroidized natural graphite preferably used as an active material (A) in this invention.

球形化天然黒鉛は天然黒鉛を球形化することで得られるものである。その球形化処理に用いる装置としては、例えば、衝撃力を主体に粒子の相互作用も含めた圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を繰り返し粒子に与える装置を用いることができる。
具体的には、ケーシング内部に多数のブレードを設置したローターを有し、そのローターが高速回転することによって、内部に導入された天然黒鉛原料に対して衝撃圧縮、摩擦、せん断力等の機械的作用を与え、表面処理を行なう装置が好ましい。
Spherical natural graphite is obtained by spheronizing natural graphite. As an apparatus used for the spheronization treatment, for example, an apparatus that repeatedly gives mechanical action such as compression, friction, shearing force, etc. including the interaction of particles mainly with impact force to the particles can be used.
Specifically, it has a rotor with a large number of blades installed inside the casing, and the rotor rotates at high speed, so that the natural graphite raw material introduced into the casing is mechanically compressed such as impact compression, friction, shear force, etc. An apparatus that provides an action and performs surface treatment is preferable.

球形化処理を施すことにより、鱗片状の天然黒鉛が折りたたまれるか、もしくは周囲エッジ部分が球形粉砕されて、母体粒子は球状となる。その母体粒子に、粉砕により生じた主に5μm以下の微粉が付着する。なお、球形化処理後の天然黒鉛の表面官能基量O/C値が通常1%以上、4%以下となる条件で、球形化処理を行うことが好ましい。
この際には、機械的処理のエネルギーにより天然黒鉛表面の酸化反応を進行させ、天然黒鉛表面に酸性官能基を導入することができるよう、活性雰囲気下で球形化処理を行うことが好ましい。例えば前述の装置を用いて処理する場合には、回転するローターの周速度を通常30〜100m/秒とし、40〜100m/秒にすることが好ましく、50〜100m/秒にすることがより好ましい。
By applying the spheroidizing treatment, the scaly natural graphite is folded or the peripheral edge portion is spherically pulverized, so that the base particles become spherical. The fine particles of 5 μm or less generated by pulverization adhere to the base particles. In addition, it is preferable to perform the spheronization treatment under the condition that the surface functional group amount O / C value of the natural graphite after the spheronization treatment is usually 1% or more and 4% or less.
In this case, it is preferable to perform the spheronization treatment in an active atmosphere so that the oxidation reaction of the natural graphite surface can be advanced by the energy of the mechanical treatment and acidic functional groups can be introduced into the natural graphite surface. For example, when processing using the above-mentioned apparatus, the peripheral speed of the rotating rotor is usually 30 to 100 m / sec, preferably 40 to 100 m / sec, and more preferably 50 to 100 m / sec. .

(被覆処理)
本発明に使用される活物質(A)は、その表面の少なくとも一部が炭素質物によって被覆されていてもよい。この被覆の態様は走査型電子顕微鏡(SEM)写真等で確認することができる。
なお、被覆処理に用いる炭素質物としては非晶質炭素及び黒鉛化物が挙げられるが、それらは後述する被覆処理における焼成温度の相違によって、得られるものが異なる。
(Coating treatment)
As for the active material (A) used for this invention, at least one part of the surface may be coat | covered with the carbonaceous material. The aspect of this coating can be confirmed with a scanning electron microscope (SEM) photograph or the like.
The carbonaceous material used for the coating treatment includes amorphous carbon and graphitized material, and those obtained are different depending on the difference in the firing temperature in the coating treatment described later.

具体的には、前記炭素質物の炭素前駆体として、以下の(1)又は(2)に記載の材料が好ましい。
(1)石炭系重質油、直流系重質油、分解系石油重質油、芳香族炭化水素、N環化合物、S環化合物、ポリフェニレン、有機合成高分子、天然高分子、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂からなる群より選ばれた少なくとも1の炭化可能な有機物。
Specifically, the material described in the following (1) or (2) is preferable as the carbon precursor of the carbonaceous material.
(1) Coal heavy oil, DC heavy oil, cracked heavy oil, aromatic hydrocarbon, N ring compound, S ring compound, polyphenylene, organic synthetic polymer, natural polymer, thermoplastic resin and At least one carbonizable organic substance selected from the group consisting of thermosetting resins;

(2)上記(1)に示した炭化可能な有機物を低分子有機溶媒に溶解させたもの。
上記(1)及び(2)の中でも石炭系重質油、直流系重質油、若しくは分解系石油重質油、またはこれらを低分子有機溶媒に溶解させたものが、焼成後の炭素質物が均一に被覆されるのでより好ましい。
被覆処理においては、例えば活物質(A)として球形化天然黒鉛を用いて核黒鉛とした場合に、炭素質物を得るための炭素前駆体を被覆原料として、これらを混合、焼成することで、炭素質物が被覆された活物質(A)が得られる。
(2) A material obtained by dissolving the carbonizable organic substance shown in (1) above in a low molecular organic solvent.
Among the above (1) and (2), coal-based heavy oil, direct-current heavy oil, cracked petroleum heavy oil, or those obtained by dissolving these in a low-molecular organic solvent is a carbonaceous material after firing. It is more preferable because it is uniformly coated.
In the coating treatment, for example, when spheroidized natural graphite is used as the active material (A) to form nuclear graphite, carbon precursors for obtaining carbonaceous materials are used as coating raw materials, and these are mixed and fired to obtain carbon. An active material (A) coated with a material is obtained.

焼成温度を、通常600℃以上、好ましくは700℃以上、より好ましくは900℃以上、通常2000℃以下、好ましくは1500℃以下、より好ましくは1200℃以下とすると炭素質物として非晶質炭素が得られる。
また焼成温度を通常2000℃以上、好ましくは2500℃以上、通常3200℃以下で熱処理を行うと炭素質物として黒鉛化物が得られる。
前記非晶質炭素とは結晶性の低い炭素であり、前記黒鉛化物とは結晶性の高い炭素である。
When the firing temperature is usually 600 ° C. or higher, preferably 700 ° C. or higher, more preferably 900 ° C. or higher, usually 2000 ° C. or lower, preferably 1500 ° C. or lower, more preferably 1200 ° C. or lower, amorphous carbon is obtained as a carbonaceous material. It is done.
When heat treatment is performed at a firing temperature of usually 2000 ° C. or higher, preferably 2500 ° C. or higher and usually 3200 ° C. or lower, a graphitized product is obtained as a carbonaceous material.
The amorphous carbon is carbon having low crystallinity, and the graphitized material is carbon having high crystallinity.

<高分子(B)>
次に、本発明の非水系二次電池負極用活物質の構成成分である高分子(B)について説明する。
高分子(B)は、多環式構造を有する高分子である。高分子(B)は本発明の非水系二次電池負極用活物質において、特に活物質(A)を効果的に添着及び/又は被覆するものと考えられる。
高分子(B)は非水系二次電池用の負極に用いた場合に、活物質(A)と非水系電解液との反応を抑制し、ガスの発生を効果的に抑制する。
なお、本明細書において、多環式構造とは、多環式化合物の骨格を有する官能基のことである。
<Polymer (B)>
Next, the polymer (B), which is a constituent component of the active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention, will be described.
The polymer (B) is a polymer having a polycyclic structure. The polymer (B) is considered to particularly effectively attach and / or coat the active material (A) in the active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention.
When the polymer (B) is used in a negative electrode for a non-aqueous secondary battery, it suppresses the reaction between the active material (A) and the non-aqueous electrolyte and effectively suppresses gas generation.
In this specification, the polycyclic structure is a functional group having a skeleton of a polycyclic compound.

本発明の高分子(B)の多環式構造は、π共役構造を有することが好ましい。多環式構造がπ共役構造を有することにより、その広いπ共役構造が活物質(A)の有するπ平面構造部分と作用することによって、活物質(A)表面のπ平面構造部分に選択的に被覆するため、ガスの発生を効果的に抑制し、負極抵抗が上昇しにくくなると考えられる。
なお、本明細書において、π共役構造とは、π電子を持つ原子が環状に並んだ構造を持つ不飽和環状化合物であって、ヒュッケル則を満たし、π電子が環上で非局在化していると定義される。
The polycyclic structure of the polymer (B) of the present invention preferably has a π-conjugated structure. Since the polycyclic structure has a π-conjugated structure, the wide π-conjugated structure acts on the π-plane structure portion of the active material (A), so that it is selective to the π-plane structure portion of the active material (A) surface. Therefore, it is considered that the generation of gas is effectively suppressed and the negative electrode resistance is hardly increased.
In this specification, a π-conjugated structure is an unsaturated cyclic compound having a structure in which atoms having π electrons are arranged in a ring, satisfying the Hückel rule, and π electrons are delocalized on the ring. Is defined as

本発明における多環式構造としては、多環の炭化水素基、多環の複素環基、多環の芳香環基、多環の芳香族複素環基が挙げられ、π共役構造を有することで活物質(A)との親和性の高い点から、多環の芳香環基や多環の芳香族複素環基が好ましい。
多環式構造としては、具体的には、二環の4員環+6員環であるベンゾシクロブテン、二環の5員環+6員環であるベンゾフラン、イソベンゾフラン、インドール、イソインドール、ベンゾチオフェン、ベンゾホスホール、ベンゾイミダゾール、プリン、インダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、インデン;二環の6員環+6員環であるナフタレン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、キナゾリン、シンノリン、ビフェニル;三環以上のアントラセン、テトラセン、ペンタンセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ピレン、ピセン、フェナントレン、クリセン、トリフェニレン、テトラフェン、ペンタフェン、ペリレン、ヘリセン、コロネン、オバレン、コランニュレン、トリフェニルメタン、フェノールフタレイン、ベンゾピレン等の骨格を有する環が挙げられる。
Examples of the polycyclic structure in the present invention include a polycyclic hydrocarbon group, a polycyclic heterocyclic group, a polycyclic aromatic ring group, and a polycyclic aromatic heterocyclic group. From the viewpoint of high affinity with the active material (A), a polycyclic aromatic ring group or a polycyclic aromatic heterocyclic group is preferable.
Specific examples of the polycyclic structure include bicyclic 4-membered ring + 6-membered ring benzocyclobutene, bicyclic 5-membered ring + 6-membered ring benzofuran, isobenzofuran, indole, isoindole, benzothiophene , Benzophosphole, benzimidazole, purine, indazole, benzoxazole, benzisoxazole, benzothiazole, indene; bicyclic 6-membered + 6-membered naphthalene, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, quinazoline, cinnoline, biphenyl; Ring or higher anthracene, tetracene, pentanesene, hexacene, heptacene, pyrene, picene, phenanthrene, chrysene, triphenylene, tetraphene, pentaphene, perylene, helicene, coronene, obalene, corannulene, triphenylmethane, phenanthrene Rufutarein include rings having a skeleton of benzopyrene.

これらの中でも、非水系二次電池用の負極に用いた場合にガスの発生を抑制する観点から、ベンゾシクロブテン、ベンゾフラン、イソベンゾフラン、インドール、イソインドール、ベンゾチオフェン、ベンゾホスホール、ベンゾイミダゾール、プリン、インダゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタンセン、ビフェニル等の骨格を有する環が好ましく、活物質への吸着性の点でナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタンセン、ビフェニルがより好ましく、ナフタレン、アントラセンが更に好ましい。   Among these, benzocyclobutene, benzofuran, isobenzofuran, indole, isoindole, benzothiophene, benzophosphole, benzimidazole, from the viewpoint of suppressing gas generation when used for a negative electrode for a non-aqueous secondary battery Rings having a skeleton such as purine, indazole, benzoxazole, benzoisoxazole, benzothiazole, naphthalene, anthracene, tetracene, pentanecene, biphenyl are preferable, and naphthalene, anthracene, tetracene, pentanecene, biphenyl are preferable in terms of adsorptivity to active materials. Are more preferable, and naphthalene and anthracene are more preferable.

また、本発明の高分子(B)は、多環式構造に加え、更にイオン性基を有することが好ましい。イオン性基は非水系電解液との親和性が低いため、非水系電解液に難溶である。そのため本発明の非水系二次電池負極用活物質の非水系電解液に対する耐性が向上し、活物質(A)に吸着されている高分子(B)が非水系電解液に溶出しにくくなる。
イオン性基とは、水中でアニオン又はカチオンを生じうる基であり、その例としては、カルボン酸基、スルホン酸基、リン酸基、ホスホン酸基、一級アミノ基、二級アミノ基、三級アミノ基、四級アンモニウム基及びこれらの塩が挙げられる。前記アニオン性ポリマーの塩としては、リチウム塩、ナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、アンモニウム塩等が挙げられ、これらの中でも親水性の高さからリチウム塩、ナトリウム塩が好ましく、特に好ましくはナトリウム塩である。前記カチオン性ポリマーの塩としては、ギ酸塩、酢酸塩、塩酸塩、硫酸塩、アルキル硫酸塩、アミド硫酸塩等が挙げられる。
In addition to the polycyclic structure, the polymer (B) of the present invention preferably further has an ionic group. Since the ionic group has a low affinity with the non-aqueous electrolyte, it is hardly soluble in the non-aqueous electrolyte. For this reason, the resistance of the active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention to the non-aqueous electrolyte is improved, and the polymer (B) adsorbed on the active material (A) is less likely to be eluted into the non-aqueous electrolyte.
An ionic group is a group capable of generating an anion or cation in water. Examples thereof include a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, a phosphonic acid group, a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary. Examples include amino groups, quaternary ammonium groups, and salts thereof. Examples of the salt of the anionic polymer include lithium salt, sodium salt, potassium salt, calcium salt, magnesium salt, ammonium salt, etc. Among these, lithium salt and sodium salt are preferable and particularly preferable because of high hydrophilicity. Is the sodium salt. Examples of the salt of the cationic polymer include formate, acetate, hydrochloride, sulfate, alkyl sulfate, amide sulfate and the like.

これらの中でも、非水系二次電池用の負極に用いた場合の初期不可逆容量の観点から、アニオン性基ではカルボン酸基、スルホン酸基又はそのリチウム塩もしくはナトリウム塩が好ましい。カチオン性基では、一級アミノ基、二級アミノ基又はその酢酸塩が好ましい。
なお、本明細書において、「非水系電解液に難溶」とは高分子(B)をエチルカーボネート(EC)とエチルメチルカーボネート(EMC)とを3:7の体積比で混合した溶媒に24時間浸漬し、浸漬前後における乾燥重量減少率が10質量%以下であることと定義する。
Among these, from the viewpoint of initial irreversible capacity when used for a negative electrode for a non-aqueous secondary battery, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a lithium salt or a sodium salt thereof is preferable as the anionic group. As the cationic group, a primary amino group, a secondary amino group or an acetate thereof is preferable.
In the present specification, “slightly soluble in a non-aqueous electrolyte” means that a polymer (B) is mixed with a solvent obtained by mixing ethyl carbonate (EC) and ethyl methyl carbonate (EMC) at a volume ratio of 3: 7. It is defined that the dry weight reduction rate before and after the immersion is 10% by mass or less.

高分子(B)を構成する構造単位となるモノマーとしては、多環式構造を有するモノマーが挙げられる。更に、イオン性基を有するモノマーを用いても良く、イオン性基と多環式構造とを共に有するモノマーであってもよい。
この場合、高分子(B)は、多環式構造を有するモノマーの重合体であってもよいし、イオン性基を有し多環式構造を有さないモノマーと、多環式構造を有しイオン性基を有さないモノマーとの共重合体であってもよいし、イオン性基と多環式構造を共に有するモノマーの重合体であってもよい。また、イオン性基を有するモノマーの重合体と多環式構造を有するモノマーの重合体の混合物であってもよい。
Examples of the monomer serving as the structural unit constituting the polymer (B) include a monomer having a polycyclic structure. Furthermore, a monomer having an ionic group may be used, and a monomer having both an ionic group and a polycyclic structure may be used.
In this case, the polymer (B) may be a polymer of a monomer having a polycyclic structure, a monomer having an ionic group and not having a polycyclic structure, and a polymer having a polycyclic structure. Further, it may be a copolymer with a monomer having no ionic group, or may be a polymer of a monomer having both an ionic group and a polycyclic structure. Moreover, the mixture of the polymer of the monomer which has an ionic group, and the polymer of the monomer which has a polycyclic structure may be sufficient.

中でも、電解液中における非水系二次電池負極用活物質に被覆されている高分子(B)の安定性の点から、高分子(B)はイオン性基と多環式構造とを共に有するモノマーの重合体であることが好ましい。
なお、前記モノマーが有するイオン性基としては、上述した高分子(B)におけるイオン性基と同様であるが、中でもカルボン酸基、スルホン酸基又はそれらの塩が電池内での安定性と抵抗上昇抑制の点から好ましい。
Among them, the polymer (B) has both an ionic group and a polycyclic structure from the viewpoint of the stability of the polymer (B) coated with the non-aqueous secondary battery negative electrode active material in the electrolytic solution. A monomer polymer is preferred.
The ionic group possessed by the monomer is the same as the ionic group in the polymer (B) described above. Among them, a carboxylic acid group, a sulfonic acid group, or a salt thereof has stability and resistance in the battery. It is preferable from the viewpoint of suppression of increase.

イオン性基と多環式構造とを有するモノマーの例としては、ナフタレンカルボン酸、ビニルナフタレンカルボン酸、ナフタレンスルホン酸、ビニルナフタレンスルホン酸、ビニルアミノナフタレン、アントラセンカルボン酸、ビニルアントラセンカルボン酸、アントラセンスルホン酸、ビニルアントラセンスルホン酸、ビニルアミノアントラセン又はその塩等が挙げられる。   Examples of monomers having an ionic group and a polycyclic structure include naphthalene carboxylic acid, vinyl naphthalene carboxylic acid, naphthalene sulfonic acid, vinyl naphthalene sulfonic acid, vinyl aminonaphthalene, anthracene carboxylic acid, vinyl anthracene carboxylic acid, anthracene sulfone. Examples thereof include acid, vinylanthracenesulfonic acid, vinylaminoanthracene or a salt thereof.

イオン性基を有し、多環式構造を有さないモノマーの例としては、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸リチウム、ビニルスルホン酸ナトリウム、アクリル酸、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸リチウム、メタクリル酸、メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸リチウム等が挙げられる。
多環式構造を有し、イオン性基を有さないモノマーの例としては、ビニルベンゾシクロブテン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、ビニルテトラセン等が挙げられる。
Examples of monomers having an ionic group and not having a polycyclic structure include vinyl sulfonic acid, lithium vinyl sulfonate, sodium vinyl sulfonate, acrylic acid, sodium acrylate, lithium acrylate, methacrylic acid, methacrylic acid. Examples thereof include sodium acid and lithium methacrylate.
Examples of the monomer having a polycyclic structure and having no ionic group include vinyl benzocyclobutene, vinyl naphthalene, vinyl anthracene, and vinyl tetracene.

このようなモノマーに由来する構造単位を含むポリマーの具体的な例としては、ポリビニルベンゾシクロブテン、ビニルベンゾシクロブテン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルベンゾシクロブテン‐ビニルスルホン酸共重合体、ビニルベンゾシクロブテン‐アクリル酸共重合体、ビニルベンゾシクロブテン‐メタクリル酸共重合体、ポリビニルナフタレンカルボン酸、ポリビニルナフタレンスルホン酸、ポリビニルアミノナフタレン、ポリビニルナフタレンスルホン酸、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−ビニルスルホン酸共重合体、ビニルナフタレン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルナフタレンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルナフタレンカルボン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルナフタレンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリビニルアントラセン‐カルボン酸、ポリビニルアントラセンスルホン酸、ポリビニ
ルアミノアントラセン、ポリビニルアントラセンカルボン酸、ポリビニルアントラセンスルホン酸、ポリビニルアミノアントラセン、ビニルアントラセン‐アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルアントラセン‐ビニルスルホン酸共重合体、ビニルアントラセン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンカルボン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、アントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びこれら塩が挙げられる。
Specific examples of the polymer containing a structural unit derived from such a monomer include polyvinyl benzocyclobutene, vinyl benzocyclobutene-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl benzocyclobutene-vinyl sulfonic acid copolymer, vinyl Benzocyclobutene-acrylic acid copolymer, vinyl benzocyclobutene-methacrylic acid copolymer, polyvinyl naphthalene carboxylic acid, polyvinyl naphthalene sulfonic acid, polyvinyl amino naphthalene, polyvinyl naphthalene sulfonic acid, vinyl naphthalene-acrylic acid copolymer, vinyl Naphthalene-methacrylic acid copolymer, vinyl naphthalene-vinyl sulfonic acid copolymer, vinyl naphthalene-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl naphthalene sulfonic acid-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl naphthalene Rubonic acid-styrenesulfonic acid copolymer, vinylnaphthalenesulfonic acid-styrenesulfonic acid copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate, polyvinylanthracene-carboxylic acid, polyvinylanthracenesulfonic acid, polyvinylaminoanthracene, polyvinylanthracenecarboxylic acid, polyvinyl Anthracenesulfonic acid, polyvinylaminoanthracene, vinylanthracene-acrylic acid copolymer, vinylnaphthalene-methacrylic acid copolymer, vinylanthracene-vinylsulfonic acid copolymer, vinylanthracene-styrenesulfonic acid copolymer, vinylanthracenesulfonic acid -Styrenesulfonic acid copolymer, vinylanthracenecarboxylic acid-styrenesulfonic acid copolymer, vinylanthracenesulfonic acid-styrenesulfone Acid copolymers, anthracene sulfonic acid formaldehyde condensate, and their salts.

初期充放電効率、ガス発生抑制効果からビニルベンゾシクロブテン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルベンゾシクロブテン‐ビニルスルホン酸共重合体、ビニルベンゾシクロブテン‐アクリル酸共重合体、ビニルベンゾシクロブテン‐メタクリル酸共重合体、ポリビニルナフタレンカルボン酸、ポリビニルアミノナフタレン、ポリビニルナフタレンスルホン酸、ビニルナフタレン−ビニルスルホン酸共重合体、ビニルナフタレン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルナフタレンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルナフタレンカルボン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリビニルアントラセンカルボン酸、ポリビニルアントラセンスルホン酸、ポリビニルアミノアントラセン、ビニルアントラセン‐ビニルスルホン酸共重合体、ビニルアントラセン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンカルボン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、アントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びこれら塩が好ましい。   Vinyl benzocyclobutene-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl benzocyclobutene-vinyl sulfonic acid copolymer, vinyl benzocyclobutene-acrylic acid copolymer, vinyl benzocyclobutene- Methacrylic acid copolymer, polyvinyl naphthalene carboxylic acid, polyvinyl amino naphthalene, polyvinyl naphthalene sulfonic acid, vinyl naphthalene-vinyl sulfonic acid copolymer, vinyl naphthalene-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl naphthalene sulfonic acid-styrene sulfonic acid copolymer Polymer, vinyl naphthalenecarboxylic acid-styrenesulfonic acid copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate, polyvinylanthracenecarboxylic acid, polyvinylanthracenesulfonic acid, polyvinylaminoanthracene, Nylanthracene-vinyl sulfonic acid copolymer, vinyl anthracene-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl anthracene sulfonic acid-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl anthracene carboxylic acid-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl anthracene sulfonic acid-styrene A sulfonic acid copolymer, an anthracene sulfonic acid formalin condensate, and a salt thereof are preferable.

さらに、ビニルベンゾシクロブテン‐スチレンスルホン酸共重合体、ポリビニルナフタレンスルホン酸、ポリビニルアミノナフタレン、ポリビニルナフタレンスルホン酸、ビニルナフタレン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルナフタレンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルナフタレンカルボン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリビニルアントラセンカルボン酸、ポリビニルアントラセンスルホン酸、ポリビニルアミノアントラセン、ビニルアントラセン‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンカルボン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、ビニルアントラセンスルホン酸‐スチレンスルホン酸共重合体、アントラセンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びこれら塩が更に好ましく、ビニルベンゾシクロブテン−スチレンスルホン酸共重合体、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びこれらのリチウム塩、ナトリウム塩が活物質表面、特には黒鉛ベーサル面への吸着性が高く、電解液への溶出も少ないため特に好ましい。   Further, vinyl benzocyclobutene-styrene sulfonic acid copolymer, polyvinyl naphthalene sulfonic acid, polyvinyl amino naphthalene, polyvinyl naphthalene sulfonic acid, vinyl naphthalene-styrene sulfonic acid copolymer, vinyl naphthalene sulfonic acid-styrene sulfonic acid copolymer, Vinylnaphthalenecarboxylic acid-styrenesulfonic acid copolymer, naphthalenesulfonic acid formalin condensate, polyvinylanthracenecarboxylic acid, polyvinylanthracenesulfonic acid, polyvinylaminoanthracene, vinylanthracene-styrenesulfonic acid copolymer, vinylanthracenesulfonic acid-styrenesulfone Acid copolymer, vinylanthracenecarboxylic acid-styrenesulfonic acid copolymer, vinylanthracenesulfonic acid-styrenesulfonic acid copolymer Anthracene sulfonic acid formalin condensate and salts thereof are more preferable. Vinyl benzocyclobutene-styrene sulfonic acid copolymer, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, and lithium salts and sodium salts thereof are active material surfaces, particularly graphite. This is particularly preferable because of its high adsorptivity to the basal surface and little elution into the electrolyte.

また、高分子反応で上記の多環式構造を導入することによっても機能を発現させることが可能である。例えば、以下に記載の高分子または、共重合体と多環式構造を有する化合物とを反応させたものが挙げられる。
高分子反応に用いる高分子、または共重合体としては例えば、ポリクロロスチレン、ポリクロロメチルスチレン、ポリビニルベンジルクロライド、ポリ安息香酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリビニルアルコール、セルロース、デンプン、カルボキシメチルセルロース、キチン、キトサン、コラーゲン、ゼラチン等の高分子または、これらを一部に含む共重合体、及びこれらの塩が挙げられる。これらの中でもポリクロロスチレン、ポリクロロメチルスチレン、ポリビニルベンジルクロライド、ポリ安息香酸、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアリルアミン、ポリビニルアミン、ポリビニルアルコール、セルロース、デンプン、カルボキシメチルセルロース、キチン、キトサンまたは、これらを一部に含む共重合体、及びこれらの塩が好ましい。活物質表面、特には黒鉛ベーサル面への吸着性が高く、電解液への溶出も少ない点から、クロロスチレン−スチレンスルホン酸共重合体、クロロメチルスチレン−スチレンスルホン酸共重合体、ポリビニルベンジルクロライド−スチレンスルホン酸共重合体及び
その塩がより好ましく、クロロメチルスチレン−スチレンスルホン酸共重合体及びそのリチウム塩、ナトリウム塩が特に好ましい。
Also, the function can be expressed by introducing the above polycyclic structure by polymer reaction. Examples thereof include those obtained by reacting the polymer or copolymer described below with a compound having a polycyclic structure.
Examples of the polymer or copolymer used in the polymer reaction include polychlorostyrene, polychloromethylstyrene, polyvinylbenzyl chloride, polybenzoic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyallylamine, polyvinylamine, polyvinyl alcohol, Examples thereof include polymers such as cellulose, starch, carboxymethylcellulose, chitin, chitosan, collagen and gelatin, copolymers containing these in part, and salts thereof. Among these, polychlorostyrene, polychloromethylstyrene, polyvinyl benzyl chloride, polybenzoic acid, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyallylamine, polyvinylamine, polyvinyl alcohol, cellulose, starch, carboxymethylcellulose, chitin, chitosan or these Are preferably included, and salts thereof. Chlorostyrene-styrene sulfonic acid copolymer, chloromethyl styrene-styrene sulfonic acid copolymer, polyvinyl benzyl chloride, because of its high adsorptivity to the active material surface, especially the graphite basal surface, and little elution into the electrolyte. -Styrene sulfonic acid copolymer and its salt are more preferable, and chloromethylstyrene-styrene sulfonic acid copolymer and its lithium salt and sodium salt are particularly preferable.

高分子反応に用いる多環式構造を有する化合物としては、例えばナフタレンクロライド、アミノナフタレン、アミノナフタレンスルホン酸、ヒドロキシナフタレン、ヒドロキシナフタレンスルホン酸、アントラセンクロライド、ジクロロアントラセン、アミノアントラセン、アミノアントラセンスルホン酸、アントラセンカルボン酸、ヒドロキシアントラセン、ヒドロキシメチルアントラセン等が挙げられる。これらの中でもナフタレンクロライド、アミノナフタレン、アミノナフタレンスルホン酸、ヒドロキシナフタレン、ヒドロキシナフタレンスルホン酸、アントラセンクロライド、ジクロロアントラセン、アミノアントラセン、アミノアントラセンスルホン酸、アントラセンカルボン酸、ヒドロキシアントラセン、ヒドロキシメチルアントラセンが生成物の得られやすさの点から好ましく、ヒドロキシナフタレン、ヒドロキシアントラセン、ヒドロキシメチルアントラセンが特に好ましい。   Examples of the compound having a polycyclic structure used in the polymer reaction include naphthalene chloride, aminonaphthalene, aminonaphthalenesulfonic acid, hydroxynaphthalene, hydroxynaphthalenesulfonic acid, anthracene chloride, dichloroanthracene, aminoanthracene, aminoanthracenesulfonic acid, anthracene. Examples thereof include carboxylic acid, hydroxyanthracene, hydroxymethylanthracene and the like. Among these, naphthalene chloride, aminonaphthalene, aminonaphthalenesulfonic acid, hydroxynaphthalene, hydroxynaphthalenesulfonic acid, anthracene chloride, dichloroanthracene, aminoanthracene, aminoanthracenesulfonic acid, anthracenecarboxylic acid, hydroxyanthracene, hydroxymethylanthracene From the viewpoint of easy availability, hydroxynaphthalene, hydroxyanthracene, and hydroxymethylanthracene are particularly preferable.

上記高分子反応で用いる高分子または、共重合体と多環式構造を有する化合物の好ましい組み合わせとしては、クロロメチルスチレン−スチレンスルホン酸共重合体とヒドロキシメチルアントラセンとを反応させたものが活物質表面、特には黒鉛ベーサル面への吸着性が高く、電解液への溶出も少ない点から好ましい。
以上、例示した化合物の中でも、1)ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、及びそのナトリウム塩、リチウム塩;2)ビニルベンゾシクロブテン−スチレンスルホン酸共重合体、及びそのナトリウム塩、リチウム塩;3)クロロメチルスチレン−スルホン酸共重合体とヒドロキシアントラセンを反応させたもの、及びそのナトリウム塩、リチウム塩;が黒鉛ベーサル面への選択的な吸着性に優れ、導電性が低く電解液の副反応抑制でき、電解液への溶出も特に少ない点からより好ましい。
As a preferable combination of the polymer used in the polymer reaction or the copolymer and a compound having a polycyclic structure, a reaction product of chloromethylstyrene-styrenesulfonic acid copolymer and hydroxymethylanthracene is an active material. It is preferable from the viewpoint that the adsorptivity to the surface, particularly the graphite basal surface, is high and the elution into the electrolyte is small.
Among the compounds exemplified above, 1) naphthalenesulfonic acid formalin condensate and its sodium salt and lithium salt; 2) vinylbenzocyclobutene-styrenesulfonic acid copolymer and its sodium salt and lithium salt; 3) chloro Methylstyrene-sulfonic acid copolymer reacted with hydroxyanthracene, and its sodium and lithium salts are excellent in selective adsorptivity to the graphite basal surface, have low conductivity, and can suppress side reactions of the electrolyte. Further, elution into the electrolytic solution is more preferable because it is particularly small.

あるいは、多環式構造を有する高分子にイオン性基を導入する、またはイオン性基を有する高分子に多環式構造と対となるイオン性基を有する化合物を混合することで調製することが可能である。
高分子(B)の重量平均分子量は特に制限されないが、通常500以上、好ましくは1000以上、より好ましくは1500以上、更に好ましくは2000以上、特に好ましくは2500以上である。一方前記重量平均分子量は、通常100万以下、好ましくは50万以下、より好ましくは30万以下、更に好ましくは10万以下、特に好ましくは5万以下、最も好ましくは1万以下である。
Alternatively, it can be prepared by introducing an ionic group into a polymer having a polycyclic structure, or mixing a polymer having an ionic group paired with a polycyclic structure into a polymer having an ionic group. Is possible.
The weight average molecular weight of the polymer (B) is not particularly limited, but is usually 500 or more, preferably 1000 or more, more preferably 1500 or more, still more preferably 2000 or more, and particularly preferably 2500 or more. On the other hand, the weight average molecular weight is usually 1,000,000 or less, preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, further preferably 100,000 or less, particularly preferably 50,000 or less, and most preferably 10,000 or less.

高分子(B)の数平均分子量は特に制限されないが、通常250以上、好ましくは500以上、より好ましくは750以上、更に好ましくは1250以上である。一方前記重量平均分子量は、通常50万以下、好ましくは25万以下、より好ましくは15万以下、更に好ましくは10万以下、特に好ましくは2万5千以下である。
なお、本明細書において重量平均分子量とは、溶媒テトラヒドロフラン(THF)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した標準ポリスチレン換算の重量平均分子量あるいは、溶媒が水系、ジメチルホルムアミド(DMF)又はジメチルスルホキシド(DMSO)のGPCにより測定した標準ポリエチレングリコール換算の重量平均分子量である。
The number average molecular weight of the polymer (B) is not particularly limited, but is usually 250 or more, preferably 500 or more, more preferably 750 or more, and further preferably 1250 or more. On the other hand, the weight average molecular weight is usually 500,000 or less, preferably 250,000 or less, more preferably 150,000 or less, still more preferably 100,000 or less, and particularly preferably 25,000 or less.
In the present specification, the weight average molecular weight is the weight average molecular weight in terms of standard polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of the solvent tetrahydrofuran (THF), or the solvent is aqueous, dimethylformamide (DMF) or dimethyl sulfoxide. It is a weight average molecular weight in terms of standard polyethylene glycol measured by GPC of (DMSO).

また、本明細書において数平均分子量も同様である。
高分子(B)中に含まれ、電解液に溶出しうる化合物は、副反応を誘発することから、できるだけ低減することが好ましく、高分子(B)の純度としては、通常70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは85%以上、更に好ましくは90%以上である。
高分子(B)の純度は、液体クロマトグラフィーのピーク面積強度等から算出できる。
なお、高分子(B)中に含まれる電解液に溶出しうる化合物とは、高分子(B)を合成する際に用いるモノマーの単量体、2量体及び3量体やモノマー成分に含まれる不純物及び合成時に生じる副生成物等をいう。
以上説明した高分子(B)は、市販されているものを使用してもよいし、公知の方法により合成することもできる。なお、本発明において高分子(B)は1種の化合物を単独で又は2種以上の化合物を組み合わせて使用することができる。
In this specification, the number average molecular weight is the same.
The compound contained in the polymer (B) and capable of eluting into the electrolytic solution is preferably reduced as much as possible because it induces a side reaction. The purity of the polymer (B) is usually 70% or more, preferably Is 80% or more, more preferably 85% or more, and still more preferably 90% or more.
The purity of the polymer (B) can be calculated from the peak area intensity of liquid chromatography and the like.
The compound that can be eluted in the electrolyte solution contained in the polymer (B) is included in the monomer, dimer, trimer, and monomer component of the monomer used when the polymer (B) is synthesized. Impurities and by-products generated during synthesis.
As the polymer (B) described above, a commercially available one may be used, or it can be synthesized by a known method. In the present invention, the polymer (B) can be used alone or in combination of two or more compounds.

<高分子(C)>
また、本発明の非水系二次電池負極用活物質において、活物質(A)、高分子(B)以外に含んでいてもよいその他の高分子(高分子(C)と呼ぶ)としては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されるものではないが、具体例としてポリエチレングリコール、ポリアリルアミン、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリジアリルアミン、多糖類、オリゴ糖類、ポリアミノ酸類、ポリビニルアルコール、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合体、ポリアニソールスルホン酸ナトリウム、ポリアニリンスルホン酸、ポリベンジルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルスルホン酸、シリコン樹脂等が挙げられ、これらを2種以上組み合わせた、混合物、反応生成物であっても良い。
高分子(C)の重量平均分子量は特に制限されないが、通常200以上、好ましくは1000以上、より好ましくは2000以上、更に好ましくは2500以上である。一方前記重量平均分子量は、通常100万以下、好ましくは50万以下、より好ましくは30万以下、更に好ましくは20万以下である。
<Polymer (C)>
Further, in the active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention, as other polymer (referred to as polymer (C)) that may be included in addition to the active material (A) and polymer (B), Although not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, specific examples include polyethylene glycol, polyallylamine, polyethyleneimine, polyvinylamine, polydiallylamine, polysaccharides, oligosaccharides, polyamino acids, polyvinyl alcohol, and naphthalene sulfone. Acid formalin condensate, sodium polyanisole sulfonate, polyaniline sulfonic acid, polybenzyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, polysulfone, polycarbonate, polyacrylic acid, polymethacrylic acid, polyacrylamide, polyvinyl sulfonic acid, silicone resin, etc. Gerare, these combined two or more, the mixture may be a reaction product.
The weight average molecular weight of the polymer (C) is not particularly limited, but is usually 200 or more, preferably 1000 or more, more preferably 2000 or more, and further preferably 2500 or more. On the other hand, the weight average molecular weight is usually 1,000,000 or less, preferably 500,000 or less, more preferably 300,000 or less, and still more preferably 200,000 or less.

<非水系二次電池負極用活物質の製造方法>
本発明に係る非水系二次電池負極用活物質は、例えば以下の(方法1)〜(方法4)により製造することができるが、本発明の非水系二次電池負極用活物質はその製造方法に限定されるものではない。
<Method for producing active material for negative electrode of non-aqueous secondary battery>
The active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode according to the present invention can be produced, for example, by the following (Method 1) to (Method 4). The method is not limited.

(方法1)
高分子(B)を溶媒に加え、その溶液(以下、高分子(B)の溶液と呼ぶことがある)を、活物質(A)と混合した後(または混合しながら)、加熱、減圧、窒素気流下、大気気流下等で乾燥させることによって、活物質(A)及び高分子(B)を含有する非水系二次電池負極用活物質を得ることができる。
(Method 1)
The polymer (B) is added to a solvent, and the solution (hereinafter sometimes referred to as a polymer (B) solution) is mixed with (or mixed with) the active material (A), and then heated, decompressed, By drying under a nitrogen stream or an atmospheric stream, a non-aqueous secondary battery negative electrode active material containing the active material (A) and the polymer (B) can be obtained.

(方法2)
また、活物質(A)を分散させたスラリーの作製時に、高分子(B)の溶液を添加することによって、活物質(A)及び高分子(B)を含有する非水系二次電池負極用活物質を得ることができる。この方法は、負極板に非水系二次電池負極用活物質を塗布した後に、高分子(B)の溶媒を乾燥することでも、初期充放電効率改善、ガス発生抑制効果が得られ、製造プロセスを簡略化できるといったメリットがある。
なお、前記活物質(A)を分散させたスラリーとは、非水系二次電池用負極を作製するために、本発明に係る非水系二次電池負極用活物質を負極用の電極表面に塗布する工程で用いられる態様の一つである。
(Method 2)
In addition, when preparing a slurry in which the active material (A) is dispersed, a solution of the polymer (B) is added to thereby prepare a negative electrode for a non-aqueous secondary battery containing the active material (A) and the polymer (B). An active material can be obtained. In this method, after applying an active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode to the negative electrode plate, the initial charge / discharge efficiency can be improved and the gas generation suppression effect can be obtained by drying the solvent of the polymer (B). There is an advantage that can be simplified.
The slurry in which the active material (A) is dispersed is applied to the electrode surface for the negative electrode according to the present invention in order to produce a negative electrode for the non-aqueous secondary battery. It is one of the aspects used in the process.

(方法3)
また、活物質(A)表面を均一に被覆できる点から、高分子(B)の溶液と活物質(A)を混合した後、その混合液を濾過後、乾燥させてもよい。
ろ過後に洗浄工程を入れることで、非吸着分を取り除くこともできる。
また、高分子(C)を混合する場合は、高分子(B)の溶液、及び活物質(A)を混合した後、その混合液を濾過または乾燥させることなく、高分子(C)を混合してもよいし
、高分子(B)の溶液、及び活物質(A)を混合した後、その混合液を濾過または乾燥させ、その後に高分子(C)を混合してもよい。
なお、上記(方法1)〜(方法3)において使用する溶媒は、高分子(B)が溶解すれば、特に限定されないが、好ましくは水やエチルメチルケトン、トルエン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、メタノール等が挙げられる。中でも水、エチルメチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、メタノールがコストや乾燥のし易さからより好ましい。
(Method 3)
Moreover, from the point which can coat | cover the active material (A) surface uniformly, after mixing the solution of a polymer (B) and an active material (A), you may make it dry after filtering the liquid mixture.
A non-adsorbed component can be removed by adding a washing step after filtration.
In addition, when the polymer (C) is mixed, after the polymer (B) solution and the active material (A) are mixed, the polymer (C) is mixed without filtering or drying the mixed solution. Alternatively, after the polymer (B) solution and the active material (A) are mixed, the mixed solution may be filtered or dried, and then the polymer (C) may be mixed.
The solvent used in the above (Method 1) to (Method 3) is not particularly limited as long as the polymer (B) is dissolved, but preferably water, ethyl methyl ketone, toluene, acetone, methyl isobutyl ketone, ethanol. , Methanol and the like. Among these, water, ethyl methyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, ethanol, and methanol are more preferable because of cost and ease of drying.

活物質(A)と混合する際の、溶媒中の高分子(B)及び高分子(C)の濃度は、それぞれ溶媒に対して通常0.01質量%以上、好ましくは0.03質量%以上であり、より好ましくは0.05質量%以上であり、また、通常70質量%以下、好ましくは60質量%以下であり、より好ましくは40質量%以下である。この範囲であれば、非水系二次電池負極用活物質中、高分子(B)及び高分子(C)が活物質(A)の表面に均一に存在することが期待でき、効率的に効果が得られる。   The concentration of the polymer (B) and the polymer (C) in the solvent when mixed with the active material (A) is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.03% by mass or more with respect to the solvent. More preferably 0.05% by mass or more, and usually 70% by mass or less, preferably 60% by mass or less, more preferably 40% by mass or less. Within this range, it can be expected that the polymer (B) and the polymer (C) are uniformly present on the surface of the active material (A) in the non-aqueous secondary battery negative electrode active material, which is effective. Is obtained.

ただし、上記の溶媒中の高分子(B)及びその他の成分の濃度は、活物質(A)と接触させる際の溶液の濃度であって、高分子(B)の溶液と高分子(C)の溶液とを活物質(A)と同時に混合する場合、またはこれらの溶液を混合した後に活物質(A)と混合する場合は、高分子(B)と高分子(C)の合計についての濃度であり、高分子(B)の溶液又は高分子(C)の溶液のいずれかと活物質(A)を混合した後に他方の溶液を加える場合は、高分子(B)の溶液、高分子(C)の溶液のそれぞれの濃度である。   However, the concentration of the polymer (B) and other components in the solvent is the concentration of the solution in contact with the active material (A), and the polymer (B) solution and the polymer (C) When mixing these solutions with the active material (A), or when mixing these solutions with the active material (A), the concentration of the polymer (B) and the polymer (C) is the total concentration. When the active material (A) is mixed with either the polymer (B) solution or the polymer (C) solution and the other solution is added, the polymer (B) solution, polymer (C ) Of each solution.

また、高分子(B)及びその他の成分の添加量は適宜調整可能であり、上述した、本発明の非水系二次電池負極用活物質中における好ましい含有量となるように添加量を調節することが好ましい。
高分子(B)及び/又は高分子(C)の溶液について加熱により乾燥を行なう場合、温度は、通常50℃以上、好ましくは100℃以上、通常300℃以下、好ましくは250℃である。この範囲であれば、乾燥効率が十分であり、かつ溶媒残存による電池性能の低下が避けられ、かつ高分子(B)及び高分子(C)の分解防止や、活物質(A)と高分子(B)及び高分子(C)との相互作用が弱くなることによる効果の低減防止を容易に図ることができる。
Moreover, the addition amount of the polymer (B) and other components can be adjusted as appropriate, and the addition amount is adjusted so as to be a preferable content in the above-described active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention. It is preferable.
When drying the polymer (B) and / or polymer (C) solution by heating, the temperature is usually 50 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, usually 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. Within this range, drying efficiency is sufficient, battery performance deterioration due to residual solvent is avoided, polymer (B) and polymer (C) are prevented from being decomposed, and active material (A) and polymer It is possible to easily prevent the effect from being reduced by the weak interaction with (B) and the polymer (C).

高分子(B)及び/又は高分子(C)の溶液について減圧により乾燥を行なう場合、圧力は、ゲージ圧表記で通常0MPa以下、−0.03MPa以下であり、通常−0.2MPa以上、好ましくは−0.15MPa以上である。この範囲であれば、比較的効率よく乾燥を行うことができる。
乾燥に先立ち、活物質(A)、高分子(B)及び高分子(C)を含む溶液を濾過してもよい。これにより活物質(A)に付着していない高分子(B)及び高分子(C)の除去効果が期待できる。
When the polymer (B) and / or polymer (C) solution is dried under reduced pressure, the pressure is usually 0 MPa or less and −0.03 MPa or less, usually −0.2 MPa or more, preferably in gauge pressure notation. Is -0.15 MPa or more. If it is this range, it can dry comparatively efficiently.
Prior to drying, the solution containing the active material (A), the polymer (B) and the polymer (C) may be filtered. Thereby, the removal effect of the polymer (B) and the polymer (C) not attached to the active material (A) can be expected.

(方法4)
また、(方法1)及び/又は(方法3)で得られた“活物質(A)と高分子(B)とが複合化した材料(以下、高分子複合材と呼ぶ)”に対し、更に活物質(A)(以下、高分子未被覆材と呼ぶ)を混合しても良い。この際、高分子未被覆材としては、高分子複合材に含有される活物質(A)と同じ材料であっても良いし、他の材料であっても良い。
(Method 4)
Further, with respect to the “material in which the active material (A) and the polymer (B) are combined (hereinafter referred to as polymer composite material)” obtained by (Method 1) and / or (Method 3), You may mix an active material (A) (henceforth a polymer uncoated material). At this time, the polymer uncoated material may be the same material as the active material (A) contained in the polymer composite, or may be another material.

高分子複合材に対し、高分子未被覆材を混合する場合、高分子複合材と高分子未被覆材の総量に対する高分子未被覆材の混合割合は、特に制限はないが、通常10質量%以上、好ましくは20質量%以上、より好ましくは30質量%以上、また、通常90質量%以下、好ましくは80質量%以下、より好ましくは70質量%以下、更に好ましくは60質量
%以下、特に好ましくは50質量%以下の範囲である。高分子未被覆材の混合割合が、前記範囲を下回ると、混合した効果が現れ難い傾向がある。一方、前記範囲を上回ると、高分子複合材の特性が現れ難い傾向がある。
When a polymer uncoated material is mixed with a polymer composite material, the mixing ratio of the polymer uncoated material to the total amount of the polymer composite material and the polymer uncoated material is not particularly limited, but is usually 10% by mass. Or more, preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and usually 90% by mass or less, preferably 80% by mass or less, more preferably 70% by mass or less, still more preferably 60% by mass or less, particularly preferably. Is in the range of 50% by weight or less. When the mixing ratio of the polymer uncoated material is less than the above range, the mixed effect tends to hardly appear. On the other hand, when it exceeds the above range, the characteristics of the polymer composite material tend to hardly appear.

<非水系二次電池負極用活物質>
このようにして得られる本発明の非水系二次電池負極用活物質においては、活物質(A)と高分子(B)を含有していれば特に制限はないが、高分子(B)が活物質(A)に効果的に吸着し、強固に被覆していることが好ましい。
<Non-aqueous secondary battery negative electrode active material>
The active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention thus obtained is not particularly limited as long as it contains the active material (A) and the polymer (B), but the polymer (B) It is preferable that the active material (A) is effectively adsorbed and firmly coated.

(スラリー中への高分子(B)の溶出量)
活物質(A)が高分子(B)に被覆されている状態の指標の1つとして、本発明の非水系二次電池負極用活物質を分散させたスラリーへの高分子(B)の溶出量の測定が挙げられる。
非水系二次電池負極用活物質を分散させたスラリーへの高分子(B)の溶出量を見積もる方法として、下記方法が挙げられる。
(Elution amount of polymer (B) into slurry)
As one of the indicators of the state in which the active material (A) is coated with the polymer (B), the elution of the polymer (B) into the slurry in which the active material for the negative electrode of the non-aqueous secondary battery of the present invention is dispersed. A measure of the quantity is mentioned.
The following method is mentioned as a method of estimating the elution amount of the polymer (B) into the slurry in which the negative electrode active material for a secondary battery is dispersed.

溶出量の測定方法は、高分子(B)を活物質(A)に被覆及び/又は添着させた非水系
二次電池負極用活物質50gを水50g中に分散させて、30分撹拌し、ろ過、25gの水で洗浄を行い、濾液中に含まれる高分子量を測定し、下記式より算出する。
高分子(B)のスラリー中への溶出量(質量%)=濾液中の高分子の質量/負極用活物質中の高分子(B)の質量×100
The elution amount is measured by dispersing 50 g of a non-aqueous secondary battery negative electrode active material in which the polymer (B) is coated and / or attached to the active material (A) in 50 g of water, and stirring for 30 minutes. Filtration and washing with 25 g of water are performed, and the high molecular weight contained in the filtrate is measured and calculated from the following formula.
Elution amount of polymer (B) into slurry (% by mass) = mass of polymer in filtrate / mass of polymer (B) in negative electrode active material × 100

上記方法により算出される非水系二次電池負極用活物質中の高分子(B)のスラリー中への溶出量は、通常90質量%以下であり、好ましくは83質量%以下であり、より好ましくは70質量%以下であり、更に好ましくは50質量%以下であり、特に好ましくは40質量%以下である。また通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、より好ましくは1質量%以上である。   The amount of elution into the slurry of the polymer (B) in the non-aqueous secondary battery negative electrode active material calculated by the above method is usually 90% by mass or less, preferably 83% by mass or less, more preferably. Is 70% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and particularly preferably 40% by mass or less. Moreover, it is 0.01 mass% or more normally, Preferably it is 0.1 mass% or more, More preferably, it is 1 mass% or more.

前記溶出量が少なすぎると活物質表面を十分に被覆できていないため、初期充放電効率の向上効果及び、ガス発生抑制効果が得られにくく、一方多すぎると、負極抵抗の上昇や、活物質割合が低下するため、単位重量あたりの容量が低下する場合がある。
なお、上記(方法2)で本発明の非水系二次電池負極用活物質を製造した場合、添加する高分子(B)が多すぎると、スラリー中への高分子(B)の溶出量が上記範囲を超えてしまう恐れがあるため、添加量を調整することが好ましい。
If the amount of elution is too small, the surface of the active material cannot be sufficiently coated, so that it is difficult to obtain the effect of improving the initial charge / discharge efficiency and the effect of suppressing gas generation. Since the ratio decreases, the capacity per unit weight may decrease.
In addition, when the non-aqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention is produced in the above (Method 2), if too much polymer (B) is added, the amount of polymer (B) eluted into the slurry Since there exists a possibility of exceeding the said range, it is preferable to adjust addition amount.

(非水系電解液への高分子(B)の溶出量)
また、活物質(A)が高分子(B)に被覆されている状態の指標の1つとして、非水系電解液への高分子(B)の溶出量の測定が挙げられる。
本発明の非水系二次電池負極用活物質を非水系電解液に75℃で3日間浸漬した場合、その非水系電解液への高分子(B)の溶出量は、高分子(B)全体の通常30質量%以下であり、好ましくは20質量%以下であり、より好ましくは10質量%以下であり、更に好ましくは5質量%以下である。また通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上である。
(Elution amount of polymer (B) into non-aqueous electrolyte)
Moreover, the measurement of the elution amount of the polymer (B) into the non-aqueous electrolyte can be cited as one of the indicators of the state in which the active material (A) is coated with the polymer (B).
When the non-aqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention is immersed in a non-aqueous electrolyte solution at 75 ° C. for 3 days, the amount of the polymer (B) dissolved in the non-aqueous electrolyte solution is the entire polymer (B). Usually, it is 30 mass% or less, Preferably it is 20 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or less, More preferably, it is 5 mass% or less. Moreover, it is 0.01 mass% or more normally, Preferably it is 0.1 mass% or more.

非水系二次電池負極用活物質中の高分子(B)の非水系電解液への溶出量を測定する際に用いる非水系電解液は、エチレンカーボネート/ジメチルカーボネート/エチルメチルカーボネート=3/3/4の体積比で混合した溶媒のことである。溶出量の測定方法は、特に限定されないが、例えば非水系二次電池負極用活物質を非水系電解液に75℃で3日間浸漬した後、非水系二次電池負極用活物質を取り出して乾燥させ、浸漬処理の前後で非水系二次電池負極用活物質の質量を測ることで測定することができる。また、浸清処理の
前後での非水系二次電池負極用活物質のNMRスペクトルを測定することによっても前記容出量を測定することができる。
The non-aqueous electrolyte used for measuring the elution amount of the polymer (B) in the non-aqueous secondary battery negative electrode active material into the non-aqueous electrolyte is ethylene carbonate / dimethyl carbonate / ethyl methyl carbonate = 3/3. A solvent mixed at a volume ratio of / 4. The method for measuring the elution amount is not particularly limited. For example, after immersing the non-aqueous secondary battery negative electrode active material in a non-aqueous electrolyte at 75 ° C. for 3 days, the non-aqueous secondary battery negative electrode active material is taken out and dried. And measuring the mass of the non-aqueous secondary battery negative electrode active material before and after the immersion treatment. Moreover, the said amount of output can also be measured by measuring the NMR spectrum of the active material for non-aqueous secondary battery negative electrodes before and after the leaching treatment.

前記溶出量が少なすぎると電池内において副反応が生じ、ガス発生量の増加や、不可逆容量の増加、サイクル容量維持率の低下が生じる場合がある。
また、本発明の非水系二次電池負極用活物質において高分子(B)の含有量は、活物質(A)に対して通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上であり、また通常10質量%以下、好ましくは5質量%以下、より好ましくは2質量%以下、更に好ましくは1質量%以下、特に好ましくは0.75質量%以下、とりわけ好ましくは0.5質量%以下の割合で含有されている。
If the amount of elution is too small, side reactions may occur in the battery, resulting in an increase in the amount of gas generated, an increase in irreversible capacity, and a decrease in cycle capacity maintenance rate.
The content of the polymer (B) in the nonaqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more with respect to the active material (A). In addition, it is usually 10% by mass or less, preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, still more preferably 1% by mass or less, particularly preferably 0.75% by mass or less, and particularly preferably 0.5% by mass. It is contained in the following proportions.

高分子(B)の含有量が少なすぎると、活物質(A)を効果的に被覆することができず、ガス発生抑制効果が十分に得られない場合があり、一方高分子(B)の含有量が多すぎると、活物質(A)と高分子(B)による被覆層との界面抵抗が上がってしまう場合がある。
非水系二次電池負極用活物質における高分子(B)の含有量は、非水系二次電池負極用活物質の製造時に高分子(B)を含んだ溶液を乾燥させる製造法を用いた場合には、原則として製造時における高分子(B)の添加量とすることができる。
一方で、例えば、溶媒を除去する際に濾過を行なう製造法を用いる場合は、得られた本発明の活物質のTG−DTA分析における重量減少、又は濾液に含まれる高分子(B)の量から算出することができる。
If the content of the polymer (B) is too small, the active material (A) cannot be effectively coated, and the gas generation suppressing effect may not be sufficiently obtained. If the content is too large, the interface resistance between the active material (A) and the coating layer of the polymer (B) may increase.
The content of the polymer (B) in the non-aqueous secondary battery negative electrode active material is determined by using a production method in which the solution containing the polymer (B) is dried during the production of the non-aqueous secondary battery negative electrode active material. In principle, the amount of polymer (B) added during production can be used.
On the other hand, for example, when a production method in which filtration is performed when removing the solvent is used, the weight loss in the TG-DTA analysis of the obtained active material of the present invention, or the amount of the polymer (B) contained in the filtrate It can be calculated from

(平均粒子径(d50))
また、本発明の非水系二次電池負極用活物質の平均粒子径(d50)は、通常50μm以下、好ましくは30μm以下、より好ましくは25μm以下であり、また、1μm以上、好ましくは4μm以上、より好ましくは10μm以上である。この範囲であれば、負極製造の際に、極板化した際に、負極形成材料の筋引きなどの工程上の不都合が生ずることを防止することができる。
なお、平均粒子径(d50)の測定方法は、前述した通りである。また、本発明の非水系二次電池負極用活物質の平均粒子径(d50)は、その原料である活物質(A)の平均粒子径(d50)を変更することによって、調整することができる。
(Average particle diameter (d50))
The average particle diameter (d50) of the nonaqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention is usually 50 μm or less, preferably 30 μm or less, more preferably 25 μm or less, and 1 μm or more, preferably 4 μm or more. More preferably, it is 10 μm or more. Within this range, it is possible to prevent inconveniences in the process such as striping of the negative electrode forming material when the negative electrode is produced in the production of the negative electrode.
In addition, the measuring method of an average particle diameter (d50) is as having mentioned above. Moreover, the average particle diameter (d50) of the active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention can be adjusted by changing the average particle diameter (d50) of the active material (A) as the raw material. .

(面間隔(d002))
非水系二次電池負極用活物質のX線広角回折法による002面の面間隔(d002)は、通常0.337nm以下、好ましくは0.336nm以下である。d値が大きすぎると結晶性が低下し、放電容量が低下する傾向がある。一方、下限値である0.3356nmは黒鉛の理論値である。
また、非水系二次電池負極用活物質の結晶子サイズ(Lc)は、通常30nm以上、好ましくは50nm以上、より好ましくは100nm以上の範囲である。この範囲を下回ると、結晶性が低下し、電池の放電容量が低下する傾向がある。
(Surface spacing (d 002 ))
The inter-surface spacing (d 002 ) of the 002 plane according to the X-ray wide angle diffraction method of the active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode is usually 0.337 nm or less, preferably 0.336 nm or less. If the d value is too large, the crystallinity decreases and the discharge capacity tends to decrease. On the other hand, the lower limit of 0.3356 nm is a theoretical value of graphite.
The crystallite size (Lc) of the non-aqueous secondary battery negative electrode active material is usually in the range of 30 nm or more, preferably 50 nm or more, more preferably 100 nm or more. Below this range, the crystallinity decreases and the discharge capacity of the battery tends to decrease.

(表面官能基量)
非水系二次電池負極用活物質は、下記式(1)で表される表面官能基量O/C値が通常2%以上であり、好ましくは3%、より好ましくは4%、一方通常30%以下、好ましくは20%以下、より好ましくは15%以下である。
(Surface functional group amount)
The active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode has a surface functional group amount O / C value represented by the following formula (1) of usually 2% or more, preferably 3%, more preferably 4%, while usually 30. % Or less, preferably 20% or less, more preferably 15% or less.

この表面官能基量O/C値が小さすぎると、ポリマー偏在、被覆不足であることを示しており、電解液接触防止効果が乏しくなり初期効率・サイクル特性が低下、ガス量が増大する傾向がある。一方、表面官能基量O/C値が大きすぎると、ポリマーの過剰被覆状態を示しており、抵抗の増大を招き、入出力特性が低下する傾向がある。
式(1)
O/C値(%)={X線光電子分光法(XPS)分析におけるO1sのスペクトルのピーク面積に基づいて求めたO原子濃度/XPS分析におけるC1sのスペクトルのピーク面積に基づいて求めたC原子濃度}×100
本発明における表面官能基量O/C値はX線光電子分光法(XPS)を用いて以下のように測定することができる。
If this surface functional group amount O / C value is too small, it indicates that the polymer is unevenly distributed and the coating is insufficient, and the effect of preventing contact with the electrolyte is poor, and the initial efficiency and cycle characteristics tend to decrease and the gas amount tends to increase. is there. On the other hand, if the surface functional group amount O / C value is too large, it indicates an excessive coating state of the polymer, which causes an increase in resistance and tends to deteriorate the input / output characteristics.
Formula (1)
O / C value (%) = {O atom concentration obtained based on the peak area of the O1s spectrum in the X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis / C atom obtained based on the peak area of the C1s spectrum in the XPS analysis Density} × 100
The surface functional group amount O / C value in the present invention can be measured using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) as follows.

X線光電子分光法測定としてX線光電子分光器を用い、測定対象を表面が平坦になるように試料台に載せ、アルミニウムのKα線をX線源とし、マルチプレックス測定により、C1s(280〜300eV)とO1s(525〜545eV)のスペクトルを測定する。得られたC1sのピークトップを284.3eVとして帯電補正し、C1sとO1sのスペクトルのピーク面積を求め、更に装置感度係数を掛けて、CとOの表面原子濃度をそれぞれ算出する。得られたそのOとCの原子濃度比O/C(O原子濃度/C原子濃度)を試料の表面官能基量O/C値と定義する。   An X-ray photoelectron spectrometer is used as an X-ray photoelectron spectroscopy measurement, the measurement object is placed on a sample stage so that the surface is flat, an aluminum Kα ray is used as an X-ray source, and C1s (280 to 300 eV) is obtained by multiplex measurement. ) And O1s (525-545 eV). The obtained C1s peak top is corrected to be 284.3 eV, the peak areas of the C1s and O1s spectra are obtained, and the device sensitivity coefficient is multiplied to calculate the surface atomic concentrations of C and O, respectively. The obtained O / C atomic concentration ratio O / C (O atom concentration / C atom concentration) is defined as the surface functional group amount O / C value of the sample.

(BET比表面積(SA))
非水系二次電池負極用活物質のBET法で測定した比表面積については、通常0.1m/g以上、好ましくは0.7m/g以上、より好ましくは1m/g以上である。また、通常20m/g以下、好ましくは15m/g以下、より好ましくは12m/g以下、更に好ましくは11m/g以下、特に好ましくは8m/g以下である。
比表面積が小さすぎると、リチウムイオンが出入りする部位が少なく、高速充放電特性及び出力特性に劣り、一方、比表面積が大きすぎると、活物質の電解液に対する活性が過剰になり、初期不可逆容量が大きくなるため、高容量電池を製造できない傾向がある。
(BET specific surface area (SA))
About the specific surface area measured by the BET method of the active material for nonaqueous secondary battery negative electrodes, it is 0.1 m < 2 > / g or more normally, Preferably it is 0.7 m < 2 > / g or more, More preferably, it is 1 m < 2 > / g or more. Moreover, it is 20 m < 2 > / g or less normally, Preferably it is 15 m < 2 > / g or less, More preferably, it is 12 m < 2 > / g or less, More preferably, it is 11 m < 2 > / g or less, Most preferably, it is 8 m < 2 > / g or less.
If the specific surface area is too small, the number of sites where lithium ions enter and exit is small, and the high-speed charge / discharge characteristics and output characteristics are inferior. On the other hand, if the specific surface area is too large, the activity of the active material with respect to the electrolyte becomes excessive and the initial irreversible capacity Therefore, there is a tendency that a high capacity battery cannot be manufactured.

(タップ密度)
非水系二次電池負極用活物質のタップ密度は、通常0.5g/cm以上、0.6g/cm以上が好ましく、0.7g/cm以上がより好ましい。また、通常1.5g/cm以下、1.2g/cm以下が好ましく、1.1g/cm以下がより好ましい。タップ密度が低すぎると、高速充放電特性に劣り、タップ密度が高すぎると、導電パス切れ抑制効果の低減によりサイクル特性の低下を招く場合がある。
また、非水系二次電池負極用活物質のタップ密度は、通常、活物質(A)のタップ密度と同程度またはそれより小さくなる傾向がある。
(Tap density)
The tap density of the nonaqueous secondary battery negative electrode active material is usually preferably 0.5 g / cm 3 or more, preferably 0.6 g / cm 3 or more, and more preferably 0.7 g / cm 3 or more. Further, usually 1.5 g / cm 3 or less and 1.2 g / cm 3 or less are preferable, and 1.1 g / cm 3 or less is more preferable. If the tap density is too low, the high-speed charge / discharge characteristics are inferior. If the tap density is too high, the cycle characteristics may be deteriorated due to a reduction in the effect of suppressing the conduction path break.
Moreover, the tap density of the nonaqueous secondary battery negative electrode active material usually tends to be the same as or smaller than the tap density of the active material (A).

<導電助剤との混合>
本発明の非水系二次電池負極用活物質は、負極の導電性を向上させるために、導電助剤を含有させてもよい。導電助剤は、特に限定されず、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラックなどのカーボンブラック、カーボンナノファイバーなどの導電性繊維、平均粒径1μm以下のCu、Ni又はこれらの合金からなる微粉末などが挙げられる。
導電助剤の添加量は、本発明の非水系二次電池負極用活物質に対して、10質量%以下であることが好ましい。
<Mixing with conductive aid>
The active material for a nonaqueous secondary battery negative electrode of the present invention may contain a conductive additive in order to improve the conductivity of the negative electrode. The conductive auxiliary agent is not particularly limited, and is a fine powder made of carbon black such as acetylene black, ketjen black, furnace black, conductive fibers such as carbon nanofiber, Cu, Ni having an average particle size of 1 μm or less, or an alloy thereof. Etc.
It is preferable that the addition amount of a conductive support agent is 10 mass% or less with respect to the active material for non-aqueous secondary battery negative electrodes of this invention.

[非水系二次電池用負極]
本発明の非水系二次電池用負極は、集電体と、集電体上に形成された活物質層を備え、かつ前記活物質層が少なくとも本発明の非水系二次電池負極用活物質を含有するものである。前記活物質層は、好ましくは、さらにバインダを含有する。
前記バインダは、特に限定されないが、分子内にオレフィン性不飽和結合を有するものが好ましい。その具体例としては、スチレン−ブタジエンゴム、スチレン・イソプレン・スチレンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレン・ジエン共重合体などが挙げられる。
このようなオレフィン性不飽和結合を有するバインダを用いることにより、活物質層の電解液に対する膨潤性を低減することができる。中でも入手の容易性から、スチレン−ブタジエンゴムが好ましい。
[Negative electrode for non-aqueous secondary battery]
The negative electrode for a non-aqueous secondary battery of the present invention comprises a current collector and an active material layer formed on the current collector, and the active material layer is at least the active material for a non-aqueous secondary battery negative electrode of the present invention. It contains. The active material layer preferably further contains a binder.
The binder is not particularly limited, but preferably has an olefinically unsaturated bond in the molecule. Specific examples thereof include styrene-butadiene rubber, styrene / isoprene / styrene rubber, acrylonitrile-butadiene rubber, butadiene rubber, and ethylene / propylene / diene copolymer.
By using such a binder having an olefinically unsaturated bond, the swellability of the active material layer with respect to the electrolytic solution can be reduced. Of these, styrene-butadiene rubber is preferred because of its availability.

このような分子内にオレフィン性不飽和結合を有するバインダと、本発明の非水系二次電池負極用活物質とを組み合わせて用いることにより、負極板の機械的強度を高くすることができる。負極板の機械的強度が高いと、充放電による負極の劣化が抑制され、サイクル寿命を長くすることができる。
分子内にオレフィン性不飽和結合を有するバインダは、分子量が大きいもの及び/又は不飽和結合の割合が大きいものが好ましい。
By using such a binder having an olefinically unsaturated bond in the molecule and the non-aqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention in combination, the mechanical strength of the negative electrode plate can be increased. When the mechanical strength of the negative electrode plate is high, deterioration of the negative electrode due to charge / discharge is suppressed, and the cycle life can be extended.
The binder having an olefinically unsaturated bond in the molecule preferably has a large molecular weight and / or a large proportion of unsaturated bonds.

バインダの分子量としては、重量平均分子量は通常1万以上、100万以下である。この範囲であれば、機械的強度及び可撓性の両面を良好な範囲に制御できる。重量平均分子量は、好ましくは5万以上であり、また、好ましくは30万以下の範囲である。
バインダの分子内のオレフィン性不飽和結合の割合としては、全バインダ1g当たりのオレフィン性不飽和結合のモル数は通常2.5×10−7モル以上、5×10−6モル以下である。この範囲であれば、強度向上効果が十分に得られ、可撓性も良好である。前記モル数は、好ましくは8×10−7以上であり、また、好ましくは1×10−6以下である。
As the molecular weight of the binder, the weight average molecular weight is usually 10,000 or more and 1,000,000 or less. If it is this range, both mechanical strength and flexibility can be controlled to a favorable range. The weight average molecular weight is preferably 50,000 or more, and preferably 300,000 or less.
As the ratio of olefinically unsaturated bonds in the binder molecule, the number of moles of olefinically unsaturated bonds per 1 g of the total binder is usually 2.5 × 10 −7 mol or more and 5 × 10 −6 mol or less. If it is this range, the intensity | strength improvement effect will be acquired sufficiently and flexibility will also be favorable. The number of moles is preferably 8 × 10 −7 or more, and preferably 1 × 10 −6 or less.

また、オレフィン性不飽和結合を有するバインダについては、その不飽和度は通常15%以上、90%以下である。不飽和度は、好ましくは20%以上、より好ましくは40%以上であり、また、好ましくは80%以下である。本願明細書において、不飽和度とは、ポリマーの繰り返し単位数に対する二重結合の割合(%)を表す。
バインダとして、オレフィン性不飽和結合を有さないバインダも、使用することができる。分子内にオレフィン性不飽和結合を有するバインダにオレフィン性不飽和結合を有さないバインダを併用することによって、本発明の活物質やバインダを含有する負極形成材料の塗布性等の向上が期待できる。
Moreover, about the binder which has an olefinic unsaturated bond, the unsaturation degree is 15 to 90% normally. The degree of unsaturation is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, and preferably 80% or less. In the present specification, the degree of unsaturation represents the ratio (%) of the double bond to the number of repeating units of the polymer.
As the binder, a binder having no olefinically unsaturated bond can also be used. By using a binder having no olefinically unsaturated bond in combination with a binder having an olefinically unsaturated bond in the molecule, an improvement in the coating properties of the active material of the present invention or the negative electrode forming material containing the binder can be expected. .

オレフィン性不飽和結合を有するバインダに対する、オレフィン性不飽和結合を有さないバインダの混合比率は、活物質層の強度が低下することを抑制するため、通常150質量%以下、好ましくは120質量%以下である。
前記オレフィン性不飽和結合を有さないバインダの例としては、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、澱粉、カラギナン、プルラン、グアーガム、ザンサンガム(キサンタンガム)等の増粘多糖類;ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル類;ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のビニルアルコール類;ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸等のポリ酸又はこれらポリマーの金属塩;ポリフッ化ビニリデン等の含フッ素ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレンなどのアルカン系ポリマー又はこれらの共重合体などが挙げられる。
The mixing ratio of the binder having no olefinic unsaturated bond to the binder having an olefinically unsaturated bond is usually 150% by mass or less, preferably 120% by mass, in order to suppress a decrease in the strength of the active material layer. It is as follows.
Examples of the binder having no olefinically unsaturated bond include thickening polysaccharides such as methylcellulose, carboxymethylcellulose, starch, carrageenan, pullulan, guar gum, xanthan gum, and polyethers such as polyethylene oxide and polypropylene oxide. Vinyl alcohols such as polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral; polyacids such as polyacrylic acid and polymethacrylic acid or metal salts of these polymers; fluorine-containing polymers such as polyvinylidene fluoride; alkane polymers such as polyethylene and polypropylene; A copolymer etc. are mentioned.

本発明に係る非水系二次電池用負極は、本発明の非水系二次電池負極用活物質と、場合によってバインダや導電剤を分散媒に分散させてスラリー(負極形成材料)とし、これを集電体に塗布、乾燥することにより形成することができる。前記分散媒としては、アルコールなどの有機溶媒や、水を用いることができる。
スラリー調製の際には、活物質(A)に、バインダ等とともに高分子(B)を添加・混合して、本発明の非水系二次電池負極用活物質の製造及び負極作製用スラリーの調製を同時に行ってもよいが、活物質(A)に被覆及び/又は添着されていない高分子(B)がス
ラリー中に存在しすぎないように注意する。
The negative electrode for a non-aqueous secondary battery according to the present invention is a slurry (negative electrode forming material) in which a non-aqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention and a binder or a conductive agent are dispersed in a dispersion medium in some cases. It can be formed by applying to a current collector and drying. As the dispersion medium, an organic solvent such as alcohol or water can be used.
In the preparation of the slurry, the polymer (B) is added to and mixed with the active material (A) together with the binder, etc. to produce the non-aqueous secondary battery negative electrode active material of the present invention and to prepare the negative electrode slurry. However, care should be taken that the polymer (B) not coated and / or impregnated with the active material (A) is not present in the slurry.

前記バインダは、本発明の非水系二次電池負極用活物質に対して通常は0.1質量%以
上、好ましくは0.2質量%以上用いる。バインダの割合を本発明の活物質に対して0.1質量%以上とすることで、活物質相互間や活物質と集電体との結着力が十分となり、負極から本発明の活物質が剥離することによる電池容量の減少およびサイクル特性の悪化を防ぐことができる。
The binder is usually used in an amount of 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, based on the active material for a negative electrode for a nonaqueous secondary battery of the present invention. By setting the ratio of the binder to 0.1% by mass or more with respect to the active material of the present invention, the binding force between the active materials or between the active material and the current collector becomes sufficient, and the active material of the present invention can be obtained from the negative electrode. It is possible to prevent a decrease in battery capacity and deterioration in cycle characteristics due to peeling.

また、バインダは本発明の非水系二次電池負極用活物質に対して通常10質量%以下、7質量%以下とすることが好ましい。バインダの割合を本発明の活物質に対して10質量%以下とすることにより、負極の容量の減少を防ぎ、かつ非水系二次電池がリチウムイオン電池であって場合のリチウムイオンの活物質への出入が妨げられるなどの問題を防ぐことができる。   Moreover, it is preferable that a binder shall be normally 10 mass% or less and 7 mass% or less with respect to the active material for non-aqueous secondary battery negative electrodes of this invention. By reducing the binder ratio to 10% by mass or less with respect to the active material of the present invention, the capacity of the negative electrode is prevented from decreasing, and the lithium ion active material when the non-aqueous secondary battery is a lithium ion battery. Can prevent problems such as hindering the entry and exit.

これらの構成成分を混合した後、必要に応じて脱泡を行い、負極形成材料であるスラリーを得る。
上記負極集電体としては、従来この用途に用い得ることが知られている公知の物を用いることができる。例えば、銅、銅合金、ステンレス鋼、ニッケル、チタンおよび炭素などを用いることができる。
After mixing these components, defoaming is performed as necessary to obtain a slurry that is a negative electrode forming material.
As said negative electrode collector, the well-known thing conventionally used for this use can be used. For example, copper, copper alloy, stainless steel, nickel, titanium, and carbon can be used.

前記集電体の形状は通常はシート状であり、その表面に凹凸をつけたもの、ネット又はパンチングメタルなどを用いるものも好ましい。
二次電池用の負極とした際の本発明の活物質層の密度は、用途により異なるが、車載用途やパワーツール用途などの入出力特性を重視する用途においては、通常1.1g/cm以上、1.65g/cm以下である。この範囲であれば、密度が低すぎることによる粒子同士の接触抵抗の増大を回避することができ、一方、密度が高すぎることによるレート特性の低下も抑制することができる。
The shape of the current collector is usually a sheet shape, and it is also preferable to use a surface with irregularities, a net or punching metal.
The density of the active material layer of the present invention when used as a negative electrode for a secondary battery varies depending on the application, but is usually 1.1 g / cm 3 in applications where input / output characteristics such as in-vehicle applications and power tool applications are important. As described above, it is 1.65 g / cm 3 or less. Within this range, it is possible to avoid an increase in contact resistance between particles due to the density being too low, and it is also possible to suppress a decrease in rate characteristics due to the density being too high.

前記密度は、好ましくは1.2g/cm以上、さらに好ましくは1.25g/cm以上である。
一方携帯電話やパソコンといった携帯機器用途などの容量を重視する用途では、活物質層の密度は通常1.45g/cm以上、1.9g/cm以下である。この範囲であれば、密度が低すぎることによる単位体積あたりの電池の容量低下を回避することができ、一方、密度が高すぎることによるレート特性の低下も抑制することができる。
前記密度は、好ましくは1.55g/cm以上、さらに好ましくは1.65g/cm以上、特に好ましくは1.7g/cm以上である。
The density is preferably 1.2 g / cm 3 or more, more preferably 1.25 g / cm 3 or more.
On the other hand, the density of the active material layer is usually 1.45 g / cm 3 or more and 1.9 g / cm 3 or less in applications where capacity is important, such as portable devices such as mobile phones and personal computers. If it is this range, the capacity | capacitance fall of the battery per unit volume by a density being too low can be avoided, On the other hand, the fall of the rate characteristic by a density being too high can also be suppressed.
The density is preferably 1.55 g / cm 3 or more, more preferably 1.65 g / cm 3 or more, particularly preferably 1.7 g / cm 3 or more.

<非水系二次電池>
本発明に係る非水系二次電池の基本的構成は、例えば、公知のリチウムイオン二次電池と同様とすることができ、通常、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに電解質を備え、前記負極は上述した本発明に係る非水系二次電池用負極である。
<Non-aqueous secondary battery>
The basic configuration of the nonaqueous secondary battery according to the present invention can be the same as, for example, a known lithium ion secondary battery, and usually includes a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and an electrolyte. The negative electrode is a negative electrode for a non-aqueous secondary battery according to the present invention described above.

<正極>
正極は、集電体と、集電体上に形成された活物質層とを備えることができる。活物質層は、正極用活物質の他に、好ましくはバインダを含有する。
正極用活物質としては、リチウムイオンなどのアルカリ金属カチオンを充放電時に吸蔵、放出できる金属カルコゲン化合物などが挙げられる。中でもリチウムイオンを吸蔵・放出可能な金属カルコゲン化合物が好ましい。
<Positive electrode>
The positive electrode can include a current collector and an active material layer formed on the current collector. The active material layer preferably contains a binder in addition to the positive electrode active material.
Examples of the positive electrode active material include metal chalcogen compounds that can occlude and release alkali metal cations such as lithium ions during charge and discharge. Of these, metal chalcogen compounds capable of inserting and extracting lithium ions are preferred.

金属カルコゲン化合物としては、バナジウム酸化物、モリブデン酸化物、マンガン酸化物、クロム酸化物、チタン酸化物、タングステン酸化物などの遷移金属酸化物;バナジウム硫化物、モリブデン硫化物、チタン硫化物、CuSなどの遷移金属硫化物;NiPS、FePS等の遷移金属のリン−硫黄化合物;VSe、NbSeなどの遷移金属の
セレン化合物;Fe0.250.75、Na0.1CrSなどの遷移金属の複合酸化物;LiCoS、LiNiSなどの遷移金属の複合硫化物等が挙げられる。
Examples of metal chalcogen compounds include transition metal oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, manganese oxide, chromium oxide, titanium oxide, and tungsten oxide; vanadium sulfide, molybdenum sulfide, titanium sulfide, CuS, and the like transition metal sulfides; NIPS 3, phosphorus transition metals such as FEPS 3 - sulfur compounds; VSe 2, selenium compounds of transition metals such as NbSe 3; Fe 0.25 V 0.75 S 2, Na 0.1 CrS Composite oxides of transition metals such as 2 ; composite sulfides of transition metals such as LiCoS 2 and LiNiS 2 .

中でも、リチウムイオンの吸蔵・放出の観点から、V、V13、VO、Cr、MnO、TiO、MoV、LiCoO、LiNiO、LiMn、TiS、V、Cr0.250.75、Cr0.50.5などが好ましく、LiCoO、LiNiO、LiMnや、これらの遷移金属の一部を他の金属で置換したリチウム遷移金属複合酸化物が特に好ましい。 Among them, from the viewpoint of occlusion / release of lithium ions, V 2 O 5 , V 5 O 13 , VO 2 , Cr 2 O 5 , MnO 2 , TiO 2 , MoV 2 O 8 , LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 , TiS 2 , V 2 S 5 , Cr 0.25 V 0.75 S 2 , Cr 0.5 V 0.5 S 2 and the like are preferable, and LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4, and their transitions A lithium transition metal composite oxide in which a part of the metal is substituted with another metal is particularly preferable.

これらの正極活物質は、単独で用いても複数を混合して用いてもよい。
正極用のバインダは、特に限定されず、公知のものを任意に選択して用いることができる。例としては、シリケート、水ガラス等の無機化合物や、テフロン(登録商標)、ポリフッ化ビニリデン等の不飽和結合を有さない樹脂などが挙げられる。中でも好ましいのは、酸化反応時に分解しにくいため、不飽和結合を有さない樹脂である。
These positive electrode active materials may be used alone or in combination.
The binder for positive electrodes is not specifically limited, A well-known thing can be selected arbitrarily and can be used. Examples include inorganic compounds such as silicate and water glass, and resins having no unsaturated bond such as Teflon (registered trademark) and polyvinylidene fluoride. Among them, a resin having no unsaturated bond is preferable because it is difficult to decompose during the oxidation reaction.

バインダの重量平均分子量は、通常1万以上とすることができ、また、通常300万以下とすることができる。重量平均分子量は、好ましくは10万以上であり、また、好ましくは100万以下である。
正極活物質層中には、正極の導電性を向上させるために、導電助剤を含有させてもよい。導電助剤は、特に限定されず、アセチレンブラック、カーボンブラック、黒鉛などの炭素粉末、各種の金属の繊維、粉末、箔などが挙げられる。
The weight average molecular weight of the binder can usually be 10,000 or more, and can usually be 3 million or less. The weight average molecular weight is preferably 100,000 or more, and preferably 1,000,000 or less.
The positive electrode active material layer may contain a conductive additive in order to improve the conductivity of the positive electrode. The conductive aid is not particularly limited, and examples thereof include carbon powders such as acetylene black, carbon black, and graphite, various metal fibers, powders, and foils.

本発明の正極は、上述したような負極の製造方法と同様にして、活物質と、場合によりバインダ及び/又は導電助剤を分散媒に分散させてスラリーとし、これを集電体表面に塗布することにより形成することができる。正極の集電体は、特に限定されず、アルミニウム、ニッケル、ステンレススチール(SUS)などが挙げられる。   The positive electrode of the present invention is a slurry obtained by dispersing an active material and, optionally, a binder and / or a conductive auxiliary agent in a dispersion medium in the same manner as the above-described negative electrode manufacturing method, and applying this to the surface of the current collector. Can be formed. The current collector for the positive electrode is not particularly limited, and examples thereof include aluminum, nickel, and stainless steel (SUS).

<電解質>
電解質(「電解液」と称することもある。)は、特に限定されず、非水系溶媒に電解質としてリチウム塩を溶解させた非水系電解液や、該非水系電解液に有機高分子化合物等を添加することによりゲル状、ゴム状、または固体シート状にしたものなどが挙げられる。
非水系電解液に使用される非水系溶媒は、特に限定されず、公知の非水系溶媒を用いることができる。
例えば、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等の鎖状カーボネート類;エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ブチレンカーボネート等の環状カーボネート類;1,2−ジメトキシエタン等の鎖状エーテル類;テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、スルホラン、1,3−ジオキソラン等の環状エーテル類;ギ酸メチル、酢酸メチル、プロピオン酸メチル等の鎖状エステル類;γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン等の環状エステル類などが挙げられる。
<Electrolyte>
The electrolyte (sometimes referred to as “electrolyte”) is not particularly limited, and a non-aqueous electrolyte obtained by dissolving a lithium salt as an electrolyte in a non-aqueous solvent, or an organic polymer compound or the like is added to the non-aqueous electrolyte. By doing so, a gel-like, rubber-like, or solid sheet-like shape can be mentioned.
The non-aqueous solvent used for the non-aqueous electrolyte is not particularly limited, and a known non-aqueous solvent can be used.
For example, chain carbonates such as diethyl carbonate, dimethyl carbonate and ethyl methyl carbonate; cyclic carbonates such as ethylene carbonate, propylene carbonate and butylene carbonate; chain ethers such as 1,2-dimethoxyethane; tetrahydrofuran, 2-methyl Examples include cyclic ethers such as tetrahydrofuran, sulfolane, and 1,3-dioxolane; chain esters such as methyl formate, methyl acetate, and methyl propionate; and cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-valerolactone.

非水系溶媒は、単独でも、2種以上を併用してもよい。混合溶媒の場合は、環状カーボネートと鎖状カーボネートを含む混合溶媒の組み合わせが導電性と粘度のバランスから好ましく、環状カーボネートが、エチレンカーボネートであることが好ましい。
非水系電解液に使用されるリチウム塩も特に制限されず、公知のリチウム塩を用いることができる。例えば、LiCl、LiBrなどのハロゲン化物;LiClO、LiBrO、LiClOなどの過ハロゲン酸塩;LiPF、LiBF、LiAsFなどの無機フッ化物塩などの無機リチウム塩;LiCFSO、LiCSOなどのパーフルオロアルカンスルホン酸塩;Liトリフルオロメタンスルフォニルイミド((CFSONLi)などのパーフルオロアルカンスルホン酸イミド塩などの含フッ素有機リチウム塩などが挙げられる。中でもLiClO、LiPF、LiBFが好ま
しい。
A non-aqueous solvent may be individual or may use 2 or more types together. In the case of a mixed solvent, a combination of a mixed solvent containing a cyclic carbonate and a chain carbonate is preferable from the balance of conductivity and viscosity, and the cyclic carbonate is preferably ethylene carbonate.
The lithium salt used in the non-aqueous electrolyte is not particularly limited, and a known lithium salt can be used. For example, halides such as LiCl and LiBr; perhalogenates such as LiClO 4 , LiBrO 4 and LiClO 4 ; inorganic lithium salts such as inorganic fluoride salts such as LiPF 6 , LiBF 4 and LiAsF 6 ; LiCF 3 SO 3 , Examples include perfluoroalkane sulfonates such as LiC 4 F 9 SO 3 ; fluorine-containing organic lithium salts such as perfluoroalkane sulfonic acid imide salts such as Li trifluoromethanesulfonyl imide ((CF 3 SO 2 ) 2 NLi), and the like. . Of these, LiClO 4 , LiPF 6 , and LiBF 4 are preferable.

リチウム塩は、単独で用いても、2種以上を併用してもよい。非水系電解液中におけるリチウム塩の濃度は、0.5mol/L以上、2.0mol/L以下の範囲とすることができる。
上述の非水系電解液に有機高分子化合物を含ませることで、ゲル状、ゴム状、或いは固体シート状にして使用する場合、有機高分子化合物の具体例としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド等のポリエーテル系高分子化合物;ポリエーテル系高分子化合物の架橋体高分子;ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニルアルコール系高分子化合物;ビニルアルコール系高分子化合物の不溶化物;ポリエピクロルヒドリン;ポリフォスファゼン;ポリシロキサン;ポリビニルピロリドン、ポリビニリデンカーボネート、ポリアクリロニトリルなどのビニル系高分子化合物;ポリ(ω−メトキシオリゴオキシエチレンメタクリレート)、ポリ(ω−メトキシオリゴオキシエチレンメタクリレート−co−メチルメタクリレート)、ポリ(ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン)等のポリマー共重合体などが挙げられる。
A lithium salt may be used independently or may use 2 or more types together. The concentration of the lithium salt in the non-aqueous electrolyte can be in the range of 0.5 mol / L or more and 2.0 mol / L or less.
When the organic polymer compound is included in the non-aqueous electrolyte solution described above and used in the form of a gel, rubber, or solid sheet, specific examples of the organic polymer compound include polyethylene oxide, polypropylene oxide, and the like. Polyether polymer compounds; Cross-linked polymers of polyether polymer compounds; Vinyl alcohol polymer compounds such as polyvinyl alcohol and polyvinyl butyral; Insolubilized vinyl alcohol polymer compounds; Polyepichlorohydrin; Polyphosphazene; Siloxane; vinyl polymer compounds such as polyvinylpyrrolidone, polyvinylidene carbonate, polyacrylonitrile; poly (ω-methoxyoligooxyethylene methacrylate), poly (ω-methoxyoligooxyethylene methacrylate-co-methyl methacrylate) And polymer copolymers such as poly (hexafluoropropylene-vinylidene fluoride).

上述の非水系電解液は、さらに被膜形成剤を含んでいてもよい。
被膜形成剤の具体例としては、ビニレンカーボネート、ビニルエチルカーボネート、メチルフェニルカーボネートなどのカーボネート化合物;エチレンサルファイド、プロピレンサルファイドなどのアルケンサルファイド;1,3−プロパンスルトン、1,4−ブタンスルトンなどのスルトン化合物;マレイン酸無水物、コハク酸無水物などの酸無水物;ヘキサメチレンジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサンなどのイソシアネート化合物;などが挙げられる。
The non-aqueous electrolyte solution described above may further contain a film forming agent.
Specific examples of the film forming agent include carbonate compounds such as vinylene carbonate, vinylethyl carbonate, and methylphenyl carbonate; alkene sulfides such as ethylene sulfide and propylene sulfide; sultone compounds such as 1,3-propane sultone and 1,4-butane sultone And acid anhydrides such as maleic acid anhydride and succinic acid anhydride; isocyanate compounds such as hexamethylene diisocyanate and 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane;

非水系電解液にはさらに、ジフェニルエーテル、シクロヘキシルベンゼン等の過充電防止剤が添加されていてもよい。
上記各種添加剤を用いる場合
、初期不可逆容量の増加や低温特性、レート特性の低下等、他の電池特性に悪影響を及ぼさないようにするために、添加剤の総含有量は非水系電解液全体に対して通常10質量%以下とすることができ、中でも8質量%以下、さらには5質量%以下、特に2質量%以下の範囲が好ましい。
Further, an overcharge inhibitor such as diphenyl ether or cyclohexylbenzene may be added to the non-aqueous electrolyte.
When using the above-mentioned various additives, the total content of the additives is the total amount of the non-aqueous electrolyte so as not to adversely affect other battery characteristics such as an increase in initial irreversible capacity, low temperature characteristics, and deterioration in rate characteristics. In general, it can be 10% by mass or less, in particular, 8% by mass or less, more preferably 5% by mass or less, and particularly preferably 2% by mass or less.

また、電解質として、リチウムイオン等のアルカリ金属カチオンの導電体である高分子固体電解質を用いることもできる。
高分子固体電解質としては、前述のポリエーテル系高分子化合物にLi塩を溶解させたものや、ポリエーテルの末端水酸基がアルコキシドに置換されているポリマーなどが挙げられる。
Further, as the electrolyte, a polymer solid electrolyte which is a conductor of an alkali metal cation such as lithium ion can be used.
Examples of the polymer solid electrolyte include those obtained by dissolving a Li salt in the aforementioned polyether polymer compound, and polymers in which the terminal hydroxyl group of the polyether is substituted with an alkoxide.

<その他>
正極と負極との間には、通常、電極間の短絡を防止するために、多孔膜や不織布などの多孔性のセパレータを介在させることができ、非水系電解液は、多孔性のセパレータに含浸させて用いることが便利である。セパレータの材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリエーテルスルホンなどが用いられ、好ましくはポリオレフィンである。
<Others>
In order to prevent a short circuit between the electrodes, a porous separator such as a porous membrane or a nonwoven fabric can usually be interposed between the positive electrode and the negative electrode, and the non-aqueous electrolyte is impregnated into the porous separator. It is convenient to use it. As a material for the separator, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, polyethersulfone, and the like are used, and polyolefin is preferable.

非水系二次電池の形態は特に限定されず、例えば、シート電極及びセパレータをスパイラル状にしたシリンダータイプ;ペレット電極及びセパレータを組み合わせたインサイドアウト構造のシリンダータイプ;ペレット電極及びセパレータを積層したコインタイプ等が挙げられる。また、これらの形態の電池を任意の外装ケースに収めることにより、コイン型、円筒型、角型等の任意の形状及び大きさにして用いることができる。   The form of the non-aqueous secondary battery is not particularly limited. For example, a cylinder type in which a sheet electrode and a separator are spiraled; a cylinder type having an inside-out structure in which a pellet electrode and a separator are combined; a coin type in which a pellet electrode and a separator are stacked Etc. Further, by storing batteries of these forms in an optional outer case, the battery can be used in an arbitrary shape and size such as a coin shape, a cylindrical shape, and a square shape.

非水系二次電池を組み立てる手順も特に限定されず、電池の構造に応じて適切な手順で組み立てることができる。例えば、外装ケース上に負極を乗せ、その上に電解液とセパレータを設け、さらに負極と対向するように正極を乗せて、ガスケット、封口板と共にかしめて電池にすることができる。   The procedure for assembling the non-aqueous secondary battery is not particularly limited, and can be assembled by an appropriate procedure according to the structure of the battery. For example, a negative electrode can be placed on an outer case, an electrolyte and a separator can be provided thereon, and a positive electrode can be placed so as to face the negative electrode, and can be caulked together with a gasket and a sealing plate to form a battery.

次に実施例により本発明の具体的態様をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
(平均粒子径(d50)の測定)
平均粒子径(d50)は、界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンモノラウレートの0.2質量%水溶液10mLに、試料0.01gを懸濁させ、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(商品名:HORIBA製LA−920)に導入し、28kHzの超音波を出力60Wで1分間照射した後、測定装置における体積基準のメジアン径として測定した値である。
Next, specific embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(Measurement of average particle diameter (d50))
The average particle size (d50) was determined by suspending 0.01 g of a sample in 10 mL of a 0.2% by weight aqueous solution of polyoxyethylene sorbitan monolaurate, a surfactant, and measuring a laser diffraction / scattering particle size distribution analyzer (product) Name: It is a value measured as a volume-based median diameter in a measuring device after being introduced into LA-920) manufactured by HORIBA and irradiated with an ultrasonic wave of 28 kHz for 1 minute at an output of 60 W.

(比表面積(SA)の測定)
比表面積(SA)は、表面積計(大倉理研製全自動表面積測定装置)を用い、試料に対して窒素流通下350℃で15分間予備乾燥を行なった後、大気圧に対する窒素の相対圧の値が0.3となるように正確に調整した窒素ヘリウム混合ガスを用い、ガス流動法による窒素吸着BET1点法によって測定した。
(Measurement of specific surface area (SA))
The specific surface area (SA) is a value of the relative pressure of nitrogen with respect to atmospheric pressure after pre-drying the sample for 15 minutes at 350 ° C. under nitrogen flow using a surface area meter (Okura Riken's fully automatic surface area measuring device). Was measured by a nitrogen adsorption BET one-point method using a gas flow method, using a nitrogen-helium mixed gas accurately adjusted to be 0.3.

(面間隔(d002)及び結晶子サイズ(Lc)の測定)
面間隔(d002)及び結晶子サイズ(Lc)は試料に総量の約15質量%のX線標準高純度シリコン粉末を加えて混合したものを材料とし、グラファイトモノクロメーターで単色化したCuKα線を線源とし、反射式ディフラクトメーター法で広角X線回折曲線を測定し、学振法を用いて面間隔(d002)及び結晶子サイズ(Lc)を求めた。
(Measurement of interplanar spacing (d 002 ) and crystallite size (Lc))
The interplanar spacing (d 002 ) and crystallite size (Lc) were prepared by adding a X-ray standard high-purity silicon powder of about 15% by mass of the total amount to the sample and mixing it. A wide-angle X-ray diffraction curve was measured using a reflection diffractometer method as a radiation source, and the interplanar spacing (d002) and crystallite size (Lc) were determined using the Gakushin method.

(重量平均分子量(Mw)の測定)
ポリマーの重量平均分子量(Mw)の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を使用した下記条件で行った。
・溶媒:水/アセトニトリル
(70/30(v/v), 0.1Mトリス塩酸緩衝剤, 0.05M KCl含)
・流速:0.5mL/min
・温度:40℃
また、キャリブレーションはポリエチレングリコールを用いて行った。
(Measurement of weight average molecular weight (Mw))
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer was measured under the following conditions using gel permeation chromatography (GPC).
Solvent: water / acetonitrile (70/30 (v / v), 0.1 M Tris-HCl buffer, 0.05 M KCl included)
・ Flow rate: 0.5mL / min
・ Temperature: 40 ℃
Calibration was performed using polyethylene glycol.

尚、今回は、以下の装置、検出器及びカラムを使って測定した。
・装置:東ソー製TOSOH GEL PERMEATION CHROMATOGRAPH HLC−8020
・カラム:東ソー製TSK gel Super AWM−H×3本
In addition, this time, it measured using the following apparatuses, detectors, and columns.
・ Equipment: TOSOH GEL PERMATION CHROMATOGRAPH HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation
・ Column: Tosoh TSK gel Super AWM-H x 3

(高分子のスラリー中への溶出量の測定)
高分子を活物質(A)に被覆及び/又は添着させた負極用活物質50gを水50g中に
分散させて、30分撹拌し、ろ過、25gの水で洗浄を行い、濾液中に含まれる高分子量を測定し、下記式より算出した。
高分子のスラリー中への溶出量(質量%)=濾液中の高分子の質量/負極用活物質中の高分子の質量×100
(Measurement of elution amount of polymer into slurry)
50 g of the negative electrode active material coated and / or attached to the active material (A) is dispersed in 50 g of water, stirred for 30 minutes, filtered, washed with 25 g of water, and contained in the filtrate. The high molecular weight was measured and calculated from the following formula.
Elution amount of polymer into slurry (% by mass) = mass of polymer in filtrate / mass of polymer in active material for negative electrode × 100

(活物質(A)の種類)
・活物質(1):球形化天然黒鉛粒子(平均粒子径(d50)17μm、比表面積(SA)5.3m/g、面間隔(d002)0.336nm、結晶子サイズ(Lc)100n
m以上)
・活物質(2):球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)16.4μm、比表面積(SA)6.9m/g、面間隔(d002)0.336nm、結晶子サイズ(Lc)100n
m以上)
・活物質(3):非晶質炭素被覆黒鉛(平均粒子径(d50)16.7μm、比表面積(SA)4.0m/g)なお、非晶質炭素被覆黒鉛は、球形化天然黒鉛(平均粒子径(d
50)16.3μm)と石油系重質油を混合し、不活性ガス中で1100℃熱処理を施した後、焼成物を粉砕・分級処理することにより得た。焼成収率から、得られた非晶質炭素被覆黒鉛は、球形化天然黒鉛に対して2質量%の非晶質炭素で被覆されていることが確認された。
・活物質(4):黒鉛質被覆黒鉛(平均粒子径(d50)12.8μm、比表面積(SA)4.3m/g)
(Type of active material (A))
Active material (1): Spherical natural graphite particles (average particle diameter (d50) 17 μm, specific surface area (SA) 5.3 m 2 / g, face spacing (d 002 ) 0.336 nm, crystallite size (Lc) 100 n
m or more)
Active material (2): Spherical natural graphite (average particle size (d50) 16.4 μm, specific surface area (SA) 6.9 m 2 / g, interplanar spacing (d 002 ) 0.336 nm, crystallite size (Lc) 100n
m or more)
Active material (3): Amorphous carbon-coated graphite (average particle diameter (d50) 16.7 μm, specific surface area (SA) 4.0 m 2 / g) Amorphous carbon-coated graphite is spheroidized natural graphite (Average particle diameter (d
50) 16.3 μm) and petroleum heavy oil were mixed, heat treated in an inert gas at 1100 ° C., and then the fired product was pulverized and classified. From the firing yield, it was confirmed that the obtained amorphous carbon-coated graphite was coated with 2% by mass of amorphous carbon based on spheroidized natural graphite.
Active material (4): Graphite-coated graphite (average particle size (d50) 12.8 μm, specific surface area (SA) 4.3 m 2 / g)

なお、黒鉛質被覆黒鉛は、球形化天然黒鉛(平均粒子径(d50)13μmと石油系重質油とを、100:20の質量比で混合後、捏合した。この捏合物に対し、等方的加圧処理を施し、次いで不活性ガス中で1000℃で熱処理することで脱VM焼成を行った。その後、この焼成体を3000℃で加熱して黒鉛化した。得られた成形体を粗砕、微粉砕処理することで、球形化天然黒鉛粒子の表面の一部に黒鉛質物が被覆された黒鉛質被覆黒鉛を得た。
・活物質(5):バルクメソフェーズカーボンを粉砕後、黒鉛化した人造黒鉛(平均粒子径(d50)18.6μm、比表面積(SA)1.3m/g)
The graphite-coated graphite was spheroidized natural graphite (average particle size (d50) 13 μm and petroleum heavy oil mixed at a mass ratio of 100: 20 and then mixed. Isotropic to this compound) And then subjected to de-VM firing by heat treatment in an inert gas at 1000 ° C. Thereafter, the fired body was heated to 3000 ° C. to graphitize. By crushing and pulverizing, graphite-coated graphite in which a part of the surface of the spherical natural graphite particles was coated with a graphite material was obtained.
Active material (5): Artificial graphite graphitized after pulverizing bulk mesophase carbon (average particle size (d50) 18.6 μm, specific surface area (SA) 1.3 m 2 / g)

(高分子の種類)
・高分子(1):ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩(花王製デモールN:重量平均分子量2800)
・高分子(2):アントラセン導入スチレン−ポリスチレンスルホン酸リチウム共重合体クロロメチルスチレンとスチレンスルホン酸リチウムをモル比で20:80の割合で重合し、クロロメチルスチレン−スチレンスルホン酸リチウム共重合体を得た。その後、9−ヒドロキシメチルアントラセンをクロロメチルスチレンユニットのクロロ部位に高分子反応により導入することで合成した。
・高分子(3):ビニルベンゾシクロブテン−スチレンスルホン酸リチウム共重合体
ビニルベンゾシクロブテンとスチレンスルホン酸リチウムをモル比で20:80の割合で重合することで合成した。
・高分子(4):ポリスチレンスルホン酸リチウム(アルドリッチ製:重量平均分子量70000)
・高分子(5):ポリアニソールスルホン酸ナトリウム(アルドリッチ製)
・高分子(6):ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩(第一工業製薬製ラベリンFC−45:重量平均分子量3200)
・高分子(7):高分子(6)を精製し、低分子化合物成分を除去して、純度を90%以上にしたナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物ナトリウム塩
(Type of polymer)
Polymer (1): Naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt (Kao-made Demol N: weight average molecular weight 2800)
Polymer (2): Anthracene-introduced styrene-polystyrene sulfonate copolymer Copolymerization of chloromethyl styrene and lithium styrene sulfonate at a molar ratio of 20:80 to produce a chloromethyl styrene-lithium styrene sulfonate copolymer Got. Thereafter, 9-hydroxymethylanthracene was synthesized by introducing a polymer reaction into the chloro part of the chloromethylstyrene unit.
Polymer (3): Vinyl benzocyclobutene-lithium styrene sulfonate copolymer Synthesized by polymerizing vinyl benzocyclobutene and lithium styrene sulfonate in a molar ratio of 20:80.
Polymer (4): lithium polystyrene sulfonate (manufactured by Aldrich: weight average molecular weight 70000)
-Polymer (5): Sodium polyanisole sulfonate (manufactured by Aldrich)
-Polymer (6): Naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt (Labelin FC-45 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku: weight average molecular weight 3200)
・ Polymer (7): Naphthalenesulfonic acid formalin condensate sodium salt obtained by purifying polymer (6) and removing low-molecular compound components to a purity of 90% or more

<実施例1>
(1)負極用活物質Aの調製
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(B)として高分子(1)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Aを得た。なお、スラリー中への高分子(B)の溶出量は33質量%であった。
次に、下記の手順に従ってセルを作製し、評価を行った。
<Example 1>
(1) Preparation of Active Material A for Negative Electrode 50 g of active material (1) as active material (A) and 0.25 g of polymer (1) as polymer (B) are placed in a flask, and 49.75 g of water is added. And stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material A. In addition, the elution amount of the polymer (B) in the slurry was 33% by mass.
Next, a cell was produced according to the following procedure and evaluated.

(1)スラリー調製
上記で調製した負極用活物質A20gとカルボキシメチルセルロース水溶液(1質量%)20.2gを混合し、混練機(あわとり練太郎,株式会社シンキー製)によって混練した後(混練:2000rpm,5min;脱泡:2200rpm,1min)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)-水分散液(40質量%)0.5gを加え、再び上記と同様の条件で
混練を行って負極用活物質スラリーを調製した。
(1) Slurry preparation After mixing 20 g of the negative electrode active material A prepared above and 20.2 g of a carboxymethyl cellulose aqueous solution (1% by mass), the mixture was kneaded by a kneader (Awatori Netaro, manufactured by Shinky Corporation) (kneading: 2000 rpm, 5 min; defoaming: 2200 rpm, 1 min), 0.5 g of styrene-butadiene rubber (SBR) -aqueous dispersion (40% by mass) are added, and kneading is again performed under the same conditions as above to obtain an active material slurry for negative electrode Was prepared.

(2)極板作製
銅箔(厚さ18μm)をテスター産業製Auto Film Applicatorにのせ、陰圧により吸着させた。負極用活物質スラリーを適量のせ、テスター産業製フィルムアプリケータ(ギャップ255μm)を10mm/secの速さで掃引させることにより、
負極用活物質スラリーを塗布した。
(2) Electrode plate preparation A copper foil (thickness: 18 μm) was placed on an auto film applicator manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd. and adsorbed by negative pressure. By placing an appropriate amount of the negative electrode active material slurry and sweeping the tester industry film applicator (gap 255 μm) at a speed of 10 mm / sec,
A negative electrode active material slurry was applied.

負極用活物質スラリーを塗布した銅箔をイナートオーブン(EPEC−75,株式会社
いすゞ製作所製)中で乾燥させた(90℃,50min,窒素気流10L/min)。
その後、極板をプレス機(3tメカ式精密ロールプレス)に通して活物質層を圧縮した。銅箔の負極用活物質スラリーが塗布された部分を、打抜きパンチ(φ=12.5mm,S
NG,株式会社野上技研製)によって打抜き、重量測定及び膜厚計(IDS−112,株式会社ミツトヨ製)による膜厚測定を行い、目付と極板密度を算出した。
The copper foil coated with the negative electrode active material slurry was dried in an inert oven (EPEC-75, manufactured by Isuzu Seisakusho Co., Ltd.) (90 ° C., 50 min, nitrogen flow 10 L / min).
After that, the active material layer was compressed by passing the electrode plate through a press machine (3-ton mechanical precision roll press). A portion of the copper foil coated with the negative electrode active material slurry is punched into a punch (φ = 12.5 mm, S
NG, manufactured by Nogami Giken Co., Ltd.), weight measurement, and film thickness measurement by a film thickness meter (IDS-112, manufactured by Mitutoyo Corporation) were performed to calculate the basis weight and electrode plate density.

(3)ラミネートセル作製
正極活物質としてニッケルマンガンコバルト酸リチウム(LiNi1/3Mn1/3Co1/3)を用い、これに導電剤と、バインダとしてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)とを混合してスラリー化した。得られたスラリーを厚さ15μmのアルミ箔に塗布して乾燥し、プレス機で圧延したものを、正極活物質層のサイズとして幅30mm、長さ40mm及び集電用の未塗工部を有する形状に切り出して正極とした。正極活物質層の密度は2.6g/cmであった。
(3) Laminate cell preparation Using nickel manganese cobalt lithium (LiNi 1/3 Mn 1/3 Co 1/3 O 2 ) as a positive electrode active material, a conductive agent, and polyvinylidene fluoride (PVdF) as a binder Were mixed to form a slurry. The obtained slurry was applied to an aluminum foil having a thickness of 15 μm, dried, and rolled with a press, and the positive electrode active material layer had a width of 30 mm, a length of 40 mm, and an uncoated portion for current collection. A positive electrode was cut out into a shape. The density of the positive electrode active material layer was 2.6 g / cm 3 .

負極は、上記記載の方法で作製した電極シートを、負極活物質層のサイズとして幅32mm、長さ42mm及び集電部タブ溶接部として未塗工部を有する形状に切り出して用いた。この時の負極活物質層の密度は1.6g/cmであった。
正極と負極をそれぞれの活物質面が対向するように配置し、電極の間に多孔製ポリエチレンシートのセパレータが挟まれるようにした。この際、正極活物質面が負極活物質面内から外れないよう対面させた。
For the negative electrode, the electrode sheet produced by the method described above was cut out into a shape having a width of 32 mm as a size of the negative electrode active material layer, a length of 42 mm, and an uncoated portion as a current collector tab welded portion. The density of the negative electrode active material layer at this time was 1.6 g / cm 3 .
The positive electrode and the negative electrode were arranged so that the active material surfaces face each other, and a porous polyethylene sheet separator was sandwiched between the electrodes. At this time, the positive electrode active material surface was faced so as not to deviate from the negative electrode active material surface.

この正極と負極それぞれの未塗工部に集電タブを溶接して電極体としたものを、ポリプロピレンフィルム、厚さ0.04mmのアルミニウム箔、及びナイロンフィルムをこの順に積層したラミネートシート(合計厚さ0.1mm)を用いて、内面側に前記ポリプロピレンフィルムがくるようにして挟み、電解液を注入するための一辺を除いて、電極のない領域をヒートシールした。   A laminate sheet (total thickness) obtained by laminating a polypropylene film, an aluminum foil having a thickness of 0.04 mm, and a nylon film in this order by welding current collecting tabs to uncoated portions of each of the positive electrode and the negative electrode. 0.1 mm) was used to sandwich the polypropylene film on the inner surface side, and the region without electrodes was heat sealed except for one side for injecting the electrolyte solution.

その後、活物質層に非水系電解液(エチレンカーボネート(EC)/ジメチルカーボネート(DMC)/エチルメチルカーボネート(EMC)=3/3/4(体積比)に1.0mol/Lの濃度でヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF)を溶解させたもの)を定格容量に対し1mAh当たり6μL注入して、電極に充分浸透させた後密閉して、ラミネートセルを作製した。 Thereafter, the non-aqueous electrolyte solution (ethylene carbonate (EC) / dimethyl carbonate (DMC) / ethyl methyl carbonate (EMC) = 3/3/4 (volume ratio)) was added to the active material layer at a concentration of 1.0 mol / L. 6 μL of lithium phosphate (LiPF 6 ) dissolved per 1 mAh with respect to the rated capacity was injected, sufficiently infiltrated into the electrode, and sealed to prepare a laminate cell.

(4)ラミネートセルのコンディショニングとガス量測定25℃環境下で、下記のような条件にて初期コンディショニングを行った。
1サイクル:0.2Cで1時間充電後、0.2Cで3Vまで放電
2サイクル:0.2Cで4.1Vまで充電後、0.2Cで3Vまで放電
3サイクル:0.5Cで4.2Vcccv充電(電流量0.05Cカット条件)後、0.
2Cで3Vまで放電
4サイクル:0.5Cで4.2Vcccv充電(電流量0.05Cカット条件)
(1時間率の放電容量による定格容量を1時間で放電する電流値を1Cとする。 “cc
cv充電”とは定電流で一定量充電した後に、定電圧で終止条件になるまで充電することを表す。)
ラミネートセルの充電前後で体積測定を行い、その変化量をガス発生量とした。なおラミネートセルの体積測定には、エタノールを浸漬液としてアルキメデス法を用いた。
(4) Conditioning of laminate cell and measurement of gas amount In a 25 ° C. environment, initial conditioning was performed under the following conditions.
1 cycle: Charged for 1 hour at 0.2C, then discharged to 3V at 0.2C. 2cycles: Charged to 4.1V at 0.2C, then discharged to 3V at 0.2C. 3 cycles: 4.2Vcccc at 0.5C. After charging (current amount 0.05C cut condition), 0.
Discharge to 3V at 2C 4 cycles: 4.2V cccv charge at 0.5C (current amount 0.05C cut condition)
(The value of the current that discharges the rated capacity at an hourly discharge capacity in one hour is 1 C. “cc
“cv charge” means that a certain amount of charge is charged at a constant current and then charged until a termination condition is reached at a constant voltage.)
Volume measurement was performed before and after charging the laminate cell, and the amount of change was defined as the amount of gas generated. For measuring the volume of the laminate cell, the Archimedes method was used with ethanol as the immersion liquid.

(5)抵抗測定
負極抵抗は以下のようにして測定した。
下記の充放電のプログラムにて充放電試験を行ったラミネートセルを用い、インピーダンス測定を行った。測定結果からCole−Coleプロットを作製し、プロットに現れる正極及び負極を併せた円弧の径を読み取って界面抵抗値とした。
(5) Resistance measurement The negative electrode resistance was measured as follows.
Impedance measurement was performed using a laminate cell subjected to a charge / discharge test using the following charge / discharge program. A Cole-Cole plot was prepared from the measurement results, and the diameter of the arc including the positive electrode and negative electrode appearing in the plot was read to obtain the interface resistance value.

<実施例2>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(B)として高分子(1)0.5gとをフラスコに入れ、水を49.5g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Bを得た。得られた負極用活物質Bは実施例1と同様に評価を行った。なお、スラリー中への高分子(B)の溶出量は64質量%であった。
<Example 2>
50 g of active material (1) as active material (A) and 0.5 g of polymer (1) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.5 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material B. The obtained negative electrode active material B was evaluated in the same manner as in Example 1. In addition, the elution amount of the polymer (B) in the slurry was 64% by mass.

<実施例3>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(B)として高分子(2)0.5gとをフラスコに入れ、水を49.5g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Cを得た。得られた負極用活物質Cは実施例1と同様に評価を行った。
<Example 3>
50 g of active material (1) as active material (A) and 0.5 g of polymer (2) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.5 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdery negative electrode active material C. The obtained negative electrode active material C was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例4>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(B)として高分子(3)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Dを得た。得られた負極用活物質Dは実施例1と同様に評価を行った。
<Example 4>
50 g of active material (1) as active material (A) and 0.25 g of polymer (3) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material D. The obtained negative electrode active material D was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例5>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(B)として高分子(1)1.0gとをフラスコに入れ、水を49.0g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Eを得た。得られた負極用活物質Eは実施例1と同様に評価を行った。なお、スラリー中への高分子(B)の溶出量は80質量%であった。
<Example 5>
50 g of active material (1) as active material (A) and 1.0 g of polymer (1) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.0 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material E. The obtained negative electrode active material E was evaluated in the same manner as in Example 1. In addition, the elution amount of the polymer (B) in the slurry was 80% by mass.

<実施例6>
活物質(A)に高分子(B)による被覆を行わず、負極用活物質スラリーを作製する時に、活物質(1)20gとカルボキシメチルセルロース水溶液(1質量%)20g、高分子(B)として高分子(1)0.1gを混合し、混練機(あわとり練太郎,株式会社シンキー製)によって2000rpm、5分の条件にて混練した後、2200rpm、1分の条件にて脱泡をし、SBR水分散液(40質量%)0.5gを加え、再び上記と同様の条件で混練を行うことにより、負極用活物質Fのスラリーを得、実施例1と同様に極板作成及び評価を行った。
<Example 6>
When the active material (A) is not coated with the polymer (B) and the negative electrode active material slurry is prepared, 20 g of the active material (1), 20 g of carboxymethylcellulose aqueous solution (1% by mass), and the polymer (B) 0.1 g of polymer (1) was mixed and kneaded with a kneader (Awatori Kentaro, manufactured by Shinky Co., Ltd.) at 2000 rpm for 5 minutes, and then degassed at 2200 rpm for 1 minute. Then, 0.5 g of SBR aqueous dispersion (40% by mass) was added, and kneading was again performed under the same conditions as above to obtain a slurry of the negative electrode active material F. Preparation and evaluation of the electrode plate as in Example 1 Went.

<実施例7>
活物質(A)として活物質(2)50gと、高分子(B)として高分子(6)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Gを得た。得られた負極用活物質Gは実施例1と同様に評価を行った。
<Example 7>
50 g of active material (2) as active material (A) and 0.25 g of polymer (6) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material G. The obtained negative electrode active material G was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例8>
活物質(A)として活物質(3)50gと、高分子(B)として高分子(6)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Hを得た。得られた負極用活物質Hは実施例1と同様に評価を行った。
<Example 8>
50 g of active material (3) as active material (A) and 0.25 g of polymer (6) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material H. The obtained negative electrode active material H was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例9>
活物質(A)として活物質(4)50gと、高分子(B)として高分子(6)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Iを得た。得られた負極用活物質Iは実施例1と同様に評価を行った。
<Example 9>
50 g of active material (4) as active material (A) and 0.25 g of polymer (6) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdery negative electrode active material I. The obtained negative electrode active material I was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例10>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(B)として高分子(7)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Jを得た。得られた負極用活物質Jは実施例1と同様に評価を行った。
<Example 10>
50 g of active material (1) as active material (A) and 0.25 g of polymer (7) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdery negative electrode active material J. The obtained negative electrode active material J was evaluated in the same manner as in Example 1.

<実施例11>
活物質(A)として活物質(5)50gと、高分子(B)として高分子(1)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Kを得た。なお、スラリー中への高分子(B)の溶出量は85質量%であった。
<Example 11>
50 g of active material (5) as active material (A) and 0.25 g of polymer (1) as polymer (B) were placed in a flask, and 49.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material K. In addition, the elution amount of the polymer (B) into the slurry was 85% by mass.

<比較例1>
高分子(B)を含有していない活物質(1)を負極用活物質Lとして用いて、実施例1と同様に評価を行った。
<Comparative Example 1>
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the active material (1) containing no polymer (B) was used as the negative electrode active material L.

<比較例2>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(4)の20%水溶液1.25gとをフラスコに入れ、水を48.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Mを得た。得られた負極用活物質Mは実施例1と同様に評価を行った。なお、スラリー中への高分子の溶出量は62質量%であった。
<Comparative example 2>
As an active material (A), 50 g of active material (1) and 1.25 g of a 20% aqueous solution of polymer (4) were placed in a flask, and 48.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating, and a powdered negative electrode active material M was obtained. The obtained negative electrode active material M was evaluated in the same manner as in Example 1. The amount of polymer eluted into the slurry was 62% by mass.

<比較例3>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(4)の20%水溶液2.50gとをフラスコに入れ、水を47.50g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Nを得た。得られた負極用活物質Nは実施例1と同様に評価を行った。
<Comparative Example 3>
As an active material (A), 50 g of active material (1) and 2.50 g of a 20% aqueous solution of polymer (4) were placed in a flask, and 47.50 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdered negative electrode active material N. The obtained negative electrode active material N was evaluated in the same manner as in Example 1.

<比較例4>
活物質(A)として活物質(1)50gと、高分子(5)0.25gとをフラスコに入れ、水を49.75g添加して攪拌した。加温により水を留去し、粉末状の負極用活物質Oを得た。得られた負極用活物質Oは実施例1と同様に評価を行った。
<Comparative Example 4>
As an active material (A), 50 g of active material (1) and 0.25 g of polymer (5) were placed in a flask, and 49.75 g of water was added and stirred. Water was distilled off by heating to obtain a powdery negative electrode active material O. The obtained negative electrode active material O was evaluated in the same manner as in Example 1.

<比較例5>
高分子(B)を含有していない活物質(2)を負極用活物質Pとして用いて、実施例1と同様に評価を行った。
<Comparative Example 5>
Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the active material (2) containing no polymer (B) was used as the negative electrode active material P.

<比較例6>
高分子(B)を含有していない活物質(3)を負極用活物質Qとして用いて、実施例1と同様に評価を行った。
<Comparative Example 6>
Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the active material (3) not containing the polymer (B) was used as the negative electrode active material Q.

<比較例7>
高分子(B)を含有していない活物質(4)を負極用活物質Rとして用いて、実施例1と同様に評価を行った。
<Comparative Example 7>
Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1 except that the active material (4) containing no polymer (B) was used as the negative electrode active material R.

以上の評価結果を下記表1に示す。   The above evaluation results are shown in Table 1 below.

Figure 2015043316
Figure 2015043316

活物質(A)と高分子(B)を含有した非水系二次電池負極用活物質(実施例1〜10)は、比較例1、5〜7の非水系二次電池負極用活物質と比較して、ガス発生量が大幅に低減されていることが分かった。また、多環式構造を有する高分子を含んだ活物質は、多環式構造を有さない高分子を含んだ活物質(比較例2、3、4)よりも、添加量が等しい場合、抵抗が上昇しにくいことが明らかとなった。これは、多環式構造が黒鉛表面のベーサル面により選択的に、より強固に吸着および、または、結合するために、Liの出入りを阻害しないためにガス発生量を減少しながら、負極抵抗の上昇を抑制しているためと考
えられる。
The non-aqueous secondary battery negative electrode active materials (Examples 1 to 10) containing the active material (A) and the polymer (B) are the same as the non-aqueous secondary battery negative electrode active materials of Comparative Examples 1 and 5-7. In comparison, it was found that the amount of gas generated was greatly reduced. In addition, the active material containing a polymer having a polycyclic structure is equal to the active material containing a polymer not having a polycyclic structure (Comparative Examples 2, 3, 4), It became clear that resistance did not rise easily. This is because the polycyclic structure is selectively and more strongly adsorbed and / or bonded to the basal surface of the graphite surface. This is thought to be due to restraining the rise.

本発明に係る非水系二次電池負極用活物質は、非水系二次電池において、非水系二次電池負極用活物質として使用した場合、ガスの発生を抑制しつつ、抵抗の上昇も抑制可能なバランスの良い非水系二次電池用負極材が得られることを見出した。
そのため、本発明に係る非水系二次電池負極用活物質は、入出力特性を重視する車載用途やパワーツール用途などの非水系二次電池に有用であると同時に、容量を重視する携帯電話やパソコンといった携帯機器用途などの非水系二次電池にも有用である。
When the non-aqueous secondary battery negative electrode active material according to the present invention is used as a non-aqueous secondary battery negative electrode active material in a non-aqueous secondary battery, the increase in resistance can be suppressed while suppressing the generation of gas. It has been found that a negative electrode material for a non-aqueous secondary battery with a good balance can be obtained.
Therefore, the non-aqueous secondary battery negative electrode active material according to the present invention is useful for non-aqueous secondary batteries such as in-vehicle applications and power tool applications that emphasize input / output characteristics, and at the same time, It is also useful for non-aqueous secondary batteries for portable devices such as personal computers.

Claims (11)

リチウムイオンの挿入・脱離が可能な活物質(A)と多環式構造を有する高分子(B)とを含有することを特徴とする非水系二次電池負極用活物質。   A non-aqueous secondary battery negative electrode active material comprising an active material (A) capable of inserting / extracting lithium ions and a polymer (B) having a polycyclic structure. 前記高分子(B)がイオン性基を有することを特徴とする請求項1に記載の非水系二次電池負極用活物質。   The non-aqueous secondary battery negative electrode active material according to claim 1, wherein the polymer (B) has an ionic group. 前記多環式構造がπ共役構造を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の非水系二次電池負極用活物質。   The non-aqueous secondary battery negative electrode active material according to claim 1, wherein the polycyclic structure has a π-conjugated structure. 前記多環式構造が多環の炭化水素基、多環の複素環基、多環の芳香環基、多環の芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の非水系二次電池負極用活物質。   The polycyclic structure is at least one selected from the group consisting of a polycyclic hydrocarbon group, a polycyclic heterocyclic group, a polycyclic aromatic ring group, and a polycyclic aromatic heterocyclic group. The active material for a nonaqueous secondary battery negative electrode according to any one of claims 1 to 3. 前記高分子(B)の含有量が、前記活物質(A)に対して0.01質量%以上、10質量%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の非水系二次電池負極用活物質。   Content of the said polymer (B) is 0.01 mass% or more and 10 mass% or less with respect to the said active material (A), It is any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. Active material for negative electrode of non-aqueous secondary battery. 前記活物質(A)が人造黒鉛、天然黒鉛、非晶質炭素、シリコン、シリコン酸化物、及びそれらを炭素質物で被覆した材からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の非水系二次電池負極用活物質。   The active material (A) is at least one selected from the group consisting of artificial graphite, natural graphite, amorphous carbon, silicon, silicon oxide, and a material obtained by coating them with a carbonaceous material. Item 6. The non-aqueous secondary battery negative electrode active material according to any one of Items 1 to 5. 前記活物質(A)が天然黒鉛、バルクメソフェーズを黒鉛化した人造黒鉛、及びそれらを炭素質物で被覆した材からなる群より選ばれる少なくとも1種であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の非水系二次電池負極用活物質。   The active material (A) is at least one selected from the group consisting of natural graphite, artificial graphite obtained by graphitizing bulk mesophase, and a material obtained by coating them with a carbonaceous material. The active material for nonaqueous secondary battery negative electrodes as described in any one of Claims. 前記活物質(A)が炭素材料であり、結晶子サイズ(Lc)が100nm以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の非水系二次電池負極用活物質。   The active material for a nonaqueous secondary battery negative electrode according to any one of claims 1 to 7, wherein the active material (A) is a carbon material, and a crystallite size (Lc) is 100 nm or more. . 下記測定方法より算出される高分子(B)のスラリー中への溶出量が90質量%以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の非水系二次電池負極用活物質。
(高分子(B)のスラリー中への溶出量の測定方法)
高分子(B)を活物質(A)に被覆及び/又は添着させた非水系二次電池負極用活物質
50gを水50g中に分散させて、30分撹拌し、ろ過、25gの水で洗浄を行い、濾液中に含まれる高分子量を測定し、下記式より算出する。
高分子(B)のスラリー中への溶出量(質量%)=濾液中の高分子(B)の質量/負極用活物質中の高分子(B)の質量×100
The non-aqueous secondary battery negative electrode according to any one of claims 1 to 8, wherein an elution amount of the polymer (B) into the slurry calculated by the following measurement method is 90% by mass or less. Active material.
(Measurement method of elution amount of polymer (B) into slurry)
50 g of the non-aqueous secondary battery negative electrode active material in which the polymer (B) is coated and / or attached to the active material (A) is dispersed in 50 g of water, stirred for 30 minutes, filtered, and washed with 25 g of water. The high molecular weight contained in the filtrate is measured and calculated from the following formula.
Elution amount (mass%) of polymer (B) into slurry = mass of polymer (B) in filtrate / mass of polymer (B) in negative electrode active material × 100
請求項1〜9のいずれか一項に記載の非水系二次電池負極用活物質を用いて形成されることを特徴とする非水系二次電池用負極。   It forms using the active material for non-aqueous secondary battery negative electrodes as described in any one of Claims 1-9, The negative electrode for non-aqueous secondary batteries characterized by the above-mentioned. リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに、電解質を備える非水系二次電池であって、前記負極が請求項10に記載の非水系二次電池用負極であることを特徴とする非水系二次電池。   A nonaqueous secondary battery comprising a positive electrode and a negative electrode capable of inserting and extracting lithium ions, and an electrolyte, wherein the negative electrode is a negative electrode for a nonaqueous secondary battery according to claim 10. Water-based secondary battery.
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