JP2015525184A - 表面修飾カーボンハイブリッド粒子、その作製方法および応用 - Google Patents
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Abstract
Description
カーボンは、金属または金属酸化物触媒に対する支持体の働きをして、これに加え、電極に対するディメンジョン安定性を与える構造を生成すると考えられる。空気電極において使用されるために、カーボン支持体は空気または酸素に対する高い腐食抵抗を示すことが要求され、そうでなければセルの耐久性を制限すると考えられる(例えば、S. Sarangapani, P. Lessner, L. Swette, J. Giner, Proceedings - Electrochemical Society (1992), 92-1 1 (Proc. Workshop Struct. Eff. Electrocatal. Oxygen Electrochem., 1992), 510-22, S. Muller, F. Holzer, H. Arai, O. Haas, Journal of New Materials for Electrochemical Systems (1999), 2(4), 227-232 and F. Maillard, P. Simonov, E. Savinova, Carbon Materials for Catalysis (2009), 429-480を参照)。
と、のと()。
本発明の表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子は、凝集化の形において、とりわけ、少なくとも50m2/g、または少なくとも80m2/g、または少なくとも100m2/gであって;800m2/gを超えない、または700m2/gを超えない、または600m2/gを超えない、または500m2/gを超えない高BET表面積によって特徴づけられるアモルファスカーボンでコートされたグラファイトコアを含む。該粒子は、更に、少なくとも40m2/g、または少なくとも60m2/g、または少なくとも70m2/g、または少なくとも80m2/gであって;400m2/gを超えない、または300m2/gを超えない、または200m2/gを超えないDFTメソ孔面積によって、更に特徴づけられる。
いくらかの態様に従う、表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子のタップ(tapped)密度は、典型的には、0.35から0.7g/cm3まで、または0.4から0.7g/cm3までである。あるいは、表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子は、それらのいわゆるスコット(Scott)密度によって特徴づけることもできる。よって、多くの態様において、表面修飾されたカーボン粒子のスコット密度は、典型的には、0.2から0.6g/cm3まで、または0.25から0.6g/cm3まで変動する。
10μm未満、または8μm未満、または5μm未満、または4μm未満、または2μm未満、または1.8μm未満の非凝集化粒子のD90値;および/又は、
4μm未満、または2μm未満、または1μm未満、または0.75μm未満、または0.4μm未満、または0.3μm未満の非凝集化粒子のD50値;および/又は、
0.6μm未満、または0.4μm未満、または0.2μm未満、または0.15μm未満の非凝集化粒子のD10値。
b)制御された酸化によって、得られたカーボンハイブリッド粒子を官能基化するステップを含む、本明細書において定義された、表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子を形成する方法を提供する。
20〜60μm、または30〜50μm、または40〜50のD90値;および/又は、
7〜15μm、または7〜12μmのD50値;および/又は、
0.3〜4μm、または0.4〜3μm、または0.5〜2μmD50値。
ここに記述された表面修飾されたカーボン粒子で満たされた、良好な機械的特性とともに、優れた電気的および熱的な伝導性を示すポリマー化合物は、本発明の他の側面である。該ポリマーの例は、(これらに限定されないが)ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィドおよびエラストマー(例えば合成または天然ゴム)であることができる。凝集物を、それらが次いでポリマーで安定されるべき一次的(または、少なくともより微細な)粒子に分散させるために、典型的な押し出しプロセスが、充分な剪断応力を印加することが見いだされたように;表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子が、大部分の場合に、直接に、すなわち、充填されたポリマー化合物を調製するために、使用することができることが見いだされた。
ここに記述した表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子が、優れた電気化学的性質を示すため、導電性添加剤としての表面修飾されたカーボン粒子を含む電池電極は、本発明の更なる面を提示する。一次粒子のサブミクロンの粒径のために、特にサブミクロンのサイズ電極材料を含む電極において、本発明のカーボン粒子は、好ましい特性を示す。
カーボン支持体としての、ここに定義された表面修飾されたカーボン粒子の使用は、本発明の他の側面を提示する。カーボン支持体、またはスケルトン(例えば、燃料電池および金属−空気電極において使用される空気電極(air electrode)における)として使用されるとき、金属または金属酸化物触媒は、アモルファスカーボン表面上で微細に分散することができる。表面の「酸化物」および孔がカーボン表面において微細に分散する触媒を安定させるためのアンカーポイントとして機能すると考えられ、それは調製と作動との間において、任意の分離(segregation)効果をも抑制すると考えられる。金属触媒の高く且つ均一な分散は、典型的なグラファイト粉体においては達成することができないが、それは、少なくとも部分的には、ここに記述されたカーボンハイブリッド粒子によって示される上記した表面の形態(morphology)の欠如のためであると考えられる。
コロイド・カーボン分散を形成するために界面活性剤の存在下における、液体中のここに記述した表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子の分散は、本発明の他の側面を提示する。剪断力の形で主にエネルギーを印加することにより、官能基化工程から得られた凝集体粒子を開裂させ、液体極性媒体中で界面活性剤(例えば、湿潤剤)を用いて一次粒子を安定させることを含むプロセスにより、これらの分散を得ることができる。
特に明記しない限り、ここに記載されたパーセンテージ(%)値は、重量基準である。
該方法は、77K、p/p0=0.04〜0.26の範囲で、液体窒素の吸収等温線(isotherm)の登録をベースとする。窒素ガス吸着は、Quantachrome Autosorb−1上で実行される。ことはブラウナー、エメットおよびテラーによって提案された手順(Adsorption of Gases in Multimolecular Layers, J. Am. Chem. Soc, 1938, 60, 309- 319)に従って、単分子層キャパシティを決定することができる。窒素分子、単分子層キャパシティおよび試料の重さの断面積(cross-section area)に基づき、比表面積はそれから計算することができる。77K、p/p0=0.04〜0.26の圧力範囲において測定された等温線は、孔サイズ分布、ミクロ−およびメソ孔ボリュームを評価するためにDFT計算測定され、処理される。
参照:Ravikovitch, P., Vishnyakov, A., Russo, R., Neimark, A., Langmuir 16 (2000) 231 1 -2320; Jagiello, J., Thommes, M., Carbon 42 (2004) 1227-1232.
コヒーレント光線の範囲内における粒子の存在は、回折を生ずる。回折パターンのディメンジョンは、粒径と相関している。低出力レーザーからの平行ビームは、水中で懸濁された試料を含むセルを照射する。該セルを出た光線は、光学的システムによって焦束される。該システムの焦点面における光エネルギーの分布は、それから分析される。光学式検出器により提供された電気信号は、計算機によって粒径分布に変換される。該方法は、ボリューム測定粒径分布(PSD)を形成するディスクリートな数のサイズクラスに対する、粒子の総数の割合を与える。該粒径分布は、典型的には値D50およびD90、D10によって定義される。ここに、粒子数(population)の10パーセント(体積による)が、D10値未満のサイズを有し、粒子数の50パーセント(体積による)がD50値未満のサイズを有し、粒子数の90パーセント(体積による)が、D90値未満のサイズを有する。
参照:ISO 13320(2009)/ISO 14887
カーボン集合体(aggragates)は、カーボンの水分散体(20%のカーボン、5%の湿潤剤)の摩擦ミル内で、ミリングを介して開裂された。カーボン集合体が一次粒子に完全に変換されるまでの、異なるミリング時間の後、一次粒径が測定される。粒径分布の決定に関連する上記のPSD法は、一次粒径(湿式分散)を決定するためにも用いられる。
酸素含有量
1.5gのカーボンの試料は、数滴のアセトンおよび超音波処理を用いて、蒸留水中に分散される。較正されたpHメータの電極は、スラリーに配置される。2分の安定化時間後、該スラリーは攪拌され、pH値は、0.05単位に最も近くに記録される。(ASTM D1512−95(方法B))
乾燥グラファイト粉体の100gが、目盛付きシリンダーへと注意深く注がれる。
その後、シリンダーは、中心を外れた(off-center)シャフト・ベースのタッピング機に固定され、1500ストロークが動作する。ボリュームが読まれ、タップ密度が計算される。
参照:−DIN−ISO 787−11
乾燥カーボン粉体が、スコット(Scott)体積計に通され、次いで16.39cm3(1インチ3)容器に集められ、0.1mgの精度で秤量される。スコット密度は、重さとボリュームの比率から計算される。
参照:−ASTM B 329〜98(2003)
油吸収テストは、液体の吸収に関して、グラファイトとグラファイトタイプの材料の典型的な性質を決定する手段である。遅い(slow)濾紙が、13.5mmの内径を有する遠心分離機金属チューブの底に配置され、且つ該底上にシーブ(sieve、18メッシュ)配置される。フィルタを湿潤させるために、0.5gのパラフィン油がチューブに満たされ、521g(1g=9.81m/s2(シグマ6−10遠心分離機での1500rpmに対応する))において、30分間遠心分離される。湿潤手順の後、チューブは秤量され、そして、0.5gのグラファイト粉体が加えられる。該グラファイトは、1.5gのパラフィン油でカバーされ、521gで90分間遠心分離される。遠心分離した後に、チューブは秤量される。100gのグラファイトあたりの油吸収は、重さの増加に基づいて計算される。
油吸収量
参照:−ASTM D2414−01
低壁(low-walled)セラミックるつぼが、マッフル炉内で800℃に熱せられ、デシケータ内で乾燥される。10gの乾燥粉体(精度0.1mg)の試料を、低壁セラミックるつぼ内で秤量される。該粉体は、恒量(constant weight)まで、815℃(1472°F)の温度で少なくとも8h燃焼される。残渣が、灰分に対応し、それは、試料の当初重量のパーセンテージとして表される(DIN 51903とDIN 51701)
この分析は、SDAR OES同時発光分光計により実行される。振動ミルにより最大粒径80μmに粉砕されたるカーボン粉体がタブレットに成形される(compacted)。該試料は、分光計のアルゴン雰囲気下の励起スタンド上に配置される。その後、完全自動分析を開始できる。
参照:(i) K. Slickers Automatic Emission Spectroscopy Brijhl Druck und Presshaus Giessen (D) (1992),
(ii) M. Wissler und P. Gebhardt Protokoll der 29. Sitzung des Unterausschusses Feststoffe im Arbeitskreis Kohlenstoff der Deutschen Keramischen Gesellschaft (12./13. Dez 1984)
微結晶サイズLaは、下記式を用いてラマン測定から計算される。
La[オングストロ−ム(Å)]=Cx(IG/ID)
式中、定数Cが、514.5nmおよび632.8nmの波長のレーザーに対して、それぞれ値44[Å]、および58[Å]である。IGおよびIDは、それぞれ、1580cm−1および1320cm−1におけるG−およびD−バンドのラマン吸収ピークの強度である。
微結晶サイズLcは、(002)および(004)回折プロファイルの分析により分析される。本発明については、Iwashita (N. Iwashita, C. Rae Park, H. Fujimoto, M. Shiraishi and M. Inagaki, Carbon 42, 701 -714 (2004))によって提案された方法が、使用される。イワシタによって提案されたアルゴリズムは、特にカーボン材料について発展した。試料および参照の最大半量(half maximum)における線プロファイルの幅が、測定される。補正関数によって、純粋な回折プロファイルの幅を、測定することができる。微結晶サイズは、次いでシェラーの方程式(P. Scherrer, Gottinger-Nachrichten 2 (1918) p. 98)を適用することによって、その後計算される。
層間スペースc/2は、X線回折法で測定される。(002)回折プロファイルのピークの最大値の角度位置が測定され、そして、ブラッグ方程式を適用することによって、層間スペースは計算される。カーボン試料は、シリコン標準品と混合される。ポリエチレングリコールおよびエタノールの混合物が、非常に粘性のスラリーを得るために加えられる。その後、約150μmの薄い層が、ガラスのプレートに塗布され、乾燥される。CuKaのX線光線が、使用される。
参照:Klug and Alexander, X-Ray diffraction Procedures John Wiley and Sons Inc., New York London (1967)
グラフィティック(graphitic)配向に整列された最も近接した隣接(neighboring)層を見いだす相対的頻度(パーセンテージで)の意味を有する、グラファイト化の程度(P)は、下記式として計算される:
参照: H. Takahashi Carbon 2 (1965) 432
粉体試料がダイ(die)中でプレスされ、そして同時に、該ダイのアンビルおよびピストンを介して、電流が試料を通過する。ダイのボディは、絶縁性である。試料を圧縮しつつ、圧力、力、試料の厚さおよび電圧は測定される。いくつかの比抵抗は、下記式に従って計算される:
1Mの水性Pb(NO3)2中のカーボンの10重量パーセントの分散液が、24h攪拌される。それは次いで濾過され、残留するカーボンは脱イオン水で洗浄され、そして、乾燥される。BET表面積およびPb含有量は、上述の方法によって乾燥カーボンについて測定される。
1MのPb(NO3)2水溶液中に浸漬された(dipped)結合された(bound)カーボンベースの電極の電気化学的ポテンシャルは、Hg/Hg(SO4)/3.8M−H2SO4基準電極(ポテンシャル対NHE 634mV)に対して、測定される。得られた値は、浸入の最初の1分(minute)にわたる平均である。
作用電極として結合されたカーボンベース電極、Hg/Hg(SO4)/3.8M−H2SO4基準電極、および対電極を使用する電気化学的セルが、電解質として1Mの水性Pb(NO3)2を用いて組み立てられる。開回路ポテンシャルで60sの平衡時間後に、基準電極に対して−1.5Vで1sの定電位(potentiostatic)パルスが印加される。定電位パルスの後、作用電極は開回路ポテンシャルで60s休み、次いで注意深く脱イオン水で洗浄され、乾燥される。該乾燥電極は、ありうる鉛堆積を視覚化するために、走査型電子顕微鏡で観察される。
カーボンおよびその他の材料の混合物の比抵抗は、上記の方法によって測定される。異なる混合物に対して、4.5kNcm−2の圧力における比抵抗は、カーボン濃度の関数としてプロットされる。
Hg/Hg(SO4)/3.8M−H2SO4基準電極、および対電極との3つの電極配置において、1M−H2SO4電解質中の、結合カーボン電極のサイクリックボルタンメトリーが測定される。該サイクリックボルタンメトリーは、走査におけるファラデー反応を避けるために、スキャン速度1mV/sで、基準電極に対するポテンシャル範囲0.1〜(−0.5V)で測定される。二重層の比(specific)キャパシタンスは、下記式に従って、0〜(−0.4V)のポテンシャル範囲において平均的絶対電流値から導かれる。
Hg/Hg(SO4)/3.8M−H2SO4基準電極、および対電極との3つの電極配置において、1M−H2SO4電解質中の、結合カーボン電極のサイクリックボルタンメトリーが測定される。該サイクリックボルタンメトリーは、基準電極に対するポテンシャル範囲0.1〜(−1.2V)で測定される。考慮されたシステムに対して、約−0.8Vの電位でH2が放出される。H2放出に関係する電荷は、下記式に従って計算される:
スプリングバックは、圧縮されたグラファイト粉体の反発力に関する情報源である。粉体定義済みの量は、ダイ内へ注がれる。パンチを挿入し、ダイをシールした後に、空気がダイから排気される。約1.5トン/cm2の圧縮力が印加され、そして、粉体の高さが記録される。圧力が解除された後、この高さが再び記録される。スプリングバックは、圧力下における高さに対する、パーセントにおける差違である。
20〜30mmより微細で、好ましくは1mmより微細な粒度分布を有する原料合成グラファイトを、振動ボールミル(VIBRATOM SM 125タイプ、Siebtechnik−ドイツ)内に、約50mmの直径を有する鋼ボールとともに、1400kgの総重さになり、約70〜80%ボリュームで満たされるようにロードした。ロードされたグラファイトの量が、グラファイトのミリング媒体への比率で約16〜20に対応するようにした。振動チューブミルは気密にシールされ、該振動ボールミルの気密にミリングチャンバ内で該(乾式)ミリングプロセスを実行した。ミリングプロセスの終了後、粉砕カーボンは、シールされた(気密の)ミリングチャンバ内で約0.5h休ませ、次いで官能基化プロセスのために、集約的バッチミキサー(Eirich、ドイツ、75Lバッチサイズ)に移送した。該カーボン材料を、如何なる加熱も無く(すなわち、混合が発熱反応により暖まるが、室温から開始する)最低1h空気と接触させつつ穏やかに攪拌して、以下のパラメータによって特徴づけられた表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子(ここでは、「カーボンハイブリッド」とも称す)を与えた。
20〜30mmより微細で、好ましくは1mmより微細な粒度分布を有する原料合成グラファイトを、振動ボールミル(VIBRATOM SM 125タイプ、Siebtechnik−ドイツ)内に、約50mmの直径を有する鋼ボールとともに、1400kgの総重さになり、約70〜80%ボリュームで満たされるようにロードした。ロードされたグラファイトの量が、グラファイトのミリング媒体への比率で約15に対応するようにした。振動チューブミルは気密にシールされ、該振動ボールミルの気密にミリングチャンバ内で該(乾式)ミリングプロセスを実行した。該グラファイトを約0.5hミリングした後、粉砕カーボンを、シールされた(気密の)ミリングチャンバ内で約0.5h休ませ、次いで官能基化プロセスのために、集約的バッチミキサー(Eirich、ドイツ、75Lバッチサイズ)に移送した。酸素10%を窒素中に含み、90%の相対湿度の混合ガスで満たした(flooded)該バッチミキサー内で3h、該カーボン材料を穏やかに攪拌することにより、得られたカーボン材料の官能基化を行った。得られたハイブリッドカーボンは、720m2/gのBET SSA、および約45%のメソ孔面積−対−総DFT面積比を示した。
−50メッシュの粒度分布の原料天然グラファイトを、振動チューブミル(VIBRATOM SM 125タイプ、Siebtechnik−ドイツ)内に、約50mmの直径を有する鋼ボールとともに、1400kgの総重さになり、約70〜80%ボリュームで満たされるようにロードした。ロードされたグラファイトの量が、グラファイトのミリング媒体への比率で約20に対応するようにした。振動ボールミルは気密にシールされ、該振動ボールミルの気密にミリングチャンバ内で該(乾式)ミリングプロセスを実行した。該グラファイトを約20hミリングした後、粉砕カーボンを、シールされたミリングチャンバ内で約0.5h休ませ、次いで官能基化プロセスのために、集約的バッチミキサー(Eirich、ドイツ、75Lバッチサイズ)に移送した。空気で満たした(flooded)該バッチミキサー内で1h、該カーボン材料を穏やかに攪拌することにより、得られたカーボン材料の官能基化を行った。得られたハイブリッドカーボンは、330m2/gのBET SSA、および約26%のメソ孔面積−対−総DFT面積比を示した。
実施例1において記載したもの同じ原料合成グラファイト材料を、チャンバ体積が約43リットル、チャンバ径が400mmのドラム(ないしタンブリング)ボールミルにロードし、チャンバが、約30mmの直径を有する鋼ボールで約20〜30%体積で満たされるように、総重量50kgとなるようにした。ロードされたグラファイト量(「バッチ」)は、約20〜30のグラファイト−対−ミリング媒体比に対応する。該回転ミル(回転(rot.)速度=50〜80rpm)の気密シールされたミリングチャンバ内で、ミリングプロセスを実行した。該ミリングプロセスは、それぞれ、空気で1h満たした(flooded)集約的バッチミキサー内において実行された官能基化プロセスの後に、それぞれ、約100、300、400および最高500m2/gの目標とするBET SSAを有するハイブリッドカーボンを与えるように、該目標に従って、5、16、32および48hの全体時間で実行した。ミリング時間、グラファイトバッチ、ミリング媒体のタイプ、サイズおよび形状と共に、ミリング充填、および重量比は、生成物の最終的な性質(すなわちBET表面積、PSD、スコット密度)の調節を可能とするためのプロセスパラメータである。
表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子を、実施例1および3で記述された手順によって製造したが、ミリング・プロセスのスタートの前に、ミリング容器を不活性ガス(典型的には、窒素またはアルゴン)気流でパージした。ガス流およびパージ時間は、ミリングチャンバ内でトラップされる空気量を最低限に低減する目的で選択された。プロセス効率は、ミリング時間の低減に関して、10%以上改良することができた。パージ効率を改良する他の手段(例えば、ミリングチャンバを迅速に動作させること、等)も、同様に使用することができる。
カーボンハイブリッド粒子を、実施例1および3で記述された手順によって製造したが、本例においては、生成物の(金属)汚染を減少させるために、内部のライニングをミリングチャンバに装備した。セラミックス、ゴム、ポリマーまたは他のタイプの材料も、上記ライニングについて使用することができる。セラミックス、ZrO2またはAl2O3で作製されたミリング媒体も、同じ目的で利用した。上記のミルを用いて得られた表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子は、(鉄またはステンレス鋼ミリング媒体と比較して、いくつかの例において僅かにより長いミリング時間が必要であったが)、
同程度のBET表面積、PSDおよびメソ孔含有量を有する生成物を産生した。非金属グラインド媒体によるグラインディングは、鉄、ニッケル、モリブデンおよびバナジウム等の金属汚染の如何なる増加にも至らなかった。実際に、得られた粒子の鉄含有量は、充分に50ppm未満であるか、または更により少なくさえあった(出発材料の純度に応じて)。
試料Dの60kg(実施例1から得られたように)を、C16〜C18−アルキルポリグリコエーテル(−OC2H5)n(ここに、n=25である)の37kg、および3kgの25%−アンモニア水を含む384kgの水と、ディゾルバー(dissolver)を用いて混合した(力:44kW、攪拌時間1h)。1300mPas(10 1/sにおいて)、0.7μmのD50、および2.5μmのD90に到達するまで、該水性プレ混合物を、次いで摩擦ミル内で更に処理した(パワー:55kW)。
Claims (18)
- 少なくとも50m2/g、または少なくとも80m2/g、または少なくとも100m2/g、および800m2/g以下のBET表面積;および少なくとも40m2/g、または少なくとも60m2/g、または少なくとも70m2/g、または少なくとも80m2/g、および400m2/g以下のDFTメソ孔面積を有する凝集体の形の、アモルファスカーボンでコートされたグラファイトコアを含む、表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。
- DFTメソ孔面積と全DFT孔領域の比が20〜90%、45〜75%、または50〜70%であり;および/又は、
DFTメソ孔ボリュームが少なくとも0.10cm3/g、または少なくとも0.17cm3/g、または少なくとも0.29cm3/gであり;および/又は、
DFTメソ孔ボリュームと総DFT孔ボリュームの比が50〜95%、または70〜95%である請求項1の表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。 - 凝集体が、20〜60μm、または30〜50μm、または40〜50μmのD90値(湿式分散法の測定に従う);および/又は7〜15μm、または7〜12μmのD50値;および/又は、0.3〜4μm、または0.4〜3μm、または0.5〜2μmのD10値;および/又は50〜300μm、または100〜300μm、または100〜300μm、または150〜200μmのD90値(乾式分散法の測定に従う)を有する請求項1または2のいずれか1項の表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。
- 酸素含有量が少なくとも0.45%w/w、または少なくとも0.85%w/w、または少なくとも1%w/w、または少なくとも2%w/w、または少なくとも、または少なくとも3%w/wであり;および/又は、
粒子のpHが、7.0未満、または6.5未満、または6.0未満、または5.0未満である請求項1〜3のいずれか1項の表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。 - タップ密度が0.35〜0.7g/cm3、または、0.4〜0.7g/cm3であり;および/又はスコット密度が0.2〜0.6g/cm3、または0.25〜0.6g/cm3である請求項1〜4のいずれか1項の表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。
- 油吸収が、150%w/w以下、または140%w/w以下、または120%または100%%w/w以下、または80%w/w以下であり;および/又は
グラファイト化の程度が80〜95%、または85〜95%、または90〜95%である請求項1〜5のいずれか1項の表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。 - 非凝集粒子のD90値(湿式分散法により測定される)が、10μm未満、または8μm未満、または5μm未満、または4μm未満、または3μm未満、または2μm未満、または1.8μm未満であり;および/又は非凝集粒子のD50値が、4μm未満、または2μm未満、または1μm未満、または0.75μm未満、または0.4μm未満、または0.3μmであり;および/又は非凝集粒子のD10値が、0.6μm未満、または0.4μm未満、または0.2μm未満、または0.15μm未満である請求項1〜14のいずれか1項の表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。
- a)気密シールされたミル内でグラファイトをミリングし;b)制御された酸化によって得られたハイブリッドカーボンを官能基化する工程を含み;および/又は、
非凝集粒子D90値(湿式分散法の測定に従う)が10μm未満、または8μm未満、または5μm未満、または4μm未満、または3μm未満、または3μm未満、または1.8μm未満となるまで;および/又は非凝集粒子のD50値が、4μm未満、または2μm未満、または1μm未満、または0.75μm未満、または0.4μm未満、または0.3μm未満となるまで;および/又は非凝集粒子のD10値が、0.6μm未満、または0.4μm未満、または0.2μm未満、または0.15μm未満となるまで、工程a)が実行される請求項1〜7のいずれか1項の方法。 - 工程a)からの生成物が、工程b)を実行する前に、少なくとも15分間、または少なくとも30分間、または少なくとも45分間気密シールされたミル内で保持され;および/又は、
工程a)からの生成物が、20〜60μm、または30〜50μm、または40〜50μmのD90値(湿式分散法の測定に従う);および/又は7〜15μm、または7〜12μmのD50値;および/又は、0.3〜4μm、または0.4〜3μm、または0.5〜2μmのD10値;および/又は50〜300μm、または100〜300μm、または100〜300μm、または150〜200μmのD90値(乾式分散法の測定に従う)となるまで、気密シールされたミル内で保持される請求項1〜8のいずれか1項の方法。 - 制御された酸化が、空気、湿気、酸素、他の酸化性のガスおよび/又は酸化性の液体の存在下で実行され;および/又は、
酸化性のガスがNOx、オゾンまたは二酸化炭素であり;および/又は、
酸素含有量が、少なくとも0.45%w/w、または少なくとも0.85%w/w、または少なくとも1%w/wになるまで、制御された酸化が実行され;および/又は、
pHが7.0未満、または6.5未満、または6.0未満、または5.0未満になるまで、制御された酸化が実行される請求項1〜9のいずれか1項の方法。 - 工程b)の後、生成物が粒子を解凝集させるために剪断力を印加することによって界面活性剤またはポリマー化合物の存在下で液体中に分散する請求項1〜10のいずれか1項の方法。
- 請求項8〜11のいずれか一つで定義された方法によって得られる、請求項1〜7のいずれか一つで定義された表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子。
- 請求項1〜7または請求項12のいずれか一つの表面修飾されたカーボンハイブリッド粒子と、リグノスルホネート、および/又は鉛蓄電池の陰極のための添加剤としての硫酸バリウムの混合物。
- 請求項1〜7または請求項12のいずれか一つの表面修飾されたカーボン粒子で満たされたポリマー化合物。
- 請求項1〜7または請求項12のいずれか一つの表面修飾されたカーボン粒子、導電性添加剤としての請求項33の混合物を含む電池電極。
- 硫酸バリウムが電極の全体の量の約0.2〜約2重量%の量で加えられ;および/又は、
リグノスルホネートが電極の全体の量の約0.1〜約1.5重量%の量で加えられる請求項15の電池電極の使用。 - 鉛蓄電池における電池電極の使用;または、
リチウム−硫黄電池における電池電極の使用;または、
電気化学的二重層キャパシタにおける電池電極の使用であって、
前記電気化学的二重層キャパシタが7F/gを超える、または6F/gを超える、または5.5F/g.を超える平均キャパシタンスを有する請求項15に従う使用 - 請求項1〜7または請求項12のいずれか1項の表面修飾されたカーボン粒子の界面活性剤存在下での液体中の分散体。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150119849A (ko) * | 2013-02-20 | 2015-10-26 | 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 | 전극, 그 전극을 사용한 전기 이중층 캐패시터 및 전극의 제조 방법 |
WO2017208742A1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社 | 触媒担持用カーボン及びその製造方法 |
KR20190046867A (ko) * | 2016-09-12 | 2019-05-07 | 헤레우스 배터리 테크놀로지 게엠베하 | 전기화학 전지의 전극용 첨가제 재료, 이중층 커패시터 및 이러한 전극의 제조방법. |
WO2019168206A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 表面修飾炭素材料及び表面修飾炭素材料の製造方法 |
WO2019188538A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 日産化学株式会社 | エネルギー貯蔵デバイスのアンダーコート層形成用組成物 |
WO2019208636A1 (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社日本触媒 | 炭素材料複合体の製造方法 |
JP2021529724A (ja) * | 2018-06-27 | 2021-11-04 | イメルテック | 表面官能化された炭素質粒子、その製造方法及びその適用 |
JP2023513164A (ja) * | 2020-10-23 | 2023-03-30 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | コア-シェル構造の多孔性炭素材、その製造方法、それを含む硫黄-炭素複合体、及びリチウム二次電池 |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013149807A2 (en) | 2012-04-05 | 2013-10-10 | Timcal S.A. | Surface-modified low surface area graphite, processes for making it, and applications of the same |
MX360762B (es) | 2012-05-21 | 2018-11-15 | Imerys Graphite & Carbon Switzerland Ltd | Partículas híbridas de carbono de superficie modificada, métodos de realización y aplicaciones de las mismas. |
HUE056880T2 (hu) * | 2014-07-15 | 2022-03-28 | Imertech Sas | Hidrofil felület-módosított széntartalmú szemcsés anyag |
KR102003112B1 (ko) * | 2014-09-09 | 2019-07-23 | 가부시키가이샤 토호쿠 테크노 아치 | 다공질 흑연의 제조 방법 및 다공질 흑연 |
US10068715B2 (en) * | 2014-12-12 | 2018-09-04 | Corning Incorporated | Activated carbon and electric double layer capacitor thereof |
KR20170122230A (ko) * | 2015-02-27 | 2017-11-03 | 이머리스 그래파이트 앤드 카본 스위춰랜드 리미티드 | 나노입자로 표면-개질된 탄소질 물질 및 그의 제조 방법 |
ES2769038T3 (es) * | 2015-06-24 | 2020-06-24 | Cabot Corp | Materiales carbonáceos para baterías ácidas de plomo |
US9923205B2 (en) * | 2015-07-17 | 2018-03-20 | Cabot Corporation | Oxidized carbon blacks and applications for lead acid batteries |
CN106997952B (zh) * | 2016-01-22 | 2020-10-27 | 中国电力科学研究院 | 一种铅炭电池正极添加剂及其制备方法 |
KR102590821B1 (ko) * | 2016-08-31 | 2023-10-19 | 성균관대학교산학협력단 | 표면 처리된 탄소체를 포함하는 다공성 탄소 마이크로볼, 이의 제조 방법, 이를 포함하는 복합체 |
KR102609272B1 (ko) * | 2016-08-31 | 2023-12-04 | 성균관대학교산학협력단 | 이차전지용 황-탄소 마이크로볼 복합체 및 이의 제조 방법 |
CN106140809B (zh) * | 2016-09-19 | 2019-10-29 | 中国环境科学研究院 | 一种采用复合电极修复污染土壤和地下水的装置和方法 |
CN108123137B (zh) * | 2016-11-26 | 2020-06-26 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 部分石墨化活性炭基复合添加剂和制备及负极与应用 |
CN109461934A (zh) * | 2017-09-06 | 2019-03-12 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种电极材料及二次电池 |
CN113889620A (zh) * | 2017-10-26 | 2022-01-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 一种锂离子二次电池 |
WO2019139952A1 (en) * | 2018-01-09 | 2019-07-18 | South Dakota Board Of Regents | Layered high capacity electrodes |
ES2928558T3 (es) * | 2018-12-31 | 2022-11-21 | Imertech Sas | Material de fricción que comprende grafito, métodos para hacer materiales de fricción y sus usos |
US11824195B2 (en) * | 2019-02-18 | 2023-11-21 | Sk On Co., Ltd. | Negative electrode active material for lithium secondary battery, method for manufacturing the same, and lithium secondary battery comprising the same |
CN110219017B (zh) * | 2019-06-06 | 2021-03-05 | 燕山大学 | 二硫化钼/膨胀石墨析氢电极的制备方法 |
CN110289383B (zh) * | 2019-06-18 | 2021-12-03 | 深圳昌茂粘胶新材料有限公司 | 一种锂电池动力电池耐高温微孔薄膜材料及其制备方法 |
CN113036130B (zh) * | 2019-12-09 | 2024-03-19 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种低温铅炭电池用碳材料及其制备方法和应用 |
CN111244473A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-06-05 | 安极铝(北京)能源技术有限公司 | 一种采用改性催化剂的空气电极结构及其制作方法 |
GB2597759A (en) * | 2020-08-03 | 2022-02-09 | Nexeon Ltd | Electroactive materials for metal-ion batteries |
CN116914135A (zh) * | 2020-04-24 | 2023-10-20 | 宁德新能源科技有限公司 | 负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置 |
KR20240047984A (ko) * | 2021-07-21 | 2024-04-12 | 패스트캡 시스템즈 코포레이션 | 에너지 저장 디바이스 |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09213335A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-08-15 | Toshiba Corp | リチウム二次電池 |
JPH09241013A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 黒鉛微結晶 |
JPH10284080A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-10-23 | Mitsubishi Chem Corp | リチウムイオン二次電池 |
US20030134201A1 (en) * | 1997-02-04 | 2003-07-17 | Hideharu Sato | Lithium ion secondary battery |
JP2007290936A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 改質黒鉛、その改質黒鉛を用いる黒鉛層間化合物及び触媒並びにそれらの製造方法。 |
US20080044656A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Feng Chia University | Carbonaceous composite particles and uses and preparation of the same |
US20090208780A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-20 | Cabot Corporation | High surface area graphitized carbon and processes for making same |
JP2010126418A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Hiroshima Univ | 微粉化黒鉛の製法 |
WO2010089326A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | Timcal S.A. | New graphite material |
JP2010267540A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Panasonic Corp | 非水電解質二次電池 |
WO2012020099A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Timcal S.A. | Ground expanded graphite agglomerates, methods of making, and applications of the same |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2409524A1 (fr) * | 2002-10-23 | 2004-04-23 | Hydro-Quebec | Particule comportant un noyau a base de graphite recouvert d'au moins une couche continue ou discontinue, leurs procedes d'obtention et leurs utilisations |
CN100455146C (zh) | 2005-09-20 | 2009-01-21 | 中国江南航天工业集团江南工业贸易公司 | 一种碳素材料电发热膜及制备方法 |
CN100379059C (zh) * | 2005-10-27 | 2008-04-02 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种锂离子电池硅/碳/石墨复合负极材料及其制备方法 |
CN101544497B (zh) | 2009-04-24 | 2012-03-21 | 无锡中强电碳有限公司 | 碳石墨复合材料的生产方法 |
CN101717081B (zh) | 2009-11-20 | 2011-06-22 | 哈尔滨工程大学 | 基于纳米石墨片的碳/碳复合材料及其制备方法 |
WO2012002099A1 (ja) | 2010-06-29 | 2012-01-05 | 本田技研工業株式会社 | 渋滞予測装置 |
CN102485648B (zh) * | 2010-12-03 | 2014-08-06 | 上海杉杉科技有限公司 | 改性石墨、复合石墨材料及其制备方法和用途 |
KR101245815B1 (ko) * | 2011-07-14 | 2013-03-21 | 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 | 기계 화학적 방법에 의한 가장자리가 기능화된 그래파이트 및 이의 제조 방법 |
MX360762B (es) | 2012-05-21 | 2018-11-15 | Imerys Graphite & Carbon Switzerland Ltd | Partículas híbridas de carbono de superficie modificada, métodos de realización y aplicaciones de las mismas. |
-
2013
- 2013-03-15 MX MX2014014227A patent/MX360762B/es active IP Right Grant
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- 2013-03-15 US US14/401,226 patent/US9991016B2/en active Active
- 2013-07-09 NO NO13817138A patent/NO2870515T3/no unknown
-
2018
- 2018-05-04 US US15/971,428 patent/US10115493B2/en active Active
Patent Citations (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09213335A (ja) * | 1995-11-24 | 1997-08-15 | Toshiba Corp | リチウム二次電池 |
JPH09241013A (ja) * | 1996-03-05 | 1997-09-16 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 黒鉛微結晶 |
JPH10284080A (ja) * | 1997-02-04 | 1998-10-23 | Mitsubishi Chem Corp | リチウムイオン二次電池 |
US20030134201A1 (en) * | 1997-02-04 | 2003-07-17 | Hideharu Sato | Lithium ion secondary battery |
JP2007290936A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-08 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | 改質黒鉛、その改質黒鉛を用いる黒鉛層間化合物及び触媒並びにそれらの製造方法。 |
US20080044656A1 (en) * | 2006-08-16 | 2008-02-21 | Feng Chia University | Carbonaceous composite particles and uses and preparation of the same |
US20090208780A1 (en) * | 2008-02-19 | 2009-08-20 | Cabot Corporation | High surface area graphitized carbon and processes for making same |
JP2011514304A (ja) * | 2008-02-19 | 2011-05-06 | キャボット コーポレイション | 高表面積黒鉛化カーボン及びその製造方法 |
JP2010126418A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Hiroshima Univ | 微粉化黒鉛の製法 |
WO2010089326A1 (en) * | 2009-02-03 | 2010-08-12 | Timcal S.A. | New graphite material |
JP2012516826A (ja) * | 2009-02-03 | 2012-07-26 | ティムカル ソシエテ アノニム | 新規グラファイト材料 |
JP2010267540A (ja) * | 2009-05-15 | 2010-11-25 | Panasonic Corp | 非水電解質二次電池 |
WO2012020099A1 (en) * | 2010-08-11 | 2012-02-16 | Timcal S.A. | Ground expanded graphite agglomerates, methods of making, and applications of the same |
JP2013535402A (ja) * | 2010-08-11 | 2013-09-12 | ティムカル ソシエテ アノニム | 磨砕膨張黒鉛アグロメレート、その製造方法、及びその用途 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150119849A (ko) * | 2013-02-20 | 2015-10-26 | 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 | 전극, 그 전극을 사용한 전기 이중층 캐패시터 및 전극의 제조 방법 |
KR102320546B1 (ko) * | 2013-02-20 | 2021-11-01 | 닛뽄 케미콘 가부시끼가이샤 | 전극, 그 전극을 사용한 전기 이중층 캐패시터 및 전극의 제조 방법 |
WO2017208742A1 (ja) * | 2016-05-31 | 2017-12-07 | ライオン・スペシャリティ・ケミカルズ株式会社 | 触媒担持用カーボン及びその製造方法 |
KR102429092B1 (ko) * | 2016-09-12 | 2022-08-04 | 헤레우스 배터리 테크놀로지 게엠베하 | 전기화학 전지의 전극용 첨가제 재료, 이중층 커패시터 및 이러한 전극의 제조방법 |
KR20190046867A (ko) * | 2016-09-12 | 2019-05-07 | 헤레우스 배터리 테크놀로지 게엠베하 | 전기화학 전지의 전극용 첨가제 재료, 이중층 커패시터 및 이러한 전극의 제조방법. |
KR20210077004A (ko) * | 2016-09-12 | 2021-06-24 | 헤레우스 배터리 테크놀로지 게엠베하 | 전기화학 전지의 전극용 첨가제 재료, 이중층 커패시터 및 이러한 전극의 제조방법 |
KR102269533B1 (ko) | 2016-09-12 | 2021-06-29 | 헤레우스 배터리 테크놀로지 게엠베하 | 전기화학 전지의 전극용 첨가제 재료, 이중층 커패시터 및 이러한 전극의 제조방법. |
WO2019168206A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2019-09-06 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 表面修飾炭素材料及び表面修飾炭素材料の製造方法 |
US11993517B2 (en) | 2018-03-01 | 2024-05-28 | Japan Science And Technology Agency | Surface-modified carbon material, and method for producing surface-modified carbon material |
CN111936417A (zh) * | 2018-03-01 | 2020-11-13 | 国立研究开发法人科学技术振兴机构 | 表面修饰碳材料以及表面修饰碳材料的制造方法 |
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JPWO2019168206A1 (ja) * | 2018-03-01 | 2021-04-22 | 国立研究開発法人科学技術振興機構 | 表面修飾炭素材料及び表面修飾炭素材料の製造方法 |
WO2019188538A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 日産化学株式会社 | エネルギー貯蔵デバイスのアンダーコート層形成用組成物 |
JPWO2019188538A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2021-04-08 | 日産化学株式会社 | エネルギー貯蔵デバイスのアンダーコート層形成用組成物 |
JP7318638B2 (ja) | 2018-03-29 | 2023-08-01 | 日産化学株式会社 | エネルギー貯蔵デバイスのアンダーコート層形成用組成物 |
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WO2019208636A1 (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 株式会社日本触媒 | 炭素材料複合体の製造方法 |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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