JP2016170930A - Negative electrode active material layer and power storage device having the same - Google Patents

Negative electrode active material layer and power storage device having the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a negative electrode active material layer that can enhance the initial capacity and initial efficiency of a power storage device.SOLUTION: A negative electrode active material layer includes first powder 2 which has at least one kind selected from Si, an Si compound, Sn and an Sn compound, and has an average particle diameter Dranging from 0.1 to 20 μm, and second powder 3 containing plate-like graphite particles which have a thickness ranging from 0.3 to 100nm and a length in the long axis direction ranging from 0.1 to 100 μm. The average particle diameter Dof the second powder 3 is smaller than the average particle diameter Dof the first powder 2. The second powder 3 can be interposed among the first powder because it has a smaller diameter than the first powder 2, and can form an efficient and excellent electrically conductive path. On the surface of the plate-like graphite particles are adsorbed aromatic vinyl copolymer made from vinyl aromatic monomers represented by the formula (1): -(CH-CHX)- (X represents phenyl, naphthyl, anthracenyl or pyrenyl).SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、負極活物質層と、その負極活物質層を具備する蓄電装置に関するものである。   The present invention relates to a negative electrode active material layer and a power storage device including the negative electrode active material layer.

リチウムイオン二次電池は、充放電容量が高く、高出力化が可能な二次電池である。現在、主として携帯電子機器用の電源として用いられており、更に、今後普及が予想される電気自動車用の電源として期待されている。   A lithium ion secondary battery is a secondary battery having a high charge / discharge capacity and capable of high output. Currently, it is mainly used as a power source for portable electronic devices, and further expected as a power source for electric vehicles that are expected to be widely used in the future.

近年リチウムイオン二次電池の負極活物質として、炭素材料の理論容量を大きく超える充放電容量を持つ珪素や珪素化合物などの珪素系材料、錫や錫化合物のような錫系材料が検討されている。しかし、珪素系材料や錫系材料を負極活物質として用いると、充放電サイクルにおいてリチウム(Li)の吸蔵及び放出に伴って、負極活物質が膨張及び収縮することが知られている。   In recent years, silicon-based materials such as silicon and silicon compounds, and tin-based materials such as tin and tin compounds, which have a charge / discharge capacity that greatly exceeds the theoretical capacity of carbon materials, have been studied as negative electrode active materials for lithium ion secondary batteries. . However, it is known that when a silicon-based material or a tin-based material is used as the negative electrode active material, the negative electrode active material expands and contracts with insertion and extraction of lithium (Li) in the charge / discharge cycle.

負極活物質が膨張及び収縮することで、負極活物質を集電体に保持する役割を果たすバインダーに負荷がかかる。それにより、負極活物質と集電体との密着性の低下や、電極内の導電パスが破壊されることによる電極の抵抗増大に伴う容量低下、膨張と収縮の繰り返しにより負極活物質に歪が生じて起こる負極活物質の微細化に伴う活物質の電極からの脱離、などが発生する。このように負極活物質の膨張及び収縮は、電池のサイクル特性低下に影響する。このサイクル特性の低下を抑制するために、様々な検討が行われている。   As the negative electrode active material expands and contracts, a load is applied to the binder that holds the negative electrode active material on the current collector. As a result, the negative electrode active material is distorted due to a decrease in adhesion between the negative electrode active material and the current collector, a decrease in capacity due to an increase in electrode resistance due to the destruction of the conductive path in the electrode, and repeated expansion and contraction. Desorption of the active material from the electrode accompanying the refinement of the negative electrode active material that occurs is generated. Thus, the expansion and contraction of the negative electrode active material affect the cycle characteristics of the battery. Various studies have been conducted in order to suppress the deterioration of the cycle characteristics.

例えば、負極活物質として、酸化ケイ素(SiO:xは0.5≦x≦1.5程度)の使用が検討されている。SiOは熱処理されると、SiとSiOとに分解することが知られている。これは不均化反応といい、固体の内部反応によりSi相とSiO相の二相に分離する。分離して得られるSi相は非常に微細である。また、Si相を覆うSiO相が電解液の分解を抑制する働きをもつ。したがって、SiとSiOとに分解したSiOからなる負極活物質を用いた二次電池は、サイクル特性に優れる。 For example, the use of silicon oxide (SiO x : x is about 0.5 ≦ x ≦ 1.5) as a negative electrode active material has been studied. It is known that SiO x decomposes into Si and SiO 2 when heat-treated. This is called disproportionation reaction, and is separated into two phases of Si phase and SiO 2 phase by solid internal reaction. The Si phase obtained by separation is very fine. Further, the SiO 2 phase covering the Si phase has a function of suppressing decomposition of the electrolytic solution. Therefore, the secondary battery using the negative electrode active material made of SiO x decomposed into Si and SiO 2 has excellent cycle characteristics.

上記したSiOのSi相を構成するシリコン粒子が微細であるほど、それを負極活物質として用いた二次電池はサイクル特性が向上する。そこで特許第3865033号(特許文献1)には、金属シリコンとSiOを加熱して昇華させて酸化珪素ガスとし、それを冷却してSiOを製造する方法が記載されている。この方法によれば、Si相を構成するシリコン粒子の粒径を1−5nmのナノサイズとすることができる。 As the silicon particles constituting the Si phase of SiO x are finer, the secondary battery using the silicon particles as the negative electrode active material has improved cycle characteristics. Therefore, Japanese Patent No. 3865033 (Patent Document 1) describes a method of heating and sublimating metal silicon and SiO 2 to form silicon oxide gas and cooling it to produce SiO x . According to this method, the particle diameter of the silicon particles constituting the Si phase can be made 1-5 nm nanosize.

また特開2009−102219号公報(特許文献2)には、シリコン原料を高温のプラズマ中で元素状態まで分解し、それを液体窒素温度まで急冷してシリコンナノ粒子を得、このシリコンナノ粒子をゾルゲル法などでSiO−TiOマトリクス中に固定する製造方法が記載されている。 JP 2009-102219 (Patent Document 2) discloses that a silicon raw material is decomposed to an elemental state in a high-temperature plasma and rapidly cooled to a liquid nitrogen temperature to obtain silicon nanoparticles. A manufacturing method for fixing in a SiO 2 —TiO 2 matrix by a sol-gel method or the like is described.

ところが特許文献1に記載の製造方法では、マトリクスが昇華性の材料に限られる。また特許文献2に記載の製造方法では、プラズマ放電のために高いエネルギーが必要となる。さらにこれらの製造方法で得られたシリコン複合体では、Si相のシリコン粒子の分散性が低く凝集し易いという不具合がある。Si粒子どうしが凝集して粒径が大きくなると、それを負極活物質として用いた二次電池は初期容量が低く、サイクル特性も低下する。   However, in the manufacturing method described in Patent Document 1, the matrix is limited to a sublimable material. Moreover, in the manufacturing method described in Patent Document 2, high energy is required for plasma discharge. Further, the silicon composites obtained by these production methods have a problem that the dispersibility of Si-phase silicon particles is low and they are likely to aggregate. When the Si particles are aggregated to increase the particle size, the secondary battery using the Si particles as the negative electrode active material has a low initial capacity and also deteriorates the cycle characteristics.

ところで近年、半導体、電気・電子等の各分野への利用が期待されるナノシリコン材料が開発されている。例えばPhysical Review B(1993)、vol48、8172−8189(非特許文献1)には、塩化水素(以下、HClと称す。)と二ケイ化カルシウム(以下、CaSiと称す。)とを反応させることで層状ポリシランを合成する方法が記載され、こうして得られる層状ポリシランは、発光素子などに利用できることが記載されている。そして特開2011−090806号公報(特許文献3)には、層状ポリシランを負極活物質として用いたリチウムイオン二次電池が記載されている。 By the way, in recent years, nanosilicon materials that are expected to be used in various fields such as semiconductors, electrical / electronics, and the like have been developed. For example, in Physical Review B (1993), vol 48, 8172-8189 (Non-patent Document 1), hydrogen chloride (hereinafter referred to as HCl) and calcium disilicide (hereinafter referred to as CaSi 2 ) are reacted. Thus, a method for synthesizing a layered polysilane is described, and it is described that the layered polysilane thus obtained can be used for a light emitting device or the like. Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-090806 (Patent Document 3) describes a lithium ion secondary battery using layered polysilane as a negative electrode active material.

また特開2004−349056号公報(特許文献4)には、珪素系活物質を含有する活物質核の表面に炭素繊維の一端を結合してなるリチウムイオン二次電池用負極材料が記載されている。炭素繊維によって充放電時に作用する応力を緩和することができ、かつ導電パスの形成によって導電性が向上するので、二次電池のサイクル特性が向上する。しかしながら特許文献4に記載された製造方法では、炭素繊維を成長させるという手法を用いており、合成工程が煩雑となる。   Japanese Patent Laid-Open No. 2004-349056 (Patent Document 4) describes a negative electrode material for a lithium ion secondary battery in which one end of a carbon fiber is bonded to the surface of an active material nucleus containing a silicon-based active material. Yes. The stress acting during charging / discharging can be relaxed by the carbon fiber, and the conductivity is improved by forming the conductive path, so that the cycle characteristics of the secondary battery are improved. However, the manufacturing method described in Patent Document 4 uses a technique of growing carbon fibers, which complicates the synthesis process.

上記のように様々に負極活物質の検討がされているが、さらに初期容量及び初期効率を向上させ得る負極活物質層が求められている。   As described above, various negative electrode active materials have been studied, but a negative electrode active material layer that can further improve the initial capacity and the initial efficiency is demanded.

特許第3865033号公報Japanese Patent No. 3865033 特開2009−102219号公報JP 2009-102219 A 特開2011−090806号公報JP 2011-090806 A 特開2004−349056号公報JP 2004-349056 A

Physical Review B(1993),vol48,8172−8189Physical Review B (1993), vol48, 8172-8189

本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、初期容量と初期効率を向上させ得る負極活物質層及びその負極活物質層を具備する蓄電装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a negative electrode active material layer capable of improving initial capacity and initial efficiency and a power storage device including the negative electrode active material layer.

上記課題を解決する本発明の負極活物質層は、Si、Si化合物、Sn及びSn化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を有する第一粉末と、厚みが0.3nm〜100nm、長軸方向の長さが0.1μm〜100μmの板状黒鉛粒子を有する第二粉末とを含み、第二粉末の平均粒径D50は、第一粉末の平均粒径D50よりも小さいことを特徴とする。 The negative electrode active material layer of the present invention that solves the above problems includes a first powder having at least one selected from the group consisting of Si, Si compound, Sn, and Sn compound, a thickness of 0.3 nm to 100 nm, and a long axis direction. And a second powder having plate-like graphite particles having a length of 0.1 μm to 100 μm, wherein the average particle diameter D 50 of the second powder is smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder. .

平均粒径D50は、粒度分布測定法によって計測できる。平均粒径D50とはレーザー回析法による粒度分布測定における体積分布の積算値が50%に相当する粒子径を指す。つまり、平均粒径D50とは、体積基準で測定したメディアン径を指す。 The average particle diameter D 50 can be measured by particle size distribution measurement method. The average particle diameter D 50 refers to the particle size cumulative value of the volume distribution in the particle size distribution measurement by laser diffraction method is equivalent to 50%. That is, the average particle diameter D 50 refers to the median diameter measured by volume.

板状黒鉛粒子の表面には下記式(1):−(CH−CHX)− (1)
(式(1)中、Xはフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基又はピレニル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。)で表されるビニル芳香族モノマー単位を含有する芳香族ビニル共重合体が吸着していることが好ましい。
On the surface of the plate-like graphite particles, the following formula (1): — (CH 2 —CHX) — (1)
(In Formula (1), X represents a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, or a pyrenyl group, and these groups may have a substituent). It is preferable that the aromatic vinyl copolymer is adsorbed.

第一粉末の平均粒径D50は、0.1μmより大きく20μm以下であることが好ましい。 The average particle diameter D 50 of the first powder is preferably greater 20μm or less than 0.1 [mu] m.

第二粉末の平均粒径D50は、0.1μm以上10μm以下であることが好ましい。 The average particle diameter D 50 of the second powder is preferably 0.1μm or more 10μm or less.

第一粉末と第二粉末の合計を100質量%としたときに第二粉末が5質量%〜30質量%含まれていることが好ましく、10質量%〜20質量%含まれていることが更に好ましい。   When the total of the first powder and the second powder is 100% by mass, the second powder is preferably contained in an amount of 5% by mass to 30% by mass, and more preferably 10% by mass to 20% by mass. preferable.

バインダーとしてポリアミドイミドを含むことが好ましい。   It is preferable that a polyamideimide is included as a binder.

本発明の蓄電装置は、上記負極活物質層を具備することを特徴とする。   A power storage device according to the present invention includes the negative electrode active material layer.

蓄電装置はリチウムイオン二次電池であることが好ましい。   The power storage device is preferably a lithium ion secondary battery.

本発明の負極活物質層では、Si、Si化合物、Sn及びSn化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を有する第一粉末と板状黒鉛粒子を有する第二粉末とを含み、第二粉末の平均粒径D50は、第一粉末の平均粒径D50よりも小さい。そのため第二粉末は、第一粉末同士の隙間や集電体と第一粉末との隙間に良好に配置される。第二粉末を構成する板状黒鉛粒子はグラフェン単層が複数枚積層された層構造をなし、導電性及び強度に優れている。またアスペクト比が大きいために柔軟性にも優れ、体積変化による周辺の構造変化に追従する特徴を有する。このような板状黒鉛粒子を有する第二粉末が負極活物質層に良好に配置された本発明の蓄電装置においては初期容量及び初期効率が優れる。 The negative electrode active material layer of the present invention includes a first powder having at least one selected from the group consisting of Si, Si compound, Sn and Sn compound and a second powder having plate-like graphite particles, and an average of the second powder particle size D 50 is smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder. Therefore, the second powder is favorably disposed in the gap between the first powders and the gap between the current collector and the first powder. The plate-like graphite particles constituting the second powder have a layer structure in which a plurality of graphene single layers are laminated, and are excellent in conductivity and strength. In addition, since the aspect ratio is large, it is excellent in flexibility and has the feature of following the surrounding structural change due to volume change. In the power storage device of the present invention in which the second powder having such plate-like graphite particles is well disposed in the negative electrode active material layer, the initial capacity and the initial efficiency are excellent.

本発明の負極活物質層を用いた負極の好ましい一態様を模式的に表す断面図である。It is sectional drawing which represents typically the preferable one aspect | mode of the negative electrode using the negative electrode active material layer of this invention. 製造例1の黒鉛−ポリマー複合体と比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の粒度分布を示すグラフである。3 is a graph showing the particle size distribution of the graphite-polymer composite of Production Example 1 and the graphite-polymer composite of Comparative Production Example 1. FIG. 実施例1の負極活物質層の断面の走査型電子顕微鏡(以下、SEMと称す。)観察結果を示す写真である。2 is a photograph showing a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM) observation result of a cross section of the negative electrode active material layer of Example 1. FIG.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、特に断らない限り、本明細書に記載された数値範囲「x〜y」は、下限x及び上限yをその範囲に含む。そして、これらの上限値及び下限値、ならびに実施例中に列記した数値も含めてそれらを任意に組み合わせることで数値範囲を構成し得る。さらに数値範囲内から任意に選択した数値を上限、下限の数値とすることができる。   The best mode for carrying out the present invention will be described below. Unless otherwise specified, the numerical range “x to y” described in this specification includes the lower limit x and the upper limit y in the range. The numerical range can be configured by arbitrarily combining these upper limit value and lower limit value and the numerical values listed in the examples. Furthermore, numerical values arbitrarily selected from the numerical value range can be used as upper and lower numerical values.

本発明の負極活物質層は、第一粉末と第二粉末を含み、板状黒鉛粒子を有する第二粉末の平均粒径D50は、Si、Si化合物、Sn及びSn化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を有する第一粉末の平均粒径D50よりも小さい。 Negative electrode active material layer of the present invention comprises a first powder and a second powder, the average particle diameter D 50 of the second powder having a plate-like graphite particles, selected Si, Si compounds, from the group consisting of Sn and Sn compounds smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder with at least one kind.

<第一粉末>
第一粉末はSi、Si化合物、Sn及びSn化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を有する。第一粉末はLi等の電荷担体を吸蔵及び放出可能であり、負極活物質として機能する。
<First powder>
The first powder has at least one selected from the group consisting of Si, Si compound, Sn, and Sn compound. The first powder can occlude and release charge carriers such as Li and functions as a negative electrode active material.

第一粉末の平均粒径D50は0.1μmより大きく20μm以下であることが好ましい。第一粉末の平均粒径D50は0.3μm以上15μm以下であることがより好ましく、第一粉末の平均粒径D50は1μm以上10μm以下であることがさらに好ましい。 It is preferred first powder average particle size D 50 of at most greater 20μm than 0.1 [mu] m. More preferably the average particle diameter D 50 of the first powder is 0.3μm or more 15μm or less, and more preferably an average particle diameter D 50 of the first powder is 1μm or more 10μm or less.

第一粉末の平均粒径D50が小さすぎると、第一粉末の比表面積が大きくなり、第一粉末と電解液との接触面積が大きくなって、電解液の分解が進んでしまい、蓄電装置のサイクル特性が悪くなる可能性がある。また平均粒径D50が小さすぎると凝集により第一粉末の二次粒径が過剰に大きくなるおそれがある。 When the average particle diameter D 50 of the first powder is too small, the specific surface area of the first powder becomes larger, increases the contact area between the first powder and the electrolyte, it will proceed decomposition of the electrolyte solution, a power storage device The cycle characteristics may be deteriorated. Also there is a possibility that the secondary particle size of the first powder becomes excessively large due to aggregation and an average particle diameter D 50 is too small.

第一粉末の平均粒径D50が大きすぎると、負極活物質層に第一粉末が均一分散し難く、電極全体の導電性が不均一になり、充放電特性が低下する場合がある。 When the average particle diameter D 50 of the first powder is too large, difficult first powder is uniformly dispersed in the anode active material layer, the conductivity of the whole electrode becomes uneven, charging and discharging characteristics may be deteriorated.

またSi、Si化合物、Sn及びSn化合物は充放電時に膨張収縮する。Si、Si化合物、Sn及びSn化合物の結晶子サイズが大きすぎると、膨張、収縮時の応力集中によって第一粉末が崩壊するおそれがある。そのため、第一粉末中のSi、Si化合物、Sn及びSn化合物の結晶子サイズは、例えば、1nm〜300nmであることが好ましい。   Si, Si compound, Sn, and Sn compound expand and contract during charge and discharge. If the crystallite size of Si, Si compound, Sn, and Sn compound is too large, the first powder may collapse due to stress concentration during expansion and contraction. Therefore, it is preferable that the crystallite size of Si, Si compound, Sn, and Sn compound in the first powder is, for example, 1 nm to 300 nm.

結晶子サイズはX線回折(XRD)測定で得られる回折ピークの半値幅からシェラーの式より算出される。   The crystallite size is calculated by the Scherrer equation from the half width of the diffraction peak obtained by X-ray diffraction (XRD) measurement.

Si、Si化合物、Sn、Sn化合物としては、負極活物質として用いられる公知のものを採用できる。   As the Si, Si compound, Sn, and Sn compound, known materials used as negative electrode active materials can be employed.

Si化合物としては、例えば、SiO(0.3≦x≦1.6)、SiB、SiBMgSi、NiSi、TiSi、MoSi、CoSi、NiSi、CaSi、CrSi、CuSi、FeSi、MnSi、NbSi、TaSi、VSi、WSi、ZnSi、SiC、SiSiO、SnSiO、LiSiOなどが挙げられる。 Examples of the Si compound include SiO x (0.3 ≦ x ≦ 1.6), SiB 4 , SiB 6 Mg 2 Si, Ni 2 Si, TiSi 2 , MoSi 2 , CoSi 2 , NiSi 2 , CaSi 2 , and CrSi. 2 , Cu 5 Si, FeSi 2 , MnSi 2 , NbSi 2 , TaSi 2 , VSi 2 , WSi 2 , ZnSi 2 , SiC, Si 3 N 4 Si 2 N 2 O, SnSiO 3 , LiSiO and the like.

Sn化合物としては、例えば、SnO(0<w≦2)、SnSiO、LiSnO、スズ合金(Cu−Sn合金、Co−Sn合金等)が挙げられる。 Examples of the Sn compound include SnO w (0 <w ≦ 2), SnSiO 3 , LiSnO, tin alloy (Cu—Sn alloy, Co—Sn alloy, etc.).

またシリコン系材料として、国際公開2014/080608号に開示される、CaSiから脱カルシウム化反応を経て得られるシリコン材料を用いることもできる。上記シリコン材料は、例えば、CaSiを、例えば、塩酸やフッ化水素などの酸で処理して得られる生成物を、例えば、300℃〜1000℃での加熱処理(焼成とも称す。)して得られる。 Moreover, the silicon material obtained through a decalcification reaction from CaSi 2 disclosed in International Publication No. 2014/080608 can also be used as the silicon-based material. As the silicon material, for example, a product obtained by treating CaSi 2 with an acid such as hydrochloric acid or hydrogen fluoride is subjected to a heat treatment (also referred to as baking) at 300 ° C. to 1000 ° C., for example. can get.

なお、第一粉末として、SiやSi化合物と炭素とを複合化した複合体(以下Si/C複合体と称す。)を用いてもよい。   In addition, you may use the composite_body | complex (henceforth a Si / C composite_body | complex) which compounded Si and Si compound, and carbon as 1st powder.

(Si/C複合体)
Si/C複合体において炭素層が少なくともSi又はSi化合物の表面を覆っている。なお炭素層を構成する炭素は、非晶質の炭素のみであってもよいし、結晶質の炭素のみであってもよいし、非晶質の炭素と結晶質の炭素とが混在していてもよい。
(Si / C composite)
In the Si / C composite, the carbon layer covers at least the surface of Si or Si compound. Note that the carbon constituting the carbon layer may be amorphous carbon only, crystalline carbon only, or a mixture of amorphous carbon and crystalline carbon. Also good.

炭素化の工程は特に限定するものではないが、炭素化工程としては、炭素粉末とSi又はSi化合物粉末を混合(例えばメカニカルミリング)する工程、樹脂とSi又はSi化合物の複合化から得られる混合物を加熱処理する工程、Si又はSi化合物を非酸化性雰囲気下にて有機物ガスと接触させ加熱して有機物ガスを炭素化する工程などが挙げられる。   The carbonization process is not particularly limited, but as the carbonization process, a carbon powder and a Si or Si compound powder are mixed (for example, mechanical milling), and a mixture obtained from a composite of a resin and a Si or Si compound. And a step of carbonizing the organic gas by bringing Si or a Si compound into contact with the organic gas in a non-oxidizing atmosphere and heating.

<第二粉末>
本発明の第二粉末は負極活物質及び/又は導電助剤として機能する。
<Second powder>
The second powder of the present invention functions as a negative electrode active material and / or a conductive aid.

第二粉末は、厚みが0.3nm〜100nm、長軸方向の長さが0.1μm〜100μmの板状黒鉛粒子を有する。板状黒鉛粒子はグラフェン単層が複数枚積層された層構造をなし、導電性及び強度に優れている。またアスペクト比が大きいために柔軟性にも優れ、体積変化による周辺の構造変化に追従する特徴を有する。   The second powder has plate-like graphite particles having a thickness of 0.3 nm to 100 nm and a length in the major axis direction of 0.1 μm to 100 μm. The plate-like graphite particles have a layer structure in which a plurality of graphene single layers are laminated, and are excellent in conductivity and strength. In addition, since the aspect ratio is large, it is excellent in flexibility and has the feature of following the surrounding structural change due to volume change.

板状黒鉛粒子は、天然黒鉛である鱗片状黒鉛と比べても厚みが大幅に小さいものである。板状黒鉛粒子の長軸方向の長さ/厚みで求めるアスペクト比は10〜1000であり、さらに望ましくは50〜100である。   The plate-like graphite particles are much smaller in thickness than the scale-like graphite that is natural graphite. The aspect ratio determined by the length / thickness in the major axis direction of the plate-like graphite particles is 10 to 1000, and more preferably 50 to 100.

板状黒鉛粒子の厚みは、0.3nm〜100nmであり、さらに1nm〜100nmであることがより好ましく、30nm〜80nmであることがさらに好ましい。板状黒鉛粒子の長軸方向の長さは、0.1μm〜100μmであり、0.2μm〜50μmであることがより好ましく、0.3μm〜10μmであることがさらに好ましい。板状黒鉛粒子の短軸方向の長さは、0.1μm〜100μmであることが好ましく、0.1μm〜50μmであることがより好ましく、0.1μm〜8μmであることがさらに好ましい。   The thickness of the plate-like graphite particles is 0.3 nm to 100 nm, more preferably 1 nm to 100 nm, and further preferably 30 nm to 80 nm. The length of the plate-like graphite particles in the major axis direction is 0.1 μm to 100 μm, more preferably 0.2 μm to 50 μm, and still more preferably 0.3 μm to 10 μm. The length of the plate-like graphite particles in the minor axis direction is preferably 0.1 μm to 100 μm, more preferably 0.1 μm to 50 μm, and further preferably 0.1 μm to 8 μm.

第二粉末の平均粒径D50は、第一粉末の平均粒径D50よりも小さい。そのため、第一粉末同士の間に第二粉末を構成する板状黒鉛粒子が配列しやすく、板状黒鉛粒子は第一粉末同士の間及び第一粉末と集電体との間に良好な導電パスを形成できる。 The average particle diameter D 50 of the second powder is smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder. Therefore, the plate-like graphite particles constituting the second powder are easily arranged between the first powders, and the plate-like graphite particles have good conductivity between the first powders and between the first powder and the current collector. A path can be formed.

第二粉末の平均粒径D50は、第一粉末の平均粒径D50よりも小さければ、特に粒径の範囲を限定しないが、第一粉末の平均粒径D50は0.1μmより大きく20μm以下であることが好ましいため、第二粉末の平均粒径D50は、0.1μm以上10μm以下であることが好ましい。第二粉末の平均粒径D50は、0.1μm以上8μm以下であることがより好ましく、第二粉末の平均粒径D50は、0.1μm以上5μm以下であることがさらに好ましい。 Second powder having an average particle diameter D 50 of, smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder, although not particularly limit the scope of the particle size, the average particle diameter D 50 of the first powder greater than 0.1μm since it is preferable that 20μm or less, an average particle diameter D 50 of the second powder is preferably 0.1μm or more 10μm or less. The average particle diameter D 50 of the second powder is more preferably 0.1μm or more 8μm or less, the average particle diameter D 50 of the second powder, and further preferably 0.1μm or more 5μm or less.

この板状黒鉛粒子は、例えば、グラファイト構造を有する公知の黒鉛、具体的には人造黒鉛、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛などをグラファイト構造が破壊されないように粉砕することによって得られる。また板状黒鉛粒子として市販のグラフェンを用いることができる。   The plate-like graphite particles can be obtained, for example, by pulverizing known graphite having a graphite structure, specifically artificial graphite, scale-like graphite, massive graphite, earth-like graphite or the like so that the graphite structure is not destroyed. Commercially available graphene can be used as the plate-like graphite particles.

粉砕処理としては、例えば、超音波処理、ボールミルによる処理、湿式粉砕、爆砕、機械式粉砕、湿式高圧粉砕等が挙げられる。超音波処理は、発振周波数としては15kHz〜400kHzが好ましく、出力としては500W以下が好ましい。粉砕処理としては、超音波処理又は湿式粉砕処理が好ましい。また、粉砕処理時の温度としては、例えば、−20℃〜100℃とすることができる。また、粉砕処理時間としては、例えば、0.01時間〜50時間とすることができる。湿式高圧粉砕等であれば、粉砕処理時の圧力は50MPa〜400MPaであるのが好ましい。   Examples of the pulverization treatment include ultrasonic treatment, treatment with a ball mill, wet pulverization, explosion, mechanical pulverization, and wet high pressure pulverization. In the ultrasonic treatment, the oscillation frequency is preferably 15 kHz to 400 kHz, and the output is preferably 500 W or less. As the grinding treatment, ultrasonic treatment or wet grinding treatment is preferable. Moreover, as temperature at the time of a grinding | pulverization process, it can be set as -20 degreeC-100 degreeC, for example. Moreover, as a grinding | pulverization processing time, it can be set as 0.01 hour-50 hours, for example. In the case of wet high-pressure pulverization or the like, the pressure during the pulverization treatment is preferably 50 MPa to 400 MPa.

板状黒鉛粒子の表面には、水酸基、カルボキシル基、エポキシ基などの官能基が結合していることが好ましい。板状黒鉛粒子の表面に官能基が結合することにより、板状黒鉛粒子と溶媒やポリマーなどの他の有機物との親和性が増す。   It is preferable that functional groups such as a hydroxyl group, a carboxyl group, and an epoxy group are bonded to the surface of the plate-like graphite particles. When the functional group is bonded to the surface of the plate-like graphite particles, the affinity between the plate-like graphite particles and other organic substances such as a solvent and a polymer is increased.

このことは、後述する芳香族ビニル共重合体と板状黒鉛粒子との親和性を高めるために特に有用である。つまり、これらの官能基の存在によって芳香族ビニル共重合体の板状黒鉛粒子への吸着量が増大する傾向にある。   This is particularly useful for increasing the affinity between the later-described aromatic vinyl copolymer and the plate-like graphite particles. That is, the presence of these functional groups tends to increase the amount of adsorption of the aromatic vinyl copolymer to the plate-like graphite particles.

このような官能基は、板状黒鉛粒子の表面近傍、好ましくは表面から深さ10nmまでの領域にある全炭素原子を100原子%としたときに、0.01原子%以上50原子%以下、より好ましくは20原子%以下、特に好ましくは10原子%以下の炭素原子に結合していることが好ましい。官能基が結合している炭素原子の割合が50原子%を超えると、板状黒鉛粒子の親水性が増大し、有機物との親和性が低下する傾向がある。なお板状黒鉛粒子の表面近傍の官能基はX線光電子分光法(XPS)により定量することができる。   Such functional groups are 0.01 atomic% or more and 50 atomic% or less, assuming that the total carbon atoms in the vicinity of the surface of the plate-like graphite particles, preferably in the region from the surface to a depth of 10 nm are 100 atomic%, More preferably, it is bonded to 20 atom% or less, particularly preferably 10 atom% or less. When the ratio of the carbon atom to which the functional group is bonded exceeds 50 atomic%, the hydrophilicity of the plate-like graphite particles tends to increase and the affinity with the organic substance tends to decrease. The functional groups near the surface of the plate-like graphite particles can be quantified by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS).

また板状黒鉛粒子の表面には、下記式(1):
−(CH−CHX)− (1)
(式(1)中、Xはフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基又はピレニル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。)
で表されるビニル芳香族モノマー単位を含有する芳香族ビニル共重合体が吸着していることが好ましい。
Further, on the surface of the plate-like graphite particles, the following formula (1):
- (CH 2 -CHX) - ( 1)
(In Formula (1), X represents a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, or a pyrenyl group, and these groups may have a substituent.)
It is preferable that the aromatic vinyl copolymer containing the vinyl aromatic monomer unit represented by these is adsorbed.

芳香族ビニル共重合体が吸着した板状黒鉛粒子(以下、黒鉛−ポリマー複合体と称す。)は、有機溶剤やバインダーとの好適な親和性を示す。そのためバインダーを含む液体中において黒鉛−ポリマー複合体の分散性が好適になる。   Plate-like graphite particles adsorbed with an aromatic vinyl copolymer (hereinafter referred to as a graphite-polymer composite) exhibit suitable affinity with an organic solvent or a binder. Therefore, the dispersibility of the graphite-polymer composite in the liquid containing the binder is suitable.

なお、本明細書においては、板状黒鉛粒子の集合体及び/又は黒鉛−ポリマー複合体の集合体を第二粉末と呼ぶ。つまり、第二粉末を構成する板状黒鉛粒子は、芳香族ビニル共重合体が吸着してなるものであってもよい。   In the present specification, an aggregate of plate-like graphite particles and / or an aggregate of graphite-polymer composite is referred to as a second powder. That is, the plate-like graphite particles constituting the second powder may be formed by adsorbing an aromatic vinyl copolymer.

上記ビニル芳香族モノマー単位は、板状黒鉛粒子の表面の六員環構造に吸着すると考えられる。そして、当該ビニル芳香族モノマー単位が板状黒鉛粒子に吸着することで、ビニル芳香族モノマー単位を有する芳香族ビニル共重合体が板状黒鉛粒子に吸着する。   The vinyl aromatic monomer unit is considered to be adsorbed on the six-membered ring structure on the surface of the plate-like graphite particles. And the vinyl aromatic monomer unit which has a vinyl aromatic monomer unit adsorb | sucks to plate-like graphite particle | grains because the said vinyl aromatic monomer unit adsorb | sucks to plate-like graphite particle | grains.

芳香族ビニル共重合体はビニル芳香族モノマー単位とビニル芳香族モノマー単位以外のモノマー単位(以下、第2のモノマー単位と称す。)を含有することが好ましい。芳香族ビニル共重合体において、ビニル芳香族モノマー単位は板状黒鉛粒子に吸着しやすく、第2のモノマー単位は溶媒や樹脂及び板状黒鉛粒子の表面の官能基と親和しやすい。つまり、芳香族ビニル共重合体のビニル芳香族モノマー単位は芳香族ビニル共重合体を板状黒鉛粒子に吸着させる機能を担い、第2のモノマー単位は、主として黒鉛−ポリマー複合体と溶媒やバインダー等の樹脂との親和性を向上させる機能を担う。   The aromatic vinyl copolymer preferably contains a vinyl aromatic monomer unit and a monomer unit other than the vinyl aromatic monomer unit (hereinafter referred to as a second monomer unit). In the aromatic vinyl copolymer, the vinyl aromatic monomer unit is likely to be adsorbed on the plate-like graphite particles, and the second monomer unit is likely to be compatible with the solvent, the resin, and the functional group on the surface of the plate-like graphite particles. That is, the vinyl aromatic monomer unit of the aromatic vinyl copolymer has a function of adsorbing the aromatic vinyl copolymer to the plate-like graphite particles, and the second monomer unit is mainly composed of the graphite-polymer composite and the solvent or binder. Responsible for improving the affinity with other resins.

ビニル芳香族モノマー単位の含有率が高い芳香族ビニル共重合体ほど、板状黒鉛粒子への吸着量が増大する。ビニル芳香族モノマー単位の含有率は、芳香族ビニル共重合体全体に対して10質量%〜98質量%が好ましく、30質量%〜98質量%がより好ましく、50質量%〜95質量%が特に好ましい。ビニル芳香族モノマー単位の含有率が10質量%より低くなると、芳香族ビニル共重合体の板状黒鉛粒子への吸着量が低下するおそれがある。ビニル芳香族モノマー単位の含有率が98質量%より高くなると、黒鉛−ポリマー複合体と溶媒や樹脂との親和性が低くなって、黒鉛−ポリマー複合体の溶媒中や樹脂中への分散性が低下するおそれがある。   An aromatic vinyl copolymer having a higher content of vinyl aromatic monomer units increases the amount of adsorption to the plate-like graphite particles. The content of the vinyl aromatic monomer unit is preferably 10% by mass to 98% by mass, more preferably 30% by mass to 98% by mass, and particularly preferably 50% by mass to 95% by mass with respect to the entire aromatic vinyl copolymer. preferable. If the content of the vinyl aromatic monomer unit is lower than 10% by mass, the adsorption amount of the aromatic vinyl copolymer to the plate-like graphite particles may be reduced. When the content of the vinyl aromatic monomer unit is higher than 98% by mass, the affinity between the graphite-polymer composite and the solvent or resin is lowered, and the dispersibility of the graphite-polymer composite in the solvent or resin is reduced. May decrease.

式(1)の置換基としては、例えば、アミノ基、カルボキシル基、カルボン酸エステル基、水酸基、アミド基、イミノ基、グリシジル基、アルコキシ基、カルボニル基、イミド基、リン酸エステル基が挙げられる。黒鉛−ポリマー複合体の溶媒中や樹脂中への分散性を高くするには、置換基は、アルコキシ基が好ましく、アルコキシ基は、メトキシ基が好ましい。   Examples of the substituent of the formula (1) include an amino group, a carboxyl group, a carboxylic ester group, a hydroxyl group, an amide group, an imino group, a glycidyl group, an alkoxy group, a carbonyl group, an imide group, and a phosphate ester group. . In order to increase the dispersibility of the graphite-polymer composite in a solvent or resin, the substituent is preferably an alkoxy group, and the alkoxy group is preferably a methoxy group.

ビニル芳香族モノマー単位としては、例えば、スチレンモノマー単位、ビニルナフタレンモノマー単位、ビニルアントラセンモノマー単位、ビニルピレンモノマー単位、ビニルアニソールモノマー単位、ビニル安息香酸エステルモノマー単位、アセチルスチレンモノマー単位が挙げられる。中でも黒鉛−ポリマー複合体の溶媒中や樹脂中への分散性が向上するという観点からは、スチレンモノマー単位、ビニルナフタレンモノマー単位、ビニルアニソールモノマー単位が好ましい。   Examples of the vinyl aromatic monomer unit include a styrene monomer unit, a vinyl naphthalene monomer unit, a vinyl anthracene monomer unit, a vinyl pyrene monomer unit, a vinyl anisole monomer unit, a vinyl benzoate monomer unit, and an acetyl styrene monomer unit. Of these, a styrene monomer unit, a vinyl naphthalene monomer unit, and a vinyl anisole monomer unit are preferable from the viewpoint of improving the dispersibility of the graphite-polymer composite in a solvent or a resin.

第2のモノマー単位は、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリレート類、(メタ)アクリルアミド類、ビニルイミダゾール類、ビニルピリジン類、無水マレイン酸、ビニルリン酸類及びマレイミド類からなる群から選択される少なくとも1種のモノマーから誘導されるモノマー単位が好ましい。なお本明細書において、例えば、「(メタ)アクリル酸」とは、「アクリル酸」及び「メタクリル酸」の双方を意味する。   The second monomer unit is at least selected from the group consisting of (meth) acrylic acid, (meth) acrylates, (meth) acrylamides, vinylimidazoles, vinylpyridines, maleic anhydride, vinylphosphoric acids, and maleimides. Monomer units derived from one monomer are preferred. In this specification, for example, “(meth) acrylic acid” means both “acrylic acid” and “methacrylic acid”.

このような第2のモノマー単位を含む芳香族ビニル共重合体が板状黒鉛粒子の表面に吸着していることによって、黒鉛−ポリマー複合体と溶媒や樹脂との親和性が向上し、溶媒中や樹脂中に黒鉛−ポリマー複合体を良好に分散させることができる。   By adsorbing the aromatic vinyl copolymer containing the second monomer unit to the surface of the plate-like graphite particles, the affinity between the graphite-polymer composite and the solvent or resin is improved. In addition, the graphite-polymer composite can be satisfactorily dispersed in the resin.

(メタ)アクリレート類としては、アルキル(メタ)アクリレート、置換アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。置換アルキル(メタ)アクリレートとしては、例えば、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アミノアルキル(メタ)アクリレート、イソシアネートアルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。   Examples of (meth) acrylates include alkyl (meth) acrylates and substituted alkyl (meth) acrylates. Examples of the substituted alkyl (meth) acrylate include hydroxyalkyl (meth) acrylate, aminoalkyl (meth) acrylate, and isocyanate alkyl (meth) acrylate.

(メタ)アクリルアミド類としては、(メタ)アクリルアミド、N−アルキル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミドが挙げられる。   Examples of (meth) acrylamides include (meth) acrylamide, N-alkyl (meth) acrylamide, and N, N-dialkyl (meth) acrylamide.

ビニルイミダゾール類としては、1−ビニルイミダゾールが挙げられる。   Examples of vinyl imidazoles include 1-vinyl imidazole.

ビニルピリジン類としては、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジンが挙げられる。   Examples of vinyl pyridines include 2-vinyl pyridine and 4-vinyl pyridine.

マレイミド類としては、マレイミド、アルキルマレイミド、アリールマレイミド、N−フェニルマレイミドが挙げられる。   Maleimides include maleimide, alkylmaleimide, arylmaleimide, and N-phenylmaleimide.

黒鉛−ポリマー複合体の分散性が向上するという観点から、第2のモノマー単位は、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アミノアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、アリールマレイミドが好ましく、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、N,N−ジアルキル(メタ)アクリルアミド、2−ビニルピリジン、アリールマレイミドがより好ましく、フェニルマレイミドが特に好ましい。   From the viewpoint of improving the dispersibility of the graphite-polymer composite, the second monomer unit includes alkyl (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, aminoalkyl (meth) acrylate, and N, N-dialkyl (meth). Acrylamide, 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine and arylmaleimide are preferred, hydroxyalkyl (meth) acrylate, N, N-dialkyl (meth) acrylamide, 2-vinylpyridine and arylmaleimide are more preferred, and phenylmaleimide is particularly preferred. .

また本発明の蓄電装置の初期容量及び初期効率が向上するという観点から、第2のモノマー単位は、アクリル酸、ビニルリン酸、イソシアネートアルキル(メタ)アクリレート、フェニルマレイミドが特に好ましい。   From the viewpoint of improving the initial capacity and the initial efficiency of the power storage device of the present invention, the second monomer unit is particularly preferably acrylic acid, vinyl phosphoric acid, isocyanate alkyl (meth) acrylate, or phenylmaleimide.

第2のモノマー単位における有機基の炭素数は2〜100程度であるのが好ましく、2〜50程度であるのがより好ましい。2〜20程度であるのがなお好ましい。炭素数が過大であれば有機基が嵩張り、黒鉛−ポリマー複合体が嵩張るため、充分な量の負極活物質を負極活物質層に配合し難くなる場合がある。   The organic group in the second monomer unit preferably has about 2 to 100 carbon atoms, more preferably about 2 to 50 carbon atoms. More preferably, it is about 2-20. If the carbon number is excessive, the organic group is bulky and the graphite-polymer composite is bulky, so that it may be difficult to mix a sufficient amount of the negative electrode active material into the negative electrode active material layer.

上記芳香族ビニル共重合体の例としては、例えば、スチレン(以下、STと称す。)とN,N−ジメチルメタクリルアミド(以下、DMMAAと称す。)との共重合体、1−ビニルナフタレン(以下、VNと称す。)とDMMAAとの共重合体、4−ビニルアニソール(以下、VAと称す。)とDMMAAとの共重合体、STとN−フェニルマレイミド(以下、PMと称す。)との共重合体、STと1−ビニルイミダゾール(以下、VIと称す。)との共重合体、STと4−ビニルピリジン(以下、4VPと称す。)との共重合体、STとN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート(以下、DMAEMAと称す。)との共重合体、STとメチルメタクリレート(以下、MMAと称す。)との共重合体、STとヒドロキシエチルメタクリレート(以下、HEMAと称す。)との共重合体、STと2−ビニルピリジン(以下、2VPと称す。)との共重合体、STと2VPとの共重合体、STとMMAとの共重合体、STとポリエチレンオキシド(以下、PEOと称す。)との共重合体、STとアクリル酸との共重合体、STとビニルリン酸との共重合体、STと2−イソシアネートエチルメタクリレートとの共重合体が挙げられる。   Examples of the aromatic vinyl copolymer include, for example, a copolymer of styrene (hereinafter referred to as ST) and N, N-dimethylmethacrylamide (hereinafter referred to as DMMAA), 1-vinylnaphthalene ( Hereinafter referred to as VN) and DMMAA, 4-vinylanisole (hereinafter referred to as VA) and DMMAA, ST and N-phenylmaleimide (hereinafter referred to as PM). A copolymer of ST and 1-vinylimidazole (hereinafter referred to as VI), a copolymer of ST and 4-vinylpyridine (hereinafter referred to as 4VP), ST and N, N -Copolymer of dimethylaminoethyl methacrylate (hereinafter referred to as DMAEMA), copolymer of ST and methyl methacrylate (hereinafter referred to as MMA), ST and hydroxyethyl methacrylate (Hereinafter referred to as HEMA), ST and 2-vinylpyridine (hereinafter referred to as 2VP), ST and 2VP, ST and MMA. Polymer, copolymer of ST and polyethylene oxide (hereinafter referred to as PEO), copolymer of ST and acrylic acid, copolymer of ST and vinyl phosphoric acid, ST and 2-isocyanatoethyl methacrylate A copolymer is mentioned.

芳香族ビニル共重合体において、共重合体としては、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。   In the aromatic vinyl copolymer, the copolymer may be a random copolymer or a block copolymer.

なお、芳香族ビニル共重合体におけるビニル芳香族モノマー単位に対する第2のモノマー単位の含有量は、ビニル芳香族モノマー単位1モルに対して、0.1モル〜10モルであるのが好ましく、0.3モル〜3モルであるのがより好ましく、0.5モル〜2モルであるのがより好ましい。なお、ビニル芳香族モノマー単位と第2のモノマー単位とはモル比1:1で存在するのが特に好ましい。第2のモノマー単位の含有割合が過小であれば、黒鉛−ポリマー複合体とバインダーとの親和性を高め難くなるおそれがある。また、ビニル芳香族モノマー単位の含有割合が過小であれば、板状黒鉛粒子に対する芳香族ビニル共重合体の吸着性を高め難い場合がある。   The content of the second monomer unit relative to the vinyl aromatic monomer unit in the aromatic vinyl copolymer is preferably 0.1 mol to 10 mol with respect to 1 mol of the vinyl aromatic monomer unit. More preferably, it is 3 mol-3 mol, and more preferably 0.5 mol-2 mol. The vinyl aromatic monomer unit and the second monomer unit are particularly preferably present in a molar ratio of 1: 1. If the content ratio of the second monomer unit is too small, it may be difficult to increase the affinity between the graphite-polymer composite and the binder. Further, if the content ratio of the vinyl aromatic monomer unit is too small, it may be difficult to increase the adsorptivity of the aromatic vinyl copolymer to the plate-like graphite particles.

芳香族ビニル共重合体の数平均分子量としては、1,000〜1,000,000が好ましく、5,000〜100,000がより好ましい。芳香族ビニル共重合体の数平均分子量が1,000未満になると、板状黒鉛粒子に対する吸着能が低下する傾向にあり、他方、数平均分子量が1,000,000より大きくなると、黒鉛−ポリマー複合体の溶媒中や樹脂中への分散性が低下したり、粘度が著しく上昇して取り扱いが困難になる傾向にある。なお、芳香族ビニル共重合体の数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(カラム:Shodex GPC K−805L及びShodex GPC K−800RL(ともに、昭和電工(株)製)、溶離液:クロロホルム)により測定し、標準ポリスチレンで換算した値を用いる。   The number average molecular weight of the aromatic vinyl copolymer is preferably 1,000 to 1,000,000, and more preferably 5,000 to 100,000. When the number average molecular weight of the aromatic vinyl copolymer is less than 1,000, the adsorptive capacity to the plate-like graphite particles tends to be lowered. On the other hand, when the number average molecular weight is larger than 1,000,000, the graphite-polymer The dispersibility of the composite in a solvent or resin tends to decrease, or the viscosity increases significantly, making it difficult to handle. The number average molecular weight of the aromatic vinyl copolymer was measured by gel permeation chromatography (column: Shodex GPC K-805L and Shodex GPC K-800RL (both manufactured by Showa Denko KK), eluent: chloroform). The value converted with standard polystyrene is used.

黒鉛−ポリマー複合体における芳香族ビニル共重合体の含有量としては、板状黒鉛粒子100質量部に対して芳香族ビニル共重合体10−7〜10−1質量部であるのが好ましく、10−5〜10−2質量部であるのがより好ましい。板状黒鉛粒子に対する芳香族ビニル共重合体の量が10−7質量部に満たないと、板状黒鉛粒子への芳香族ビニル共重合体の吸着量が不十分なため、溶媒や樹脂に対する黒鉛−ポリマー複合体の分散性が低下する傾向にある。他方、板状黒鉛粒子に対する芳香族ビニル共重合体の量が10−1質量部を超えると、板状黒鉛粒子に直接吸着していない遊離の芳香族ビニル共重合体が存在する場合がある。 The content of the aromatic vinyl copolymer in the graphite-polymer composite is preferably 10 −7 to 10 −1 parts by mass of the aromatic vinyl copolymer with respect to 100 parts by mass of the plate-like graphite particles. It is more preferably −5 to 10 −2 parts by mass. If the amount of the aromatic vinyl copolymer relative to the plate-like graphite particles is less than 10 −7 parts by mass, the amount of adsorption of the aromatic vinyl copolymer onto the plate-like graphite particles is insufficient, so that the graphite for the solvent or resin -Dispersibility of the polymer composite tends to decrease. On the other hand, when the amount of the aromatic vinyl copolymer relative to the plate-like graphite particles exceeds 10 −1 parts by mass, there may be a free aromatic vinyl copolymer that is not directly adsorbed on the plate-like graphite particles.

黒鉛−ポリマー複合体の製造方法は、原料黒鉛粒子、式(1)で表されるビニル芳香族モノマー単位を含有する芳香族ビニル共重合体、過酸化水素化物、及び溶媒を混合する混合工程と、混合工程で得られた混合物に粉砕処理を施す粉砕工程とを含み得る。   The method for producing a graphite-polymer composite comprises mixing raw material graphite particles, an aromatic vinyl copolymer containing a vinyl aromatic monomer unit represented by the formula (1), a hydrogen peroxide, and a solvent. And a pulverizing step of subjecting the mixture obtained in the mixing step to a pulverizing treatment.

原料黒鉛粒子としては、グラファイト構造を有する公知の黒鉛、例えば人造黒鉛、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土状黒鉛が挙げられる。原料黒鉛粒子の大きさには特に制限はないが、原料黒鉛粒子の粒子径が0.01mm〜5mmの範囲であるのが好ましく、0.1mm〜1mmの範囲であるのがより好ましい。ここでいう粒子径は、例えば、JIS Z 8815のふるい分け試験方法通則に基づく乾式篩法で測定できる。   Examples of the raw material graphite particles include known graphite having a graphite structure, such as artificial graphite, scale-like graphite, massive graphite, and earth-like graphite. Although there is no restriction | limiting in particular in the magnitude | size of raw material graphite particle | grains, it is preferable that the particle diameter of raw material graphite particle | grains is the range of 0.01 mm-5 mm, and it is more preferable that it is the range of 0.1 mm-1 mm. The particle diameter referred to here can be measured, for example, by a dry sieving method based on the JIS Z 8815 sieving test method general rules.

芳香族ビニル共重合体は上記で説明したものが使用できる。   As the aromatic vinyl copolymer, those described above can be used.

過酸化水素化物としては、カルボニル基を有する化合物と過酸化水素との錯体、四級アンモニウム塩、フッ化カリウム、炭酸ルビジウム、リン酸、尿酸などの化合物に過酸化水素が配位したものが挙げられる。カルボニル基を有する化合物は、例えば、ウレア、カルボン酸(安息香酸、サリチル酸など)、ケトン(アセトン、メチルエチルケトンなど)、カルボン酸エステル(安息香酸メチル、サリチル酸エチルなど)が挙げられる。過酸化水素化物としては、カルボニル基を有する化合物と過酸化水素との錯体が好ましい。   Examples of the hydrogen peroxide include a complex of a compound having a carbonyl group and hydrogen peroxide, a compound in which hydrogen peroxide is coordinated to a compound such as a quaternary ammonium salt, potassium fluoride, rubidium carbonate, phosphoric acid, or uric acid. It is done. Examples of the compound having a carbonyl group include urea, carboxylic acid (benzoic acid, salicylic acid, etc.), ketone (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and carboxylic acid ester (methyl benzoate, ethyl salicylate, etc.). As the hydrogen peroxide, a complex of a compound having a carbonyl group and hydrogen peroxide is preferable.

このような過酸化水素化物は、酸化剤として作用し、原料黒鉛粒子のグラファイト構造を破壊せずに、炭素層間の剥離を容易にするものである。すなわち、過酸化水素化物が炭素層間に侵入して層表面を酸化しながら劈開を進行させ、同時に芳香族ビニル共重合体が劈開した炭素層間に侵入して劈開面を安定化させ、層間剥離が促進される。その結果、板状黒鉛粒子の表面に芳香族ビニル共重合体が吸着する。   Such a hydrogen peroxide acts as an oxidizing agent and facilitates peeling between carbon layers without destroying the graphite structure of the raw graphite particles. That is, hydrogen peroxide enters between the carbon layers to oxidize the surface of the layer, and proceeds with cleavage. At the same time, the aromatic vinyl copolymer penetrates into the cleaved carbon layer and stabilizes the cleavage surface. Promoted. As a result, the aromatic vinyl copolymer is adsorbed on the surface of the plate-like graphite particles.

溶媒は、ジメチルホルムアミド(以下、DMFと称す。)、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、N−メチルピロリドン(以下、NMPと称す。)、ヘキサン、トルエン、ジオキサン、プロパノール、γ−ピコリン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド(以下、DMSOと称す。)、ジメチルアセトアミド(以下、DMAと称す。)が好ましく、DMF、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、NMP、ヘキサン、トルエンがより好ましい。   Solvents are dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF), chloroform, dichloromethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, N-methylpyrrolidone (hereinafter referred to as NMP), hexane, toluene, dioxane, propanol, γ-picoline, acetonitrile, Dimethyl sulfoxide (hereinafter referred to as DMSO) and dimethylacetamide (hereinafter referred to as DMA) are preferable, and DMF, chloroform, dichloromethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, NMP, hexane and toluene are more preferable.

混合工程において、原料黒鉛粒子と芳香族ビニル共重合体と過酸化水素化物と溶媒とを混合する。原料黒鉛粒子の混合量としては、溶媒1L当たり0.1g/L〜500g/Lが好ましく、10g/L〜200g/Lがより好ましい。原料黒鉛粒子の混合量が溶媒1L当たり0.1g/L未満になると、溶媒の消費量が増大し、経済的に不利となり、他方、溶媒1L当たり500g/Lを超えると、液の粘度が上昇して取り扱いが困難になるおそれがある。   In the mixing step, the raw graphite particles, the aromatic vinyl copolymer, the hydrogen peroxide, and the solvent are mixed. The mixing amount of the raw material graphite particles is preferably 0.1 g / L to 500 g / L per liter of solvent, and more preferably 10 g / L to 200 g / L. If the mixing amount of the raw material graphite particles is less than 0.1 g / L per liter of solvent, the consumption of the solvent increases, which is economically disadvantageous. On the other hand, if it exceeds 500 g / L per liter of solvent, the viscosity of the liquid increases. May be difficult to handle.

また、芳香族ビニル共重合体の混合量としては、原料黒鉛粒子100質量部に対して0.1質量部〜1000質量部が好ましく、0.1質量部〜200質量部がより好ましい。芳香族ビニル共重合体の混合量が、原料黒鉛粒子100質量部に対して0.1質量部未満になると、得られる板状黒鉛粒子の分散性が低下する傾向にあり、他方、芳香族ビニル共重合体の混合量が、原料黒鉛粒子100質量部に対して1000質量部を超えると、芳香族ビニル共重合体が溶媒に溶解しなくなるとともに、液の粘度が上昇して取り扱いが困難となるおそれがある。   The mixing amount of the aromatic vinyl copolymer is preferably 0.1 part by mass to 1000 parts by mass, and more preferably 0.1 part by mass to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw graphite particles. When the mixing amount of the aromatic vinyl copolymer is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw material graphite particles, the dispersibility of the obtained plate-like graphite particles tends to be lowered. When the mixing amount of the copolymer exceeds 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw graphite particles, the aromatic vinyl copolymer does not dissolve in the solvent, and the viscosity of the liquid rises and handling becomes difficult. There is a fear.

過酸化水素化物の混合量としては、原料黒鉛粒子100質量部に対して0.1質量部〜500質量部が好ましく、1質量部〜100質量部がより好ましい。過酸化水素化物の混合量が原料黒鉛粒子100質量部に対して0.1質量部未満になると、得られる黒鉛−ポリマー複合体の分散性が低下する傾向にあり、他方、原料黒鉛粒子100質量部に対して500質量部を超えると、原料黒鉛粒子が過剰に酸化され、得られる黒鉛−ポリマー複合体の導電性が低下する傾向にある。   The mixing amount of the hydrogen peroxide is preferably 0.1 to 500 parts by mass, more preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw graphite particles. When the mixing amount of the hydrogen peroxide is less than 0.1 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the raw graphite particles, the dispersibility of the obtained graphite-polymer composite tends to be lowered. When the amount exceeds 500 parts by mass with respect to part, the raw graphite particles are excessively oxidized, and the conductivity of the obtained graphite-polymer composite tends to be lowered.

粉砕工程において、混合工程で得られた混合物に粉砕処理を施して原料黒鉛粒子を板状黒鉛粒子に粉砕する。これにより黒鉛−ポリマー複合体が生成される。粉砕処理としては、例えば、超音波処理、ボールミルによる処理、湿式粉砕、爆砕、機械式粉砕、湿式高圧粉砕等が挙げられる。超音波処理は、発振周波数としては15kHz〜400kHzが好ましく、出力としては500W以下が好ましい。粉砕処理としては、超音波処理又は湿式粉砕処理が好ましい。粉砕工程では、原料黒鉛粒子のグラファイト構造を破壊させずに原料黒鉛粒子を粉砕して板状黒鉛粒子を得ることができる。また、粉砕処理時の温度としては、例えば、−20℃〜100℃とすることができる。また、粉砕処理時間としては、例えば、0.01時間〜50時間とすることができる。湿式高圧粉砕等であれば、粉砕処理時の圧力は50MPa〜400MPaであるのが好ましい。   In the pulverizing step, the mixture obtained in the mixing step is pulverized to pulverize the raw graphite particles into plate-like graphite particles. This produces a graphite-polymer composite. Examples of the pulverization treatment include ultrasonic treatment, treatment with a ball mill, wet pulverization, explosion, mechanical pulverization, and wet high pressure pulverization. In the ultrasonic treatment, the oscillation frequency is preferably 15 kHz to 400 kHz, and the output is preferably 500 W or less. As the grinding treatment, ultrasonic treatment or wet grinding treatment is preferable. In the pulverization step, the raw graphite particles can be pulverized to obtain plate-like graphite particles without destroying the graphite structure of the raw graphite particles. Moreover, as temperature at the time of a grinding | pulverization process, it can be set as -20 degreeC-100 degreeC, for example. Moreover, as a grinding | pulverization processing time, it can be set as 0.01 hour-50 hours, for example. In the case of wet high-pressure pulverization or the like, the pressure during the pulverization treatment is preferably 50 MPa to 400 MPa.

板状黒鉛粒子及び黒鉛−ポリマー複合体は、負極活物質層において少なくとも一部の板状黒鉛粒子の板面が集電体の表面に略平行になるように配向していてもよいが、板状黒鉛粒子の配向は第一粉末の存在によって崩れていてもよい。配向が崩れることで、板状黒鉛粒子における炭素層どうしの隙間が集電体表面と交差する方向に向く。このため、当該隙間がリチウムイオンの進行方向に対して交差する方向に向き、当該隙間へのリチウムイオンの接触頻度が高まる。このため、リチウムイオンが板状黒鉛粒子内部にも出入し易くなり、板状黒鉛粒子の負極活物質としての機能を充分に利用し得るため、蓄電装置の充放電容量を向上させ得る。   The plate-like graphite particles and the graphite-polymer composite may be oriented so that the plate surface of at least some of the plate-like graphite particles in the negative electrode active material layer is substantially parallel to the surface of the current collector. The orientation of the graphite particles may be broken by the presence of the first powder. By breaking the orientation, the gap between the carbon layers in the plate-like graphite particles faces in the direction intersecting the current collector surface. For this reason, the said clearance gap faces in the direction which cross | intersects with respect to the advancing direction of lithium ion, and the contact frequency of the lithium ion to the said clearance gap increases. For this reason, lithium ions can easily enter and exit the plate-like graphite particles, and the function of the plate-like graphite particles as the negative electrode active material can be fully utilized, so that the charge / discharge capacity of the power storage device can be improved.

負極活物質層には、第一粉末と第二粉末に加えて黒鉛を添加することもできる。黒鉛としては、天然黒鉛、造粒黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボンなどが例示される。   In addition to the first powder and the second powder, graphite can also be added to the negative electrode active material layer. Examples of graphite include natural graphite, granulated graphite, hard carbon, and soft carbon.

黒鉛の添加量は、第一粉末と第二粉末と黒鉛の合計量を100質量%としたときに80質量%以下の範囲が好ましく、50質量%以下の範囲がより好ましく、20質量%以下の範囲が更に好ましい。黒鉛の含有量が多すぎると容量の低下や第二粉末の効果が低下する不具合が生じる場合がある。   The amount of graphite added is preferably 80% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and more preferably 20% by mass or less when the total amount of the first powder, the second powder, and graphite is 100% by mass. A range is more preferred. When there is too much content of graphite, the fall of a capacity | capacitance and the effect that the effect of a 2nd powder may fall may arise.

黒鉛の平均粒径D50は、第一粉末の平均粒径D50よりも小さいことが好ましい。黒鉛の平均粒径D50は、0.1μm以上20μm以下であることが好ましく、0.1μm以上15μm以下であることがより好ましく、黒鉛の平均粒径D50は、0.1μm以上10μm以下であることがさらに好ましい。 The average particle diameter D 50 of the graphite is preferably smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder. The average particle diameter D 50 of the graphite is preferably 0.1μm or more 20μm or less, more preferably 0.1μm or 15μm or less, an average particle diameter D 50 of the graphite is in the 0.1μm or 10μm or less More preferably it is.

<第一粉末と第二粉末の混合比>
第一粉末と第二粉末の合計を100質量%としたときに、第二粉末が5質量%〜30質量%含まれていることが好ましく、第二粉末が10質量%〜20質量%含まれていることがさらに好ましい。
<Mixing ratio of first powder and second powder>
When the total of the first powder and the second powder is 100% by mass, the second powder is preferably contained in an amount of 5% by mass to 30% by mass, and the second powder is contained in an amount of 10% by mass to 20% by mass. More preferably.

<負極>
本発明の負極活物質層は、蓄電装置の負極に用いられる。負極は、集電体と、集電体表面に配置された負極活物質層とを有する。集電体は蓄電装置の放電又は充電の間、電極に電流を流し続けるための化学的に不活性な電子高伝導体をいう。集電体に用いることのできる材料として、例えば銀、銅、金、アルミニウム、タングステン、コバルト、亜鉛、ニッケル、鉄、白金、錫、インジウム、チタン、ルテニウム、タンタル、クロム、モリブデンから選ばれる少なくとも一種ならびにステンレス鋼等の金属材料、さらには導電性樹脂を挙げることができる。集電体は公知の保護層で被覆してもよい。また、集電体の表面を公知の方法で処理してもよい。集電体は、箔、シート、フィルム、線状、棒状、メッシュ状などの形態をとることができる。そのため、集電体として、例えば銅箔、ニッケル箔、アルミニウム箔、ステンレス箔などの金属箔を好適に用いることができる。集電体が箔、シート、フィルム等の薄肉形状である場合、集電体の厚みは1μm〜100μmの範囲内であることが好ましい。
<Negative electrode>
The negative electrode active material layer of the present invention is used for a negative electrode of a power storage device. The negative electrode has a current collector and a negative electrode active material layer disposed on the current collector surface. The current collector refers to a chemically inert electronic high conductor that keeps a current flowing through an electrode during discharging or charging of a power storage device. As a material that can be used for the current collector, for example, at least one selected from silver, copper, gold, aluminum, tungsten, cobalt, zinc, nickel, iron, platinum, tin, indium, titanium, ruthenium, tantalum, chromium, and molybdenum In addition, a metal material such as stainless steel, and further a conductive resin can be used. The current collector may be covered with a known protective layer. Moreover, you may process the surface of an electrical power collector by a well-known method. The current collector can take a form such as a foil, a sheet, a film, a line, a bar, or a mesh. Therefore, metal foils, such as copper foil, nickel foil, aluminum foil, stainless steel foil, can be used suitably as a collector. When the current collector has a thin shape such as a foil, sheet, or film, the thickness of the current collector is preferably in the range of 1 μm to 100 μm.

本発明の負極活物質層を用いて、例えば非水系二次電池の負極の負極活物質層を形成するには、負極活物質を含む負極合材を集電体上に塗布し、負極合材に含まれるバインダーを乾燥あるいは硬化させればよい。負極合材としては、負極活物質、導電助剤、バインダー、及び必要であればその他の添加剤に、適量の有機溶剤を加えて混合しスラリーにしたものを用いればよい。スラリー状の負極合材を集電体に塗布する方法としては、ロールコート法、ディップコート法、ドクターブレード法、スプレーコート法、カーテンコート法、グラビアコート法などの方法を採用できる。   For example, in order to form a negative electrode active material layer of a negative electrode of a non-aqueous secondary battery using the negative electrode active material layer of the present invention, a negative electrode mixture containing a negative electrode active material is applied on a current collector, and the negative electrode mixture The binder contained in may be dried or cured. As the negative electrode mixture, a mixture of a negative electrode active material, a conductive additive, a binder, and, if necessary, other additives added with an appropriate amount of an organic solvent to form a slurry may be used. As a method for applying the slurry-like negative electrode mixture to the current collector, methods such as a roll coating method, a dip coating method, a doctor blade method, a spray coating method, a curtain coating method, and a gravure coating method can be employed.

上述の黒鉛−ポリマー複合体は、板状黒鉛粒子の表面に上記した芳香族ビニル共重合体が吸着しているため、溶媒中で凝集しにくく好適に分散する。このため黒鉛−ポリマー複合体を含む負極合材は、均一な負極活物質層を形成し易い。   The above-mentioned graphite-polymer composite is suitably dispersed in the solvent because it does not aggregate in the solvent because the above-mentioned aromatic vinyl copolymer is adsorbed on the surface of the plate-like graphite particles. For this reason, the negative electrode mixture containing a graphite-polymer composite is easy to form a uniform negative electrode active material layer.

バインダーは、負極活物質、導電助剤及びその他の添加剤を直接的又は間接的に集電体の表面に繋ぎ止める役割を果たすものである。バインダーには、上述した活物質等をなるべく少ない量で集電体に結着させることが求められるが、その添加量は負極活物質、導電助剤、及びバインダーを合計したものの0.5質量%〜50質量%が望ましい。バインダーの添加量が0.5質量%未満では電極の成形性が低下するおそれがあり、50質量%を超えると電極のエネルギー密度が低くなるおそれがある。   The binder plays a role of directly or indirectly connecting the negative electrode active material, the conductive additive and other additives to the surface of the current collector. The binder is required to bind the above-described active material and the like to the current collector in as small an amount as possible, but the addition amount is 0.5% by mass of the total of the negative electrode active material, the conductive auxiliary agent, and the binder. -50 mass% is desirable. If the addition amount of the binder is less than 0.5% by mass, the moldability of the electrode may be lowered, and if it exceeds 50% by mass, the energy density of the electrode may be lowered.

バインダーとしては、ポリフッ化ビニリデン(PolyVinylidene DiFluoride:以下、PVDFと称す。)、ポリ四フッ化エチレン(以下、PTFEと称す。)、スチレン−ブタジエンゴム(以下、SBRと称す。)、ポリイミド(以下、PIと称す。)、ポリアミドイミド(以下、PAIと称す。)、カルボキシメチルセルロース(以下、CMCと称す。)、ポリ塩化ビニル(以下、PVCと称す。)、メタクリル樹脂(以下、PMAと称す。)、ポリアクリロニトリル(以下、PANと称す。)、変性ポリフェニレンオキシド(以下、PPOと称す。)、ポリエチレンオキシド(以下、PEOと称す。)、ポリエチレン(以下、PEと称す。)、ポリプロピレン(以下、PPと称す。)、ポリアクリル酸(以下、PAAと称す。)等が例示される。   As the binder, polyvinylidene fluoride (Polyvinylidene DiFluoride: hereinafter referred to as PVDF), polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE), styrene-butadiene rubber (hereinafter referred to as SBR), polyimide (hereinafter referred to as SBR), and the like. PI), polyamideimide (hereinafter referred to as PAI), carboxymethylcellulose (hereinafter referred to as CMC), polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC), methacrylic resin (hereinafter referred to as PMA). , Polyacrylonitrile (hereinafter referred to as PAN), modified polyphenylene oxide (hereinafter referred to as PPO), polyethylene oxide (hereinafter referred to as PEO), polyethylene (hereinafter referred to as PE), polypropylene (hereinafter referred to as PP). ), Polyacrylic acid (hereinafter referred to as It referred to as AA.) And the like.

バインダーとしてPAIやPIといった高強度で高抵抗のものを用いる場合、初期効率と初期容量が効果的に改善されるという本発明の効果が顕著となる。   When a binder having high strength and high resistance such as PAI or PI is used as the binder, the effect of the present invention that the initial efficiency and the initial capacity are effectively improved becomes remarkable.

導電助剤は、電極の導電性を高めるために添加される。導電助剤として、炭素質微粒子であるカーボンブラック、黒鉛、アセチレンブラック(以下、ABと称す。)、ケッチェンブラック(登録商標)(以下、KBと称す。)、気相法炭素繊維(Vapor Grown Carbon Fiber:以下、VGCFと称す。)等及び各種の金属粒子等が例示される。これらを単独で又は二種以上組み合わせて添加することができる。導電助剤の使用量については、特に限定的ではないが、例えば、活物質100質量部に対して、20質量部〜100質量部程度とすることができる。導電助剤の量が20質量部未満では効率のよい導電パスを形成できないおそれがあり、100質量部を超えると電極の成形性が悪化するとともにエネルギー密度が低くなるおそれがある。なお炭素材料が複合化されたケイ素酸化物を活物質として用いる場合は、導電助剤の添加量を低減あるいは無しとすることができる。   The conductive assistant is added to increase the conductivity of the electrode. Examples of conductive assistants include carbon black, graphite, acetylene black (hereinafter referred to as “AB”), ketjen black (registered trademark) (hereinafter referred to as “KB”), vapor grown carbon fiber (Vapor Growth). Carbon Fiber: hereinafter referred to as VGCF) and various metal particles. These can be added alone or in combination of two or more. Although there are no particular limitations on the amount of conductive aid used, it can be, for example, about 20 parts by mass to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the active material. If the amount of the conductive auxiliary is less than 20 parts by mass, an efficient conductive path may not be formed, and if it exceeds 100 parts by mass, the electrode moldability may deteriorate and the energy density may be lowered. Note that when the silicon oxide combined with the carbon material is used as the active material, the amount of the conductive auxiliary agent added can be reduced or eliminated.

有機溶剤には特に制限はなく、複数の溶剤の混合物でも構わない。N−メチル−2−ピロリドン及びN−メチル−2−ピロリドンとエステル系溶媒(酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等)あるいはグライム系溶媒(ジグライム、トリグライム、テトラグライム等)の混合溶媒が特に好ましい。   There is no restriction | limiting in particular in an organic solvent, The mixture of a some solvent may be sufficient. N-methyl-2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone and ester solvents (ethyl acetate, n-butyl acetate, butyl cellosolve acetate, butyl carbitol acetate, etc.) or glyme solvents (diglyme, triglyme, tetraglyme, etc.) The mixed solvent is particularly preferred.

ここで図1に本発明の負極活物質層を用いた負極の好ましい一態様を模式的に表す断面図を示す。図1に示すように、この負極は、集電体1と、集電体1の表面に形成された負極活物質層5とからなる。負極活物質層5は、第一粉末2と、第二粉末3とバインダー4とからなる。   Here, FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a preferred embodiment of a negative electrode using the negative electrode active material layer of the present invention. As shown in FIG. 1, the negative electrode includes a current collector 1 and a negative electrode active material layer 5 formed on the surface of the current collector 1. The negative electrode active material layer 5 includes a first powder 2, a second powder 3, and a binder 4.

第二粉末3は、第一粉末2の平均粒径D50よりも小さい平均粒径D50を有し、厚みが0.3nm〜100nm、長軸方向の長さが0.1μm〜500μmの板状黒鉛粒子である。第二粉末3は第一粉末2の平均粒径D50よりも小さい平均粒径D50を有するため、第二粉末3は、第一粉末2同士の形成する隙間、集電体1と第一粉末2とで形成する隙間などに良好に配置される。 The second powder 3 had an average particle diameter D 50 is smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder 2, a thickness of 0.3Nm~100nm, plate length in the long axis direction 0.1μm~500μm Graphite particles. Since the second powder 3 has an average particle diameter D 50 smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder 2, the second powder 3 is a gap formed between the first powders 2, the current collector 1 and the first powder 1. It arrange | positions favorably in the clearance gap formed with the powder 2, etc.

第二粉末3を構成する板状黒鉛粒子はグラフェン単層が複数枚積層された層構造をなし、強度に優れている。したがって板状黒鉛粒子が負極活物質層5内に良好に分散して配置されることで、充放電時に負極活物質層5に作用する応力が均一に緩和される。また板状黒鉛粒子は導電性が高いため、板状黒鉛粒子が負極活物質層5内に良好に分散して配置されることで、負極活物質層5内に良好な導電パスが形成される。   The plate-like graphite particles constituting the second powder 3 have a layer structure in which a plurality of graphene single layers are laminated, and are excellent in strength. Therefore, when the plate-like graphite particles are well dispersed and arranged in the negative electrode active material layer 5, the stress acting on the negative electrode active material layer 5 during charge / discharge is uniformly relieved. Further, since the plate-like graphite particles have high conductivity, the plate-like graphite particles are well dispersed and arranged in the negative electrode active material layer 5 so that a good conductive path is formed in the negative electrode active material layer 5. .

<蓄電装置>
本発明の蓄電装置がリチウムイオン二次電池の場合、特に限定されない公知の正極、電解液、セパレータを用いることができる。正極は、非水系二次電池で使用可能なものであればよい。正極は、集電体と、集電体上に結着された正極活物質層とを有する。正極活物質層は、正極活物質と、バインダーとを含み、さらには導電助剤及びその他の添加剤を含んでもよい。正極活物質、導電助剤及びバインダーは、特に限定はなく、非水系二次電池で使用可能なものであればよい。
<Power storage device>
When the power storage device of the present invention is a lithium ion secondary battery, known positive electrodes, electrolytic solutions, and separators that are not particularly limited can be used. The positive electrode may be anything that can be used in a non-aqueous secondary battery. The positive electrode has a current collector and a positive electrode active material layer bound on the current collector. The positive electrode active material layer includes a positive electrode active material and a binder, and may further include a conductive additive and other additives. The positive electrode active material, the conductive additive, and the binder are not particularly limited as long as they can be used in the nonaqueous secondary battery.

正極活物質としては、Li等の電荷担体を吸蔵及び放出可能なものを使用すればよい。正極活物質としては、層状化合物のLiNiCoMn(0.2≦a≦2、b+c+d+e=1、0≦e<1、DはLi、Fe、Cr、Cu、Zn、Ca、Mg、S、Si、Na、K、Al、Zr、Ti、P、Ga、Ge、V、Mo、Nb、W、Laから選ばれる少なくとも1の元素、1.7≦f≦3)、LiMnOを挙げることができる。また、正極活物質として、LiMn、LiMn等のスピネル、及びスピネルと層状化合物の混合物で構成される固溶体、LiMPO、LiMVO又はLiMSiO(式中のMはCo、Ni、Mn、Feのうちの少なくとも一種から選択される)などで表されるポリアニオン系化合物を挙げることができる。さらに、正極活物質として、LiFePOFなどのLiMPOF(Mは遷移金属)で表されるタボライト系化合物、LiFeBOなどのLiMBO(Mは遷移金属)で表されるボレート系化合物を挙げることができる。正極活物質として用いられるいずれの金属酸化物も上記の組成式を基本組成とすればよく、基本組成に含まれる金属元素を他の金属元素で置換したものも使用可能である。また、正極活物質として、充放電に寄与するリチウムイオンを含まない正極活物質材料、たとえば、硫黄単体(S)、硫黄と炭素を複合化した化合物、TiSなどの金属硫化物、V、MnOなどの酸化物、ポリアニリン及びアントラキノン並びにこれら芳香族を化学構造に含む化合物、共役二酢酸系有機物などの共役系材料、その他公知の材料を用いることもできる。さらに、ニトロキシド、ニトロニルニトロキシド、ガルビノキシル、フェノキシルなどの安定なラジカルを有する化合物を正極活物質として採用してもよい。リチウムを含まない正極活物質材料を用いる場合には、正極及び/又は負極に、公知の方法により、予めイオンを添加させておく必要がある。ここで、当該イオンを添加するためには、金属又は当該イオンを含む化合物を用いればよい。 As the positive electrode active material, a material capable of occluding and releasing charge carriers such as Li may be used. As the positive electrode active material, the layered compound Li a Ni b Co c Mn d De O f (0.2 ≦ a ≦ 2, b + c + d + e = 1, 0 ≦ e <1, D is Li, Fe, Cr, Cu, At least one element selected from Zn, Ca, Mg, S, Si, Na, K, Al, Zr, Ti, P, Ga, Ge, V, Mo, Nb, W, La, 1.7 ≦ f ≦ 3 ), Li 2 MnO 3 . Further, as a positive electrode active material, a solid solution composed of a spinel such as LiMn 2 O 4 and Li 2 Mn 2 O 4 and a mixture of a spinel and a layered compound, LiMPO 4 , LiMVO 4, or Li 2 MSiO 4 (M in the formula) Are selected from at least one of Co, Ni, Mn, and Fe). Furthermore, as the positive electrode active material, tavorite compound (the M a transition metal) LiMPO 4 F, such as LiFePO 4 F represented by, Limbo 3 such LiFeBO 3 (M is a transition metal) include borate-based compound represented by be able to. Any metal oxide used as the positive electrode active material may have the above composition formula as a basic composition, and a metal element contained in the basic composition may be substituted with another metal element. Further, as the positive electrode active material, a positive electrode active material that does not contain lithium ions contributing to charge / discharge, for example, sulfur alone (S), a compound in which sulfur and carbon are combined, a metal sulfide such as TiS 2 , V 2 O, etc. 5 , oxides such as MnO 2 , polyaniline and anthraquinone, compounds containing these aromatics in the chemical structure, conjugated materials such as conjugated diacetic acid organic materials, and other known materials can also be used. Further, a compound having a stable radical such as nitroxide, nitronyl nitroxide, galvinoxyl, phenoxyl, etc. may be adopted as the positive electrode active material. When using a positive electrode active material that does not contain lithium, it is necessary to add ions to the positive electrode and / or the negative electrode in advance by a known method. Here, in order to add the ion, a metal or a compound containing the ion may be used.

正極用の集電体は、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼など、リチウムイオン二次電池の正極に一般的に使用されるものであればよく、それ以外は負極用の集電体と同様である。導電助剤もまた上記の負極で記載したものと同様のものが使用できる。   The current collector for the positive electrode may be any material generally used for the positive electrode of a lithium ion secondary battery, such as aluminum, nickel, and stainless steel, and is otherwise the same as the current collector for the negative electrode. The same conductive aids as those described for the negative electrode can also be used.

電解液は、非水溶媒と非水溶媒に溶解した電解質(支持電解質、支持塩とも言う)とを含んでいる。本発明の蓄電装置においては、電解液は特に限定されない。例えば、非水溶媒として、環状エステル類、鎖状エステル類、エーテル類等が使用可能である。環状エステル類としては、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、ガンマブチロラクトン、ビニレンカーボネート、2−メチル−ガンマブチロラクトン、アセチル−ガンマブチロラクトン、ガンマバレロラクトンを例示できる。鎖状エステル類としては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジプロピルカーボネート、エチルメチルカーボネート、プロピオン酸アルキルエステル、マロン酸ジアルキルエステル、酢酸アルキルエステル等を例示できる。エーテル類としては、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,2−ジメトキシエタン、1,2−ジエトキシエタン、1,2−ジブトキシエタンを例示できる。非水溶媒としては、上記具体的な溶媒の化学構造のうち一部又は全部の水素がフッ素に置換した化合物を採用してもよい。   The electrolytic solution includes a nonaqueous solvent and an electrolyte (also referred to as a supporting electrolyte or a supporting salt) dissolved in the nonaqueous solvent. In the power storage device of the present invention, the electrolytic solution is not particularly limited. For example, cyclic esters, chain esters, ethers and the like can be used as the non-aqueous solvent. Examples of cyclic esters include ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, gamma butyrolactone, vinylene carbonate, 2-methyl-gamma butyrolactone, acetyl-gamma butyrolactone, and gamma valerolactone. Examples of chain esters include dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dipropyl carbonate, ethyl methyl carbonate, propionic acid alkyl ester, malonic acid dialkyl ester, and acetic acid alkyl ester. Examples of ethers include tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, 1,4-dioxane, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-diethoxyethane, and 1,2-dibutoxyethane. As the non-aqueous solvent, a compound in which a part or all of hydrogen in the chemical structure of the above specific solvent is substituted with fluorine may be employed.

より好ましくは、非水溶媒は非プロトン性有機溶媒であるのがよく、例えばプロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)、ジエチルカーボネート(DEC)、エチルメチルカーボネート(EMC)等から選ばれる一種以上を用いるのがよい。   More preferably, the non-aqueous solvent is an aprotic organic solvent, such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC), dimethyl carbonate (DMC), diethyl carbonate (DEC), ethyl methyl carbonate (EMC). It is preferable to use one or more selected from the above.

これらの非水溶媒に溶解させる電解質としては、LiPF、LiBF、LiAsF、LiI、LiClO、LiCFSO、LiN(CFSO等のリチウム塩を例示できる。 Examples of the electrolyte dissolved in these non-aqueous solvents include lithium salts such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiI, LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 .

電解液としては、例えば、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネートなどの非水溶媒にLiClO、LiPF、LiBF、LiCFSO等のリチウム金属塩を0.5mol/Lから1.7mol/L程度の濃度で溶解させた溶液を使用することができる。 Examples of the electrolytic solution include 0.5 mol / L to 1 of a lithium metal salt such as LiClO 4 , LiPF 6 , LiBF 4 , LiCF 3 SO 3 in a non-aqueous solvent such as ethylene carbonate, dimethyl carbonate, propylene carbonate, and dimethyl carbonate. A solution dissolved at a concentration of about 7 mol / L can be used.

蓄電装置には、必要に応じてセパレータが用いられる。セパレータは正極と負極とを隔離し、両極の接触による電流の短絡を防止しつつ、電荷担体の通過を許容するものである。必要に応じて、電解液を保持可能なセパレータを選択することもできる。   A separator is used in the power storage device as necessary. The separator separates the positive electrode and the negative electrode, and allows passage of charge carriers while preventing a short circuit of current due to contact between both electrodes. If necessary, a separator capable of holding an electrolytic solution can also be selected.

セパレータの種類は特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、ポリアミド、ポリアラミド(Aromatic polyamide)、ポリエステル、ポリアクリロニトリル等の合成樹脂、セルロース、アミロース等の多糖類、フィブロン、ケラチン、リグニン、スベリン等の天然高分子、セラミックス等の電気絶縁性材料を一種又は複数種用いた微多孔体、多孔体、不織布、織布等を挙げることができる。これらはシート状、フィルム状、箔状等の薄肉形状であるのが好ましく、単層構造であってもよいし多層構造であってもよい。   The type of the separator is not particularly limited. For example, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polyimide, polyamide, polyaramid (aromatic polymer), polyester, polyacrylonitrile or other synthetic resin, cellulose, amylose or other polysaccharide, fibron, keratin, etc. Examples thereof include microporous materials, porous materials, non-woven fabrics, woven fabrics, and the like using one or more kinds of electrically insulating materials such as natural polymers such as lignin and suberin and ceramics. These preferably have a thin shape such as a sheet shape, a film shape, or a foil shape, and may have a single layer structure or a multilayer structure.

本発明の蓄電装置は以下のように製造できる。上記した正極及び負極に必要に応じてセパレータを挟装させ電極体とする。電極体の形状に特に限定はなく、正極、セパレータ及び負極を重ねた積層型、又は、正極、セパレータ及び負極を捲いた捲回型のいずれの型にしてもよい。例えば本発明の蓄電装置が電池であれば、正極の集電体及び負極の集電体から外部に通ずる正極端子及び負極端子までの間を、集電用リード等を用いて接続した後、この電極体を電解液とともに電池ケースに密閉すればよい。また、本発明の蓄電装置は、電極に含まれる活物質の種類に適した電圧範囲で充放電を実行されればよい。   The power storage device of the present invention can be manufactured as follows. A separator is interposed between the positive electrode and the negative electrode as necessary to form an electrode body. The shape of the electrode body is not particularly limited, and may be any of a stacked type in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are stacked, or a wound type in which a positive electrode, a separator, and a negative electrode are wound. For example, if the power storage device of the present invention is a battery, after connecting the positive electrode current collector and the negative electrode current collector to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal connected to the outside using a current collecting lead or the like, What is necessary is just to seal an electrode body in a battery case with electrolyte solution. In addition, the power storage device of the present invention only needs to be charged and discharged within a voltage range suitable for the type of active material included in the electrode.

本発明の蓄電装置の形状は特に限定されない。例えば本発明の蓄電装置がリチウムイオン二次電池である場合、円筒型、角型、コイン型、ラミネート型等、種々の形状を採用することができる。   The shape of the power storage device of the present invention is not particularly limited. For example, when the power storage device of the present invention is a lithium ion secondary battery, various shapes such as a cylindrical shape, a square shape, a coin shape, and a laminate shape can be employed.

本発明の蓄電装置は、例えば車両に搭載してもよい。車両は、その動力源の全部あるいは一部にリチウムイオン二次電池等の蓄電装置による電気エネルギーを使用している車両であればよく、例えば、電気車両、ハイブリッド車両などであるとよい。車両にリチウムイオン二次電池を搭載する場合には、リチウムイオン二次電池を複数直列に接続して組電池とするとよい。   The power storage device of the present invention may be mounted on a vehicle, for example. The vehicle may be a vehicle that uses electric energy from a power storage device such as a lithium ion secondary battery for all or a part of its power source, and may be, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle. When a lithium ion secondary battery is mounted on a vehicle, a plurality of lithium ion secondary batteries may be connected in series to form an assembled battery.

以下、実施例及び比較例により本発明の実施態様を具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

(第一粉末)
(製造例A)
<Si/C複合体粉末の調製>
濃度46質量%のHF水溶液7mlと、濃度36質量%のHCl水溶液56mlとの混合溶液を氷浴中で0℃とし、アルゴンガス気流中にてそこへ3.3gのCaSiを加えて撹拌した。発泡が完了したのを確認した後に混合溶液を室温まで昇温し、室温でさらに2時間撹拌した後、蒸留水20mlを加えてさらに10分間撹拌した。このとき黄色粉末が浮遊した。
(First powder)
(Production Example A)
<Preparation of Si / C composite powder>
A mixed solution of 7 ml of an aqueous HF solution having a concentration of 46% by mass and 56 ml of an aqueous HCl solution having a concentration of 36% by mass was brought to 0 ° C. in an ice bath, and 3.3 g of CaSi 2 was added thereto and stirred in an argon gas stream. . After confirming the completion of foaming, the mixed solution was warmed to room temperature, stirred for another 2 hours at room temperature, then added with 20 ml of distilled water and further stirred for 10 minutes. At this time, yellow powder floated.

得られた混合溶液を濾過し、得られた残渣を10mlの蒸留水で洗浄した後、10mlのエタノールで洗浄した。洗浄後の残渣を真空乾燥して2.5gの層状ポリシランを得た。   The obtained mixed solution was filtered, and the obtained residue was washed with 10 ml of distilled water and then with 10 ml of ethanol. The residue after washing was vacuum dried to obtain 2.5 g of layered polysilane.

この層状ポリシランを1g秤量し、Oを1体積%以下の量で含むアルゴンガス中にて500℃で1時間保持する熱処理を行い、シリコン凝集粒子を得た。 1 g of this layered polysilane was weighed, and heat treatment was carried out in argon gas containing O 2 in an amount of 1% by volume or less at 500 ° C. for 1 hour to obtain silicon aggregated particles.

得られたシリコン凝集粒子をロータリーキルン型の反応器に入れ、プロパンガス通気下にて850℃、滞留時間5分間の条件で熱CVDによる炭素化工程を行った。反応器の炉芯管は水平方向に配設されており、炉心管の回転速度は1rpmとした。炉心管の内周壁には邪魔板が配設されており、炉心管の回転に伴って邪魔板上に堆積した内容物が所定の高さで邪魔板から落下するように構成されているため、反応中に内容物が撹拌される。この炭素化工程で得られたSi/C複合体粉末を製造例Aの第一粉末とする。   The obtained silicon agglomerated particles were put into a rotary kiln type reactor, and a carbonization process by thermal CVD was performed under a condition of 850 ° C. and a residence time of 5 minutes under a flow of propane gas. The furnace core tube of the reactor was disposed in the horizontal direction, and the rotational speed of the core tube was 1 rpm. A baffle plate is disposed on the inner peripheral wall of the core tube, and the contents accumulated on the baffle plate with the rotation of the core tube are configured to fall from the baffle plate at a predetermined height. The contents are stirred during the reaction. The Si / C composite powder obtained in this carbonization step is used as the first powder of Production Example A.

この製造例Aの第一粉末の平均粒径D50をレーザー回折散乱式粒度分布測定法によって計測した。製造例Aの第一粉末の平均粒径D50は5μmであった。なお、平均粒径D50とはレーザー回析法による粒度分布測定における体積分布の積算値が50%に相当する粒子径を意味する。つまり、平均粒径D50とは、体積基準で測定したメディアン径を意味する。 The average particle diameter D 50 of the first powder of Production Example A was measured by a laser diffraction scattering particle size distribution measuring method. The average particle diameter D 50 of the first powder of Production Example A was 5 [mu] m. Note that the average particle diameter D 50 refers to the particle size cumulative value of the volume distribution in the particle size distribution measurement by laser diffraction method is equivalent to 50%. That is, the average particle diameter D 50 means the median size measured by volume.

この製造例Aの第一粉末は、本発明における第一粉末に相当する。   The first powder of Production Example A corresponds to the first powder in the present invention.

(第二粉末)
<黒鉛−ポリマー複合体の作製>
(製造例1の黒鉛−ポリマー複合体)
スチレン(以下、STと称す。)1モル当量に対し、N,N−ジメチルメタクリルアミド(以下、DMMAAと称す。)1モル当量、アゾビスイソブチロニトリル(略称、AIBN)触媒量およびトルエンを溶媒として混合し、窒素雰囲気下、60℃で6時間重合反応を行なった。放冷後、クロロホルムとヘキサンを用いて再沈殿により精製し、ST−DMMAA(50:50)共重合体を得た。このST−DMMAA(50:50)共重合体の数平均分子量(Mn)は、55,000であった。
(Second powder)
<Preparation of graphite-polymer composite>
(Graphite-polymer composite of Production Example 1)
One mole equivalent of N, N-dimethylmethacrylamide (hereinafter referred to as DMMAA), a catalyst amount of azobisisobutyronitrile (abbreviation, AIBN) and toluene with respect to 1 mole equivalent of styrene (hereinafter referred to as ST). Mixing as a solvent, a polymerization reaction was carried out at 60 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere. After allowing to cool, the mixture was purified by reprecipitation using chloroform and hexane to obtain an ST-DMMAA (50:50) copolymer. The number average molecular weight (Mn) of this ST-DMMAA (50:50) copolymer was 55,000.

ここで、数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(昭和電工(株)製「Shodex GPC101」)を用いて以下の条件で測定した。
・カラム:Shodex GPC K−805LおよびShodex GPC K−800RL(ともに、昭和電工(株)製)
・溶離液:クロロホルム
・測定温度:25℃
・サンプル濃度:0.1mg/ml
・検出手段:RI
なお、数平均分子量(Mn)は、標準ポリスチレンで換算した値を示した。
Here, the number average molecular weight (Mn) was measured under the following conditions using gel permeation chromatography (“Shodex GPC101” manufactured by Showa Denko KK).
Column: Shodex GPC K-805L and Shodex GPC K-800RL (both manufactured by Showa Denko KK)
・ Eluent: Chloroform ・ Measurement temperature: 25 ° C.
Sample concentration: 0.1 mg / ml
・ Detection means: RI
In addition, the number average molecular weight (Mn) showed the value converted with standard polystyrene.

黒鉛粒子(日本黒鉛工業(株)製「EXP−P」、粒子径100μm〜600μm)12.5g、ウレア−過酸化水素包接錯体1.25g、上記ST−DMMAA(50:50)共重合体400mg及びDMF500mlを混合し、湿式高圧粉砕機であるスギノマシン社製、スターバーストシステム、ラボ機を用いて、200MPaで粉砕し、板状黒鉛粒子及びST−DMMAA共重合体を含む分散液を得た。この分散液を再び200MPaで粉砕し、分散液を回収する工程を40回繰り返し、40回粉砕後の分散液を得た。この40回粉砕後の分散液を減圧濾過し、濾過物を約500mlのNMPで洗浄した後、減圧濾過し、濾過物をペースト状態で回収した。濾過物を真空乾燥して、板状黒鉛粒子と芳香族ビニル共重合体とを含む製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の集合体を得た。得られた製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の集合体をNMP中で超音波分散させ、固形分が17質量%のペーストとした。この工程で得られた製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の集合体は、本発明における第二粉末に相当する。   12.5 g of graphite particles (“EXP-P” manufactured by Nippon Graphite Industries Co., Ltd., particle diameter: 100 μm to 600 μm), 1.25 g of urea-hydrogen peroxide inclusion complex, ST-DMMAA (50:50) copolymer 400 mg and 500 ml of DMF are mixed, and pulverized at 200 MPa using a starburst system, a laboratory machine, which is a wet high-pressure pulverizer, to obtain a dispersion containing plate-like graphite particles and ST-DMMAA copolymer. It was. This dispersion was pulverized again at 200 MPa, and the process of recovering the dispersion was repeated 40 times to obtain a dispersion after pulverization 40 times. The dispersion obtained after 40 times of pulverization was filtered under reduced pressure, and the filtrate was washed with about 500 ml of NMP, and then filtered under reduced pressure, and the filtrate was recovered in a paste state. The filtrate was vacuum-dried to obtain a graphite-polymer composite aggregate of Production Example 1 containing plate-like graphite particles and an aromatic vinyl copolymer. The obtained aggregate of the graphite-polymer composite of Production Example 1 was ultrasonically dispersed in NMP to obtain a paste having a solid content of 17% by mass. The aggregate of the graphite-polymer composite of Production Example 1 obtained in this step corresponds to the second powder in the present invention.

この第二粉末を構成する製造例1の黒鉛−ポリマー複合体をSEM観察したところ、板状形状で幅が0.8μm〜5μm、厚みが20nm〜80nmであった。また製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の粒度分布を測定した。粒度分布の測定は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法を用いて測定した。図2に製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の粒度分布図を示す。図2にみられるように、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の粒径は4μm以下の粒径になったことがわかった。また平均粒径D50を測定したところ、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50は1μmであった。 When the graphite-polymer composite of Production Example 1 constituting the second powder was observed with an SEM, it had a plate shape, a width of 0.8 μm to 5 μm, and a thickness of 20 nm to 80 nm. The particle size distribution of the graphite-polymer composite of Production Example 1 was measured. The particle size distribution was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring method. FIG. 2 shows a particle size distribution diagram of the graphite-polymer composite of Production Example 1. As can be seen in FIG. 2, it was found that the graphite-polymer composite of Production Example 1 had a particle size of 4 μm or less. The Measurement of the average particle diameter D 50, graphite Preparation Example 1 - average particle diameter D 50 of the polymer composite was 1 [mu] m.

(比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体)
200MPaでの粉砕を10回繰り返した以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の製造方法と同様にして比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体を得た。
(Graphite-polymer composite of Comparative Production Example 1)
A graphite-polymer composite of Comparative Production Example 1 was obtained in the same manner as the production method of the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that the pulverization at 200 MPa was repeated 10 times.

比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体をSEM観察したところ、板状形状で幅2μm〜50μm、厚みが30nm〜800nmであった。図2に比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の粒度分布図を示す。図2にみられるように、比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の粒径が90μm以下の粒径であることがわかった。また平均粒径D50を測定したところ、比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50は10μmであった。 When the SEM observation of the graphite-polymer composite of Comparative Production Example 1 was performed, the plate-like shape had a width of 2 μm to 50 μm and a thickness of 30 nm to 800 nm. FIG. 2 shows a particle size distribution diagram of the graphite-polymer composite of Comparative Production Example 1. As can be seen in FIG. 2, the graphite-polymer composite of Comparative Production Example 1 was found to have a particle size of 90 μm or less. The Measurement of the average particle diameter D 50, the graphite of Comparative Production Example 1 - average particle diameter D 50 of the polymer composite was 10 [mu] m.

(製造例2の黒鉛−ポリマー複合体)
DMMAAにかえて2−イソシアネートエチルメタクリレートを用いた以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体と同様のポリマー製造方法、および混合比を用いて、ST−2−イソシアネートエチルメタクリレート(50:50)共重合体を得た。このST−2−イソシアネートエチルメタクリレート(50:50)共重合体の数平均分子量(Mn)は25,000であった。
(Graphite-polymer composite of Production Example 2)
ST-2-Isocyanate ethyl methacrylate (50:50) using the same polymer production method and mixing ratio as the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that 2-isocyanate ethyl methacrylate was used instead of DMMAA. A copolymer was obtained. The number average molecular weight (Mn) of this ST-2-isocyanatoethyl methacrylate (50:50) copolymer was 25,000.

このST−2−イソシアネートエチルメタクリレート共重合体を芳香族ビニル共重合体として用いたこと以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の製造方法と同様にして、製造例2の黒鉛−ポリマー複合体を作製した。製造例2の黒鉛−ポリマー複合体は、NMP中で超音波分散させ、固形分が24質量%のペーストとして調製した。   The graphite-polymer composite of Production Example 2 was prepared in the same manner as in the production method of the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that this ST-2-isocyanatoethyl methacrylate copolymer was used as the aromatic vinyl copolymer. The body was made. The graphite-polymer composite of Production Example 2 was ultrasonically dispersed in NMP to prepare a paste having a solid content of 24% by mass.

製造例2の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50を測定したところ、製造例2の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50は1μmであった。 Measurement of the average particle diameter D 50 of the polymer composite, graphite Production Example 2 - - graphite Production Example 2 Average particle diameter D 50 of the polymer composite was 1 [mu] m.

(製造例3の黒鉛−ポリマー複合体)
DMMAAにかえてN−フェニルマレイミド(以下、PMと称す。)を用いた以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体と同様のポリマー製造方法、および混合比を用いて、ST−PM(91:9)共重合体を得た。このST−PM(91:9)共重合体の数平均分子量(Mn)は45,000であった。
(Graphite-polymer composite of Production Example 3)
ST-PM (91) using the same polymer production method and mixing ratio as the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that N-phenylmaleimide (hereinafter referred to as PM) was used instead of DMMAA. : 9) A copolymer was obtained. The number average molecular weight (Mn) of this ST-PM (91: 9) copolymer was 45,000.

このST−PM共重合体を芳香族ビニル共重合体として用いたこと以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の製造方法と同様にして、製造例3の黒鉛−ポリマー複合体を作製した。製造例3の黒鉛−ポリマー複合体は、NMP中で超音波分散させ、固形分が24質量%のペーストとして調製した。   A graphite-polymer composite of Production Example 3 was produced in the same manner as the production method of the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that this ST-PM copolymer was used as an aromatic vinyl copolymer. . The graphite-polymer composite of Production Example 3 was ultrasonically dispersed in NMP to prepare a paste having a solid content of 24% by mass.

製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50を測定したところ、製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50は1μmであった。 Measurement of the average particle diameter D 50 of the polymer composite, graphite of Preparation 3 - - graphite in Production Example 3 average particle diameter D 50 of the polymer composite was 1 [mu] m.

(製造例4の黒鉛−ポリマー複合体)
DMMAAにかえてビニルリン酸を用いた以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体と同様のポリマー製造方法、および混合比を用いて、ST−ビニルリン酸(91:9)共重合体を得た。このST−ビニルリン酸(91:9)共重合体の数平均分子量(Mn)は61,000であった。
(Graphite-polymer composite of Production Example 4)
An ST-vinyl phosphate (91: 9) copolymer was obtained using the same polymer production method and mixing ratio as the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that vinyl phosphate was used instead of DMMAA. . The number average molecular weight (Mn) of this ST-vinyl phosphoric acid (91: 9) copolymer was 61,000.

このST−ビニルリン酸共重合体を芳香族ビニル共重合体として用いたこと以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の製造方法と同様にして、製造例4の黒鉛−ポリマー複合体を作製した。製造例4の黒鉛−ポリマー複合体は、NMP中で超音波分散させ、固形分が19質量%のペーストとして調製した。   A graphite-polymer composite of Production Example 4 was produced in the same manner as in the production method of the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that this ST-vinyl phosphate copolymer was used as an aromatic vinyl copolymer. did. The graphite-polymer composite of Production Example 4 was ultrasonically dispersed in NMP to prepare a paste having a solid content of 19% by mass.

製造例4の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50を測定したところ、製造例4の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50は2μmであった。 Measurement of the average particle diameter D 50 of the polymer composite, graphite of Preparation 4 - - graphite in Production Example 4 Average particle diameter D 50 of the polymer composite was 2 [mu] m.

(製造例5の黒鉛−ポリマー複合体)
DMMAAにかえてアクリル酸メチルを用いた以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体と同様のポリマー製造方法、および混合比を用いて、ST−アクリル酸メチル(91:9)共重合体を得た。このST−アクリル酸メチル(91:9)共重合体の数平均分子量(Mn)は40,000であった。
(Graphite-polymer composite of Production Example 5)
The ST-methyl acrylate (91: 9) copolymer was prepared using the same polymer production method and mixing ratio as the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that methyl acrylate was used instead of DMMAA. Obtained. The number average molecular weight (Mn) of this ST-methyl acrylate (91: 9) copolymer was 40,000.

このST−アクリル酸メチル(91:9)共重合体をトルエンに溶解し、1Nの水酸化カリウム水溶液を加え、室温で3日間攪拌した。反応終了後、水相を分取し、硝酸水溶液でpH3以下とした後、凍結乾燥することによって、ST−アクリル酸(91:9)共重合体を得た。   This ST-methyl acrylate (91: 9) copolymer was dissolved in toluene, 1N aqueous potassium hydroxide solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 days. After completion of the reaction, the aqueous phase was separated, adjusted to pH 3 or lower with an aqueous nitric acid solution, and freeze-dried to obtain an ST-acrylic acid (91: 9) copolymer.

このST−アクリル酸共重合体を芳香族ビニル共重合体として用いたこと以外は、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の製造方法と同様にして、製造例5の黒鉛−ポリマー複合体を作製した。製造例5の黒鉛−ポリマー複合体は、NMP中で超音波分散させ、固形分が24質量%のペーストとして調製した。   A graphite-polymer composite of Production Example 5 is produced in the same manner as in the production method of the graphite-polymer composite of Production Example 1 except that this ST-acrylic acid copolymer is used as an aromatic vinyl copolymer. did. The graphite-polymer composite of Production Example 5 was ultrasonically dispersed in NMP to prepare a paste having a solid content of 24% by mass.

製造例5の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50を測定したところ、製造例5の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50は1μmであった。 Measurement of the average particle diameter D 50 of the polymer composite, graphite Production Example 5 - - graphite in Production Example 5 mean particle diameter D 50 of the polymer composite was 1 [mu] m.

上記した製造例1〜5の黒鉛−ポリマー複合体が本発明の第二粉末に相当する。   The graphite-polymer composites of Production Examples 1 to 5 described above correspond to the second powder of the present invention.

<黒鉛−ポリマー複合体の表面分析>
上記した製造例3の黒鉛−ポリマー複合体のペーストをインジウム箔上に塗布して乾燥させ、製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の塗膜を作製した。製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の塗膜について飛行時間型二次イオン質量分析(TOF−SIMS、正イオン:m/z 0−250)を行い、製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の塗膜の表面に存在する分子を分析した。その結果、製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の塗膜の表面にはST−PM(91:9)共重合体が吸着していることがわかった。またST−PM(91:9)共重合体のフラグメントパターンから、ST−PM(91:9)共重合体成分のうち、ビニル芳香族モノマー単位を多く含有する共重合体成分が板状黒鉛粒子の表面に吸着しやすいことがわかった。
<Surface analysis of graphite-polymer composite>
The graphite-polymer composite paste of Production Example 3 described above was applied onto an indium foil and dried to prepare a graphite-polymer composite coating film of Production Example 3. The graphite-polymer composite film of Production Example 3 was subjected to time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS, positive ion: m / z 0-250), and the graphite-polymer composite coating of Production Example 3 was applied. The molecules present on the surface of the membrane were analyzed. As a result, it was found that ST-PM (91: 9) copolymer was adsorbed on the surface of the coating film of the graphite-polymer composite of Production Example 3. From the ST-PM (91: 9) copolymer fragment pattern, among the ST-PM (91: 9) copolymer components, the copolymer component containing a large amount of vinyl aromatic monomer units is plate-like graphite particles. It was found to be easily adsorbed on the surface of

また、得られた製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の塗膜についてX線光電子分光(XPS)測定を行なったところ、塗膜表面近傍(表面から深さ10nmの領域)の炭素原子に水酸基が結合していることが確認された。さらに、塗膜表面近傍の炭素量および酸素量を測定し、炭素と酸素との原子比を求めた。その結果、炭素原子100に対し酸素原子は1.13であった。また原料である黒鉛粒子においては炭素原子100に対して酸素原子が約2であった。   Moreover, when X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement was performed on the obtained coating film of the graphite-polymer composite of Production Example 3, a hydroxyl group was found on the carbon atom in the vicinity of the coating film surface (a region having a depth of 10 nm from the surface). It was confirmed that they were bonded. Furthermore, the carbon amount and oxygen amount in the vicinity of the coating film surface were measured, and the atomic ratio between carbon and oxygen was determined. As a result, the oxygen atom was 1.13 with respect to 100 carbon atoms. The graphite particles as the raw material had about 2 oxygen atoms per 100 carbon atoms.

つまり、炭素に対する酸素の原子比は、製造例3の黒鉛−ポリマー複合体の塗膜の表面において、原料黒鉛粒子の表面よりも小さかった。このことから、芳香族ビニル共重合体は板状黒鉛粒子表面に吸着して被覆していることがわかった。   That is, the atomic ratio of oxygen to carbon was smaller on the surface of the coating film of the graphite-polymer composite of Production Example 3 than on the surface of the raw graphite particles. From this, it was found that the aromatic vinyl copolymer was adsorbed and coated on the surface of the plate-like graphite particles.

(実施例1)
<負極の形成>
上記製造例Aの第一粉末75質量部と、上記製造例1の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として10質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製した。このスラリー状の負極合材を、集電体である厚さ20μmの電解銅箔の表面にドクターブレードを用いて塗布し、集電体上に負極合材層を形成した。
Example 1
<Formation of negative electrode>
75 parts by mass of the first powder of Production Example A, 10 parts by mass of the graphite-polymer composite of Production Example 1 as solids, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP are mixed. Thus, a slurry-like negative electrode mixture was prepared. This slurry-like negative electrode mixture was applied to the surface of an electrolytic copper foil having a thickness of 20 μm as a current collector using a doctor blade to form a negative electrode mixture layer on the current collector.

その後、集電体と負極合材層とからなる複合材を80℃で20分間乾燥し、負極合材層からNMPを揮発させて除去し、負極活物質層を得た。乾燥後、ロールプレス機により、集電体と負極活物質層を強固に密着接合させた。負極活物質層の密度を1.1mg/cmとした。これを200℃で2時間真空加熱し、負極活物質層の厚さが16μm程度の負極を形成した。この負極活物質層を実施例1の負極活物質層とする。 Thereafter, the composite material comprising the current collector and the negative electrode mixture layer was dried at 80 ° C. for 20 minutes, and NMP was volatilized and removed from the negative electrode mixture layer to obtain a negative electrode active material layer. After drying, the current collector and the negative electrode active material layer were firmly and closely joined with a roll press. The density of the negative electrode active material layer was 1.1 mg / cm 3 . This was heated under vacuum at 200 ° C. for 2 hours to form a negative electrode having a negative electrode active material layer thickness of about 16 μm. This negative electrode active material layer was used as the negative electrode active material layer of Example 1.

<リチウムイオン二次電池の作製>
上記の手順で作製した負極を評価極として用い、リチウムイオン二次電池(ハーフセル)を作製した。対極は、金属リチウム箔(厚さ500μm)とした。
<Production of lithium ion secondary battery>
A lithium ion secondary battery (half cell) was produced using the negative electrode produced by the above procedure as an evaluation electrode. The counter electrode was a metal lithium foil (thickness 500 μm).

対極をφ13mm、評価極をφ11mmに裁断し、セパレータ(ヘキストセラニーズ社製ガラスフィルターおよびcelgard2400)を両者の間に挟装して電極体電池とした。この電極体電池を電池ケース(宝泉株式会社製CR2032コインセル)に収容した。また、電池ケースには、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートとを1:1(体積比)で混合した混合溶媒にLiPFを1Mの濃度で溶解した非水電解液を注入し、電池ケースを密閉して、実施例1のリチウムイオン二次電池を得た。 The counter electrode was cut to φ13 mm, the evaluation electrode was cut to φ11 mm, and a separator (Hoechst Celanese glass filter and celgard 2400) was sandwiched between them to form an electrode body battery. This electrode body battery was accommodated in a battery case (CR2032 coin cell manufactured by Hosen Co., Ltd.). Also, in the battery case, a nonaqueous electrolyte solution in which LiPF 6 was dissolved at a concentration of 1M was injected into a mixed solvent in which ethylene carbonate and diethyl carbonate were mixed at a ratio of 1: 1 (volume ratio), and the battery case was sealed. The lithium ion secondary battery of Example 1 was obtained.

(実施例2)
上記製造例Aの第一粉末75質量部と、上記製造例1の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として5質量部と、平均粒径D50が20μmの天然黒鉛粉末5質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の負極活物質層を得て、さらに実施例2のリチウムイオン二次電池を得た。
(Example 2)
75 parts by mass of the first powder of Production Example A, 5 parts by mass of the graphite-polymer composite of Production Example 1 as a solid content, 5 parts by mass of natural graphite powder having an average particle diameter D 50 of 20 μm, and AB powder 5 parts by mass, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP were mixed, and a negative electrode active material layer was prepared by preparing a slurry-like negative electrode mixture. A negative electrode active material layer was obtained, and a lithium ion secondary battery of Example 2 was further obtained.

(実施例3)
上記製造例Aの第一粉末70質量部と、上記製造例1の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として15質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の負極活物質層を得て、さらに実施例3のリチウムイオン二次電池を得た。
(Example 3)
70 parts by mass of the first powder of Production Example A, 15 parts by mass of the graphite-polymer composite of Production Example 1 as solids, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP are mixed. The negative electrode active material layer of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode active material layer was prepared by preparing a slurry-like negative electrode mixture. The next battery was obtained.

(実施例4)
上記製造例Aの第一粉末70質量部と、上記製造例2の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として15質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の負極活物質層を得て、さらに実施例4のリチウムイオン二次電池を得た。
Example 4
70 parts by mass of the first powder of Production Example A, 15 parts by mass of the graphite-polymer composite of Production Example 2 above, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP are mixed. The negative electrode active material layer of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode active material layer was prepared by preparing a slurry-like negative electrode mixture. The next battery was obtained.

(実施例5)
上記製造例Aの第一粉末70質量部と、上記製造例3の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として15質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の負極活物質層を得て、さらに実施例5のリチウムイオン二次電池を得た。
(Example 5)
70 parts by mass of the first powder of Production Example A, 15 parts by mass of the graphite-polymer composite of Production Example 3 above, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP are mixed. The negative electrode active material layer of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the negative electrode active material layer was prepared by preparing a slurry-like negative electrode mixture. The next battery was obtained.

(実施例6)
上記製造例Aの第一粉末70質量部と、上記製造例4の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として15質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例6の負極活物質層を得て、さらに実施例6のリチウムイオン二次電池を得た。
(Example 6)
70 parts by mass of the first powder of Production Example A, 15 parts by mass of the graphite-polymer composite of Production Example 4 as solids, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP are mixed. A negative electrode active material layer of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a negative electrode active material layer was prepared by preparing a slurry-like negative electrode mixture. The next battery was obtained.

(実施例7)
上記製造例Aの第一粉末70質量部と、上記製造例5の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として15質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、実施例7の負極活物質層を得て、さらに実施例7のリチウムイオン二次電池を得た。
(Example 7)
70 parts by mass of the first powder of Production Example A, 15 parts by mass of the graphite-polymer composite of Production Example 5 as solids, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP are mixed. A negative electrode active material layer of Example 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a negative electrode active material layer was prepared by preparing a slurry-like negative electrode mixture. The next battery was obtained.

(比較例1)
上記製造例Aの第一粉末75質量部と、上記比較製造例1の黒鉛−ポリマー複合体を固形分として10質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の負極活物質層を得て、さらに比較例1のリチウムイオン二次電池を得た。
(Comparative Example 1)
75 parts by mass of the first powder of Production Example A, 10 parts by mass of the graphite-polymer composite of Comparative Production Example 1 as a solid content, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP A negative electrode active material layer of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a negative electrode active material layer was prepared by mixing and preparing a slurry-like negative electrode mixture. A secondary battery was obtained.

(比較例2)
上記製造例Aの第一粉末75質量部と、平均粒径D50が20μmの天然黒鉛粉末10質量部と、AB粉末5質量部と、ポリアミドイミド10質量部と、NMPとを混合し、スラリー状の負極合材を調製して負極活物質層を作製した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の負極活物質層を得て、さらに比較例2のリチウムイオン二次電池を得た。
(Comparative Example 2)
A slurry prepared by mixing 75 parts by mass of the first powder of Production Example A, 10 parts by mass of natural graphite powder having an average particle diameter D 50 of 20 μm, 5 parts by mass of AB powder, 10 parts by mass of polyamideimide, and NMP. A negative electrode active material layer of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as Example 1 except that a negative electrode active material layer was prepared and a negative electrode active material layer was prepared. Further, a lithium ion secondary battery of Comparative Example 2 was obtained. Obtained.

<負極活物質層のSEM観察>
実施例1の負極活物質層の断面をSEMで観察した。図3に実施例1の負極活物質層の断面のSEM観察結果を示す。
<SEM observation of negative electrode active material layer>
The cross section of the negative electrode active material layer of Example 1 was observed with SEM. The SEM observation result of the cross section of the negative electrode active material layer of Example 1 is shown in FIG.

図3に符号で示したように、Si/C複合体粉末である製造例Aの第一粉末2同士が形成する空間に、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体である第二粉末3が良好に配置されていた。ここで、製造例AのSi/C複合体粉末の平均粒径D50は5μmであり、製造例1の黒鉛−ポリマー複合体の平均粒径D50は1μmである。第二粉末3の平均粒径D50は、第一粉末2の平均粒径D50よりも小さい。 As indicated by reference numerals in FIG. 3, the second powder 3 that is the graphite-polymer composite of Production Example 1 is good in the space formed by the first powders 2 of Production Example A that are Si / C composite powders. Had been placed in. Here, the average particle diameter D 50 of the Si / C composite powder of Production Example A was 5 [mu] m, the graphite of Preparation 1 - average particle diameter D 50 of the polymer complex is a 1 [mu] m. The average particle diameter D 50 of the second powder 3 is smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder 2.

製造例1の黒鉛−ポリマー複合体を構成する板状黒鉛粒子はグラフェン単層が複数枚積層された層構造をなし、強度に優れている。したがって板状黒鉛粒子が負極活物質層内に良好に分散して配置されることで、充放電時に負極活物質層に作用する応力が均一に緩和される。また板状黒鉛粒子は導電性が高いため、板状黒鉛粒子が負極活物質層内に良好に分散して配置されることで、負極活物質層内に良好な導電パスが形成される。   The plate-like graphite particles constituting the graphite-polymer composite of Production Example 1 have a layer structure in which a plurality of graphene single layers are laminated, and are excellent in strength. Therefore, when the plate-like graphite particles are well dispersed and arranged in the negative electrode active material layer, the stress acting on the negative electrode active material layer during charge / discharge is uniformly relieved. Further, since the plate-like graphite particles have high conductivity, the plate-like graphite particles are well dispersed and arranged in the negative electrode active material layer, so that a good conductive path is formed in the negative electrode active material layer.

<評価試験1>
実施例1、実施例2、比較例1及び比較例2のリチウムイオン二次電池の初期容量を測定した。具体的には、実施例1、実施例2、比較例1及び比較例2のリチウムイオン二次電池を25℃の恒温槽に1時間保持した後に充放電を行った。充電の終止電圧をLi対極で1.0V、放電の終止電圧をLi対極で0.01Vとし、0.1mAの定電流で充放電を行い、初期充電容量と初期放電容量とを測定した。
<Evaluation test 1>
The initial capacities of the lithium ion secondary batteries of Example 1, Example 2, Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were measured. Specifically, the lithium ion secondary batteries of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 were held in a thermostatic bath at 25 ° C. for 1 hour, and then charged and discharged. The charging end voltage was 1.0 V at the Li counter electrode, the discharging end voltage was 0.01 V at the Li counter electrode, charging and discharging were performed at a constant current of 0.1 mA, and the initial charge capacity and the initial discharge capacity were measured.

上記初期充電容量と初期放電容量とから初期効率(%)を下記計算式で計算した。
初期効率(%)=(初期充電容量÷初期放電容量)×100
From the initial charge capacity and the initial discharge capacity, the initial efficiency (%) was calculated by the following formula.
Initial efficiency (%) = (initial charge capacity / initial discharge capacity) x 100

それぞれの結果を表1に示す。   The results are shown in Table 1.

比較例2のリチウムイオン二次電池の初期効率に比べて、比較例1のリチウムイオン二次電池の初期効率は1.5%向上した。これは球状の黒鉛に代えて板状黒鉛粒子で構成される黒鉛−ポリマー複合体を加えることによる効果と考えられる。それに対して実施例1及び実施例2のリチウムイオン二次電池の初期効率は、比較例1のリチウムイオン二次電池の初期効率に比べてさらに1.4%、1.0%とそれぞれ大幅に向上した。この結果から第一粉末の平均粒径D50よりも小さい平均粒径D50を有する第二粉末を用いることで、初期効率が大幅に向上することが確認できた。また第二粉末と黒鉛とを含む実施例2のリチウムイオン二次電池の初期効率よりも、黒鉛を含まず、第二粉末を含む実施例1のリチウムイオン二次電池の初期効率のほうが高くなった。これは黒鉛の平均粒径D50が第一粉末及び第二粉末の平均粒径D50よりも大きいため、黒鉛が活物質間に有効に配置されなかった結果と推測される。 Compared to the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Comparative Example 2, the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Comparative Example 1 was improved by 1.5%. This is considered to be the effect of adding a graphite-polymer composite composed of plate-like graphite particles instead of spherical graphite. On the other hand, the initial efficiencies of the lithium ion secondary batteries of Example 1 and Example 2 were further greatly increased to 1.4% and 1.0%, respectively, compared with the initial efficiencies of the lithium ion secondary batteries of Comparative Example 1. Improved. The Results By using the second powder having a mean particle diameter D 50 is smaller than the average particle diameter D 50 of the first powder, it was confirmed that the initial efficiency is significantly improved. Moreover, the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Example 1 that does not contain graphite and includes the second powder is higher than the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Example 2 that contains the second powder and graphite. It was. This is because the average particle diameter D 50 of the graphite is larger than the average particle diameter D 50 of the first powder and the second powder is presumed to result graphite has not been effectively placed between the active material.

<評価試験2>
実施例3〜7のリチウムイオン二次電池を用い、以下の条件で充放電を繰り返すサイクル試験を行い各サイクルの充放電容量を測定した。充電の終止電圧をLi対極で1.0V、放電の終止電圧をLi対極で0.01Vとし、0.1mAの定電流で行う充放電を1サイクルとし、30サイクルまでサイクル試験を行った。初回サイクルと各サイクル数における充放電容量を測定した。初期充電容量、初期放電容量、初期効率は評価試験1と同様にして求めた。30サイクル後の容量維持率は次に示す式にて求めた。
30サイクル後の容量維持率(%)=(30サイクル後の充電容量/初期充電容量)×100
<Evaluation Test 2>
The cycle test which repeats charging / discharging on the following conditions was performed using the lithium ion secondary battery of Examples 3-7, and the charging / discharging capacity | capacitance of each cycle was measured. The cycle test was conducted up to 30 cycles, with the end voltage of charge being 1.0 V at the Li counter electrode, the end voltage of discharge being 0.01 V at the Li counter electrode, and charging / discharging performed at a constant current of 0.1 mA as one cycle. The charge / discharge capacity in the first cycle and the number of each cycle was measured. Initial charge capacity, initial discharge capacity, and initial efficiency were determined in the same manner as in Evaluation Test 1. The capacity retention rate after 30 cycles was determined by the following formula.
Capacity maintenance rate after 30 cycles (%) = (charge capacity after 30 cycles / initial charge capacity) × 100

実施例3〜7のリチウムイオン二次電池の初期放電容量、初期充電容量、初期効率、30サイクル後の容量維持率を表2に示す。   Table 2 shows the initial discharge capacity, initial charge capacity, initial efficiency, and capacity retention rate after 30 cycles of the lithium ion secondary batteries of Examples 3 to 7.

実施例3のリチウムイオン二次電池に比べて、実施例4〜7のリチウムイオン二次電池はいずれも初期効率及び30サイクル後容量維持率が高かった。この結果は実施例3〜7のリチウムイオン二次電池に用いられた各黒鉛−ポリマー複合体のポリマーの種類によるものと推測される。   Compared with the lithium ion secondary battery of Example 3, all of the lithium ion secondary batteries of Examples 4 to 7 had high initial efficiency and capacity retention after 30 cycles. This result is presumed to be due to the type of polymer of each graphite-polymer composite used in the lithium ion secondary batteries of Examples 3 to 7.

実施例4のリチウムイオン二次電池に使用された黒鉛−ポリマー複合体のポリマーはイソシアネート基を有する。イソシアネート基は、非常に反応性が高く、水酸基を有する化合物とウレタン結合を生成する。実施例4の負極活物質層においてバインダーはPAIを用いている。PAIの末端は、OHや酸無水物である。そのため黒鉛−ポリマー複合体のイソシアネート基と、PAIの末端とがウレタン結合を生成し、黒鉛−ポリマー複合体とPAIとの結合が強化され、それにより実施例4のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率が実施例3のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率よりも向上したと推測される。   The polymer of the graphite-polymer composite used in the lithium ion secondary battery of Example 4 has an isocyanate group. The isocyanate group is very reactive and forms a urethane bond with a compound having a hydroxyl group. In the negative electrode active material layer of Example 4, PAI is used as the binder. The terminal of PAI is OH or an acid anhydride. Therefore, the isocyanate group of the graphite-polymer composite and the end of PAI generate a urethane bond, and the bond between the graphite-polymer composite and PAI is strengthened, whereby the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Example 4 is enhanced. And it is estimated that the capacity retention after 30 cycles was improved from the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Example 3 and the capacity retention after 30 cycles.

実施例5のリチウムイオン二次電池に使用された黒鉛−ポリマー複合体のポリマーは、アミド部分が閉環構造をとっており、耐薬品性が高い。そのため、電解液などによる黒鉛−ポリマー複合体の劣化が抑制されて実施例5のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率が実施例3のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率よりも向上したと推測される。   The polymer of the graphite-polymer composite used in the lithium ion secondary battery of Example 5 has high chemical resistance because the amide portion has a ring-closed structure. Therefore, deterioration of the graphite-polymer composite due to the electrolytic solution or the like is suppressed, and the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Example 5 and the capacity retention after 30 cycles are the initial efficiency of the lithium ion secondary battery of Example 3 and It is estimated that the capacity retention rate was improved after 30 cycles.

実施例6のリチウムイオン二次電池に使用された黒鉛−ポリマー複合体のポリマーには、リン酸基が含まれる。このリン酸基が含まれることによって活物質表面にSEI(Solid Electrolyte Interphase)皮膜が形成されやすくなることが推測される。SEI皮膜が存在すると、電解液の継続的な分解が抑制され、サイクル特性を向上させ得ると考えられている。そのため、実施例6のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率が実施例3のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率よりも向上したと推測される。   The polymer of the graphite-polymer composite used in the lithium ion secondary battery of Example 6 contains a phosphate group. It is presumed that the inclusion of this phosphate group facilitates the formation of a SEI (Solid Electrolyte Interface) film on the active material surface. If the SEI film is present, it is considered that continuous decomposition of the electrolytic solution can be suppressed and cycle characteristics can be improved. Therefore, it is estimated that the initial efficiency and the capacity retention rate after 30 cycles of the lithium ion secondary battery of Example 6 were improved from the initial efficiency and the capacity retention ratio after 30 cycles of Example 3.

実施例7のリチウムイオン二次電池に使用された黒鉛−ポリマー複合体のポリマーは、カルボキシル基を有する。カルボキシル基は極性構造であるため、他の電極部材や集電体などとの密着性が強くなると推測される。密着性が向上することにより負極内の導電パスが効果的に構築されたことも推測できる。そのため、実施例7のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率が実施例3のリチウムイオン二次電池の初期効率及び30サイクル後容量維持率よりも向上したと推測される。   The polymer of the graphite-polymer composite used in the lithium ion secondary battery of Example 7 has a carboxyl group. Since the carboxyl group has a polar structure, it is presumed that the adhesion with other electrode members, current collectors, and the like becomes stronger. It can also be inferred that the conductive path in the negative electrode was effectively constructed by improving the adhesion. Therefore, it is estimated that the initial efficiency and the capacity retention rate after 30 cycles of the lithium ion secondary battery of Example 7 were improved from the initial efficiency and the capacity retention ratio after 30 cycles of Example 3.

1:集電体、2:第一粉末、3:第二粉末、4:バインダー、5:負極活物質層。   1: current collector, 2: first powder, 3: second powder, 4: binder, 5: negative electrode active material layer.

Claims (9)

Si、Si化合物、Sn及びSn化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種を有する第一粉末と、
厚みが0.3nm〜100nm、長軸方向の長さが0.1μm〜100μmの板状黒鉛粒子を有する第二粉末と、を含み、
前記第二粉末の平均粒径D50は、前記第一粉末の平均粒径D50よりも小さいことを特徴とする負極活物質層。
A first powder having at least one selected from the group consisting of Si, Si compounds, Sn and Sn compounds;
A second powder having plate-like graphite particles having a thickness of 0.3 nm to 100 nm and a length in the major axis direction of 0.1 μm to 100 μm,
It said second powder having an average particle diameter D 50 of the negative electrode active material layer being less than the average particle diameter D 50 of the first powder.
前記板状黒鉛粒子の表面には下記式(1):
−(CH−CHX)− (1)
(式(1)中、Xはフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基又はピレニル基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。)
で表されるビニル芳香族モノマー単位を含有する芳香族ビニル共重合体が吸着している請求項1に記載の負極活物質層。
On the surface of the plate-like graphite particles, the following formula (1):
- (CH 2 -CHX) - ( 1)
(In Formula (1), X represents a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, or a pyrenyl group, and these groups may have a substituent.)
The negative electrode active material layer according to claim 1, wherein an aromatic vinyl copolymer containing a vinyl aromatic monomer unit represented by:
前記第一粉末の平均粒径D50は、0.1μmより大きく20μm以下である請求項1又は2に記載の負極活物質層。 3. The negative electrode active material layer according to claim 1, wherein an average particle diameter D 50 of the first powder is greater than 0.1 μm and not greater than 20 μm. 前記第二粉末の平均粒径D50は、0.1μm以上10μm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の負極活物質層。 It said second powder having an average particle diameter D 50 of the negative electrode active material layer according to any one of claims 1 to 3 is 0.1μm or more 10μm or less. 前記第一粉末と前記第二粉末の合計を100質量%としたときに前記第二粉末が5質量%〜30質量%含まれている請求項1〜4のいずれか一項に記載の負極活物質層。   5. The negative electrode active according to claim 1, wherein the second powder is contained in an amount of 5% by mass to 30% by mass when the total of the first powder and the second powder is 100% by mass. Material layer. 前記第一粉末と前記第二粉末の合計を100質量%としたときに前記第二粉末が10質量%〜20質量%含まれている請求項1〜5のいずれか一項に記載の負極活物質層。   The negative electrode active according to any one of claims 1 to 5, wherein the second powder is contained in an amount of 10% by mass to 20% by mass when the total of the first powder and the second powder is 100% by mass. Material layer. バインダーとしてポリアミドイミドを含む請求項1〜6のいずれか一項に記載の負極活物質層。   The negative electrode active material layer according to claim 1, comprising polyamideimide as a binder. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の負極活物質層を具備することを特徴とする蓄電装置。   A power storage device comprising the negative electrode active material layer according to claim 1. リチウムイオン二次電池である請求項8に記載の蓄電装置。   The power storage device according to claim 8, wherein the power storage device is a lithium ion secondary battery.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018066268A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 株式会社 豊田自動織機 Polymer compound, intermediate composition, negative electrode, electricity storage device, and method for producing polymer compound
WO2020036461A1 (en) * 2018-08-17 2020-02-20 주식회사 엘지화학 Anode active material, method for preparing anode active material, anode, and secondary battery including anode
US10770717B2 (en) 2017-12-28 2020-09-08 Jnc Corporation Composition for secondary battery negative electrode and negative electrode for secondary battery using the same and secondary battery
CN113871579A (en) * 2020-06-30 2021-12-31 比亚迪股份有限公司 Pole piece and lithium ion battery comprising same
JP2022076956A (en) * 2020-11-10 2022-05-20 株式会社亀山鉄工所 Lithium ion secondary battery and negative electrode material of them
US11772511B2 (en) 2016-10-21 2023-10-03 Gs Yuasa International Ltd. Vehicle-use energy storage apparatus, vehicle-use discharge system, discharge control method, and vehicle-use energy storage device

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11283628A (en) * 1998-03-30 1999-10-15 Fuji Photo Film Co Ltd Nonaqueous secondary battery
JP2011219318A (en) * 2010-04-12 2011-11-04 Idemitsu Kosan Co Ltd Graphite dispersion liquid, method for manufacturing the same, and graphite powder
JP2012209161A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Toyota Central R&D Labs Inc Lithium secondary battery
JP2012236753A (en) * 2010-06-07 2012-12-06 Toyota Central R&D Labs Inc Fine graphite particle, graphite particle dispersion liquid containing the same, and method for producing the fine graphite particle
JP2013110104A (en) * 2011-10-24 2013-06-06 Toyota Industries Corp Negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery including the negative electrode
WO2013114095A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 Nexeon Limited Composition of si/c electro active material
WO2013128776A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 日本ゼオン株式会社 Composite particles for electrochemical element electrode, manufacturing method for composite particles for electrochemical element electrode, electrochemical element electrode material, and electrochemical element electrode
JP2013200984A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Mitsubishi Chemicals Corp Negative electrode material for nonaqueous secondary battery, negative electrode for nonaqueous secondary battery, and nonaqueous secondary battery
WO2014007161A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 東レ株式会社 Negative electrode material for lithium ion secondary batteries, composite negative electrode material for lithium ion secondary batteries, resin composition for negative electrodes of lithium ion secondary batteries, negative electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
JP2015018663A (en) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社豊田自動織機 Negative electrode for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery
JP2015032419A (en) * 2013-08-01 2015-02-16 株式会社Gsユアサ Electrode for nonaqueous electrolyte storage device use

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11283628A (en) * 1998-03-30 1999-10-15 Fuji Photo Film Co Ltd Nonaqueous secondary battery
JP2011219318A (en) * 2010-04-12 2011-11-04 Idemitsu Kosan Co Ltd Graphite dispersion liquid, method for manufacturing the same, and graphite powder
JP2012236753A (en) * 2010-06-07 2012-12-06 Toyota Central R&D Labs Inc Fine graphite particle, graphite particle dispersion liquid containing the same, and method for producing the fine graphite particle
JP2012209161A (en) * 2011-03-30 2012-10-25 Toyota Central R&D Labs Inc Lithium secondary battery
JP2013110104A (en) * 2011-10-24 2013-06-06 Toyota Industries Corp Negative electrode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery including the negative electrode
WO2013114095A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 Nexeon Limited Composition of si/c electro active material
WO2013128776A1 (en) * 2012-02-29 2013-09-06 日本ゼオン株式会社 Composite particles for electrochemical element electrode, manufacturing method for composite particles for electrochemical element electrode, electrochemical element electrode material, and electrochemical element electrode
JP2013200984A (en) * 2012-03-23 2013-10-03 Mitsubishi Chemicals Corp Negative electrode material for nonaqueous secondary battery, negative electrode for nonaqueous secondary battery, and nonaqueous secondary battery
WO2014007161A1 (en) * 2012-07-06 2014-01-09 東レ株式会社 Negative electrode material for lithium ion secondary batteries, composite negative electrode material for lithium ion secondary batteries, resin composition for negative electrodes of lithium ion secondary batteries, negative electrode for lithium ion secondary batteries, and lithium ion secondary battery
JP2015018663A (en) * 2013-07-10 2015-01-29 株式会社豊田自動織機 Negative electrode for lithium-ion secondary battery and lithium-ion secondary battery
JP2015032419A (en) * 2013-08-01 2015-02-16 株式会社Gsユアサ Electrode for nonaqueous electrolyte storage device use

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018066268A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 株式会社 豊田自動織機 Polymer compound, intermediate composition, negative electrode, electricity storage device, and method for producing polymer compound
CN109792054A (en) * 2016-10-06 2019-05-21 株式会社丰田自动织机 The manufacturing method of high-molecular compound, intermediate constituent, negative electrode, electrical storage device and high-molecular compound
JPWO2018066268A1 (en) * 2016-10-06 2019-08-08 株式会社豊田自動織機 Polymer compound, intermediate composition, negative electrode, power storage device, and method for producing polymer compound
US11118014B2 (en) 2016-10-06 2021-09-14 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Polymer compound, intermediate composition, negative electrode, electricity storage device, and method for producing polymer compound
CN109792054B (en) * 2016-10-06 2022-02-25 株式会社丰田自动织机 Polymer compound, intermediate composition, negative electrode, electricity storage device, and method for producing polymer compound
US11772511B2 (en) 2016-10-21 2023-10-03 Gs Yuasa International Ltd. Vehicle-use energy storage apparatus, vehicle-use discharge system, discharge control method, and vehicle-use energy storage device
US10770717B2 (en) 2017-12-28 2020-09-08 Jnc Corporation Composition for secondary battery negative electrode and negative electrode for secondary battery using the same and secondary battery
WO2020036461A1 (en) * 2018-08-17 2020-02-20 주식회사 엘지화학 Anode active material, method for preparing anode active material, anode, and secondary battery including anode
US11894548B2 (en) 2018-08-17 2024-02-06 Lg Energy Solution, Ltd. Negative electrode active material, method of preparing the negative electrode active material, negative electrode, and secondary battery including the negative electrode
CN113871579A (en) * 2020-06-30 2021-12-31 比亚迪股份有限公司 Pole piece and lithium ion battery comprising same
CN113871579B (en) * 2020-06-30 2023-07-14 比亚迪股份有限公司 Pole piece and lithium ion battery comprising same
JP2022076956A (en) * 2020-11-10 2022-05-20 株式会社亀山鉄工所 Lithium ion secondary battery and negative electrode material of them

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