JP3164458B2 - Manufacturing method of electrode material - Google Patents

Manufacturing method of electrode material

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JP3164458B2
JP3164458B2 JP04828693A JP4828693A JP3164458B2 JP 3164458 B2 JP3164458 B2 JP 3164458B2 JP 04828693 A JP04828693 A JP 04828693A JP 4828693 A JP4828693 A JP 4828693A JP 3164458 B2 JP3164458 B2 JP 3164458B2
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electrode
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organic compound
peak
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、二次電池用電極材料の
製造方法に関するものである。更に詳しくは本発明は、
高容量で充放電特性にすぐれた二次電池用負極電極材料
の製造方法に関するものである。
The present invention relates to a method for producing an electrode material for a secondary battery. More specifically, the present invention provides
The present invention relates to a method for producing a negative electrode material for a secondary battery having high capacity and excellent charge / discharge characteristics.

【0002】[0002]

【従来の技術および課題】リチウム二次電池向けの電極
としてポリアセチレンなどの導電性高分子を用いること
が提案されている(特開昭57-121168号公報)。しか
し、導電性高分子はリチウムイオンのドープ量、すなわ
ち電極容量及び安定な充放電特性に欠けるという欠点が
ある。またリチウム金属を、リチウム二次電池の負極電
極に用いることも試みられているが、この場合には充放
電サイクル特性が極めて悪いものになる。すなわち、電
池の放電時には負極体からLiがLiイオンとなって電
解液中に移動し、充電時にはこのLiイオンが金属Li
となって再び負極体に電析するが、この充放電サイクル
を反復させるとそれに伴って電析する金属Liはデンド
ライト状となることである。このデンドライト状Liは
極めて活性な物質であるため、電解液を分解せしめ、そ
の結果、電池の充放電サイクル特性が劣化するという不
都合を生じる。さらにこれが成長していくと、最後に
は、このデンドライト状の金属Li電析物がセパレータ
を貫通して正極体に達し、短絡現象を起こすという問題
を生ずる。別言すれば、充放電のサイクル寿命が短いと
いう問題が生ずる。
2. Description of the Related Art It has been proposed to use a conductive polymer such as polyacetylene as an electrode for a lithium secondary battery (JP-A-57-121168). However, the conductive polymer has a disadvantage that it lacks the doping amount of lithium ions, that is, the electrode capacity and the stable charge / discharge characteristics. Attempts have also been made to use lithium metal for the negative electrode of a lithium secondary battery, but in this case, the charge / discharge cycle characteristics are extremely poor. That is, when discharging the battery, Li is converted from the negative electrode body into Li ions and moves into the electrolytic solution.
And the electrodeposit is deposited again on the negative electrode body. However, when this charge / discharge cycle is repeated, the metal Li deposited along with the charge / discharge cycle becomes dendritic. Since the dendritic Li is an extremely active substance, it decomposes the electrolytic solution, resulting in a disadvantage that the charge / discharge cycle characteristics of the battery deteriorate. As this further grows, finally, the dendrite-like metal Li deposit penetrates through the separator and reaches the positive electrode body, causing a problem that a short circuit phenomenon occurs. In other words, there arises a problem that the charge / discharge cycle life is short.

【0003】このような問題を回避するために、負極電
極として有機化合物を焼成した炭素質物を担持体とし、
これにLiまたはLiを主体とするアルカリ金属を担持
せしめて構成することが試みられている。このような負
極体を用いることにより、負極電極の充放電サイクル特
性は飛躍的に改良されたが、しかし一方で、この負極電
極の電極容量は満足しうる程に大きいものではなかっ
た。本発明は、かかる状況の下に、電極容量が大きく、
充放電サイクル特性にすぐれた負極電極を可能にする電
極材料を提供することを目的としたものである。
In order to avoid such a problem, a carbonaceous material obtained by firing an organic compound is used as a negative electrode as a support,
Attempts have been made to support Li or an alkali metal mainly composed of Li on this. By using such a negative electrode body, the charge / discharge cycle characteristics of the negative electrode were remarkably improved, but on the other hand, the electrode capacity of the negative electrode was not sufficiently large. The present invention, under such circumstances, the electrode capacity is large,
It is an object of the present invention to provide an electrode material that enables a negative electrode having excellent charge / discharge cycle characteristics.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、下記
(1)の条件を満たす炭素質物(A)の粒子と、下記(2)の条
件を満たす有機化合物(B)の粒子を混合した後、これを
加熱して有機化合物(B)を炭素化した後に粉砕すること
により、炭素質物(A)の粒子の少なくとも一部を、下記
(3)の条件を満たす炭素質物(C)で被覆した多相構造とし
た電極材料の製造方法を提供するものである。 (1) X線広角回折におけるdoo2 が3.37Å以下、
真密度が2.10g/cm3以上であり、体積平均粒径が5μ
m以上であること; (2) 体積平均粒径が炭素質物(A)より小さいこと; (3) X線広角回折におけるdoo2 が3.38Å以上、
波長5145Åのアルゴンイオンレーザー光を用いたラ
マンスペクトル分析において、1580〜1620cm-1
の範囲にピークPA、1350〜1370cm-1の範囲に
ピークPBを有し、上記PAの強度IAに対するPBの強度
Bの比 R=IB/IA が0.2以上であること。
That is, the present invention provides the following:
After mixing particles of the carbonaceous material (A) satisfying the condition (1) and particles of the organic compound (B) satisfying the following condition (2), the mixture was heated to carbonize the organic compound (B) . By crushing later, at least a part of the particles of the carbonaceous material (A),
An object of the present invention is to provide a method for producing an electrode material having a multiphase structure coated with a carbonaceous material (C) satisfying the condition (3). (1) Doo2 in X-ray wide-angle diffraction is 3.37 ° or less,
True density of 2.10 g / cm 3 or more and volume average particle size of 5μ
(2) The volume average particle diameter is smaller than the carbonaceous material (A); (3) Doo2 in X-ray wide angle diffraction is 3.38 ° or more;
In Raman spectrum analysis using an argon ion laser beam having a wavelength of 5145 °, 1580 to 1620 cm −1
Range peak P A of a peak P B in the range of 1350 -1, the ratio R = I B / I A of the intensity I B of P B with respect to the intensity I A of the P A of 0.2 or more That.

【0005】以下に、本発明をさらに詳細に説明する。 〔多相構造〕 本発明の電極材料は、前述のように炭素質物(A)の粒子
と有機化合物(B)の粒子とを混合した後、これを加熱し
て有機化合物を炭素化することにより、炭素質物(A)を
炭素質物(C)で被覆した構造を有する電極材料であり、
炭素質物(A)および炭素質物(C)はそれぞれ特定の結晶特
性を有している。炭素質物(A)は炭素質物(C)により全面
を被覆されるのが好ましいが、場合によっては、部分的
に被覆された構造であってもよい。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail. (Multiphase structure) The electrode material of the present invention is obtained by mixing particles of the carbonaceous material (A) and particles of the organic compound (B) as described above, and then heating the mixture to carbonize the organic compound. An electrode material having a structure in which the carbonaceous material (A) is covered with the carbonaceous material (C),
The carbonaceous material (A) and the carbonaceous material (C) each have specific crystal characteristics. The carbonaceous material (A) is preferably entirely covered with the carbonaceous material (C) , but may have a partially covered structure in some cases.

【0006】〔電極材料の合成のための原料〕炭素質物(A) 炭素質物(A)の粒子は、X線広角回折におけるdoo2
が3.37Å以下、好ましくは3.35〜3.37Å、よ
り好ましくは3.35〜3.36Å、さらに好ましくは
3.36Åである。さらにC軸方向の結晶子の大きさL
cは、好ましくは150Å以上、より好ましくは200
Å以上、さらに好ましくは220Å以上、とくに好まし
くは250Å以上、最も好ましくは300Å以上であ
る。また、真密度は2.10g/cm3以上、好ましくは2.
12g/cm3以上、より好ましくは2.14g/cm3以上、さ
らに好ましくは2.16g/cm3以上、とくに好ましくは
2.18g/cm3以上、最も好ましくは2.20〜2.26g/
cm3である。平均粒径は、5μm以上、好ましくは7μ
m以上60μm以下、より好ましくは8〜50μm、さ
らに好ましくは10〜40μm、とくに好ましくは12
〜30μm、最も好ましくは15〜25μmである。比
表面積は、好ましくは70m2/g以下、より好ましくは
0.1〜50m2/g、さらに好ましくは0.5〜30m2/g、
とくに好ましくは0.8〜20m2/g、最も好ましくは1.
0〜15m2/gである。
[Raw Materials for Synthesis of Electrode Material] Carbonaceous Material (A) The particles of the carbonaceous material (A) have a dough
Is 3.37 ° or less, preferably 3.35 to 3.37 °, more preferably 3.35 to 3.36 °, and even more preferably 3.36 °. Furthermore, the crystallite size L in the C-axis direction
c is preferably at least 150 °, more preferably 200 °
Å or more, more preferably 220Å or more, particularly preferably 250Å or more, and most preferably 300Å or more. The true density is 2.10 g / cm 3 or more, preferably 2.10 g / cm 3 .
12 g / cm 3 or more, more preferably 2.14 g / cm 3 or more, more preferably 2.16 g / cm 3 or more, particularly preferably 2.18 g / cm 3 or more, and most preferably 2.20~2.26G /
cm 3. Average particle size is 5 μm or more, preferably 7 μm
m to 60 μm, more preferably 8 to 50 μm, still more preferably 10 to 40 μm, and particularly preferably 12 to
-30 μm, most preferably 15-25 μm. The specific surface area is preferably 70 m 2 / g or less, more preferably 0.1 to 50 m 2 / g, even more preferably 0.5 to 30 m 2 / g,
Particularly preferably 0.8 to 20 m 2 / g, most preferably 1.
0 to 15 m 2 / g.

【0007】有機化合物(B) 有機化合物(B)としては、ピッチを粒子状にして用いる
のが好ましい。このピッチについてさらに詳述すると、
ナフサの分解の際に生成するエチレンヘビーエンドピッ
チ、原油ピッチ、コールピッチ、アスファルト分解ピッ
チ、ポリ塩化ビニル等を熱分解して生成するピッチなど
を例として挙げることができる。また、これらの各種の
ピッチをさらに不活性ガス流下などで加熱し、キノリン
不溶分が好ましくは80%以上、より好ましくは90%
以上、さらに好ましくは95%以上のメソフェーズピッ
チにして用いることができる。それ以外に有機化合物と
しては、ナフタレン、フェナンスレン、アントラセン、
トリフェニレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、ピセ
ン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセンのような、3
員環以上の単環炭化水素化合物が互いに2個以上縮合し
てなる縮合多環式炭化水素化合物;又は上記化合物のカ
ルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸イミドのよう
な誘導体;インドール、イソインドール、キノリン、イ
ソキノリン、キノキサリン、フタラジン、カルバゾー
ル、アクリジン、フェナジン、フェナントリジンのよう
な、3員環以上の複素単環化合物が互いに少なくとも2
個以上結合するか、または1個以上の3員環以上の単環
炭化水素化合物と結合してなる縮合複素環化合物;上記
各化合物のカルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸
イミドのような誘導体を用いることもできる。さらに有
機化合物として、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン
などのハロゲン化ビニル樹脂、アクリル樹脂、フェノー
ル樹脂、セルロース樹脂を用いることもできる。有機化
合物として、上述の有機化合物の1種又は2種以上を同
時に用いることができる。
Organic Compound (B) As the organic compound (B), it is preferable to use the particles in the form of particles. To elaborate further on this pitch,
Examples include ethylene heavy-end pitch, crude oil pitch, coal pitch, asphalt cracked pitch, and pitch generated by thermally decomposing polyvinyl chloride and the like, which are generated when naphtha is decomposed. Further, these various pitches are further heated under an inert gas flow or the like, and the quinoline insoluble content is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
As described above, more preferably, the mesophase pitch can be used at 95% or more. Other organic compounds include naphthalene, phenanthrene, anthracene,
3 such as triphenylene, pyrene, chrysene, naphthacene, picene, perylene, pentaphene, pentacene
A condensed polycyclic hydrocarbon compound obtained by condensing two or more monocyclic hydrocarbon compounds having at least two membered rings with each other; or a derivative of the above compound such as carboxylic acid, carboxylic anhydride, or carboxylic acid imide; indole, isoindole , Quinoline, isoquinoline, quinoxaline, phthalazine, carbazole, acridine, phenazine, phenanthridine, and at least two heterocyclic monocyclic compounds having at least two
Fused or condensed heterocyclic compound which is bonded to one or more monocyclic hydrocarbon compounds having one or more 3-membered rings or more; derivatives of the above compounds such as carboxylic acids, carboxylic anhydrides, and carboxylic imides Can also be used. Further, as the organic compound, a halogenated vinyl resin such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride, an acrylic resin, a phenol resin, and a cellulose resin can also be used. As the organic compound, one or more of the above-mentioned organic compounds can be used simultaneously.

【0008】有機化合物(B)の粒子は、体積平均粒径D
(2)(μm)が上述の炭素質物(A)の体積平均粒径D(1)
(μm)より小さい。好ましくはD(2)≦2/3・D
(1)、より好ましくはD(2)≦1/2・D(1)、さらに好
ましくはD(2)≦1/3・D(1)である。このように、炭
素質物(A)の体積平均粒径より小さい体積平均粒径を有
する有機化合物の粒子を選んで混合することにより、炭
素質物(A)の粒子のまわりに有機化合物の粒子を効果的
に被覆させることができる。
The particles of the organic compound (B) have a volume average particle diameter D
(2) (μm) is the volume average particle diameter D (1) of the carbonaceous material (A) described above.
(Μm). Preferably, D (2) ≦ 2/3 · D
(1), more preferably D (2) ≦ 1 / · D (1), and still more preferably D (2) ≦ 3 · D (1). As described above, by selecting and mixing particles of the organic compound having a volume average particle size smaller than the volume average particle size of the carbonaceous material (A), the particles of the organic compound are effective around the particles of the carbonaceous material (A). Can be coated.

【0009】原料の混合割合 炭素質物(A)と有機化合物(B)の混合割合は、好ましくは
下記のとおりである。W(A)=炭素質物(A)の重量/[炭
素質物(A)の重量+有機化合物(B)の重量]が好ましくは
0.40〜0.95、より好ましくは0.50〜0.93、
さらに好ましくは0.55〜0.90、とくに好ましくは
0.60〜0.85、最も好ましくは0.65〜0.80で
ある。
Mixing ratio of raw materials The mixing ratio of the carbonaceous material (A) and the organic compound (B) is preferably as follows. W (A) = weight of carbonaceous material (A) / [weight of carbonaceous material (A) + weight of organic compound (B)] is preferably 0.40 to 0.95, more preferably 0.50 to 0.50. 93,
It is more preferably from 0.55 to 0.90, particularly preferably from 0.60 to 0.85, and most preferably from 0.65 to 0.80.

【0010】〔圧縮密着および炭素化〕さらにこの炭素
質物(A)の粒子と、有機化合物の粒子(2)の混合物を、加
圧密着して、炭素質物(A)の粒子と有機化合物(B)の粒子
とを密着させるのが好ましい。次に、この圧縮密着物
を、不活性ガス流下または真空下で加熱して炭素化す
る。炭素化は、酸素濃度が好ましくは5vol%以下、よ
り好ましくは3vol%以下、さらに好ましくは1vol%以
下、とくに好ましくは0.5vol%以下、最も好ましくは
0.3vol%以下の雰囲気で行う。炭素化の温度は、好ま
しくは500〜2800℃、より好ましくは700〜2
500℃、さらに好ましくは800〜2100℃であ
る。かくして有機化合物(B)を炭素化させて得られる炭
素質物(C)で、炭素質物(A)の粒子を被覆してなる多相構
造を有する炭素質物が得られる。すなわち炭素質物(A)
の粒子の表面の全部ないし一部を、炭素質物(C)で被覆
した多相構造の電極材料が得られる。このようにして炭
素化した電極材料は、次に粉砕し、高分子材料を用いて
結着し、電極の形状に成形される。
[Compression Adhesion and Carbonization] Further, a mixture of the particles of the carbonaceous material (A) and the particles of the organic compound (2) is pressed and adhered to the particles of the carbonaceous material (A) and the organic compound (B). It is preferred that the particles of (1) are adhered to each other. Next, the compressed adherent is heated and carbonized under an inert gas flow or a vacuum. Carbonization is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of preferably 5 vol% or less, more preferably 3 vol% or less, further preferably 1 vol% or less, particularly preferably 0.5 vol% or less, and most preferably 0.3 vol% or less. The carbonization temperature is preferably 500 to 2800 ° C, more preferably 700 to 2
The temperature is 500 ° C, more preferably 800 to 2100 ° C. Thus, the carbonaceous material (C) obtained by carbonizing the organic compound (B) is obtained as a carbonaceous material having a multiphase structure in which the particles of the carbonaceous material (A) are coated. That is, carbonaceous matter (A)
Thus, an electrode material having a multiphase structure in which all or a part of the surface of the particles is coated with the carbonaceous material (C) is obtained. The electrode material thus carbonized is then pulverized, bound using a polymer material, and formed into an electrode shape.

【0011】〔炭素質物(C)の特性〕炭素質物(C)はX線
広角回折における002面の面間隔doo2 が3.38
Å以上である。より好ましくは3.39〜3.80Å、さ
らに好ましくは3.40〜3.75Å、とくに好ましくは
3.43〜3.70Å、最も好ましくは3.45〜3.65
Åである。
[Characteristics of Carbonaceous Material (C)] The carbonaceous material (C) has a surface spacing doo2 of 002 plane in X-ray wide angle diffraction of 3.38.
Å or more. More preferably 3.39-3.80 °, even more preferably 3.40-3.75 °, particularly preferably 3.43-3.70 °, most preferably 3.45-3.65.
Å.

【0012】さらに炭素質物(C)は、波長5145Åの
アルゴンイオンレーザー光を用いたラマンスペクトル分
析において、1580〜1620cm-1の範囲にピークP
A、1350〜1370cm-1の範囲にピークPBを有し、
上記PAの強度IAに対するPBの強度IBの比:R=IB
/IAが0.2以上である。PAは芳香環網面の広がりが
積層して成長、形成される結晶構造に対応して観察され
るピークであり、PBは乱れた非晶構造に対応したピー
クである。炭素質物(C)は、好ましくはRが0.25以
上、より好ましくは0.3〜1.6、さらに好ましくは
0.4〜1.5、とくに好ましくは0.5〜1.3である。
The carbonaceous material (C) has a peak P in the range of 1580 to 1620 cm -1 in Raman spectrum analysis using an argon ion laser beam having a wavelength of 5145 °.
A, has a peak P B in the range of 1350 -1,
The ratio of the intensity I B of P B with respect to the intensity I A of the P A: R = I B
/ I A is 0.2 or more. P A is a peak observed corresponding to a crystal structure that grows and forms with the spread of the aromatic ring network plane, and P B is a peak corresponding to a disordered amorphous structure. The carbonaceous material (C) preferably has R of 0.25 or more, more preferably 0.3 to 1.6, still more preferably 0.4 to 1.5, and particularly preferably 0.5 to 1.3. .

【0013】さらにC軸方向の結晶子の大きさ(Lc)
が220Å未満であることが好ましく、200Å以下で
あることがより好ましく、10Å以上150Å未満であ
ることがさらに好ましく、15〜100Åであることが
とくに好ましく、16〜70Åであることがとくに好ま
しい。
Further, the crystallite size in the C-axis direction (Lc)
Is preferably less than 220 °, more preferably 200 ° or less, further preferably 10 ° or more and less than 150 °, particularly preferably 15 to 100 °, and particularly preferably 16 to 70 °.

【0014】〔電極材料の特性〕本発明の電極材料は、
炭素質物(A)の粒子の表面の全部ないし一部を、炭素質
物(C)で被覆した多相構造を有するが、それに対応して
下記特性を有する。すなわち上述のラマンスペクトル分
析において、1580〜1620cm-1の範囲にピークP
A、1350〜1370cm-1の範囲にピークPBを有し、
上記PAの強度IAに対するPBの強度IBの比:R=IB
/IAが0.1以上であり、好ましくは0.2以上、より
好ましくは0.3〜1.6、さらに好ましくは0.4〜1.
5、とくに好ましくは0.5〜1.3である。さらに、本
発明の電極材料は、上述の多相構造に対応してX線広角
回折において少なくとも2つのピークを有することが好
ましい。すなわち、炭素質物(A)と炭素質物(C)に対応す
る2つのピークを有する。両者のピークは、各ピークの
プロフィールを非対称ピアソンVII関数で近似し、最小
二乗法はガウス−ジョルダン法を適用して分離すること
ができる。すなわち炭素質物(A)に対応してdoo2 が
3.37Å以下のピークと、炭素質物(C)に対応するdo
o2 が3.38Å以上のピークを有することが好まし
い。両者のピーク強度の比:IR=I(doo2 が3.3
8Å以上のピーク)/I(doo2 が3.37Å以下の
ピーク)が0.001以上であることが好ましく、0.0
02〜0.50であることがより好ましく、0.003〜
0.30であることがさらに好ましく、0.005〜0.
15であることがとくに好ましく、0.007〜0.10
であることが最も好ましい。本発明の電極材料は、真密
度が2.05g/cm3以上であることが好ましく、2.08g
/cm3以上であることがより好ましく、2.10〜2.25
g/cm3であることがさらに好ましく、2.12〜2.22g
/cm3であることがとくに好ましく、2.15〜2.20g/
cm3であることが最も好ましい。また、本発明の電極材
料は、体積平均粒径が5〜80μmであることが好まし
く、7〜70μmであることがより好ましく、8〜60
μmであることがさらに好ましく、10〜50μmであ
ることがとくに好ましく、12〜40μmであることが
最も好ましい。
[Characteristics of Electrode Material] The electrode material of the present invention comprises:
It has a multiphase structure in which all or part of the surface of the particles of the carbonaceous material (A) is coated with the carbonaceous material (C), and has the following properties correspondingly. That is, in the Raman spectrum analysis described above, the peak P is in the range of 1580 to 1620 cm -1.
A, has a peak P B in the range of 1350 -1,
The ratio of the intensity I B of P B with respect to the intensity I A of the P A: R = I B
/ I A is 0.1 or more, preferably 0.2 or more, more preferably 0.3 to 1.6, more preferably 0.4 to 1.
5, particularly preferably 0.5 to 1.3. Further, the electrode material of the present invention preferably has at least two peaks in wide-angle X-ray diffraction corresponding to the above-mentioned multiphase structure. That is, it has two peaks corresponding to the carbonaceous matter (A) and the carbonaceous matter (C). Both peaks approximate the profile of each peak with an asymmetric Pearson VII function, and the least squares method can be separated by applying the Gauss-Jordan method. That is, a peak having a doo2 of 3.37 ° or less corresponding to the carbonaceous substance (A) and a doo corresponding to the carbonaceous substance (C).
It is preferred that o2 has a peak of 3.38 ° or more. The ratio of the peak intensities of both: I R = I (doo2 3.3
It is preferable that peak (8 ° or more) / I (doo2 is 3.37 ° or less) is 0.001 or more, and 0.0
It is more preferably from 02 to 0.50, more preferably from 0.003 to 0.50.
More preferably, it is 0.30, and 0.005 to 0.5.
15 is particularly preferable, and 0.0007 to 0.10.
Is most preferred. The electrode material of the present invention preferably has a true density of not less than 2.05 g / cm 3 and 2.08 g / cm 3.
/ cm 3 or more, more preferably 2.10 to 2.25
g / cm 3 , more preferably 2.12 to 2.22 g.
/ cm 3 , particularly preferably 2.15 to 2.20 g /
Most preferably, it is cm 3 . Further, the electrode material of the present invention preferably has a volume average particle size of 5 to 80 μm, more preferably 7 to 70 μm, and 8 to 60 μm.
μm, more preferably 10 to 50 μm, and most preferably 12 to 40 μm.

【0015】〔高分子結着剤〕本発明の電極材料は、通
常、高分子結着剤と混合し、ついで電極の形状に成形さ
れる。高分子結着剤としては、次のようなものが挙げら
れる。 ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレ
フタレート、芳香族ポリアミド、セルロースなどの樹脂
状高分子。 スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタ
ジエンゴム、エチレン・プロピレンゴムなどのゴム状高
分子。 スチレン・ブタジエン・スチレンブロック共重合
体、その水素添加物、スチレン・イソプレン・スチレン
ブロック共重合体、その水素添加物などの熱可塑性エラ
ストマー状高分子。 シンジオタクチック1,2−ポリブタジエン、エチ
レン・酢酸ビニル共重合体、プロピレン・α−オレフィ
ン(炭素数2又は4〜12)共重合体などの軟質樹脂状
高分子。 アルカリ金属イオン、とくにLiイオンのイオン伝
導性を有する高分子組成物。
[Polymer Binder] The electrode material of the present invention is usually mixed with a polymer binder and then formed into an electrode shape. Examples of the polymer binder include the following. Resin-like polymers such as polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, aromatic polyamide, and cellulose. Rubbery polymers such as styrene / butadiene rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, and ethylene / propylene rubber. Thermoplastic elastomeric polymers such as styrene / butadiene / styrene block copolymers, their hydrogenated products, styrene / isoprene / styrene block copolymers, and their hydrogenated products. Soft resinous polymers such as syndiotactic 1,2-polybutadiene, ethylene / vinyl acetate copolymer, and propylene / α-olefin (2 or 4 to 12 carbon atoms) copolymer. A polymer composition having ionic conductivity of alkali metal ions, particularly Li ions.

【0016】上述ののイオン伝導性高分子組成物とし
ては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシ
ド、ポリエピクロロヒドリン、ポリホスファゼン、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリルなどの高分子
化合物に、リチウム塩又はリチウムを主体とするアルカ
リ金属塩を複合させた系、あるいは、さらにこれにプロ
ピレンカーボネート、エチレンカーボネート、γ−ブチ
ロラクトンなどの高い誘電率を有する有機化合物を配合
した系を用いることができる。ポリホスファゼンは、側
鎖にポリエーテル鎖、とくにポリオキシエチレン鎖を有
するものが好ましい。このようなイオン伝導性高分子組
成物の室温におけるイオン伝導率は、好ましくは10-8
S・cm-1以上、より好ましくは10-6S・cm-1以上、さらに
好ましくは10-4S・cm-1以上、とくに好ましくは10-3
S・cm-1以上である。本発明の電極材料と上述の高分子結
着剤との混合形態としては、各種の形態をとることがで
きる。すなわち、単に両者の粒子が混合した形態、繊維
状の結着剤が電極材料の粒子に絡み合う形で混合した形
態、又は上記のゴム状高分子、熱可塑性エラストマー、
軟質樹脂、イオン伝導性高分子組成物などの結着剤の層
が電極材料の粒子の表面に付着した形態などが挙げられ
る。繊維状の結着剤を用いる場合、該結着剤の繊維の直
径は、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm
以下のフィブリル(極細繊維)であり、とくに好ましく
は、フィブリッド状(触手状の超極細フィブリルを有す
る粉状体)である。電極材料と結着剤との混合割合は、
電極材料100重量部に対して、結着剤が好ましくは
0.1〜30重量部、より好ましくは0.5〜20重量
部、さらに好ましくは1〜10重量部である。
The above-mentioned ion-conductive polymer composition includes a polymer compound such as polyethylene oxide, polypropylene oxide, polyepichlorohydrin, polyphosphazene, polyvinylidene fluoride, polyacrylonitrile, and a lithium salt or lithium. Or a system in which an organic compound having a high dielectric constant such as propylene carbonate, ethylene carbonate, or γ-butyrolactone is further added thereto. The polyphosphazene preferably has a polyether chain, particularly a polyoxyethylene chain in a side chain. The ionic conductivity of such an ionic conductive polymer composition at room temperature is preferably 10 −8.
S · cm −1 or more, more preferably 10 −6 S · cm −1 or more, further preferably 10 -4 S · cm −1 or more, particularly preferably 10 -3.
S · cm −1 or more. Various forms can be adopted as a mixed form of the electrode material of the present invention and the above-mentioned polymer binder. That is, a form in which both particles are simply mixed, a form in which a fibrous binder is mixed in a form entangled with the particles of the electrode material, or the above rubber-like polymer, thermoplastic elastomer,
Examples include a form in which a layer of a binder such as a soft resin or an ion-conductive polymer composition is attached to the surfaces of particles of an electrode material. When a fibrous binder is used, the fiber diameter of the binder is preferably 10 μm or less, more preferably 5 μm.
The following fibrils (ultrafine fibers), particularly preferably fibrids (powder having tentacle-like ultrafine fibrils). The mixing ratio of the electrode material and the binder is
The binder is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 0.5 to 20 parts by weight, and still more preferably 1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the electrode material.

【0017】さらに、上記の混合物に、活物質であるア
ルカリ金属、とりわけリチウムと合金を形成しうる金
属、たとえばアルミニウムを混合して用いることができ
る。あるいはそのような金属とアルカリ金属、とりわけ
リチウムとからなる合金、たとえばリチウムアルミニウ
ム合金を混合して用いることもできる。このような金属
ないし合金は、粒子状でも、電極材料の表面をコーティ
ングした薄層の形態でも、あるいは電極材料の内部に包
含される形態であっても差し支えない。このような金属
ないし合金の配合割合は、電極材料100重量部に対し
て、金属ないし合金が好ましくは70重量部以下、より
好ましくは5〜60重量部、さらに好ましくは10〜5
0重量部、とくに好ましくは15〜40重量部である。
Further, an alkali metal as an active material, in particular, a metal capable of forming an alloy with lithium, for example, aluminum can be mixed with the above mixture. Alternatively, an alloy composed of such a metal and an alkali metal, particularly lithium, for example, a lithium aluminum alloy can be used as a mixture. Such a metal or alloy may be in the form of particles, in the form of a thin layer coated on the surface of the electrode material, or in the form of being contained in the electrode material. The proportion of the metal or alloy is preferably 70 parts by weight or less, more preferably 5 to 60 parts by weight, and still more preferably 10 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the electrode material.
0 parts by weight, particularly preferably 15 to 40 parts by weight.

【0018】〔電極の成形〕本発明の電極材料は、前述
の結着剤との混合物、あるいはさらに上述のような活物
質と合金を形成しうる金属又は活物質と該金属との合金
を配合してなる混合物からなる電極成形用材料とし、こ
れをロール成形、圧縮成形などの方法で電極の形状に成
形して、電極成形体を得ることができる。あるいは、こ
れらの成分を溶媒中に分散させて、金属製の集電体など
に塗布してもよい。電極成形体の形状は、シート状、ペ
レット状など、任意に設定できる。
[Electrode molding] The electrode material of the present invention is a mixture of the above-mentioned binder or a metal capable of forming an alloy with the above-mentioned active material or an alloy of the above-mentioned metal and an active material. An electrode molding material can be obtained by forming an electrode molding material made of the mixture obtained as described above into a shape of an electrode by a method such as roll molding or compression molding. Alternatively, these components may be dispersed in a solvent and applied to a metal current collector or the like. The shape of the electrode molded body can be arbitrarily set, such as a sheet or a pellet.

【0019】このようにして得られた電極成形体に、活
物質であるアルカリ金属、好ましくはリチウム金属を、
電池の組立に先立って、又は組立の際に担持させること
ができる。担持体に活物質を担持させる方法としては、
化学的方法、電気化学的方法、物理的方法などがある。
たとえば、所定濃度のアルカリ金属カチオン、好ましく
はLiイオンを含む電解液中に電極成形体を浸漬し、か
つ対極にリチウムを用いて、この電極成形体を陽極にし
て電解含浸する方法、電極成形体を得る過程でアルカリ
金属の粉末、好ましくはリチウム粉末を混合する方法な
どを適用することができる。あるいは、リチウム金属と
電極成形体を電気的に接触させる方法も用いられる。こ
の場合、リチウム金属と電極成形体中の炭素質材料と
を、リチウムイオン伝導性高分子組成物を介して接触さ
せることが好ましい。このようにしてあらかじめ電極成
形体に担持されるリチウムの量は、担持体1重量部あた
り、好ましくは0.030〜0.250重量部、より好ま
しくは0.060〜0.200重量部、さらに好ましくは
0.070〜0.150重量部、とくに好ましくは0.0
75〜0.120重量部、最も好ましくは0.080〜
0.100重量部である。このような電極材料を用いた
本発明の電極は、通常、二次電池の負極として用い、セ
パレーターを介して正極と対峙させる。
An alkali metal, preferably a lithium metal, which is an active material, is added to the electrode molded body thus obtained.
It can be carried prior to or during assembly of the battery. As a method of supporting the active material on the carrier,
There are chemical methods, electrochemical methods, and physical methods.
For example, a method of immersing the electrode molded body in an electrolytic solution containing a predetermined concentration of alkali metal cation, preferably Li ion, and using lithium as a counter electrode, electrolytically impregnating the electrode molded body as an anode, A method of mixing an alkali metal powder, preferably a lithium powder, can be applied in the process of obtaining. Alternatively, a method of electrically contacting the lithium metal and the electrode molded body is also used. In this case, it is preferable that the lithium metal and the carbonaceous material in the electrode compact are brought into contact with each other via the lithium ion conductive polymer composition. The amount of lithium previously supported on the electrode compact in this manner is preferably 0.030 to 0.250 parts by weight, more preferably 0.060 to 0.200 parts by weight, and more preferably 1 part by weight per part by weight of the support. Preferably from 0.070 to 0.150 parts by weight, particularly preferably 0.00 to 0.150 parts by weight.
75 to 0.120 parts by weight, most preferably 0.080 to
0.100 parts by weight. The electrode of the present invention using such an electrode material is usually used as a negative electrode of a secondary battery, and is opposed to a positive electrode via a separator.

【0020】〔正極〕正極体の材料は、とくに限定され
ないが、たとえば、Liイオンなどのアルカリ金属カチ
オンを充放電反応に伴って放出もしくは獲得する金属カ
ルコゲン化合物からなることが好ましい。そのような金
属カルコゲン化合物としては、バナジウムの酸化物、バ
ナジウムの硫化物、モリブデンの酸化物、モリブデンの
硫化物、マンガンの酸化物、クロムの酸化物、チタンの
酸化物、チタンの硫化物及びこれらの複合酸化物、複合
硫化物などが挙げられる。好ましくはCr38、V
25、V613、VO2、Cr25、MnO2、TiO2
MoV28;TiS2、V25、MoS2、MoS3、V
2、Cr0.250.752、Cr0.50.52などであ
る。また、LiCoO2、WO3などの酸化物;CuS、
Fe0.250.752、Na0.1CrS2などの硫化物;N
iPS3、FePS3などのリン、イオウ化合物;VSe
2、NbSe3などのセレン化合物などを用いることもで
きる。また、ポリアニリン、ポリピロールなどの導電性
ポリマーを用いることができる。さらに、比表面積が1
0m2/g以上、好ましくは100m2/g以上、さらに好まし
くは500m2/g以上、特に好ましくは1000m2/g以
上、最も好ましくは2000m2/g以上の炭素質物を正極
に用いることができる。
[Positive Electrode] The material of the positive electrode body is not particularly limited. For example, it is preferable to use a metal chalcogen compound which releases or acquires an alkali metal cation such as Li ion along with a charge / discharge reaction. Such metal chalcogen compounds include vanadium oxides, vanadium sulfides, molybdenum oxides, molybdenum sulfides, manganese oxides, chromium oxides, titanium oxides, titanium sulfides and the like. And complex sulfides. Preferably, Cr 3 O 8 , V
2 O 5 , V 6 O 13 , VO 2 , Cr 2 O 5 , MnO 2 , TiO 2 ,
MoV 2 O 8 ; TiS 2 , V 2 S 5 , MoS 2 , MoS 3 , V
S 2 , Cr 0.25 V 0.75 S 2 , Cr 0.5 V 0.5 S 2 and the like. Oxides such as LiCoO 2 and WO 3 ; CuS;
Sulfides such as Fe 0.25 V 0.75 S 2 and Na 0.1 CrS 2 ; N
phosphorus and sulfur compounds such as iPS 3 and FePS 3 ;
2 , selenium compounds such as NbSe 3 and the like can also be used. Further, a conductive polymer such as polyaniline or polypyrrole can be used. Furthermore, the specific surface area is 1
0 m 2 / g or more, preferably 100 m 2 / g or more, more preferably 500 m 2 / g or more, particularly preferably 1000 m 2 / g or more, and most preferably 2000 m 2 / g or more of carbonaceous material can be used for the positive electrode. .

【0021】〔電解液〕電解液としては、有機溶媒に、
電解質としてアルカリ金属塩ないし4級アンモニウム塩
を溶解させてなる電解液を用いる。電解質としては、L
iClO4、LiPF6、LiAsF6、LiBF4、Li
SO3CF3、LiN(SO2CF32、などのアルカリ
金属塩、テトラアルキルアンモニウム塩等を用いること
ができる。アルカリ金属塩が好ましい。濃度は、0.2
モル/リットル以下が好ましく、0.3〜1.9モル/リ
ットルがより好ましい。電解質を溶解させる溶媒は、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、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラ
クトンなどの環状エステル化合物を用いることができ
る。また鎖状エーテル、環状エーテル、鎖状エステル化
合物などを用いることができる。鎖状エーテル化合物の
例としては、1,2−ジメトキシエタン、環状エーテル
化合物の例としてはクラウンエーテル(12−クラウン
−4等)、1,2−ジメチルテトラヒドロフラン、ジオ
キソラン、テトラヒドロフラン等をあげることができ
る。鎖状エステル化合物としては、ジエチルカーボネー
トなどをあげることができる。電解質を溶解させる溶媒
は、少なくとも2種の溶媒からなる混合溶媒を用いるこ
とが好ましい。たとえば混合溶媒中のエチレンカーボネ
ートを、5vol%以上60vol%未満、より好ましくは7
vol%以上50vol%未満、さらに好ましくは10〜45
vol%、とくに好ましくは12〜40vol%、最も好まし
くは15〜40vol%含有することができる。また、L
iイオンなどのアルカリ金属カチオンの誘導体である固
体電解質を、正極体と負極体との間に介在させることも
できる。電解液を保持するセパレーターは、一般に保液
性に優れた材料、例えばポリエチレン、ポリプロピレン
等のポリオレフィンの不織布を使用することができる。
[Electrolyte] As the electrolyte, an organic solvent may be used.
As the electrolyte, an electrolytic solution obtained by dissolving an alkali metal salt or a quaternary ammonium salt is used. As the electrolyte, L
iClO 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiBF 4 , Li
Alkali metal salts such as SO 3 CF 3 and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 , and tetraalkylammonium salts can be used. Alkali metal salts are preferred. The concentration is 0.2
Mol / l or less is preferable, and 0.3 to 1.9 mol / l is more preferable. As a solvent for dissolving the electrolyte, a cyclic ester compound such as ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate, vinylene carbonate, and γ-butyrolactone can be used. Further, a chain ether, a cyclic ether, a chain ester compound, or the like can be used. Examples of the chain ether compound include 1,2-dimethoxyethane, and examples of the cyclic ether compound include crown ether (e.g., 12-crown-4), 1,2-dimethyltetrahydrofuran, dioxolan, and tetrahydrofuran. . Examples of the chain ester compound include diethyl carbonate. As a solvent for dissolving the electrolyte, it is preferable to use a mixed solvent composed of at least two kinds of solvents. For example, ethylene carbonate in the mixed solvent is mixed with 5 vol% or more and less than 60 vol%, more preferably 7 vol%.
vol% or more and less than 50 vol%, more preferably 10 to 45%
vol%, particularly preferably 12 to 40 vol%, most preferably 15 to 40 vol%. Also, L
A solid electrolyte which is a derivative of an alkali metal cation such as i-ion may be interposed between the positive electrode body and the negative electrode body. As the separator for holding the electrolytic solution, a material excellent in liquid retention properties, for example, a nonwoven fabric of polyolefin such as polyethylene and polypropylene can be generally used.

【0022】[0022]

【作用】このようにして構成された電池では、負極電極
においては充電時に担持体に活物質イオンが担持され、
放電時には担持体中の活物質イオンが放出されることに
よって、充放電の電極反応が進行する。一方、正極にお
いては、金属カルコゲン化合物を用いた場合、充電時に
正極体に活物質イオンが放出され、放電時に活物質イオ
ンが担持されることで、充放電の電極反応が進行する。
あるいは、正極にポリアニリンなどの導電性ポリマーを
用いた場合には、充電時に活物質イオンの対イオンが正
極体に担持され、放電時に活物質イオンの対イオンが正
極体から放出されることで電極反応が進行する。以上の
ように、正極体、負極体の電極反応の組み合わせで、電
池としての充放電に伴う電池反応が進行する。
In the battery thus constructed, the active material ions are carried on the carrier at the time of charging at the negative electrode,
At the time of discharge, the active material ions in the carrier are released, so that a charge / discharge electrode reaction proceeds. On the other hand, when the metal chalcogen compound is used in the positive electrode, the active material ions are released to the positive electrode body during charging, and the active material ions are carried during discharging, so that the charging / discharging electrode reaction proceeds.
Alternatively, when a conductive polymer such as polyaniline is used for the positive electrode, a counter ion of the active material ion is carried on the positive electrode body during charging, and a counter ion of the active material ion is released from the positive electrode body during discharging. The reaction proceeds. As described above, the battery reaction accompanying the charge and discharge of the battery proceeds by the combination of the electrode reactions of the positive electrode body and the negative electrode body.

【0023】〔測定方法〕なお本発明において、炭素質
物の(イ)X線広角回折、(ロ)真密度、(ハ)体積平
均粒径および(ニ)ラマンスペクトル等の各特性は、下
記方法により測定した。 (イ)X線広角回折: (1) (002)面の面間隔(d002) 炭素質物が粉末の場合はそのまま、微小片状の場合には
めのう乳鉢で粉末化し、試料に対して約15重量%のX
線標準用高純度シリコン粉末を内部標準物質として混合
し、試料セルにつめ、グラファイトモノクロメーターで
単色化したCuKα線を線源とし、反射式デイフラクト
メーター法によって広角X線回折曲線を測定する。曲線
の補正には、いわゆるローレンツ、偏光因子、吸収因
子、原子散乱因子等に関する補正は行わず次の簡便法を
用いる。即ち(002)回折に相当する曲線のベースラ
インを引き、ベースラインからの実質強度をプロットし
直して(002)面の補正曲線を得る。この曲線のピー
ク高さの3分の2の高さに引いた角度軸に平行な線が回
折曲線と交わる線分の中点を求め、中点の角度を内部標
準で補正し、これを回折角の2倍とし、CuKα線の波
長λとから次式のブラッグ式によってd002を求める。
[Measurement Method] In the present invention, the properties of the carbonaceous material such as (a) wide-angle X-ray diffraction, (b) true density, (c) volume average particle diameter, and (d) Raman spectrum are as follows. Was measured by (A) Wide-angle X-ray diffraction: (1) Spacing between ( 002 ) planes (d 002 ) If the carbonaceous material is powder, it is powdered in an agate mortar if the carbonaceous material is in the form of powder; Wt% X
High-purity silicon powder for a line standard is mixed as an internal standard substance, packed in a sample cell, and a wide angle X-ray diffraction curve is measured by a reflection type diffractometer method using a CuKα ray monochromatized by a graphite monochromator as a source. For the correction of the curve, the following simple method is used without correcting so-called Lorentz, polarization factor, absorption factor, atomic scattering factor and the like. That is, a baseline of a curve corresponding to the (002) diffraction is drawn, and the substantial intensity from the baseline is re-plotted to obtain a correction curve for the (002) plane. The midpoint of the line where the line parallel to the angle axis drawn to two-thirds of the peak height of this curve intersects the diffraction curve is determined, the angle of the midpoint is corrected by the internal standard, and this is repeated. The doubled angle is obtained, and d 002 is obtained from the wavelength λ of the CuKα ray by the following Bragg equation.

【0024】[0024]

【数1】 λ:1.5418Å θ:d002に相当する回折角(Equation 1) λ: 1.5418 ° θ: diffraction angle corresponding to d 002

【0025】(2) c軸方向の結晶子の大きさ:Lc 前項で得た補正回折曲線において、ピーク高さの半分の
位置におけるいわゆる半価幅βを用いてc軸方向の結晶
子の大きさを次式より求める。
(2) Crystallite size in the c-axis direction: Lc In the corrected diffraction curve obtained in the preceding section, the crystallite size in the c-axis direction is calculated by using the so-called half width β at half the peak height. Is calculated by the following equation.

【0026】[0026]

【数2】 (Equation 2)

【0027】形状因子Kには0.90を用いた。λ、θ
については前項と同じ意味である。 (ロ)真密度:マルチピクノメーター(湯浅アイオニク
ス社製)を用い、ヘリウムガスでのガス置換法を用いて
測定した。 (ハ)体積平均粒径:レーザー回折式粒度分布測定装置
(堀場製作所製)を用いて測定した。 (ニ)ラマンスペクトル:光源にアルゴンレーザー光を
用い、分光器として日本分光工業NR1000 を用いて測定
した。
The shape factor K was 0.90. λ, θ
Has the same meaning as in the previous section. (B) True density: Measured using a multi-pycnometer (manufactured by Yuasa Ionics) using a gas replacement method with helium gas. (C) Volume average particle size: Measured using a laser diffraction type particle size distribution analyzer (manufactured by Horiba, Ltd.). (D) Raman spectrum: measured using an argon laser beam as a light source and JASCO NR1000 as a spectroscope.

【0028】以下、実施例により本発明をさらに説明す
る。
Hereinafter, the present invention will be further described with reference to examples.

【実施例】実施例 1 X線広角回折においてdoo2 が3.36Å、真密度が
2.25g/cm3、体積平均粒径が20μm、比表面積が
8.7m2/gの炭素質物(A)の粒子70重量部に、体積平均
粒径2μmのピッチ粒子30重量部を添加し、混合し
た。この混合物を、加圧して密着させた後混合物を、電
気加熱炉にセットし、N2流下200℃/時間で昇温
し、1300℃迄昇温した。さらに1300℃で1時間
保持し、ピッチを炭素化させた。炭素質物(C)のdoo2
は3.50Å、ラマンスペクトルにおけるピーク強度
比:Rは0.50であった。これを粉砕し、体積平均粒
径25μmの粒子の電極材料とした。この粒子はX線回
折においてdoo2 が3.36Åと3.50Åの2つのピ
ークを有し、ラマンスペクトルにおけるピーク強度比R
が0.49であった。また真密度は2.16g/cm3、BE
T比表面積は1.2m2/gであった。この電極材料93重
量部に、ポリエチレン7重量部を混合して、混合物をニ
ッケル金網上に圧着した。これを真空中で130℃に加
熱することにより乾燥して、電極成形体を得た。ガラス
セルに濃度1モル/リットルのLiClO4/エチレン
カーボネート(50vol%)とジエチルカーボネート
(50vol%)の溶液を入れ、上述の電極成形体を、リ
チウム金属をニッケル金網上に圧着した電極に対向させ
て電池セルを構成した。両電極の間に1.5mAで0V
迄充電し、1.5V迄放電する操作を繰り返した。その
結果を表1に示す。
EXAMPLE 1 Carbonaceous material (A) having a doo2 of 3.36 °, a true density of 2.25 g / cm 3 , a volume average particle size of 20 μm, and a specific surface area of 8.7 m 2 / g in X-ray wide angle diffraction. Was added and mixed with 70 parts by weight of the particles having a volume average particle diameter of 2 μm. After the mixture was pressed and adhered, the mixture was set in an electric heating furnace, heated at a rate of 200 ° C./hour under N 2 flow, and then heated to 1300 ° C. The temperature was further maintained at 1300 ° C. for 1 hour to carbonize the pitch. Doo2 of carbonaceous material (C)
Was 3.50 °, and the peak intensity ratio R in the Raman spectrum was 0.50. This was pulverized to obtain an electrode material of particles having a volume average particle diameter of 25 μm. This particle has two peaks with a doo2 of 3.36 ° and 3.50 ° in X-ray diffraction, and a peak intensity ratio R in the Raman spectrum.
Was 0.49. The true density is 2.16 g / cm 3 , BE
The T specific surface area was 1.2 m 2 / g. 7 parts by weight of polyethylene was mixed with 93 parts by weight of the electrode material, and the mixture was pressed on a nickel wire net. This was dried by heating to 130 ° C. in a vacuum to obtain an electrode compact. A solution of LiClO 4 / ethylene carbonate (50 vol%) and diethyl carbonate (50 vol%) having a concentration of 1 mol / liter was put in a glass cell, and the above-mentioned electrode compact was opposed to an electrode in which lithium metal was pressed on a nickel metal mesh. To form a battery cell. 0V at 1.5mA between both electrodes
The operation of charging to 1.5V and discharging to 1.5V was repeated. Table 1 shows the results.

【0029】比較例 1 ピッチ粒子のみを電気加熱炉にセットし、N2流下20
0℃/時間で昇温し、1300℃迄昇温した。さらに1
300℃で1時間保持し、炭素化させた。この炭素質物
を、実施例1の炭素質に代えて用いた以外は、すべて実
施例1と同様にして電極性能を評価した。結果を表1に
示す。
Comparative Example 1 Only the pitch particles were set in an electric heating furnace, and were flowed under N 2 for 20 minutes.
The temperature was raised at 0 ° C./hour and raised to 1300 ° C. One more
It was kept at 300 ° C. for 1 hour to carbonize. The electrode performance was evaluated in the same manner as in Example 1 except that this carbonaceous material was used instead of the carbonaceous material of Example 1. Table 1 shows the results.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明の電極材料は、前述のような炭素
質物を主成分として用いることにより、電極成形体に賦
形されて二次電池用の電極として用いられたときに、電
極容量が大きく、充放電サイクル特性の優れた特性を発
揮する。
The electrode material of the present invention, when used as an electrode for a secondary battery by being formed into an electrode molded article by using the above-described carbonaceous material as a main component, has an electrode capacity. It is large and exhibits excellent charge / discharge cycle characteristics.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01M 10/40 C04B 35/52 (56)参考文献 特開 平4−368778(JP,A) 特開 平5−94838(JP,A) 特開 平5−121066(JP,A) 特開 平5−286763(JP,A) 特開 平5−307959(JP,A) 特開 平5−299073(JP,A) 特開 平4−171677(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 4/04 C04B 35/52 C04B 41/87 H01M 4/02 H01M 4/58 H01M 10/40 ────────────────────────────────────────────────── (5) Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H01M 10/40 C04B 35/52 (56) References JP-A-4-368778 (JP, A) JP-A-5-94838 (JP JP-A-5-121066 (JP, A) JP-A-5-286763 (JP, A) JP-A-5-307959 (JP, A) JP-A-5-29973 (JP, A) 4-171677 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 4/04 C04B 35/52 C04B 41/87 H01M 4/02 H01M 4/58 H01M 10/40

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記(1)の条件を満たす炭素質物(A)の粒
子と、下記(2)の条件を満たす有機化合物(B)の粒子を混
合した後、これを加熱して有機化合物(B)を炭素化した
後に粉砕することにより、炭素質物(A)の粒子の少なく
とも一部を、下記(3)の条件を満たす炭素質物(C)で被覆
した多相構造とした電極材料の製造方法: (1) X線広角回折におけるdoo2 が3.37Å以下、
真密度が2.10g/cm3以上であり、体積平均粒径が5μ
m以上であること; (2) 体積平均粒径が炭素質物(A)より小さいこと; (3) X線広角回折におけるdoo2 が3.38Å以上、
波長5145Åのアルゴンイオンレーザー光を用いたラ
マンスペクトル分析において、1580〜1620cm-1
の範囲にピークPA、1350〜1370cm-1の範囲に
ピークPBを有し、上記PAの強度IAに対するPBの強
度IBの比 R=IB/IA が0.2以上であること。
A mixture of particles of a carbonaceous material (A) satisfying the following condition (1) and particles of an organic compound (B) satisfying the following condition (2) is mixed, and then heated to form an organic compound (A). B) was carbonized
A method for producing an electrode material having a multiphase structure in which at least a part of the particles of the carbonaceous material (A) is coated with the carbonaceous material (C) satisfying the following condition (3) by pulverization later : (1) X Doo2 in line wide angle diffraction is 3.37 ° or less,
True density of 2.10 g / cm 3 or more and volume average particle size of 5μ
(2) The volume average particle diameter is smaller than the carbonaceous material (A); (3) Doo2 in X-ray wide angle diffraction is 3.38 ° or more;
In Raman spectrum analysis using an argon ion laser beam having a wavelength of 5145 °, 1580 to 1620 cm −1
Range peak P A of a peak P B in the range of 1350 -1, the ratio R = I B / I A of the intensity I B of P B to the intensity IA of the P A of 0.2 or more There is.
【請求項2】 有機化合物(B)がピッチである、請求項
1記載の製造方法。
2. The organic compound (B) is pitch.
2. The production method according to 1.
【請求項3】 炭素質物(A)の粒子と有機化合物の粒子
を混合した後、この混合物を加圧密着する、請求項1又
は2記載の製造方法。
3. Particles of carbonaceous material (A) and particles of organic compound
After mixing, the mixture is pressed and adhered.
Is the production method according to 2.
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