JP6268729B2 - 非水系二次電池用負極材、非水系二次電池用負極及び非水系二次電池 - Google Patents
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Description
f=1−b/a (1)
(測定法)
炭素質粒子(A)のみを100質量部と結着樹脂を10質量部以下とを配合して水性又は有機系媒体でスラリーとし、必要によりこれに増粘材を加えて集電体に塗布し、乾燥することにより活物質層の目付け6〜20mg/cm2の電極を作製する。得られた電極を、1.2〜1.8g/cm3の活物質層密度にプレスした状態、又は未プレスの状態で、クロスセクションポリッシャー(CP)によって切り出し、走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影した電極断面の画像中の炭素質粒子100個の各断面楕円を、画像解析ソフトを用いて近似楕円体断面とし、各近似楕円体断面からそれぞれの長径の長さと短径の長さとを測定し、これらの長径の長さの平均値と短径の長さの平均値を長径aと短径bとする。
[2]本発明は、炭素質粒子(A)が、黒鉛粒子の表面の少なくとも一部に炭素層を備えたものを含む、前記[1]記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[3]本発明は、炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgと、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsとの比Rs/Rgが、0.001〜5である、前記[1]又は[2]記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[4]本発明は、炭素質粒子(A)100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)1〜50質量部含む、前記[1]〜[3]記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[5]本発明は、酸化珪素粒子(B)が、一般式SiOx(xは0.5≦x≦1.6である)で示される、前記[1]〜[4]のいずれかに記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[6]本発明は、炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが5〜30μmである、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[7]本発明は、炭素質粒子(A)の長径aが5〜30μmであり、短径bが1〜25μmである、前記[1]〜[6]のいずれかに記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[8]本発明は、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが0.01〜10μmである、前記[1]〜[7]のいずれかに記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[9]本発明は、更に鱗片状黒鉛(A1)を含む、前記[1]〜[8]のいずれかに記載の非水系二次電池用負極材に関する。
[10]本発明は、集電体と、該集電体上に形成された活物質層とを備えた非水系二次電池用負極であって、前記活物質層が、前記[1]〜[9]のいずれかに記載の非水系二次電池用負極材を含有することを特徴とする非水系二次電池用負極に関する。
[11]本発明は、イオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに電解質を備えたイオン二次電池であって、前記負極が、前記[10]に記載の非水系二次電池用負極であることを特徴とする、非水系二次電池に関する。
f=1−b/a (1)
(測定法)
炭素質粒子(A)のみを100質量部と結着樹脂を10質量部以下とを配合して水性又は有機系媒体でスラリーとする。必要によりこれに増粘材を加えてスラリーを集電体に塗布し、乾燥することにより活物質層の目付け6〜20mg/cm2の電極を作製する。得られた電極は、1.2〜1.8g/cm3の活物質層密度にプレスした状態、又は未プレスの状態で、電極をクロスセクションポリッシャー(CP)によって切り出す。切り出された電極断面を、走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影する。撮影した電極断面の画像中の炭素質粒子100個の各断面楕円を画像解析ソフトを用いて近似楕円体断面とする。電極断面の画像中の各炭素質粒子(A)の近似楕円体断面からそれぞれの長径の長さと短径の長さとを測定し、これらの長径の長さの平均値と短径の長さの平均値を長径aと短径bとする。炭素質粒子(A)の断面楕円を近似楕円体断面として解析する画像解析ソフトとしては、例えば、ImageProPlus(Media Cybernetics社製 日本ローパー社販売)等を用いることができる。ここで、炭素質粒子(A)の扁平率fを測定するための電極における活物質層とは、炭素質粒子(A)のみと、結着樹脂(B)とを含む混合物を意味する。炭素質粒子(A)のみと結着樹脂との配合割合(炭素質粒子(A)のみ:結着樹脂)は、100:0.1〜10であり、より好ましくは100:0.2〜7であり、更に好ましくは100:0.3〜7である。ここで「炭素質粒子(A)のみ」とは、炭素質粒子(A)のみを含み、炭素質粒子(A)以外の酸化珪素粒子(B)等の他の成分を含まない意味である。また、電極の活物質層の目付けは、好ましくは6〜15mg/cm2であり、より好ましくは7〜12mg/cm2であり、更に好ましくは7〜10mg/cm2である。なお、炭素質粒子(A)は、1種の炭素質粒子を単独で用いてもよく、2種以上の炭素質粒子を併用してもよい。集電体としては、例えば、厚さ18μmの銅箔を用いることができる。集電体の厚さ、材質は、特に限定されない。集電体は、上述の測定法によって測定される炭素質粒子(A)の扁平率に影響を与えない。また、本明細書において、電極は、特に断りのない限り、負極を意味する。
本発明に用いる炭素質粒子(A)は、例えば、特許第3534391号公報に記載されたような力学的エネルギー処理条件を最適化することにより、天然黒鉛等の黒鉛を近似楕円体に球形化した球形化黒鉛を用いることができる。
近似楕円体である炭素質粒子(A)の扁平率fは0.38〜0.68である。炭素質粒子(A)の扁平率fが0.38未満であると、炭素質粒子(A)の形状が真円状に近づき、真円状である炭素質粒子(A)同士、及び真円状である炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)の接点がとり難くなる。炭素質粒子(A)の扁平率fが0.68を超えると、炭素質粒子(A)の形状が鱗片状に近づき、Liイオンの吸蔵・放出に伴う酸化珪素粒子(B)の体積変化等を吸収するために好適な間隙を形成することが難しくなる。更に炭素質粒子(A)の扁平率fが0.68を超えると、電極内のLiイオン等のアルカリイオン拡散のパスが確保され難くなる。炭素質粒子(A)の扁平率fは、好ましくは0.40〜0.66でありより好ましくは0.42〜0.64であり、更に好ましくは0.44〜0.62である。
載の方法で電極を製造して測定することが可能である。また、電極中の炭素質粒子(A)も、本明細書に記載の測定法にしたがって扁平率を測定することができる。
炭素質粒子(A)は、好ましくは長径aが5〜30μm、短径bが1〜25μmである。炭素質粒子(A)は、長径a及び短径bがこの範囲であり、かつ、この長径a及び短径bから導き出される扁平率fが0.38〜0.68であると、電極の活物質層において、炭素質粒子(A)は、リチウムイオンの出入りが確保されるように互いに接触しつつ、酸化珪素粒子(B)が存在可能となる間隙を形成することができる。
炭素質粒子(A)の長径aが5μm未満であって、短径bの数値が小さい場合には、全体的に小粒径となり接触界面抵抗の増加を抑制し難くなる場合がある。炭素質粒子(A)の長径aが5μm未満であって、短径bの数値が大きい場合には、炭素質粒子(A)の形状が真円状に近づき、扁平率fを0.38〜0.68の範囲とすることが難しくなり、酸化珪素粒子(B)の存在が可能となる間隙を形成し難くなる。
一方、炭素質粒子(A)の長径aが30μmを超えると、短径bの数値が小さい場合には、炭素質粒子(A)の形状が鱗片状に近づき、炭素質粒子(A)は、酸化珪素粒子(B)及び電解液を存在させる好適な間隙を形成し難くなる。また、炭素質粒子(A)の長径aが30μmを超え、かつ短径bの数値が小さい場合には、炭素質粒子(A)を含む電極は、炭素質粒子(A)同士の好適な間隙が形成し難く、Liイオン等のアルカリイオンの拡散パスを確保することが難しくなる場合がある。更に炭素質粒子(A)の長径aが30μmを超え、かつ短径bの数値が大きい場合には、炭素質粒子(A)全体が大粒径となり、電極の厚さの増加により、電極の平坦性を損なうと同時に炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)同士の接点確保が難しくなる。電極の断面における近似楕円体の炭素質粒子(A)は、より好ましくは長径aが10〜25μm及び短径bが2〜22μmであり、更に好ましくは長径aが12〜22μm及び短径bが5〜20μmであり、特に好ましくは長径aが15〜20μm及び短径bが7〜18μmである。
扁平率fが0.38〜0.68の近似楕円体である、炭素質粒子(A)を製造する方法を以下に記載する。
炭素質粒子(A)は、球形化黒鉛の表面の少なくとも一部に炭素層を備えた複合型の炭素質粒子を含む。炭素層は、非晶質炭素又は黒鉛からなるものであることが好ましい。ここで、「表面の少なくとも一部に炭素層を備えた」とは、炭素層が球形化黒鉛の表面の一部又は全部を層状に覆う形態のみならず、炭素層が表面の一部又は全部に付着・添着する形態をも包含する。複合型の炭素質粒子(A)は、表面の全部を被覆するように炭素層を備えたものであってもよく、表面の一部を被覆、付着又は添着するように炭素層を備えたものであってもよい。好ましくは、複合型の炭素質粒子(A)は、球形化黒鉛の表面の全部を被覆する炭素層を備えたものである。また、複合型の炭素質粒子(A)は、黒鉛粒子の表面の少なくとも一部に非晶質炭素からなる炭素層を備えたもの(「非晶質炭素被覆近似楕円球形化黒鉛」ともいう)である。複合型の炭素質粒子(A)は、黒鉛粒子の表面の少なくとも一部に黒鉛からなる炭素層を備えたもの(「黒鉛被覆近似楕円球形化黒鉛」ともいう)である。炭素質粒子(A)は、近似楕円体である球形化黒鉛及び複合型の炭素質粒子からなる群より選ばれる1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、複合型の炭素質粒子(A)は、例えば、SEM写真等によって、表面の少なくとも一部に備えた炭素層を確認できる。
炭素質粒子の炭素層の被覆率は次式により求めることができる。
被覆率(質量%)=100−(K×D)/((K+T)×N)×100
この式において、Kはタールピッチとの混合に供した黒鉛粒子の質量(Kg)、Tは黒
鉛粒子との混合に供した被覆原料であるタールピッチの質量(kg)、DはKとTの混合
物のうち実際に焼成に供した混合物量、Nは焼成後の炭素層を黒鉛粒子の表面の少なくと
も一部に備えた炭素質粒子(A)の質量を示す。
また、以下の方法によって、黒鉛粒子の表面の少なくとも一部に炭素層を備えた複合型の炭素質粒子(A)を製造することができる。
例えば、石油系や石炭系のタールやピッチ、ポリビニルアルコール、ポリアクリルニトリル、フェノール樹脂、セルロース等の樹脂を必要により溶媒等を用いて混合し、この混合物と、炭素質粒子(A)とを、非酸化性雰囲気で500℃〜3000℃、好ましくは700℃〜2000℃、より好ましくは800〜1500℃で焼成することによって、表面の少なくとも一部に炭素層を備えた複合型の炭素質粒子(A)を製造することができる。
以下に、本発明に用いる炭素質粒子(A)の物性について記載する。なお、炭素質粒子(A)の物性値は特に規定がない場合は、電極を形成する前の粉末状の炭素質粒子(A)の物性値でもよく、電極から取り出した炭素質粒子(A)の物性値でもよく、電極内の炭素質粒子の物性値でもよい。
炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgは、好ましくは5〜30μmである。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが5〜30μmであると、比表面積が大きくなることによる不可逆容量の増加や、小粒径による接触界面抵抗の増加を抑制することができる。また、炭素質粒子(A)が大粒径であることによる電極の厚さ増加を抑制することができ、電極の平坦性を損なうことがない。また、炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが5〜30μmであると、炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)同士の導電パス切れを回避することができる。平均粒子径Rgは、より好ましく6〜28μm、更に好ましくは7〜26μmである。ここで平均粒子径Rgは、レーザー回折・散乱式粒度分布測定により測定される体積基準のメジアン径をいう。
炭素質粒子(A)のタップ密度は、好ましくは0.7g/cm3以上、より好ましくは0.8g/cm3以上である。タップ密度が0.7g/cm3以上であるということは、炭素質粒子(A)は扁平率fが0.38〜0.68の近似楕円体であることを示す。タップ密度は後述する実施例の方法により測定する。複合型の炭素質粒子(A)の場合も、タップ密度が0.7g/cm3以上であることが好ましい。
炭素質粒子(A)のBET法による比表面積は、好ましくは0.5〜20m2/g、より好ましくは1〜18m2/g、更に好ましくは1.5〜16m2/gである。本明細書において、BET法による比表面積は後述する実施例の方法により測定する。炭素質粒子(A)の比表面積を0.5m2/g以上とすることで、リチウムイオンの受け入れ性が良くなり、20m2/g以下とすることで不可逆容量の増加による電池容量の減少を防ぐことができる。
(d−i)炭素質粒子(A)の002面の面間隔(d002)
炭素質粒子(A)は、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.37Å以下、Lcが900Å以上であることが好ましい。X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.37Å以下、Lcが900Å以上であることは、炭素質粒子(A)の結晶性が高いということである。炭素質粒子(A)は、結晶性が高いことによって、非晶質炭素からなる炭素層を複合した部分を除き、非晶質炭素材料に見られるような不可逆容量が増加による電池容量の減少を防ぐことができる。X線広角回折法による002面の面間隔(d002)は実施例で後述する方法により測定する。
複合型の炭素質粒子(A)の表面の少なくとも一部に備えた非晶質炭素からなる炭素層のX線広角回折法による002面の面間隔(d002)は3.40Å以上、Lcが500Å以下であることが好ましい。002面の面間隔(d002)を3.40Å以上、Lcを500Å以下とすることにより、リチウムイオンの受け入れ性が向上することができる。
近似楕円体に球形化した球形化黒鉛からなる炭素質粒子(A)の真密度は、好ましくは2.1g/cm3以上である。より好ましくは2.15g/cm3以上であり、更に好ましくは2.2g/cm3以上である。真密度は後述する実施例の方法により測定する。真密度が2.1g/cm3以上であるとは、球形化黒鉛の本体の結晶性が高いことを示し、不可逆容量の少ない高容量の負極材を得ることをできる。
また、本発明の負極材は、近似楕円体である炭素質粒子(A)の他に、鱗片状黒鉛粒子(A1)を混合してもよい。鱗片状黒鉛(A1)は、黒鉛の結晶性が完全に近い結晶を示すように高純度化した天然黒鉛からなるものと、人工的に形成した黒鉛からなるものとがある。鱗片状黒鉛粒子(A1)は、天然黒鉛からなるものであることが好ましい。本明細書において鱗片状とは、鱗片状黒鉛(A1)の短径に対する長径の長さの比である平均アスペクト比が2.1以上のものをいう。
(a−2)50%粒子径(d50)
鱗片状黒鉛(A1)の50%粒子径(d50)Rgは、好ましくは2〜30μmであり、より好ましくは3〜28μm、更に好ましくは4〜26μmである。鱗片状黒鉛(A1)の50%粒子径がこの範囲であれば、電極とした場合に、比表面積が大きくなることによる不可逆容量の増加を防ぐことができる。また、鱗片状黒鉛(A1)の50%粒子径(d50)Rgが大きすぎると、鱗片状黒鉛(A1)を混合した電極用材料をバインダーや水、或いは有機溶媒を加えてスラリー状として塗布する工程で、大粒子に起因したスジ引きや凹凸を生じることがある。ここで50%粒子径(d50)は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定により測定される体積基準のメジアン径をいう。
粒子の短径に対する長径の長さの比であるアスペクト比は、2.1〜10が好ましい。アスペクト比は、2.3〜9であることがより好ましく、2.5〜8であることが更に好ましい。アスペクト比がこの範囲であると、炭素質粒子(A)と鱗片状黒鉛(A1)とを含む電極は、酸化珪素粒子(B)が存在可能となる好適な間隙を形成しつつ、点接触する炭素質粒子(A)の間に面及びエッジが接触する鱗片状黒鉛(A1)が存在し、部分的に鱗片状黒鉛(A1)が炭素質粒子(A)間に跨って炭素質粒子(A)を橋渡すように接触した構造とすることができる。この構造によって、電極は、充放電の繰り返しにより、点接触している炭素質粒子(A)同士が離れた場合であっても、鱗片状黒鉛(A1)によって橋渡しされている炭素質粒子(A)の導電パスを確保する。このため、電池は、サイクル特性を向上することができる。鱗片状黒鉛(A1)のアスペクト比は後述する実施例の方法を用いて測定することができる。
鱗片状黒鉛(A2)のタップ密度は、好ましく0.1g/cm3以上であり、より好ましくは0.15g/cm3以上である。また、鱗片状黒鉛(A1)のタップ密度は、好ましくは0.2g/cm3以下であり、より好ましくは2.0g/cm3以下、更に好ましくは1.6g/cm3以下である。鱗片状黒鉛(A1)のタップ密度がこの範囲であると、炭素質粒子(A)と鱗片状黒鉛(A1)は、酸化珪素粒子(B)が存在可能となる間隙を形成しつつ、炭素質粒子(A)の粒子間を跨いで鱗片状黒鉛(A1)が橋渡す構造を形成した場合であっても、電極の強度を低下させることがない。電極の活物質層は、充放電による酸化珪素粒子(B)、炭素質粒子(A)及び鱗片状黒鉛(A1)の体積変化を吸収し、体積変化に伴って生じる電極活物質の劣化を抑制することができる。このため、電池は、サイクル特性を向上することができる。タップ密度は後述する実施例の方法により測定する。
鱗片状黒鉛(A1)のBET法による比表面積は好ましくは1〜40m2/gである。鱗片状黒鉛(A1)のBET法による比表面積は2〜35m2/gであることがより好ましく、3〜30m2/gであることが更に好ましい。鱗片状黒鉛(A1)のBET法による比表面積は、リチウムイオン等のアルカリイオンの受け入れ性が良くなり、40m2/g以下とすることで不可逆容量の増加による電池容量の減少を防ぐことができる。BET法比表面積は後述する実施例の方法により測定する。
鱗片状黒鉛(A1)の真密度は好ましくは2.1g/cm3以上、より好ましくは2.15g/cm3以上、更に好ましくは2.2g/cm3以上である。真密度が2.1g/cm3以上の結晶性の高い黒鉛であると、不可逆容量の少ない高容量の負極材を得ることができる。鱗片状黒鉛(A1)の真密度は後述する実施例の方法により測定する。
鱗片状黒鉛(A1)の短径の長さは、好ましくは15μm以下、より好ましくは10μm以下、更に好ましくは8μm以下である。また、鱗片状黒鉛(A1)の短径の長さは、好ましくは0.9μm以上である。鱗片状黒鉛(A2)の短径の長さが大きすぎると、間隙に存在する酸化珪素粒子の体積変化を十分吸収することができない場合がある。また、鱗片状黒鉛(A2)の短径の長さが小さすぎると、炭素質粒子(A)と鱗片状黒鉛(A1)との接触が保たれず、導電パス切れを起こす可能性がある。鱗片状黒鉛(A1)の短径の長さの測定は、後述する実施例の方法を用いてアスペクト比の測定を行う際に短径を測定する方法と同様の方法で行うことができる。
鱗片状黒鉛(A1)は、前述の性状であれば、どのような製法で作製しても問題ない。例えば、鱗片状、塊状又は板状の天然黒鉛をそのまま用いることができる。例えば、石油コークス、石炭ピッチコークス、石炭ニードルコークス、メソフェーズピッチ等を2500℃以上に加熱して人造黒鉛を製造し、これらの人造黒鉛を、必要により、不純物除去、粉砕、篩い分けや分級処理を行って製造してもよい。
炭素質粒子(A)と鱗片状黒鉛(A1)の質量比(炭素質粒子(A):鱗片状黒鉛(A1))は、95:5〜5:95であることが好ましい。炭素質粒子(A)と鱗片状黒鉛(A1)の質量比がこの範囲であると、電極の活物質層は、炭素質粒子(A)と鱗片状黒鉛(A1)が酸化珪素粒子(B)が存在可能となる好適な間隙を形成しつつ、鱗片状黒鉛(A1)が、炭素質粒子(A)の粒子間を跨いで炭素質粒子(A)を橋渡すように接触した構造を有する。炭素質粒子(A)と鱗片状黒鉛(A1)との質量比は、より好ましくは90:10〜10:90であり、更に好ましくは85:15〜15:85である。
酸化珪素粒子(B)は、二酸化珪素(SiO2)を原料とし、金属珪素(Si)及び/又は炭素を用いて、SiO2を熱還元させることにより得られる、SiOxは、xの値が0<x<2で表される珪素酸化物からなる粒子の総称である。珪素(Si)は、黒鉛と比較して理論容量が大きい。更に非晶質珪素酸化物は、リチウムイオンの出入りがしやすく、高容量を得ることが可能となる。
(f)酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rs
酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsは、好ましくは0.01〜10μm、より好ましくは0.1〜9μm、更に好ましくは0.5〜8μmである。平均粒子径Rsがこの範囲内であると、電極の活物質層は、炭素質粒子(A)によって形成された間隙に酸化珪素粒子(B)が存在する構造を有する。この構造によって、電極の活物質は、充放電によるリチウムイオンの吸蔵・放出に伴う酸化珪素粒子(B)の体積変化を炭素質粒子(A)同士の間隙が吸収して、酸化珪素粒子(B)の体積変化による劣化が抑制される。このため、結果として電池は、サイクル特性を向上することができる。ここで平均粒子径Rsは、レーザー回折・散乱式粒度分布測定により測定される体積基準のメジアン径をいう。
酸化珪素粒子(B)のBET法により比表面積は0.5〜100m2/gであることが好ましく、1〜60m2/gであることがより好ましく、1〜40m2/gであることが更に好ましい。酸化珪素粒子(B)のBET法による比表面積がこの範囲内であると、炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)を含む電極は、電解液内のリチウムイオンの移動性と、充放電時における炭素質粒子(A)及び酸化珪素粒子(B)への十分なリチウムイオンの出入りを確保することができる。このため、電池は、高容量化を実現することができる。酸化珪素粒子(B)のBET法による比表面積が0.5m2/gを下回ると、リチウムイオンの入出力の効率が低下し、かつ酸化珪素粒子(B)が比較的大きくなり、炭素質粒子(A)同士の間隙に酸化珪素粒子(B)が存在し難しくなる。一方、比表面積が60m2/gを上回ると、酸化珪素粒子(B)が小さくなりすぎて、電池の不可逆容量が増大し、容量の低下を招く。BET法比表面積は後述する実施例の方法により測定する。
酸化珪素粒子(B)は、本発明の特性を満たすものであれば、製造方法は問わないが、例えば、特許第3952118号公報に記載されたような方法によって製造された酸化珪素粒子(B)を使用することができる。具体的には、二酸化珪素粉末と、金属珪素粉末又は炭素粉末とを特定の割合で混合し、この混合物を反応器に充填した後、常圧又は特定の圧力に減圧し、1000℃以上に昇温し、保持してSiOxガスを発生させ、冷却析出させて、一般式SiOx(xは0.5≦x≦1.6)粒子を得ることができる。析出物は、力学的エネルギー処理を与えることで、粒子とすることができる。
複合型の酸化珪素粒子(B)を製造する方法は以下の方法が挙げられる。例えば、石油系や石炭系のタールやピッチ、ポリビニルアルコール、ポリアクリルニトリル、フェノール樹脂、セルロース等の樹脂を必要により溶媒等を用いて混合し、この混合物と、酸化珪素粒子(B)とを、非酸化性雰囲気で500℃〜3000℃、好ましくは700℃〜2000℃、より好ましくは800〜1500℃で焼成することによって、酸化珪素粒子(B)を製造することができる。
本発明において、炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgと、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsとの比Rs/Rgは0.001〜5であることが好ましい。比Rs/Rgは、より好ましくは0.01〜4、更に好ましくは0.05〜3、特に好ましくは0.1〜2である。比Rs/Rgがこの範囲内であると、電極の活物質層は、炭素質粒子(A)によって形成された間隙に、酸化珪素粒子(B)を存在させた構造を有する。酸化珪素粒子(B)は、理論容量が炭素質粒子(A)よりも大きく、リチウムイオンも出入りのしやすい。更に、電極の活物質は、炭素質粒子(A)によって形成された間隙が、充放電によるリチウムイオンの吸蔵・放出に伴う酸化珪素粒子(B)の体積変化を吸収するため、酸化珪素粒子(B)の体積変化に伴う導電パス切れが抑制される。このため、結果として電池は、サイクル特性向上し、高容量化を実現することができる。
本発明の非水系二次電池用負極材は、炭素質粒子(A)100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)1〜50質量部含むことが好ましい。非水系二次電池用負極材が、炭素質粒子(A)100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)をこの範囲で含むものである場合には、電極の活物質層は、炭素質粒子(A)によって形成された間隙に酸化珪素粒子(B)を存在させた構造を有する。このため、更なる高容量化の実現と、サイクル特性を向上させることができる。酸化珪素粒子(B)は、炭素質粒子(A)100質量部に対して、より好ましくは1.2〜40質量部、更に好ましくは1.5〜30質量部、特に好ましくは2〜20質量部である。
炭素質粒子(A)100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)1〜50質量部含む混合物のタップ密度は、好ましくは0.8〜1.8g/cm3である。炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)の混合物のタップ密度がこの範囲内であると、電極の活物質層は、炭素質粒子(A)によって形成された間隙に電解液及び酸化珪素粒子(B)を存在させた構造を有する。このため、電池は、高容量化を実現することができる。タップ密度は、より好ましくは0.9〜1.7g/cm3、更に好ましくは1.0〜1.6g/cm3である。
まず、炭素質粒子(A)100質量部と、酸化珪素粒子(B)1〜50質量部とを含む非水系二次電池用負極材に、結着樹脂を炭素質粒子(A)100質量部に対して10質量部以下加え、水性又は有機系媒体でスラリーとする。このスラリーに必要により増粘材を加えて、スラリーを集電体に塗布し、乾燥することにより活物質層の目付けが6〜20mg/cm2である電極を製造する。得られた電極は、1.2〜1.8g/cm3の活物質層密度にプレスした状態、又は未プレスの状態で、水銀圧入法により細孔容量を測定する。電極の水銀圧入法による10nm〜100000nmの範囲の細孔容量は0.05ml/g以上であることが好ましく、0.1ml/g以上であることがより好ましい。電極の細孔容量は、後述する実施例の方法により測定する。電極の細孔容量を0.05ml/g以上とすることにより、電極は、Liイオン等のアルカリイオンが出入りする面積を大きくすることができる。
本発明の負極材を用いて負極を作製するには、負極材に結着樹脂を配合したものを水性又は有機系媒体でスラリーとし、必要によりこれに増粘材を加えて集電体に塗布し、乾燥すればよい。
本発明に係る非水系二次電池は、前記の負極を用いる以外は、常法に従って作製することができる。正極材料としては、例えば、基本組成がLiCoO2で表されるリチウムコバルト複合酸化物、LiNiO2で表されるリチウムニッケル複合酸化物、LiMnO2及びLiMn2O4で表されるリチウムマンガン複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物、二酸化マンガン等の遷移金属酸化物、並びにこれらの複合酸化物混合物等を用いればよい。更にはTiS2、FeS2、Nb3S4、Mo3S4、CoS2、V2O5、CrO3、V3O3、FeO2、GeO2及びLiNi0.33Mn0.33Co0.33O2、LiFePO4等を用いればよい。
扁平率f=1−b/a (1)
(d002)及び結晶子の大きさ(Lc)を求めた。
こうして得られた水銀圧入曲線から、Washburnの方程式(D=−(1/P)4γcosψ)を用いて細孔分布を算出した。尚、Dは細孔直径、Pはかかる圧力、γは水銀の表面張力((485dynes/cmを使用)、ψは接触角(140゜を使用))を示す。
本実施例においては、負極を集電体の膜面に対して垂直に切断、研磨し、その断面写真を撮影し、撮影された写真の画像解析により、炭素質粒子(A)の断面の長径、短径を100点測定した。
被覆率(質量%)=100−(K×D)/((K+T)×N)×100
この式において、Kはタールピッチとの混合に供した黒鉛粒子の質量(Kg)、Tは黒
鉛粒子との混合に供した被覆原料であるタールピッチの質量(kg)、DはKとTの混合
物のうち実際に焼成に供した混合物量、Nは焼成後の炭素層を黒鉛粒子の表面の少なくと
も一部に備えた炭素質粒子(A)の質量を示す。
(炭素質粒子(A))
炭素質粒子(A)は、平均粒子径Rgが19μm、タップ密度が0.95g/cm3、BET法比表面積が5.5m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:18μm、短径b:8.8μmであり、扁平率f:0.51の近似楕円体である天然黒鉛を用いた。なお、炭素質粒子(A)の扁平率を下記測定法により測定した。具体的には、炭素質粒子(A)100質量部に対して、バインダー(結着樹脂)としてカルボキシメチルセルロース(CMC)1質量%水溶液300質量部及びスチレンブタジエンゴム(SBR)48質量%水性ディスパージョン6.25質量部とを、ハイブリダイズミキサーにて、混練し、スラリーとした。このスラリーを厚さ18μmの圧延銅箔上にブレード法で、目付け7〜8mg/cm2となるように塗布し、乾燥させて炭素質粒子の扁平率測定用の試料用負極を得た。この負極を未プレス状態のクロスセクションポリッシャーによって切り出し、前述の測定法により長径a、短径bを測定し、この長径a及び短径bから扁平率fを算出した。図1に、未プレス状態でクロスセクションポリッシャーによって切り出した試料用負極断面の走査型電子顕微鏡(SEM)による500倍率の写真を示す。
酸化珪素粒子(B)は、市販のSiO粒子(SiOxのx=1)粒子(大阪チタニウムテクノロジーズ)を用いた。SiO粒子は、メジアン径(d50)Rsが6μmであり、BET比表面積が6m2/gであった。
炭素質粒子(A)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)11質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが19μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.316であった。また、混合物のタップ密度は、1.1g/cm3であった。
炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)の前記混合物100質量部と、バインダー(結着樹脂)としてカルボキシメチルセルロース(CMC)1質量%水溶液300質量部及びスチレンブタジエンゴム(SBR)48質量%水性ディスパージョン6.25質量部とをハイブリダイズミキサーにて、混練し、スラリーとした。このスラリーを厚さ18μmの圧延銅箔上にブレード法で、目付け7〜8mg/cm2となるように塗布し、乾燥させた。その後、電極密度1.4〜1.5g/cm3となるようにロードセル付の250mφロールプレスにてロールプレスし、直径12.5mmの円形状に打ち抜き、110℃で2時間、真空乾燥し、評価用の負極とした。未プレスの状態で、水銀ポリシメータにより、電極の細孔容積を測定した結果、0.18ml/gであった。
3サイクル以降は、0.49mA/cm2の電流密度で正極及び負極に対して5mVまで充電し、更に、5mVの一定電圧で電流値が0.049mAになるまで充電し、負極中にリチウムをドープした後、0.49mA/cm2の電流密度で正極及び負極に対して1.5Vまで放電を行った。実施例1の電池を用いて、次のサイクル特性評価を行った。結果を表1に示す。
電池は、3サイクル以降の充放電サイクルを50回繰り返し、下記式(2)により容量維持率を求め、下記式(3)により50サイクル時の充放電効率を評価した。負極活物質重量は、負極重量から負極と同面積に打ち抜いた銅箔の重量を差し引くことによって求めた。
容量維持率(%)={53サイクル時の放電容量(mAh/g)/3サイクル時の放電容量(mAh/g)}×100 (2)
50サイクル時の充放電効率(%)={53回サイクル時の放電容量(mAh/g)/53サイクル時の充電容量(mAh/g)}×100 (3)
(炭素質粒子(A)及び酸化珪素粒子(B))
炭素質粒子(A)は、平均粒子径Rgが23μm、タップ密度が1.0g/cm3、BET法比表面積が5.6m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:22.1μm、短径b:11.5μmであり、扁平率f:0.48の近似楕円体である天然黒鉛を用いた。酸化珪素粒子(B)は、市販のSiO粒子(SiOxのx=1)粒子(大阪チタニウムテクノロジーズ)を用いた。SiO粒子は、メジアン径(d50)Rsが6μmであり、BET比表面積が6m2/gであった。
炭素質粒子(A)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)11質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが23μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.261であった。また、混合物のタップ密度は、1.15g/cm3であった。
炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。実施例1と同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様のサイクル特性評価を行った結果を表1に示す。
(炭素質粒子(A)及び酸化珪素粒子(B))
炭素質粒子(A)は、平均粒子径Rgが17.7μm、タップ密度が0.7g/cm3、BET法比表面積が6.5m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:17.4μm、短径b:6.6μmであり、扁平率f:0.62の近似楕円体である天然黒鉛を用いた。
酸化珪素粒子(B)は、市販のSiO粒子(SiOxのx=1)粒子(大阪チタニウムテクノロジーズ)を用いた。SiO粒子は、メジアン径(d50)Rsが6μmであり、BET比表面積が6m2/gであった。
炭素質粒子(A)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)11質量部を乾式
混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが17.7μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.339であった。また、混合物のタップ密度は、0.8g/cm3であった。
炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。実施例1と同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様のサイクル特性評価を行った結果を表1に示す。
(複合型の炭素質粒子(A))
複合型の炭素質粒子(A)は、平均粒子径Rgが19μm、タップ密度が0.95g/cm3、BET法比表面積が5.5m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:18μm、短径b:8.8μmであり、扁平率f:0.51の近似楕円体である天然黒鉛に、炭素被覆を以下の手順で実施した。前記炭素質粒子(A)100質量部と石炭由来のピッチ9.4質量部を、予め128℃に加熱されたマチスケータ型撹拌翼をもつニーダーに投入し、20分間混合した。得られたスラリー状の混合物を回分式加熱炉で窒素/酸素混合雰囲気下にて、350℃で1時間加熱し、その後900℃に温度を保持して、更に1時間加熱処理した。不活性雰囲気下で放冷後、得られた粉体を粉砕し、黒鉛粒子の表面の少なくとも一部に非晶質炭素からなる炭素層を備えた複合型の炭素質粒子(A)を得た。
複合型の炭素質粒子(A)は、非晶質炭素からなる炭素層の被覆率が3質量%、平均粒子径Rgが19μm、アスペクト比が1.62、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、タップ密度が1.10g/cm3、BET法比表面積2.8m2/g、真密度2.2g/cm3であった。
また、使用した石炭由来のピッチを単独で窒素性雰囲気中1300℃まで焼成し、その後室温まで冷却し、粉砕を行うことで得た非晶質炭素単独材のX線広角回折法による002面の面間隔(d002)は3.45Å、Lcは24Åであった。
酸化珪素粒子(B)は、市販のSiO粒子(SiOxのx=1)粒子(大阪チタニウムテクノロジーズ)を用いた。SiO粒子は、メジアン径(d50)Rsが6μmであり、BET比表面積が6m2/gであった。
炭素質粒子(A)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)を11質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが19μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.316であった。また、混合物のタップ密度は、1.1g/cm3であった。
複合型の炭素質粒子(A)と酸化珪素粒子(B)の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。実施例1と同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様のサイクル特性評価を行った結果を表1に示す。
(炭素質粒子(A))
炭素質粒子(A)は、平均粒子径Rgが19μm、タップ密度が0.95g/cm3、BET法比表面積が5.5m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:18μm、短径b:8.8μmであり、扁平率f:0.51の近似楕円体である天然黒鉛を用いた。
酸化珪素粒子(B)は、市販のSiO粒子(SiOxのx=1)粒子(大阪チタニウムテクノロジーズ)(メジアン径(d50)Rs;6μm、BET比表面積;6m2/g)に炭素被覆を施した粒子を用いた。炭素被覆を以下の手順で実施した。前記酸化珪素粒子(B)100質量部と石炭由来のピッチ9.4質量部を、予め128℃に加熱されたマチスケータ型撹拌翼をもつニーダーに投入し、20分間混合した。得られたスラリー状の混合物を回分式加熱炉で窒素/酸素混合雰囲気下にて、350℃で1時間加熱し、その後900℃に温度を保持して、更に1時間加熱処理した。不活性雰囲気下で放冷後、得られた粉体を粉砕し、黒鉛粒子の表面の少なくとも一部に非晶質炭素からなる炭素層を備えた複合型の酸化珪素粒子(B)を得た。
炭素質粒子(A)を100質量部に対して、複合型の酸化珪素粒子(B)11質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが19μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.316であった。また、混合物のタップ密度は、1.1g/cm3であった。
炭素質粒子(A)と複合型の酸化珪素粒子(B)の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。実施例1と
同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様のサイクル特性評価を行った結果を
表1に示す。
(炭素質粒子(A)及び酸化珪素粒子(B))
炭素質粒子(A)は、平均粒子径Rgが19μm、タップ密度が0.95g/cm3、BET法比表面積が5.5m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:18μm、短径b:8.8μmであり、扁平率f:0.51の近似楕円体である天然黒鉛を用いた。酸化珪素粒子(B)は、SiO粒子(SiOxのx=0.7)粒子を用いた。SiO粒子は、メジアン径(d50)Rsが0.4μmであり、BET比表面積が100m2/gであった。
炭素質粒子(A)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)を11質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが19μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.316であった。また、混合物のタップ密度は、0.86g/cm3となる。
炭素質粒子(A)及び酸化珪素粒子(B)の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。実施例1と同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様のサイクル特性評価を行った結果を表1に示す。
(炭素質粒子(A’))
炭素質粒子(A’)は、平均粒子径Rgが16μm、タップ密度が1.0g/cm3、BET法比表面積が7m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:14.7μm、短径b:9.2μmであり、扁平率f:0.37であり、真円状に近い天然黒鉛を用いた。この炭素質粒子(A’)の長径a、短径bを測定し、この長径a及び短径bから扁平率fを下記測定法により測定した。
酸化珪素粒子(B)は、市販のSiO粒子(SiOxのx=1)粒子(大阪チタニウムテクノロジーズ)を用いた。SiO粒子は、メジアン径(d50)Rsが6μmであり、BET比表面積が6m2/gであった。
炭素質粒子(A’)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)を11質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが16μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.375であった。また、混合物のタップ密度は、1.3g/cm3であった。
炭素質粒子(A’)と酸化珪素粒子(B)の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。未プレスの状態で、水銀ポリシメータにより、電極の細孔容積を測定した結果、0.58ml/gであった。前記負極を用いて、実施例1と同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様のサイクル特性評価を行った結果を表1に示す。
(炭素質粒子(A”))
炭素質粒子(A”)として、鱗片状黒鉛(TIMCAL社製、商品名UF2)を用いた。この炭素質粒子(A”)の扁平率を前記測定法により測定した。具体的には、炭素質粒子(A”)単独:100質量部に対して、バインダー(結着樹脂)としてカルボキシメチルセルロース(CMC)1質量%水溶液300質量部及びスチレンブタジエンゴム(SBR)48質量%水性ディスパージョン6.25質量部とを、ハイブリダイズミキサーにて、混練し、スラリーとした。このスラリーを厚さ18μmの圧延銅箔上にブレード法で、活物質の目付け7〜8mg/cm2となるように塗布し、乾燥させて炭素質粒子の扁平率測定用の試料用負極を得た。この負極をクロスセクションポリッシャーによって切り出し、前記測定法により長径a、短径bを測定し、この長径a及び短径bから扁平率fを算出した。炭素質粒子(A”)は、長径a:5.4μm、短径b:1.65μmであり、扁平率f:0.69であり、鱗片状であった。図3に、クロスセクションポリッシャーで切り出した試料用負極断面の走査型電子顕微鏡(SEM)による10000倍率の写真を示す。
酸化珪素粒子(B)は、市販のSiO粒子(SiOxのx=1)粒子(大阪チタニウムテクノロジーズ)を用いた。SiO粒子は、メジアン径(d50)Rsが6μmであり、BET比表面積が6m2/gであった。
炭素質粒子(A”)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)を11質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A”)の平均粒子径Rgが5μmであり、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは1.2であった。また、混合物のタップ密度は、0.37g/cm3であった。
炭素質粒子(A”)と酸化珪素粒子(B)の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。未プレスの状
態で、水銀ポリシメータにより、電極の細孔容積を測定した結果、0.27ml/gであ
った。前記負極を用いて、実施例1と同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様の
サイクル特性評価を行った結果を表1に示す。
(炭素質粒子(A))
炭素質粒子(A)は、平均粒子径Rgが19μm、タップ密度が0.95g/cm3、BET法比表面積が5.5m2/g、X線広角回折法による002面の面間隔(d002)が3.35ÅでLcが1000Å以上、真密度が2.2g/cm3、長径a:18μm、短径b:8.8μmであり、扁平率f:0.51の近似楕円体である天然黒鉛を用いた。
酸化珪素粒子(B)の代わりに、市販のSi粒子(山石金属)を用いた。Si粒子は、メジアン径(d50)Rsが6μmであり、BET比表面積が6m2/gであった。
炭素質粒子(A)を100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)を6質量部を乾式混合し、混合物とした。炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが19μmであり、Si粒子の平均粒子径Rsが6μmであるので、両者の比Rs/Rgは0.316であった。また、混合物のタップ密度は、1.2g/cm3であった。
炭素質粒子(A)と市販のSi粒子の混合物を用いて、実施例1と同様にして、評価用の負極を作製した。実施例1と
同様にして、評価用の電池を作製し、前記と同様のサイクル特性評価を行った結果を
表1に示す。
放電効率を記載する。
Claims (13)
- 炭素質粒子(A)と、酸化珪素粒子(B)とを含み、炭素質粒子(A)が、以下の測定法により求められる長径a及び短径bから算出される下記式(1)で表される扁平率fが0.38〜0.68の近似楕円体であることを特徴とする非水系二次電池用負極材(ただし、扁平状の粒子を複数、集合または結合させてなる、細孔を有する黒鉛粒子である第一の粒子の表面に偏在するように、珪素原子を含有する第二の粒子が、炭素性物質で複合化された複合粒子を含むリチウムイオン二次電池用負極材、及び黒鉛核粒子と、該黒鉛核粒子の表面に形成されている炭化物層と、からなり、該炭化物層には、リチウムを吸蔵及び放出する金属粒子又は金属化合物粒子、あるいは、リチウムを吸蔵及び放出する金属粒子又は金属化合物粒子と黒鉛微粒子とが、埋め込まれているリチウムイオン二次電池の負極材用複合炭素材料を除く)。
f=1−b/a (1)
(測定法) 炭素質粒子(A)のみを100質量部と結着樹脂を10質量部以下とを配合して水性又は有機系媒体でスラリーとし、必要によりこれに増粘材を加えて集電体に塗布し、乾燥することにより活物質層の目付け6〜20mg/cm2の電極を作製する。得られた電極を、1.2〜1.8g/cm3の活物質層密度にプレスした状態、又は未プレスの状態で、クロスセクションポリッシャー(CP)によって切り出し、走査型電子顕微鏡(SEM)により撮影した電極断面の画像中の炭素質粒子100個の各断面楕円を、画像解析ソフトを用いて近似楕円体断面とし、各近似楕円体断面からそれぞれの長径の長さと短径の長さとを測定し、これらの長径の長さの平均値と短径の長さの平均値を長径aと短径bとする。 - 炭素質粒子(A)が、黒鉛粒子の表面の少なくとも一部に炭素層を備えたものを含む、請求項1記載の非水系二次電池用負極材。
- 炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgと、酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsとの比Rs/Rgが、0.001〜5である、請求項1又は2記載の非水系二次電池用負極材。
- 炭素質粒子(A)100質量部に対して、酸化珪素粒子(B)1〜50質量部含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の非水系二次電池用負極材。
- 酸化珪素粒子(B)が、一般式SiOx(xは0.5≦x≦1.6である)で示される、請求項1〜4のいずれか1項記載の非水系二次電池用負極材。
- 炭素質粒子(A)の平均粒子径Rgが5〜30μmである、請求項1〜5のいずれか1項記載の非水系二次電池用負極材。
- 炭素質粒子(A)の長径aが5〜30μmであり、短径bが1〜25μmである、請求項1〜6のいずれか1項記載の非水系二次電池用負極材。
- 酸化珪素粒子(B)の平均粒子径Rsが0.01〜10μmである、請求項1〜7のいずれか1項記載の非水系二次電池用負極材。
- 更に鱗片状黒鉛(A1)を含む、請求項1〜8のいずれか1項記載の非水系二次電池用負極材。
- 酸化珪素粒子(B)が、表面の少なくとも一部に非晶質炭素からなる炭素層を備えたものを含む、請求項1〜9のいずれか1項記載の非水系二次電池用負極材。
- 集電体と、該集電体上に形成された活物質層とを備えた非水系二次電池用負極であって、前記活物質層が、請求項1〜10のいずれか1項に記載の非水系二次電池用負極材を含有することを特徴とする非水系二次電池用負極。
- イオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに電解質を備えたイオン二次電池であって、前記負極が、請求項11に記載の非水系二次電池用負極であることを特徴とする、非水系二次電池。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の非水系二次電池用負極材の製造方法であって、炭素質粒子(A)と、酸化珪素粒子(B)とを乾式混合することを特徴とする非水系二次電池用負極材の製造方法。
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