JPH1036108A - リチウム二次電池負極用炭素材及びその製造方法 - Google Patents
リチウム二次電池負極用炭素材及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い放電容量・初期効率を有するリチウム二
次電池を提供する。 【解決手段】 粒度調整した低結晶性炭素被覆炭素材を
負極用炭素材料として用いる。低結晶性炭素被覆炭素材
は、有機化合物に浸漬した黒鉛系材料を有機溶媒で洗浄
した後に炭化することにより製造できる。
次電池を提供する。 【解決手段】 粒度調整した低結晶性炭素被覆炭素材を
負極用炭素材料として用いる。低結晶性炭素被覆炭素材
は、有機化合物に浸漬した黒鉛系材料を有機溶媒で洗浄
した後に炭化することにより製造できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
用負極並びにそのための負極材料及び炭素材の製造方法
に関し、詳しくは、高い放電容量及び初期効率を有する
リチウム二次電池用負極及びそのための負極材料及び炭
素材の製造方法に関する。本発明は、非水系リチウム二
次電池及び固体電解質リチウム二次電池に関する。
用負極並びにそのための負極材料及び炭素材の製造方法
に関し、詳しくは、高い放電容量及び初期効率を有する
リチウム二次電池用負極及びそのための負極材料及び炭
素材の製造方法に関する。本発明は、非水系リチウム二
次電池及び固体電解質リチウム二次電池に関する。
【0002】
【従来の技術】黒鉛を用いたリチウム二次電池について
は、特開昭57−208079(特公昭62−2343
3)をはじめとして数多くの特許が出願されている。し
かしながら、LiC6という組成から求められる黒鉛の
理論的な容量は372Ah/kg(炭素ベース)と言わ
れている。リチウム二次電池負極におけるリチウムの担
持体として黒鉛を用いた場合の理論的な容量も372A
h/kg(炭素ベース)であり、放電容量に限界があっ
た。
は、特開昭57−208079(特公昭62−2343
3)をはじめとして数多くの特許が出願されている。し
かしながら、LiC6という組成から求められる黒鉛の
理論的な容量は372Ah/kg(炭素ベース)と言わ
れている。リチウム二次電池負極におけるリチウムの担
持体として黒鉛を用いた場合の理論的な容量も372A
h/kg(炭素ベース)であり、放電容量に限界があっ
た。
【0003】ところが、電子機器からの要請により、年
々、電池の性能を飛躍的に向上させなければならない状
況下にある。その要請に伴って、リチウム二次電池の負
極に対する要求も高くなってきている。そういった状況
から考えた場合、負極容量面で372Ah/kgという
容量は必ずしも充分高い容量とはいえないようになって
きた。従って、従来から提唱されているような黒鉛層間
化合物の寄与だけでは、リチウムを貯蔵できる量が充分
ではないという課題を有していた。また、容量を向上さ
せる手段を講じる際に、必ずしも初期効率を維持できな
い場合が多いという課題も同時に有していた。
々、電池の性能を飛躍的に向上させなければならない状
況下にある。その要請に伴って、リチウム二次電池の負
極に対する要求も高くなってきている。そういった状況
から考えた場合、負極容量面で372Ah/kgという
容量は必ずしも充分高い容量とはいえないようになって
きた。従って、従来から提唱されているような黒鉛層間
化合物の寄与だけでは、リチウムを貯蔵できる量が充分
ではないという課題を有していた。また、容量を向上さ
せる手段を講じる際に、必ずしも初期効率を維持できな
い場合が多いという課題も同時に有していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
を鑑みてなされたものであり、充放電容量が理論容量で
ある372Ah/kgを越え、しかも初期効率が90%
程度を維持するようなリチウム二次電池を提供すること
を目的とし、そのためのリチウム二次電池用負極、負極
材料及び炭素材の製造方法を提供することを目的とす
る。
を鑑みてなされたものであり、充放電容量が理論容量で
ある372Ah/kgを越え、しかも初期効率が90%
程度を維持するようなリチウム二次電池を提供すること
を目的とし、そのためのリチウム二次電池用負極、負極
材料及び炭素材の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる事情に鑑み、本発
明者らは鋭意研究を重ねた結果、リチウム二次電池の負
極材料として用いる黒鉛の結晶構造中に意図的に空隙を
生成させると、初期効率は低下するが、意外にも充放電
容量が向上すること、一方、当該黒鉛を低結晶性炭素で
覆うと、初期効率の低下を抑制できること、及び、芯材
となる黒鉛材料をタールやピッチといった炭素化可能な
有機化合物に浸漬させた後、炭化することにより、炭素
粒子または炭素粒子の集合体からなる粒子の周囲の表面
が低結晶性炭素で覆われている炭素材を製造できること
を見出した。
明者らは鋭意研究を重ねた結果、リチウム二次電池の負
極材料として用いる黒鉛の結晶構造中に意図的に空隙を
生成させると、初期効率は低下するが、意外にも充放電
容量が向上すること、一方、当該黒鉛を低結晶性炭素で
覆うと、初期効率の低下を抑制できること、及び、芯材
となる黒鉛材料をタールやピッチといった炭素化可能な
有機化合物に浸漬させた後、炭化することにより、炭素
粒子または炭素粒子の集合体からなる粒子の周囲の表面
が低結晶性炭素で覆われている炭素材を製造できること
を見出した。
【0006】
【発明の実施の形態】低結晶性炭素被覆炭素材の製造 本発明は、芯材となる黒鉛系材料(特に結晶構造中に空
隙を生成させた黒鉛)に由来する炭素粒子または炭素粒
子の集合体からなる粒子の周囲の表面が低結晶性炭素で
覆われている炭素材(低結晶性炭素被覆炭素材)をリチ
ウム二次電池用負極材料として提供するものである。低
結晶性炭素被覆炭素材は、芯材となる黒鉛系材料を有機
化合物に10〜300℃、好ましくは100〜200℃
で浸漬させ、有機化合物から分離した後、有機溶媒を加
えて10〜300℃、好ましくは10〜100℃で洗浄
処理し、炭化することにより製造できる。
隙を生成させた黒鉛)に由来する炭素粒子または炭素粒
子の集合体からなる粒子の周囲の表面が低結晶性炭素で
覆われている炭素材(低結晶性炭素被覆炭素材)をリチ
ウム二次電池用負極材料として提供するものである。低
結晶性炭素被覆炭素材は、芯材となる黒鉛系材料を有機
化合物に10〜300℃、好ましくは100〜200℃
で浸漬させ、有機化合物から分離した後、有機溶媒を加
えて10〜300℃、好ましくは10〜100℃で洗浄
処理し、炭化することにより製造できる。
【0007】有機化合物としては、炭化可能な材料、例
えば、ピッチまたはタールを使用できる。有機溶媒とし
ては、トルエン、メタノール、アセトン、ヘキサン、ベ
ンゼン、キシレン、メチルナフタレン、タール中油等を
使用できる。洗浄処理した炭素材の炭化は、例えば、6
00〜1500℃程度、好ましくは800〜1200℃
程度の温度で1〜20時間程度、好ましくは3〜12時
間程度処理することにより実施できる。炭化を真空下で
行うことにより、さらに放電容量及び初期効率を高める
ことができる。
えば、ピッチまたはタールを使用できる。有機溶媒とし
ては、トルエン、メタノール、アセトン、ヘキサン、ベ
ンゼン、キシレン、メチルナフタレン、タール中油等を
使用できる。洗浄処理した炭素材の炭化は、例えば、6
00〜1500℃程度、好ましくは800〜1200℃
程度の温度で1〜20時間程度、好ましくは3〜12時
間程度処理することにより実施できる。炭化を真空下で
行うことにより、さらに放電容量及び初期効率を高める
ことができる。
【0008】黒鉛系材料(芯材) 芯材となる黒鉛系材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、
黒鉛化されたメソカーボンマイクロビーズ、黒鉛化され
たピッチ系炭素繊維等を使用できる。平均粒子径(繊維
長)が1〜100μm程度、好ましくは5〜50μm程
度の黒鉛系材料が芯材として好適である。芯材となる黒
鉛系材料の結晶構造中に生成させた空隙は、下式で表さ
れる構造パラメータである空隙率(Cavity Index(C
I))により、評価することができる。
黒鉛化されたメソカーボンマイクロビーズ、黒鉛化され
たピッチ系炭素繊維等を使用できる。平均粒子径(繊維
長)が1〜100μm程度、好ましくは5〜50μm程
度の黒鉛系材料が芯材として好適である。芯材となる黒
鉛系材料の結晶構造中に生成させた空隙は、下式で表さ
れる構造パラメータである空隙率(Cavity Index(C
I))により、評価することができる。
【0009】
【数3】
【0010】Dは密度、c0及びLcはそれぞれc軸方
向の格子定数及び結晶子サイズ、a0及びLaはそれぞ
れa軸方向の格子定数及び結晶子サイズを示し、添字
「i」は理想黒鉛の値であることを示す。Di、c0 i及
びa0 iはそれぞれ2.27g/cc、0.6708nm
及び0.24612nmである。密度については日本工
業規格のJIS R 7212に基づく方法で得た値を
用いる。すなわち、密度の値はサンプルの重量とn−ブ
タノールに浸した時に置換される体積から算出される。
c0及びa0は下式に従って求めることができる。
向の格子定数及び結晶子サイズ、a0及びLaはそれぞ
れa軸方向の格子定数及び結晶子サイズを示し、添字
「i」は理想黒鉛の値であることを示す。Di、c0 i及
びa0 iはそれぞれ2.27g/cc、0.6708nm
及び0.24612nmである。密度については日本工
業規格のJIS R 7212に基づく方法で得た値を
用いる。すなわち、密度の値はサンプルの重量とn−ブ
タノールに浸した時に置換される体積から算出される。
c0及びa0は下式に従って求めることができる。
【0011】
【数4】
【0012】d002はX線広角回折法から得られるパラ
メータである(002)面の面間隔を、d110は(11
0)面の面間隔を示す。LcやLaといった結晶子サイ
ズは、日本学術振興会第117委員会により定められた
方法(稲垣道夫、炭素、1963〔36〕、25)によ
り測定した値を用いる。
メータである(002)面の面間隔を、d110は(11
0)面の面間隔を示す。LcやLaといった結晶子サイ
ズは、日本学術振興会第117委員会により定められた
方法(稲垣道夫、炭素、1963〔36〕、25)によ
り測定した値を用いる。
【0013】好ましい実施の形態では、d002が0.3
36nm以下(通常は0.3354〜0.336μm)
且つCIが0.019以上(通常は0.019〜0.0
25μm)の黒鉛を芯材(黒鉛系材料)として用いる。
この様な黒鉛は、そのままで、リチウム二次電池の負極
材料として用いた場合に372Ah/kg(炭素ベー
ス)を上回る放電容量を示す。
36nm以下(通常は0.3354〜0.336μm)
且つCIが0.019以上(通常は0.019〜0.0
25μm)の黒鉛を芯材(黒鉛系材料)として用いる。
この様な黒鉛は、そのままで、リチウム二次電池の負極
材料として用いた場合に372Ah/kg(炭素ベー
ス)を上回る放電容量を示す。
【0014】例えば、黒鉛系材料に物理的な外力を与え
ることにより、炭素の結晶構造中に空隙を生成させるこ
とができる。炭素の結晶構造中に空隙を生成させる方法
としては粉砕法が最も簡便な方法である。粉砕方法につ
いては、特に制限はなく、例えば、ボールミル、ハンマ
ーミル、CFミル、アトマイザーミルといったような機
械的に摩砕する粉砕機を用いる方法並びにジェットミル
のような風力を利用する粉砕機を用いる方法を採用でき
るが、風力を利用する粉砕方法が好ましい。粉砕には、
粉砕時の発熱を抑制して粉砕効率を高めるために冷凍ま
たは凍結粉砕器等を利用することもできる。粉砕法以外
の処理方法としては、超音波・マイクロ波等を利用する
ことにより、炭素の結晶構造中に空隙を生成させること
ができる。
ることにより、炭素の結晶構造中に空隙を生成させるこ
とができる。炭素の結晶構造中に空隙を生成させる方法
としては粉砕法が最も簡便な方法である。粉砕方法につ
いては、特に制限はなく、例えば、ボールミル、ハンマ
ーミル、CFミル、アトマイザーミルといったような機
械的に摩砕する粉砕機を用いる方法並びにジェットミル
のような風力を利用する粉砕機を用いる方法を採用でき
るが、風力を利用する粉砕方法が好ましい。粉砕には、
粉砕時の発熱を抑制して粉砕効率を高めるために冷凍ま
たは凍結粉砕器等を利用することもできる。粉砕法以外
の処理方法としては、超音波・マイクロ波等を利用する
ことにより、炭素の結晶構造中に空隙を生成させること
ができる。
【0015】空隙を生成させるための方法については、
上述したようにいずれの方法を用いてもよいが、物理的
な外力の程度にはある下限界があると考えられる。すな
わち、ある程度以下の外力を加えても充放電反応に有効
な空隙は生成しないと考えられる。充放電反応に有効な
空隙が生成することを確認する目安の一つとして、元の
炭素材のc軸方向の結晶子サイズの急激な減少が挙げら
れる。
上述したようにいずれの方法を用いてもよいが、物理的
な外力の程度にはある下限界があると考えられる。すな
わち、ある程度以下の外力を加えても充放電反応に有効
な空隙は生成しないと考えられる。充放電反応に有効な
空隙が生成することを確認する目安の一つとして、元の
炭素材のc軸方向の結晶子サイズの急激な減少が挙げら
れる。
【0016】低結晶性炭素の厚さ 低結晶性炭素被覆炭素材の炭素粒子または炭素粒子の集
合体からなる粒子の周囲の表面を覆っている低結晶性炭
素の量、即ち低結晶性炭素の厚さ(以下、単に“低結晶
性炭素の厚さ”という)が厚い程、非水系リチウム二次
電池に用いる電解液の有機溶媒と反応し難い。従って、
リチウム二次電池の負極材料として用いる炭素材の低結
晶性炭素の厚さが厚い程、電解液の分解や負極の破壊が
起こり難い。しかし、低結晶性炭素の厚さが厚すぎると
炭素材の負極材料としての充放電特性に悪影響を与える
恐れがある。本発明者の知見では、低結晶性炭素の厚さ
が0.1μm以下、通常は0.01〜0.1μm程度の
炭素材を負極材料として用いることにより、安全性及び
充放電特性のバランスが良好なリチウム二次電池を製造
することができる。
合体からなる粒子の周囲の表面を覆っている低結晶性炭
素の量、即ち低結晶性炭素の厚さ(以下、単に“低結晶
性炭素の厚さ”という)が厚い程、非水系リチウム二次
電池に用いる電解液の有機溶媒と反応し難い。従って、
リチウム二次電池の負極材料として用いる炭素材の低結
晶性炭素の厚さが厚い程、電解液の分解や負極の破壊が
起こり難い。しかし、低結晶性炭素の厚さが厚すぎると
炭素材の負極材料としての充放電特性に悪影響を与える
恐れがある。本発明者の知見では、低結晶性炭素の厚さ
が0.1μm以下、通常は0.01〜0.1μm程度の
炭素材を負極材料として用いることにより、安全性及び
充放電特性のバランスが良好なリチウム二次電池を製造
することができる。
【0017】低結晶性炭素被覆炭素材の低結晶性炭素の
厚さは、炭化する前の有機化合物への浸漬及び洗浄処理
を施した黒鉛系材料の周囲を覆っている有機化合物の
量、即ち有機化合物の厚さ(以下、単に“有機化合物の
厚さ”という)を調節することにより、制御することが
できる。有機化合物の厚さは、芯材となる黒鉛系材料を
有機化合物に浸漬する際の浸漬温度及び浸漬時間又は洗
浄処理する際の有機溶媒の種類、洗浄時間及び洗浄温度
を調節することにより制御することができる。
厚さは、炭化する前の有機化合物への浸漬及び洗浄処理
を施した黒鉛系材料の周囲を覆っている有機化合物の
量、即ち有機化合物の厚さ(以下、単に“有機化合物の
厚さ”という)を調節することにより、制御することが
できる。有機化合物の厚さは、芯材となる黒鉛系材料を
有機化合物に浸漬する際の浸漬温度及び浸漬時間又は洗
浄処理する際の有機溶媒の種類、洗浄時間及び洗浄温度
を調節することにより制御することができる。
【0018】すなわち、浸漬温度を高くすることによ
り、低結晶性炭素の厚さが薄い低結晶性炭素被覆炭素材
を、逆に、浸漬温度を低くすることにより、低結晶性炭
素の厚さが厚い低結晶性炭素被覆炭素材を製造すること
できる。また、浸漬時間を長くすることにより、その時
間に比例して低結晶性炭素の厚さが厚い低結晶性炭素被
覆炭素材を、逆に、浸漬時間を短くすることにより、低
結晶性炭素の厚さが薄い低結晶性炭素被覆炭素材を製造
することができる。さらに、洗浄力の強い有機溶媒を用
いること、洗浄時間を長くすること又は洗浄温度を高く
することにより、低結晶性炭素の厚さが薄い低結晶性炭
素被覆炭素材を、逆に、洗浄力の弱い有機溶媒を用いる
こと、洗浄時間を短くすること又は洗浄温度を低くする
ことにより、低結晶性炭素の厚さが厚い低結晶性炭素被
覆炭素材を製造することができる。
り、低結晶性炭素の厚さが薄い低結晶性炭素被覆炭素材
を、逆に、浸漬温度を低くすることにより、低結晶性炭
素の厚さが厚い低結晶性炭素被覆炭素材を製造すること
できる。また、浸漬時間を長くすることにより、その時
間に比例して低結晶性炭素の厚さが厚い低結晶性炭素被
覆炭素材を、逆に、浸漬時間を短くすることにより、低
結晶性炭素の厚さが薄い低結晶性炭素被覆炭素材を製造
することができる。さらに、洗浄力の強い有機溶媒を用
いること、洗浄時間を長くすること又は洗浄温度を高く
することにより、低結晶性炭素の厚さが薄い低結晶性炭
素被覆炭素材を、逆に、洗浄力の弱い有機溶媒を用いる
こと、洗浄時間を短くすること又は洗浄温度を低くする
ことにより、低結晶性炭素の厚さが厚い低結晶性炭素被
覆炭素材を製造することができる。
【0019】粒度調整 低結晶性炭素被覆炭素材を粒度調整することにより、リ
チウム二次電池用負極材料として好適な炭素材を製造で
きる。低結晶性炭素被覆炭素材の粒度調整は、解砕・分
級により行うことができる。低結晶性炭素被覆炭素材の
解砕・分級は、フェザーミルと風力分級機を用いて行う
ことができる。解砕・分級により、過剰の炭素粒子が相
互に付着して形成されている大きな集合体からなる粒子
を解離させることができ、低結晶性炭素被覆炭素材の粒
子径及び粒子径分布をリチウム二次電池用負極材料とし
て好適な範囲に制御することができる。
チウム二次電池用負極材料として好適な炭素材を製造で
きる。低結晶性炭素被覆炭素材の粒度調整は、解砕・分
級により行うことができる。低結晶性炭素被覆炭素材の
解砕・分級は、フェザーミルと風力分級機を用いて行う
ことができる。解砕・分級により、過剰の炭素粒子が相
互に付着して形成されている大きな集合体からなる粒子
を解離させることができ、低結晶性炭素被覆炭素材の粒
子径及び粒子径分布をリチウム二次電池用負極材料とし
て好適な範囲に制御することができる。
【0020】解砕・分級により、低結晶性炭素被覆炭素
材の数平均粒子径を5〜40μm、好ましくは5〜20
μm、最大粒子径を50μm以下、好ましくは30μm
以下、最小粒子径を3μm以上、好ましくは5μm以上
とすることにより、負極を作製する際の取扱が容易で、
負極としたときに効率よく特性を発現できる負極材料と
することができる。
材の数平均粒子径を5〜40μm、好ましくは5〜20
μm、最大粒子径を50μm以下、好ましくは30μm
以下、最小粒子径を3μm以上、好ましくは5μm以上
とすることにより、負極を作製する際の取扱が容易で、
負極としたときに効率よく特性を発現できる負極材料と
することができる。
【0021】低結晶性炭素被覆炭素材又は粒度調整した
低結晶性炭素被覆炭素材に対して、有機化合物への浸漬
−洗浄処理−炭化−粒度調整を再度繰り返すことによ
り、炭素粒子または炭素粒子の集合体からなる粒子の周
囲の表面が低結晶性炭素による二重構造でより完全に覆
われている低結晶性炭素被覆炭素材を得ることができ
る。
低結晶性炭素被覆炭素材に対して、有機化合物への浸漬
−洗浄処理−炭化−粒度調整を再度繰り返すことによ
り、炭素粒子または炭素粒子の集合体からなる粒子の周
囲の表面が低結晶性炭素による二重構造でより完全に覆
われている低結晶性炭素被覆炭素材を得ることができ
る。
【0022】リチウム二次電池 粒度調整した低結晶性炭素被覆炭素材を、常法により、
必要に応じて端子と組み合わせて成形することにより、
任意な形状のリチウム二次電池用負極とすることができ
る。このリチウム二次電池用負極を構成要素として用い
ることにより、高い放電容量及び初期効率を有するリチ
ウム二次電池を作製することができる。具体的には、上
記の方法で得られる負極を構成要素とし、正極・電解質
(電解液)等のその他の電池構成要素と組み合わせて、
常法により、リチウム二次電池を作製することができ
る。電解質として、有機溶媒に電解質を溶解させた電解
液を用いることにより非水系リチウム二次電池を、固体
電解質を用いることにより固体電解質リチウム二次電池
を作製することができる。
必要に応じて端子と組み合わせて成形することにより、
任意な形状のリチウム二次電池用負極とすることができ
る。このリチウム二次電池用負極を構成要素として用い
ることにより、高い放電容量及び初期効率を有するリチ
ウム二次電池を作製することができる。具体的には、上
記の方法で得られる負極を構成要素とし、正極・電解質
(電解液)等のその他の電池構成要素と組み合わせて、
常法により、リチウム二次電池を作製することができ
る。電解質として、有機溶媒に電解質を溶解させた電解
液を用いることにより非水系リチウム二次電池を、固体
電解質を用いることにより固体電解質リチウム二次電池
を作製することができる。
【0023】
【作用】粒度調整した低結晶性炭素被覆炭素材は、例え
ば、非水系リチウム二次電池に用いる電解液の有機溶媒
と反応し難いため、低結晶性炭素被覆炭素材を負極材料
として用いたリチウム二次電池では、電解液の分解や負
極(炭素材)の破壊が起こらない。この理由は、黒鉛系
材料は、活性な結晶子の端面(edge plane)が外側に配
向しているため、電解液の有機溶媒と反応しやすいが、
この端面が炭素の縮合多環網目である基底面(basal pl
ane)が外側に配向している低結晶性炭素で覆われるこ
とにより、電解液の有機溶媒との反応が抑制されるため
であると考えられる。その結果、本発明のリチウム二次
電池は、充放電効率が高い値となり、電池の安全性にも
優れているという利点を有している。
ば、非水系リチウム二次電池に用いる電解液の有機溶媒
と反応し難いため、低結晶性炭素被覆炭素材を負極材料
として用いたリチウム二次電池では、電解液の分解や負
極(炭素材)の破壊が起こらない。この理由は、黒鉛系
材料は、活性な結晶子の端面(edge plane)が外側に配
向しているため、電解液の有機溶媒と反応しやすいが、
この端面が炭素の縮合多環網目である基底面(basal pl
ane)が外側に配向している低結晶性炭素で覆われるこ
とにより、電解液の有機溶媒との反応が抑制されるため
であると考えられる。その結果、本発明のリチウム二次
電池は、充放電効率が高い値となり、電池の安全性にも
優れているという利点を有している。
【0024】また、芯材として空隙を意図的に生成させ
た黒鉛を用いて製造される低結晶性炭素被覆炭素材で
は、未処理の黒鉛と比較すると、リチウム二次電池の負
極材料として用いた場合に約1.3倍の放電容量が得ら
れ且つ初期効率も90%と高いため、同じ性能のリチウ
ム二次電池では負極の体積や重量を著しく低減できると
いう効果がある。
た黒鉛を用いて製造される低結晶性炭素被覆炭素材で
は、未処理の黒鉛と比較すると、リチウム二次電池の負
極材料として用いた場合に約1.3倍の放電容量が得ら
れ且つ初期効率も90%と高いため、同じ性能のリチウ
ム二次電池では負極の体積や重量を著しく低減できると
いう効果がある。
【0025】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をさ
らに詳しく説明する。各実施例及び比較例の結果は表1
にまとめて示す。
らに詳しく説明する。各実施例及び比較例の結果は表1
にまとめて示す。
【0026】実施例1 〔黒鉛の改質(1)〕マダガスカル産の天然黒鉛100
gを日本ニューマチック工業(株)製の超音速ジェット
粉砕機(LABO JET MILL)により吐出圧力
6kgf/cm2で粉砕した。得られた改質黒鉛の構造
パラメータであるD、c0、a0、Laはそれぞれ2.2
4g/cc、0.67125nm、0.24626n
m、92.7nm、139.0nmであった。
gを日本ニューマチック工業(株)製の超音速ジェット
粉砕機(LABO JET MILL)により吐出圧力
6kgf/cm2で粉砕した。得られた改質黒鉛の構造
パラメータであるD、c0、a0、Laはそれぞれ2.2
4g/cc、0.67125nm、0.24626n
m、92.7nm、139.0nmであった。
【0027】〔黒鉛の改質(2)〕上記で得られた改質
黒鉛をタールに150℃で2時間浸漬させた。この混合
物をステンレス製タンクに入れ、200℃に保温して内
圧3kg/cm2にて加圧濾過して固体物を得た。この
固体物1重量部に対して1重量部のタール中油(沸点範
囲230〜330℃)を加え、攪拌下に80℃で1時間
一次洗浄処理した後、濾過してタール被覆黒鉛を得た。
このタール被覆黒鉛1重量部に対し、1重量部のトルエ
ン1部を加え、攪拌下に20℃で1時間二次洗浄処理し
た後、濾過して精製タール被覆黒鉛を得た。この精製タ
ール被覆黒鉛を1000℃で1時間焼成して炭化させ
た。得られた低結晶性炭素被覆炭素材を解砕・分級して
粒度調整を施し、数平均粒子径が約10μmの炭素材を
得た。
黒鉛をタールに150℃で2時間浸漬させた。この混合
物をステンレス製タンクに入れ、200℃に保温して内
圧3kg/cm2にて加圧濾過して固体物を得た。この
固体物1重量部に対して1重量部のタール中油(沸点範
囲230〜330℃)を加え、攪拌下に80℃で1時間
一次洗浄処理した後、濾過してタール被覆黒鉛を得た。
このタール被覆黒鉛1重量部に対し、1重量部のトルエ
ン1部を加え、攪拌下に20℃で1時間二次洗浄処理し
た後、濾過して精製タール被覆黒鉛を得た。この精製タ
ール被覆黒鉛を1000℃で1時間焼成して炭化させ
た。得られた低結晶性炭素被覆炭素材を解砕・分級して
粒度調整を施し、数平均粒子径が約10μmの炭素材を
得た。
【0028】〔炭素極(作用極)の作成〕改質後の炭素
材96重量部に対してディスパージョンタイプのPTF
E(ダイキン工業(株)製、D−1)を4重量部混合
し、液相で均一に撹拌した後、乾燥させてペースト状と
した。得られたペースト状の混合物30mgをニッケル
メッシュに圧着させて炭素極を作製し、200℃で6時
間の真空乾燥を行った。
材96重量部に対してディスパージョンタイプのPTF
E(ダイキン工業(株)製、D−1)を4重量部混合
し、液相で均一に撹拌した後、乾燥させてペースト状と
した。得られたペースト状の混合物30mgをニッケル
メッシュに圧着させて炭素極を作製し、200℃で6時
間の真空乾燥を行った。
【0029】〔非水系電池の作製及び電極特性の測定〕
前記にて得られた炭素極を負極とし、対極として充分な
量のリチウム金属を、電解液として1モル/1の濃度に
LiClO4を溶解させたエチレンカーボネートとジエ
チルカーボネートの混合溶媒(体積比1:1)を、セパ
レータとしてポリプロピレン不繊布を用いてリチウム二
次電池を作製した。得られたリチウム二次電池の充放電
特性を測定した。測定は0.1mA/cm2の定電流充
放電下で行った。充電を0Vまで行った後に2Vまで放
電させた。放電容量はカット電圧が2.0Vの時の容量
である。
前記にて得られた炭素極を負極とし、対極として充分な
量のリチウム金属を、電解液として1モル/1の濃度に
LiClO4を溶解させたエチレンカーボネートとジエ
チルカーボネートの混合溶媒(体積比1:1)を、セパ
レータとしてポリプロピレン不繊布を用いてリチウム二
次電池を作製した。得られたリチウム二次電池の充放電
特性を測定した。測定は0.1mA/cm2の定電流充
放電下で行った。充電を0Vまで行った後に2Vまで放
電させた。放電容量はカット電圧が2.0Vの時の容量
である。
【0030】実施例2 黒鉛の改質(2)の工程を2度繰り返して行ったこと以
外は、すべて実施例1と同様にしてリチウム二次電池を
作製し、評価を行った。
外は、すべて実施例1と同様にしてリチウム二次電池を
作製し、評価を行った。
【0031】実施例3 黒鉛の改質(2)の工程でタールに代えてピッチを用い
て浸漬温度を300℃としたこと以外は、すべて実施例
1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価を行っ
た。
て浸漬温度を300℃としたこと以外は、すべて実施例
1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価を行っ
た。
【0032】実施例4 黒鉛の改質(2)の工程でタールに代えてピッチを用い
て浸漬温度を300℃とし、且つ、その工程を2度繰り
返して行ったこと以外は、すべて実施例1と同様にして
リチウム二次電池を作製し、評価を行った。
て浸漬温度を300℃とし、且つ、その工程を2度繰り
返して行ったこと以外は、すべて実施例1と同様にして
リチウム二次電池を作製し、評価を行った。
【0033】実施例5〜8 実施例1〜4の黒鉛の改質(2)の工程中における炭化
を1150℃で行ったこと以外は、すべて実施例1〜4
と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価を行っ
た。
を1150℃で行ったこと以外は、すべて実施例1〜4
と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価を行っ
た。
【0034】実施例9〜16 実施例1〜8の黒鉛の改質(2)の工程中における炭化
を真空雰囲気下で行ったこと以外は、すべて実施例1〜
8と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価を行っ
た。
を真空雰囲気下で行ったこと以外は、すべて実施例1〜
8と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価を行っ
た。
【0035】比較例1 黒鉛の改質(2)の工程を行わないこと以外は、すべて
実施例1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価
を行った。得られた改質黒鉛の構造パラメータである
D、c0、a0、Lc、Laは、それぞれ2.24g/c
c、0.67125nm、0.24626nm、27
2.4nm、121.6nmであった。
実施例1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価
を行った。得られた改質黒鉛の構造パラメータである
D、c0、a0、Lc、Laは、それぞれ2.24g/c
c、0.67125nm、0.24626nm、27
2.4nm、121.6nmであった。
【0036】比較例2 黒鉛の改質(1)の工程を行わないこと以外は、すべて
実施例1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価
を行った。
実施例1と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評価
を行った。
【0037】実施例17 黒鉛の改質(1)、黒鉛の改質(2)、炭素極(作用
極)の作製までは、実施例1と同様の方法で行った。
極)の作製までは、実施例1と同様の方法で行った。
【0038】〔固体電解質電池の作製及び電極特性の測
定〕ポリエチレンオキサイド(分子量60万)とLiC
lO4をアセトニトリルに溶解させ、この溶液をアルゴ
ン雰囲気のグローブボックス中でPTFE板上にキャス
ティングした。これをグローブボックス中、25℃で放
置して溶媒を蒸発させ、さらに乾燥させることにより固
体電解質の(PEO)8LiClO4を調製した。実施例
1で作製した炭素極、正極体としてのLiCoO2、固
体電解質の(PEO)8LiClO4を用いて二次電池を
作成し、充放電特性を測定した。測定は0.1mA/c
m2の定電流充放電下で行った。充電を電池電圧で4.
1Vまで行った後に1.2Vまで放電させた。
定〕ポリエチレンオキサイド(分子量60万)とLiC
lO4をアセトニトリルに溶解させ、この溶液をアルゴ
ン雰囲気のグローブボックス中でPTFE板上にキャス
ティングした。これをグローブボックス中、25℃で放
置して溶媒を蒸発させ、さらに乾燥させることにより固
体電解質の(PEO)8LiClO4を調製した。実施例
1で作製した炭素極、正極体としてのLiCoO2、固
体電解質の(PEO)8LiClO4を用いて二次電池を
作成し、充放電特性を測定した。測定は0.1mA/c
m2の定電流充放電下で行った。充電を電池電圧で4.
1Vまで行った後に1.2Vまで放電させた。
【0039】比較例3 黒鉛の改質(2)の工程を行わないこと以外は、すべて
実施例17と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評
価を行った。用いた芯材の構造パラメータであるD、c
0、a0、Lc、Laは、それぞれ2.24g/cc、
0.67125nm、0.24626nm、272.4
nm、121.6nmであった。
実施例17と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評
価を行った。用いた芯材の構造パラメータであるD、c
0、a0、Lc、Laは、それぞれ2.24g/cc、
0.67125nm、0.24626nm、272.4
nm、121.6nmであった。
【0040】比較例4 黒鉛の改質(1)の工程を行わないこと以外は、すべて
実施例17と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評
価を行った。
実施例17と同様にしてリチウム二次電池を作製し、評
価を行った。
【0041】
【表1】
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、充放電特性、特に充放
電容量及び初期効率が良好で且つ安全性の高いリチウム
二次電池を提供することができる。
電容量及び初期効率が良好で且つ安全性の高いリチウム
二次電池を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳満 勝久 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内
Claims (14)
- 【請求項1】 芯材となる黒鉛系材料を有機化合物に1
0〜300℃で浸漬させ、浸漬させた黒鉛系材料を分離
し、この分離した黒鉛系材料に有機溶媒を加え10〜3
00℃で洗浄処理した後、炭化して得られる炭素粒子ま
たは炭素粒子の集合体からなる粒子の周囲の表面が低結
晶性炭素で覆われている炭素材を解砕・分級して粒度調
整することを特徴とする炭素材の製造方法。 - 【請求項2】 芯材となる黒鉛系材料として次の特性を
満たす黒鉛を用いることを特徴とする請求項1に記載の
製造方法。 (A)X線広角回折法による(002)面の面間隔(d
002)が0.336nm以下である。 (B)下式で表される空隙率(CI)が0.019以上
である。 【数1】 Dは密度、c0及びLcはそれぞれc軸方向の格子定数
及び結晶子サイズ、a0及びLaはそれぞれa軸方向の
格子定数及び結晶子サイズを示し、添字「i」は理想黒
鉛の値であることを示す。密度についてはJIS R
7212に基づく方法で得た値を、結晶子サイズについ
ては学振法に基づく方法で得た値を用いる。 (C)放電容量が372Ah/kgを上回る。 - 【請求項3】 炭化を真空下で行うことを特徴とする請
求項1に記載の製造方法。 - 【請求項4】 有機化合物が炭素化可能なピッチまたは
タールであることを特徴とする請求項1に記載の製造方
法。 - 【請求項5】 請求項1に記載の製造方法により得られ
る炭素粒子または炭素粒子の集合体からなる粒子の周囲
の表面が低結晶性炭素で覆われている炭素材。 - 【請求項6】 請求項1に記載の製造方法で得られた炭
素材を、再度、有機化合物に10〜300℃で浸漬さ
せ、浸漬させた炭素材を分離し、この分離した炭素材に
有機溶媒を加え10〜300℃で洗浄処理した後、炭化
して得られる炭素材を解砕・分級して粒度調整すること
を特徴とする炭素材の製造方法。 - 【請求項7】 芯材となる黒鉛系材料として次の特性を
満たす黒鉛を用いることを特徴とする請求項6に記載の
製造方法。 (A)X線広角回折法による(002)面の面間隔(d
002)が0.336nm以下である。 (B)下式で表される空隙率(CI)が0.019以上
である。 【数2】 Dは密度、c0及びLcはそれぞれc軸方向の格子定数
及び結晶子サイズ、a0及びLaはそれぞれa軸方向の
格子定数及び結晶子サイズを示し、添字「i」は理想黒
鉛の値であることを示す。密度についてはJIS R
7212に基づく方法で得た値を、結晶子サイズについ
ては学振法に基づく方法で得た値を用いる。 (C)放電容量が372Ah/kgを上回る。 - 【請求項8】 炭化を真空下で行うことを特徴とする請
求項6に記載の製造方法。 - 【請求項9】 有機化合物が炭素化可能なピッチまたは
タールであることを特徴とする請求項6に記載の製造方
法。 - 【請求項10】 請求項6に記載の製造方法により得ら
れる炭素粒子または炭素粒子の集合体からなる粒子の周
囲の表面が低結晶性炭素による二重構造で覆われている
炭素材。 - 【請求項11】 請求項5または10に記載の炭素材か
らなるリチウム二次電池用負極材料。 - 【請求項12】 請求項11に記載の負極材料を用いた
リチウム二次電池用負極。 - 【請求項13】 請求項12に記載の負極を構成要素と
して用いた非水系リチウム二次電池。 - 【請求項14】 請求項12に記載の負極を構成要素と
して用いた固体電解質リチウム二次電池。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19620896A JP3873325B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | リチウム二次電池負極用炭素材及びその製造方法 |
PCT/JP1997/002520 WO1998004497A1 (fr) | 1996-07-25 | 1997-07-18 | Materiau de carbone pour electrode negative de pile secondaire au lithium, son procede de preparation et pile secondaire au lithium preparee a partir dudit materiau de carbone |
CN97196748A CN1069088C (zh) | 1996-07-25 | 1997-07-18 | 锂蓄电池负极用石墨系材料、碳覆盖碳材及其制备方法 |
KR1019997000491A KR20000029478A (ko) | 1996-07-25 | 1997-07-18 | 리튬2차전지음극용탄소재와그제조방법및이를이용한리튬2차전지 |
US09/230,345 US6156432A (en) | 1996-07-25 | 1997-07-18 | Carbon material for negative electrode of secondary lithium battery, process for preparing the same, and secondary lithium battery prepared from said carbon material |
CA002261807A CA2261807A1 (en) | 1996-07-25 | 1997-07-18 | Carbon material for negative electrode of lithium secondary battery, process for preparing the same, and lithium secondary battery prepared from said carbon material |
DE69710073T DE69710073T2 (de) | 1996-07-25 | 1997-07-18 | Kohlenstoffmaterial für negative elektrode einer sekundären li-batterie, verfahren zu deren herstellung und damit hergstellte sekundäre li-batterie |
EP97930856A EP0916618B1 (en) | 1996-07-25 | 1997-07-18 | Carbon material for negative electrode of secondary lithium battery, process for preparing the same, and secondary lithium battery prepared from said carbon material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19620896A JP3873325B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | リチウム二次電池負極用炭素材及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1036108A true JPH1036108A (ja) | 1998-02-10 |
JP3873325B2 JP3873325B2 (ja) | 2007-01-24 |
Family
ID=16354008
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19620896A Expired - Fee Related JP3873325B2 (ja) | 1996-07-25 | 1996-07-25 | リチウム二次電池負極用炭素材及びその製造方法 |
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US (1) | US6156432A (ja) |
EP (1) | EP0916618B1 (ja) |
JP (1) | JP3873325B2 (ja) |
KR (1) | KR20000029478A (ja) |
CN (1) | CN1069088C (ja) |
CA (1) | CA2261807A1 (ja) |
DE (1) | DE69710073T2 (ja) |
WO (1) | WO1998004497A1 (ja) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11246209A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-14 | Osaka Gas Co Ltd | リチウム二次電池用負極炭素材およびリチウム二次電池 |
JP2003528019A (ja) * | 2000-02-25 | 2003-09-24 | ハイドロ−ケベック | 天然グラファイトの表面精製および粉砕および粒度分布に及ぼす不純物の効果 |
WO2004011370A1 (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | Jfe Chemical Corporation | 複合黒鉛材料およびその製造方法、ならびにこれを用いた負極材料、負極およびリチウムイオン二次電池 |
JP2004063457A (ja) * | 2002-06-05 | 2004-02-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電極用炭素材料の製造方法 |
US6869546B1 (en) | 1999-05-25 | 2005-03-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Carbon materials, electrodes and nonaqueous electrolyte secondary cells |
KR100589308B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
JPWO2005098999A1 (ja) * | 2004-04-05 | 2007-08-16 | 株式会社クレハ | 大電流入出力非水電解質二次電池用負極材料、その製造方法および負極材料を用いる電池 |
WO2009060891A1 (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Nippon Oil Corporation | リチウムイオン二次電池負極材料用原料炭組成物及びその製造方法 |
US7816037B2 (en) | 2002-01-25 | 2010-10-19 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Anode material for lithium ion secondary battery |
JP2012004142A (ja) * | 2002-06-05 | 2012-01-05 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電極用炭素材料の製造方法 |
WO2012015054A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 日立化成工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
US8158284B2 (en) | 2008-02-29 | 2012-04-17 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Lithium ion secondary battery |
KR20190044397A (ko) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 주식회사 엘지화학 | 음극 활물질 및 이를 포함하는 전고체 전지용 음극 |
Families Citing this family (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6403259B1 (en) * | 1997-05-30 | 2002-06-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary battery comprising carbon particles with a plural-layer structure |
US6395427B1 (en) * | 1999-11-04 | 2002-05-28 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Negative active material for rechargeable lithium battery and method of preparing same |
CN1307376A (zh) * | 2000-01-27 | 2001-08-08 | 钟馨稼 | 一种可反复充放电的铬氟锂固体动力电池 |
KR100358805B1 (ko) * | 2000-03-07 | 2002-10-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극 활물질 및 그의 제조 방법 |
EP1134827A3 (en) * | 2000-03-16 | 2007-06-13 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary battery and method of preparing carbon-based material for negative electrode |
CA2324431A1 (fr) | 2000-10-25 | 2002-04-25 | Hydro-Quebec | Nouveau procede d'obtention de particule du graphite naturel sous forme spherique: modelisation et application |
JP2002348110A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Mitsui Mining Co Ltd | 黒鉛粒子、及びその製造方法 |
WO2003049216A1 (en) * | 2001-12-06 | 2003-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lithium ion secondary cell |
US20040175622A9 (en) * | 2002-04-29 | 2004-09-09 | Zhendong Hu | Method of preparing electrode composition having a carbon-containing-coated metal oxide, electrode composition and electrochemical cell |
JP2004139743A (ja) * | 2002-08-21 | 2004-05-13 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
JP2005044775A (ja) * | 2003-01-22 | 2005-02-17 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム二次電池用負極とその製造方法およびそれを用いたリチウム二次電池 |
US7618678B2 (en) * | 2003-12-19 | 2009-11-17 | Conocophillips Company | Carbon-coated silicon particle powders as the anode material for lithium ion batteries and the method of making the same |
US7785661B2 (en) * | 2003-12-19 | 2010-08-31 | Conocophillips Company | Methods of preparing composite carbon-graphite-silicon particles and using same |
US20070092429A1 (en) * | 2005-10-24 | 2007-04-26 | Conocophillips Company | Methods of preparing carbon-coated particles and using same |
KR100789093B1 (ko) * | 2005-10-27 | 2007-12-26 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지용 고용량 전극활물질 |
DK1961701T3 (en) * | 2005-12-14 | 2017-09-18 | Nippon Power Graphite Company Ltd | GRAPHITE PARTICLES, CARBON GRAPHIT COMPOSITION PARTICULARS AND PROCEDURES FOR THEIR MANUFACTURING. |
KR100751634B1 (ko) * | 2006-01-27 | 2007-08-22 | 엘에스전선 주식회사 | 2차 전지용 음극재 및 이를 이용한 2차 전지 |
JP2008177346A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | Sanyo Electric Co Ltd | エネルギー貯蔵デバイス |
KR100868135B1 (ko) * | 2007-04-16 | 2008-11-10 | 엘에스엠트론 주식회사 | 2차 전지용 음극활물질과 그 제조방법 및 이를 음극으로포함하는 2차 전지 |
JP2009266816A (ja) * | 2008-04-21 | 2009-11-12 | Ls Mtron Ltd | 二次電池用負極活物質、これを含む二次電池用電極および二次電池、並びにそれらの製造方法 |
KR101002539B1 (ko) * | 2008-04-29 | 2010-12-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬이차전지용 음극활물질 및 이를 포함하는 리튬이차전지 |
US9580322B2 (en) | 2012-08-28 | 2017-02-28 | Knu-Industry Cooperation Foundation | Method of preparing negative active material for rechargeable lithium battery, and negative active material and rechargeable lithium battery prepared from the same |
US9368792B2 (en) | 2012-08-28 | 2016-06-14 | Kangwon National University University-Industry Cooperation Foundation | Negative active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery including the same |
KR101446698B1 (ko) * | 2012-08-28 | 2014-10-06 | 강원대학교산학협력단 | 리튬 이차 전지용 음극 활물질의 제조 방법, 및 이로부터 제조된 음극 활물질 및 리튬 이차 전지 |
KR101460774B1 (ko) * | 2013-01-15 | 2014-11-17 | 강원대학교산학협력단 | 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법, 그리고 이를 포함하는 음극 및 리튬 이차 전지 |
JP6380854B2 (ja) * | 2013-05-22 | 2018-08-29 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | ナトリウムイオン二次電池用負極活物質、その製造方法およびナトリウムイオン二次電池 |
KR101430733B1 (ko) * | 2014-02-27 | 2014-08-14 | 강원대학교산학협력단 | 리튬 이차 전지용 음극 활물질, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
CN106133952B (zh) * | 2014-04-02 | 2018-09-25 | 丰田自动车株式会社 | 非水电解质二次电池 |
CN113372119B (zh) * | 2020-04-28 | 2022-12-30 | 吉林炭素有限公司 | 一种石墨电极本体配方中干料粒级组成的设计方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5244757A (en) * | 1991-01-14 | 1993-09-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Lithium secondary battery |
JP3399015B2 (ja) * | 1992-04-30 | 2003-04-21 | ソニー株式会社 | 負極材料及びその製造方法 |
JP3666032B2 (ja) * | 1994-09-30 | 2005-06-29 | 三菱化学株式会社 | 炭素系複合材料の製造方法 |
JPH08315817A (ja) * | 1995-05-17 | 1996-11-29 | Sony Corp | 炭素負極材料の製造方法及び非水電解液二次電池 |
US5698341A (en) * | 1995-08-18 | 1997-12-16 | Petoca, Ltd. | Carbon material for lithium secondary battery and process for producing the same |
JP3624270B2 (ja) * | 1995-09-28 | 2005-03-02 | 大阪瓦斯株式会社 | リチウム二次電池用負極材の製造方法及びその負極材 |
US5753387A (en) * | 1995-11-24 | 1998-05-19 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Lithium secondary battery |
-
1996
- 1996-07-25 JP JP19620896A patent/JP3873325B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-07-18 DE DE69710073T patent/DE69710073T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-18 EP EP97930856A patent/EP0916618B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-07-18 WO PCT/JP1997/002520 patent/WO1998004497A1/ja active IP Right Grant
- 1997-07-18 US US09/230,345 patent/US6156432A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-18 KR KR1019997000491A patent/KR20000029478A/ko not_active Application Discontinuation
- 1997-07-18 CA CA002261807A patent/CA2261807A1/en not_active Abandoned
- 1997-07-18 CN CN97196748A patent/CN1069088C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11246209A (ja) * | 1998-03-05 | 1999-09-14 | Osaka Gas Co Ltd | リチウム二次電池用負極炭素材およびリチウム二次電池 |
US6869546B1 (en) | 1999-05-25 | 2005-03-22 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Carbon materials, electrodes and nonaqueous electrolyte secondary cells |
JP2003528019A (ja) * | 2000-02-25 | 2003-09-24 | ハイドロ−ケベック | 天然グラファイトの表面精製および粉砕および粒度分布に及ぼす不純物の効果 |
JP2013091598A (ja) * | 2000-02-25 | 2013-05-16 | Hydro Quebec | 天然グラファイトの表面精製および粉砕および粒度分布に及ぼす不純物の効果 |
KR100589308B1 (ko) * | 2001-03-02 | 2006-06-14 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 음극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
US7816037B2 (en) | 2002-01-25 | 2010-10-19 | Toyo Tanso Co., Ltd. | Anode material for lithium ion secondary battery |
JP2012004142A (ja) * | 2002-06-05 | 2012-01-05 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電極用炭素材料の製造方法 |
JP2004063457A (ja) * | 2002-06-05 | 2004-02-26 | Mitsubishi Chemicals Corp | 電極用炭素材料の製造方法 |
WO2004011370A1 (ja) * | 2002-07-30 | 2004-02-05 | Jfe Chemical Corporation | 複合黒鉛材料およびその製造方法、ならびにこれを用いた負極材料、負極およびリチウムイオン二次電池 |
JP4975433B2 (ja) * | 2004-04-05 | 2012-07-11 | 株式会社クレハ | 大電流入出力非水電解質二次電池用負極材料、その製造方法および負極材料を用いる電池 |
JPWO2005098999A1 (ja) * | 2004-04-05 | 2007-08-16 | 株式会社クレハ | 大電流入出力非水電解質二次電池用負極材料、その製造方法および負極材料を用いる電池 |
WO2009060891A1 (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-14 | Nippon Oil Corporation | リチウムイオン二次電池負極材料用原料炭組成物及びその製造方法 |
JP2009117256A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Nippon Oil Corp | リチウムイオン二次電池負極材料用原料炭組成物及びその製造方法 |
US8697025B2 (en) | 2007-11-08 | 2014-04-15 | Jx Nippon Oil & Energy Corporation | Raw material charcoal composition for negative electrode material of lithium ion secondary battery and method for producing the same |
US8158284B2 (en) | 2008-02-29 | 2012-04-17 | Hitachi Vehicle Energy, Ltd. | Lithium ion secondary battery |
WO2012015054A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2012-02-02 | 日立化成工業株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
JPWO2012015054A1 (ja) * | 2010-07-30 | 2013-09-12 | 日立化成株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
JP2016131159A (ja) * | 2010-07-30 | 2016-07-21 | 日立化成株式会社 | リチウムイオン二次電池用負極材、リチウムイオン二次電池用負極及びリチウムイオン二次電池 |
US10854871B2 (en) | 2010-07-30 | 2020-12-01 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Anode material for lithium ion secondary battery, anode for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery |
KR20190044397A (ko) * | 2017-10-20 | 2019-04-30 | 주식회사 엘지화학 | 음극 활물질 및 이를 포함하는 전고체 전지용 음극 |
WO2019078702A3 (ko) * | 2017-10-20 | 2019-06-06 | 주식회사 엘지화학 | 음극 활물질 및 이를 포함하는 전고체 전지용 음극 |
US11387441B2 (en) | 2017-10-20 | 2022-07-12 | Lg Energy Solution, Ltd. | Negative electrode active material and negative electrode for solid state battery including the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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DE69710073T2 (de) | 2002-07-18 |
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