JP4765253B2 - リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池負極及びリチウム二次電池 - Google Patents
リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池負極及びリチウム二次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4765253B2 JP4765253B2 JP2004036952A JP2004036952A JP4765253B2 JP 4765253 B2 JP4765253 B2 JP 4765253B2 JP 2004036952 A JP2004036952 A JP 2004036952A JP 2004036952 A JP2004036952 A JP 2004036952A JP 4765253 B2 JP4765253 B2 JP 4765253B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- negative electrode
- secondary battery
- lithium secondary
- less
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 title claims description 101
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 87
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 title claims description 70
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 167
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 123
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 41
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 17
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 13
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 12
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 9
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 claims description 8
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 8
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 claims description 8
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 115
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 68
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 51
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 51
- 239000000463 material Substances 0.000 description 44
- -1 argon ion Chemical class 0.000 description 40
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 40
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 34
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 24
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 19
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 17
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 16
- 239000000047 product Substances 0.000 description 16
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 15
- 229910003481 amorphous carbon Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 14
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 14
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 12
- 239000007833 carbon precursor Substances 0.000 description 12
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 12
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 238000001507 sample dispersion Methods 0.000 description 8
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 7
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 7
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 7
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 6
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 6
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 6
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 6
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 5
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910021382 natural graphite Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 4
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Substances [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 4
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000002573 ethenylidene group Chemical group [*]=C=C([H])[H] 0.000 description 4
- 239000011361 granulated particle Substances 0.000 description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 4
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 4
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 4
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 4
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001780 ECTFE Polymers 0.000 description 3
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 3
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 3
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 3
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 239000011305 binder pitch Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 3
- 150000005678 chain carbonates Chemical class 0.000 description 3
- 150000003950 cyclic amides Chemical class 0.000 description 3
- 150000005676 cyclic carbonates Chemical class 0.000 description 3
- JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N ethyl methyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OC JBTWLSYIZRCDFO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920006242 ethylene acrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229920005648 ethylene methacrylic acid copolymer Polymers 0.000 description 3
- 229920006225 ethylene-methyl acrylate Polymers 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 239000010408 film Substances 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 3
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 3
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 1,2-butylene carbonate Chemical compound CCC1COC(=O)O1 ZZXUZKXVROWEIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxol-2-one Chemical compound O=C1OC=CO1 VAYTZRYEBVHVLE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxolane Chemical compound C1COCO1 WNXJIVFYUVYPPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 4-Butyrolactone Chemical compound O=C1CCCO1 YEJRWHAVMIAJKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N Acetamide Chemical compound CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000032544 Cicatrix Diseases 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N Formamide Chemical compound NC=O ZHNUHDYFZUAESO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003841 Raman measurement Methods 0.000 description 2
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 2
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 239000006231 channel black Substances 0.000 description 2
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N dipropyl carbonate Chemical compound CCCOC(=O)OCCC VUPKGFBOKBGHFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 2
- 239000011532 electronic conductor Substances 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N ethene;1,1,2,2-tetrafluoroethene Chemical compound C=C.FC(F)=C(F)F QHSJIZLJUFMIFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KLKFAASOGCDTDT-UHFFFAOYSA-N ethoxymethoxyethane Chemical compound CCOCOCC KLKFAASOGCDTDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 2
- 229920005680 ethylene-methyl methacrylate copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 239000006232 furnace black Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007770 graphite material Substances 0.000 description 2
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 description 2
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 2
- 229910003480 inorganic solid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010416 ion conductor Substances 0.000 description 2
- 239000003273 ketjen black Substances 0.000 description 2
- 239000006233 lamp black Substances 0.000 description 2
- AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M lithium bromide Chemical compound [Li+].[Br-] AMXOYNBUYSYVKV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N methyl formate Chemical compound COC=O TZIHFWKZFHZASV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 238000009700 powder processing Methods 0.000 description 2
- 238000004439 roughness measurement Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 231100000241 scar Toxicity 0.000 description 2
- 230000037387 scars Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 239000006234 thermal black Substances 0.000 description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000314 transition metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N trimethyl orthoformate Chemical compound COC(OC)OC PYOKUURKVVELLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004736 wide-angle X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- PZWQOGNTADJZGH-SNAWJCMRSA-N (2e)-2-methylpenta-2,4-dienoic acid Chemical compound OC(=O)C(/C)=C/C=C PZWQOGNTADJZGH-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 1,2-diethoxyethane Chemical compound CCOCCOCC LZDKZFUFMNSQCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFRGATWKSPNXLT-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethoxybutane Chemical compound CCC(OC)COC VFRGATWKSPNXLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 1,3-Diphenylbenzene Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1 YJTKZCDBKVTVBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 1,3-Propane sultone Chemical compound O=S1(=O)CCCO1 FSSPGSAQUIYDCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 2,2'-bithiophene Chemical compound C1=CSC(C=2SC=CC=2)=C1 OHZAHWOAMVVGEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 2,3-dihydroxybutanedioic acid (2S,3S)-3,4-dimethyl-2-phenylmorpholine Chemical compound OC(C(O)C(O)=O)C(O)=O.C[C@H]1[C@@H](OCCN1C)c1ccccc1 VEPOHXYIFQMVHW-XOZOLZJESA-N 0.000 description 1
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 2-methyltetrahydrofuran Chemical compound CC1CCCO1 JWUJQDFVADABEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 2-methylthiolane 1,1-dioxide Chemical compound CC1CCCS1(=O)=O PPDFQRAASCRJAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VWIIJDNADIEEDB-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1,3-oxazolidin-2-one Chemical compound CN1CCOC1=O VWIIJDNADIEEDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000369 Accident Diseases 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101100004297 Caenorhabditis elegans bet-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 1
- 229910018871 CoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N Dimethyl sulfide Chemical compound CSC QMMFVYPAHWMCMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910013043 Li3PO4-Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013035 Li3PO4-Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012810 Li3PO4—Li2S-SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012797 Li3PO4—Li2S—SiS2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012047 Li4SiO4-LiI-LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012075 Li4SiO4-LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012057 Li4SiO4—LiI—LiOH Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010238 LiAlCl 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015015 LiAsF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013684 LiClO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012513 LiSbF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000057 Mannan Polymers 0.000 description 1
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZHGDJTMNXSOQDT-UHFFFAOYSA-N NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O Chemical compound NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O.NP(N)(N)=O ZHGDJTMNXSOQDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002230 Pectic acid Polymers 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 229920001213 Polysorbate 20 Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N [Li].BCl Chemical compound [Li].BCl BEKPOUATRPPTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[V+5].[V+5] XHCLAFWTIXFWPH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 125000004054 acenaphthylenyl group Chemical group C1(=CC2=CC=CC3=CC=CC1=C23)* 0.000 description 1
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXGDTGSAIMULJN-UHFFFAOYSA-N acetnaphthylene Natural products C1=CC(C=C2)=C3C2=CC=CC3=C1 HXGDTGSAIMULJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930188620 butyrolactone Natural products 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000007841 coal based oil Substances 0.000 description 1
- 239000011294 coal tar pitch Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 150000003983 crown ethers Chemical class 0.000 description 1
- HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N cyclohexanol Chemical compound OC1CCCCC1 HPXRVTGHNJAIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CUIWZLHUNCCYBL-UHFFFAOYSA-N decacyclene Chemical compound C12=C([C]34)C=CC=C4C=CC=C3C2=C2C(=C34)C=C[CH]C4=CC=CC3=C2C2=C1C1=CC=CC3=CC=CC2=C31 CUIWZLHUNCCYBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 235000013681 dietary sucrose Nutrition 0.000 description 1
- SXWUDUINABFBMK-UHFFFAOYSA-L dilithium;fluoro-dioxido-oxo-$l^{5}-phosphane Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]P([O-])(F)=O SXWUDUINABFBMK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000004862 dioxolanes Chemical class 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 description 1
- 229920001038 ethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N furfuryl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CO1 XPFVYQJUAUNWIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000011357 graphitized carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011339 hard pitch Substances 0.000 description 1
- HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N hexafluoropropylene Chemical group FC(F)=C(F)C(F)(F)F HCDGVLDPFQMKDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N imidazolidin-2-one Chemical compound O=C1NCCN1 YAMHXTCMCPHKLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 230000010220 ion permeability Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M lithium iodide Inorganic materials [Li+].[I-] HSZCZNFXUDYRKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011302 mesophase pitch Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910000652 nickel hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 150000005181 nitrobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N nitromethane Chemical compound C[N+]([O-])=O LYGJENNIWJXYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229920002627 poly(phosphazenes) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 239000010318 polygalacturonic acid Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000010486 polyoxyethylene sorbitan monolaurate Nutrition 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N propionitrile Chemical compound CCC#N FVSKHRXBFJPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 229910052706 scandium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000011863 silicon-based powder Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011338 soft pitch Substances 0.000 description 1
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000003115 supporting electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000011269 tar Substances 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N triethyl phosphite Chemical compound CCOP(OCC)OCC BDZBKCUKTQZUTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001935 vanadium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
平均粒子径(D50)は、レーザー回折式粒径分布計において、体積基準粒子径分布のメジアン径(50%粒子径)である。本発明の負極活物質の炭素質粉末において、この(D50)は、通常20μm以下、好ましくは15μm以下、更に好ましくは13μm以下、特に好ましくは10〜13μmである。
レーザー回折式粒径分布計による最大粒子径(Dmax)の上限は、通常70μm以下、好ましくは60μm以下、更に好ましくは52μm以下、特に好ましくは45μm以下、中でも特に好ましくは45〜52μmであり、下限値は通常20μm以上である。最大粒子径(Dmax)が20μ未満の活物質を用いると、活物質の充填性が悪化するばかりでなく、電池電極内の空隙構造が細分化され、リチウムイオンの移動が妨げられ、電池出力が低下する。そのため、最大粒子径(Dmax)は20μm以上が好ましい。
非晶質は、その形態として、例えば、異なる種類の非晶質炭素粒子が混在した混合粒子や、非晶質炭素微粒子が多数結合した造粒粒子が挙げられる。
表1における実施例4に記載される、市販の天然黒鉛粉末と、ナフサ熱分解時に得られる石油系重質油を混合し、不活性ガス中で900℃の炭化処理を施し、しかる後に焼結物を粉砕・分級処理することにより、黒鉛粒子表面が非晶質炭素で被覆された非晶質被覆黒鉛を得た。分級処理に際しては、粗大粒子の混入を防ぐため、ASTM400メッシュの篩いを5回繰り返して非晶質被覆黒鉛よりなる負極活物質粉末を得た。残炭率から、得られた負極活物質粉末は、黒鉛100重量部に対して2重量部の非晶質炭素で被覆されていることが確認された。
試料に対して約15重量%のX線標準高純度シリコン粉末を加えて混合し、試料セルに詰め、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、反射式ディフラクトメーター法によって、広角X線回折曲線を測定した。測定により得られた広角X線回折曲線を学振法に基づき、(002)面の面間隔(d002)及びC軸方向の結晶子の大きさ(Lc)を測定した。
波長514.5nm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のピーク強度IAとその半値幅Δν、1350〜1370cm-1のピーク強度IBを測定し、その強度の比R=IB/IAを測定した。試料の調製にあたっては、粉末状態のものを自然落下によりセルに充填し、セル内のサンプル表面にレーザー光を照射しながら、セルをレーザー光と垂直な面内で回転させて測定を行った。
界面活性剤にポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノラウレートの2体積%水溶液を約1cc用い、これを予め活物質粉末に混合し、しかる後にイオン交換水を分散媒として、レーザー回折式粒度分布計にて、体積基準平均粒子径(D50)と最大粒子径(Dmax)を測定した。
予備乾燥として350℃に加熱し、15分間窒素ガスを流した後、窒素ガス吸着による相対圧0.3におけるBET1点法によって測定した。
活物質粉末100gとカルボキシメチルセルロース2gと水200gを0.8Lの遊星運動式二軸混練機を用いて、公転780rpm、自転144回転、温度25℃で、30分間混合した。次に得られた分散液について、JIS K5400に準拠した粒ゲージ試験器を使用して、粒が現れ始める最大分散粒子径と、粗大粒子が作る線条痕の本数から、35〜50μm粒数を測定した。また、線条痕の占める割合が、ゲージ幅方向に50%以上に達する平均分散粒子径を測定した。
正極活物質としてのニッケル酸リチウム(LiNiO2)90重量%と、導電剤としてのアセチレンブラック5重量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリデン(PVdF)5重量%とを、N−メチルピロリドン溶媒中で混合して、スラリー化した後、厚さ20μmのアルミ箔の両面に塗布して乾燥し、更にプレス機で70μmの厚さとなるように圧延した。これを幅52mm、長さ830mmに切り出し、正極とした。
負極活物質94重量部にカルボキシメチルセルロースとスチレン−ブタジエンゴム(SBR)を固形分で各々3重量部となるように加え、蒸留水を分散媒として攪拌混合し、負極活物質スラリーとした。得られたスラリーは、通常既に均一に混合されているが、必要に応じてASTM325メッシュ(目開き43μm)の篩で3回濾過(裏ごし)を行った。裏ごしにより、スラリー中にまれに残留している活物質粉体の凝集物を破砕除去することができる。厚さ18μmの銅箔上にこの負極活物質スラリーを均一に塗布、乾燥後、更にプレス機で厚み40μmに圧延したものを、幅56mm、長さ850mmに切り出し、負極とした。これらの作業は25℃の環境下で行った。
乾燥アルゴン雰囲気下で、精製したエチレンカーボネート(EC)、ジメチルカーボネート(DMC)及びジエチルカーボネート(DEC)の体積比3:3:4の混合溶媒に、1mol/リットルの濃度で、充分に乾燥したヘキサフルオロリン酸リチウム(LiPF6)を電解質として溶解させ、電解液とした。
正極と負極は、多孔質ポリエチレンシートのセパレータ(厚さ25μm)をはさんで捲回して電極群とし、電池缶に封入した。その後、電極群を装填した電池缶に上記電解液を5ミリリットル注入し、電極に充分浸透させ、かしめ成形を行って18650型円筒電池を作成した。
作製した負極について、レーザー顕微鏡を使用して、表面粗さ測定を実施した。レーザー回折式粒径分布計で計測される負極活物質の平均粒子径(D50)の10倍の区間範囲を目安に測定を行い、これを5回繰り返した。実施例1では、100μmの区間で測定した。それぞれの測定データに対して、JIS B0601Bに準拠して、算術平均粗さ(Ra)の算出し、それらの平均値を表面粗さ(Ra)とした。
1)初期充放電
25℃の室温環境下で充放電(容量確認)を行い、この結果を基にそれぞれのリチウム二次電池の充電状態を50%に調整した。
2)初期出力評価
25℃の室温環境下で、1)の状態の電池を、1/4C、1/2C、1.0C、1.5C、2.5C、3.0C(1時間率の放電容量による定格容量を1時間で放電する電流値を1Cとする、以下同様)の各電流値で10秒間定電流放電させ、各条件での放電における10秒後の電圧降下を測定した。それらの測定値から放電下限電圧を3.0Vとした際に、10秒間流すことのできる電流値Iを算出し、3.0×I(W)という式で計算される値をそれぞれの電池の初期出力とした。表1には、後述の比較例電池1の出力を100%としたときの出力比を示す。
3)高温サイクル試験
高温サイクル試験は、リチウム二次電池の実使用上限温度と目される60℃の高温環境下にて行った。2)で出力評価の終了した電池に対し、充電上限電圧4.1Vまで2Cの定電流定電圧法で充電した後、放電終止電圧3.0Vまで2Cの定電流で放電する充放電サイクルを1サイクルとし、このサイクルを500サイクルまで繰り返した。このときの1サイクル目の放電容量に対する500サイクル目の放電容量の割合を容量維持率とした。
4)パルスサイクル試験
パルスサイクル試験は、室温環境下25℃で行った。2)で出力評価の終了した電池を充電状態50%に調整し、その電圧を中心に、10Cの高負荷電流を充電方向、放電方向ともに約10秒通電し、休止時間も含め1サイクル15秒の試験を連続的に繰り返した。10万サイクル時点で電池を取り出し、次の手順でパルスサイクル後の回復率を算出した。1/2Cの電流値で、3.0Vまで放電した後、4.1Vまで充電し、再び3.0Vまで放電した時の放電容量を分子とし、1)の初期充放電での放電容量を分母として、回復率とした。
黒鉛100重量部に対して、非晶質炭素8重量部の非晶質被覆黒鉛粉末を製造したこと以外は、実施例1と同様にして負極活物質粉末を調製し、同様に各種評価を行って、結果を表1に示した。
黒鉛100重量部に対して、非晶質炭素18重量部の非晶質被覆黒鉛粉末を製造したこと以外は、実施例1と同様にして負極活物質粉末を調製し、同様に各種評価を行って、結果を表1に示した。
市販の天然黒鉛粉末を分級処理したこと以外は、実施例1と同様にして負極活物質粉末を調製し、同様に各種評価を行って、結果を表1に示した。
後述の比較例1で調製した粒子径が全体に大きい非晶質被覆黒鉛粉末をASTM400メッシュの篩に5回通過させて、粗大粒子の除去を精密に行ったこと以外は、実施例1と同様にして負極活物質粉末を調製し、同様に各種評価を行って、結果を表1に示した。
後述の比較例2に記載の、多数の黒鉛微粒子がバインダーピッチの黒鉛化物を介して等方的に結合した人造黒鉛粉末をASTM400メッシュの篩に5回通過させて、粗大粒子の除去を精密に行ったこと以外は、実施例1と同様にして負極活物質粉末を調製し、同様に各種評価を行って、結果を表1に示した。
市販の非晶質炭素粉末を分級処理したこと以外は、実施例1と同様にして負極活物質粉末を調製し、同様に各種評価を行って、結果を表1に示した。
粒子径が全体に大きい非晶質被覆黒鉛粉末を負極活物質に使用すること以外は、実施例1と同様にして各種評価を行い、結果を表1に示した。
バインダーピッチ中に黒鉛微粒子を多数分散させ、黒鉛化と粉体加工処理を施し、黒鉛化物がバインダーピッチの黒鉛化物を介して等方的に結合した人造黒鉛粉末を作成した。この人造黒鉛粉末を負極活物質粉末としたこと以外は、実施例1と同様にして各種評価を行い、結果を表1に示した。
比較例1に記載の粒子径が全体に大きい非晶質被覆黒鉛粉末をASTM400メッシュの篩に1回通過させたものを負極活物質粉末としたこと以外は、実施例1と同様にして各種評価を行い、結果を表1に示した。
Claims (4)
- 炭素質粉末状のリチウム二次電池用負極活物質において、
該活物質粉末100gを2gのカルボキシメチルセルロースと共に200gの水に分散させてなる分散液について、JIS K5400 粒ゲージ法による分散度に準拠して測定される、粒が現れ始める粒子径が、50μm以下であることを特徴とするリチウム二次電池用負極活物質。 - 請求項1において、前記JIS K5400 粒ゲージ法による分散度に準拠して測定される、粒子径35μm以上50μm以下の粒が10個以下であることを特徴とするリチウム二次電池用負極活物質。
- 集電体上に、活物質と、結着及び増粘効果を有する有機物とを含有する活物質層を形成してなるリチウム二次電池負極において、
該活物質が炭素質粉末であり、該活物質層の厚さが50μm以下であり、JIS B0601に準拠して測定される算術平均粗さ(Ra)が5μm以下であることを特徴とするリチウム二次電池負極。 - リチウムを吸蔵・放出可能な正極、リチウムを吸蔵・放出可能な負極、及び、電解質を有するリチウム二次電池において、
該負極として、請求項3に記載のリチウム二次電池負極を用いたことを特徴とするリチウム二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004036952A JP4765253B2 (ja) | 2003-02-20 | 2004-02-13 | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池負極及びリチウム二次電池 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003042985 | 2003-02-20 | ||
JP2003042985 | 2003-02-20 | ||
JP2004036952A JP4765253B2 (ja) | 2003-02-20 | 2004-02-13 | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池負極及びリチウム二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004273444A JP2004273444A (ja) | 2004-09-30 |
JP4765253B2 true JP4765253B2 (ja) | 2011-09-07 |
Family
ID=33134197
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004036952A Expired - Lifetime JP4765253B2 (ja) | 2003-02-20 | 2004-02-13 | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池負極及びリチウム二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4765253B2 (ja) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004311108A (ja) * | 2003-04-03 | 2004-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | 全固体高分子電池及び製造方法 |
JP4508882B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2010-07-21 | 大日本印刷株式会社 | エレクトロルミネセンス素子 |
JP2007087814A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Toyota Motor Corp | リチウム二次電池 |
CN101517817B (zh) * | 2006-07-31 | 2013-03-20 | 株式会社Lg化学 | 电容器-电池结构的混合型电极组件 |
JP2009032682A (ja) * | 2007-06-28 | 2009-02-12 | Hitachi Maxell Ltd | リチウムイオン二次電池 |
JP2010034024A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-02-12 | Hitachi Maxell Ltd | リチウムイオン二次電池 |
JP5813910B2 (ja) * | 2008-11-05 | 2015-11-17 | 古河電池株式会社 | リチウム二次電池用正極の製造法及びリチウム二次電池 |
JP5367521B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2013-12-11 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | リチウム二次電池の負極用炭素材料及びその製造方法 |
JP5576740B2 (ja) * | 2009-12-14 | 2014-08-20 | 日立マクセル株式会社 | 電気化学素子 |
JP5621867B2 (ja) * | 2012-03-27 | 2014-11-12 | Tdk株式会社 | リチウムイオン二次電池 |
JP6605451B2 (ja) * | 2014-03-31 | 2019-11-13 | 株式会社クラレ | 非水電解質二次電池負極用炭素質材料、非水電解質二次電池用負極電極、非水電解質二次電池及び車両 |
JP6820088B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2021-01-27 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
CN110168787B (zh) * | 2017-01-06 | 2022-05-03 | 昭和电工材料株式会社 | 锂离子二次电池用负极材、锂离子二次电池用负极和锂离子二次电池 |
CN113871733B (zh) * | 2021-08-31 | 2023-10-31 | 湖南立方新能源科技有限责任公司 | 一种隔膜的补锂方法及其应用 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3567618B2 (ja) * | 1996-05-28 | 2004-09-22 | Jsr株式会社 | 2次電池電極用導電性結着組成物とその製造方法 |
JPH11283630A (ja) * | 1998-03-30 | 1999-10-15 | Nippon Zeon Co Ltd | リチウムイオン二次電池の電極用スラリー、バインダー組成物、電極、及び電池 |
JP4389340B2 (ja) * | 2000-03-30 | 2009-12-24 | 日本ゼオン株式会社 | リチウムイオン二次電池の電極用バインダー組成物、スラリー、電極、および電池 |
JP5303817B2 (ja) * | 2001-07-25 | 2013-10-02 | ソニー株式会社 | 非水電解質二次電池 |
JP4356294B2 (ja) * | 2001-09-03 | 2009-11-04 | 日本ゼオン株式会社 | 電極用バインダー組成物、電極用スラリー、電極、および電池 |
KR101083129B1 (ko) * | 2002-07-02 | 2011-11-11 | 니폰 제온 가부시키가이샤 | 2차 전지 전극용 슬러리 조성물의 제조방법 |
-
2004
- 2004-02-13 JP JP2004036952A patent/JP4765253B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004273444A (ja) | 2004-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4729716B2 (ja) | リチウム二次電池負極及びリチウム二次電池 | |
KR100754258B1 (ko) | 리튬 2 차 전지의 음전극용 활성 재료, 리튬 2 차 전지의 음전극 및 리튬 2 차 전지 | |
KR101441712B1 (ko) | 비수계 2차전지용 복합 흑연 입자, 그것을 함유하는 부극 재료, 부극 및 비수계 2차전지 | |
KR102412700B1 (ko) | 비수계 2 차 전지용 부극재, 비수계 2 차 전지용 부극 및 비수계 2 차 전지 | |
CN107528053B (zh) | 锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极以及锂离子二次电池 | |
JP4040381B2 (ja) | 複合黒鉛質粒子およびその製造方法ならびにリチウムイオン二次電池用負極およびリチウムイオン二次電池 | |
JP2004210634A (ja) | 複合黒鉛粒子、その製造方法、リチウムイオン二次電池負極材、リチウムイオン二次電池負極およびリチウムイオン二次電池 | |
JP2015164127A (ja) | 非水系二次電池負極用炭素材、非水系二次電池用負極及び非水系二次電池 | |
JP2012216545A (ja) | 非水系二次電池用黒鉛粒子及びその製造方法、負極並びに非水系二次電池 | |
JP4765253B2 (ja) | リチウム二次電池用負極活物質、リチウム二次電池負極及びリチウム二次電池 | |
JP6252025B2 (ja) | 非水系二次電池負極用複合黒鉛粒子の製造方法、及びその製造方法にて製造された非水系二次電池負極用複合黒鉛粒子、非水系二次電池用負極及び非水系二次電池 | |
JP2010165580A (ja) | 非水電解質二次電池用負極活物質の製造方法、非水電解質二次電池用負極活物質及び負極並びに非水電解質二次電池 | |
JP2018006270A (ja) | リチウムイオン二次電池負極用黒鉛質炭素材料、その製造方法、それを用いた負極又は電池 | |
JP4171259B2 (ja) | 黒鉛質材料の製造方法、リチウムイオン二次電池用負極材料およびリチウムイオン二次電池 | |
JP2004134244A (ja) | 黒鉛質粒子、リチウムイオン二次電池、そのための負極材料および負極 | |
KR20150107674A (ko) | 리튬이온 이차전지용 부극 활물질 및 그것을 사용한 리튬이온 이차전지 부극 및 리튬이온 이차전지 | |
WO2020110942A1 (ja) | 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 | |
TWI752112B (zh) | 鋰離子二次電池用負極材料、鋰離子二次電池用負極及鋰離子二次電池 | |
JP2005149792A (ja) | リチウム二次電池用の炭素質負極材料 | |
US20230307641A1 (en) | Negative electrode active material, and negative electrode and secondary battery which include the same | |
JP2018055999A (ja) | リチウムイオン二次電池の負極活物質用低結晶性炭素材料及びその製造方法並びにそれを用いた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 | |
JP4299608B2 (ja) | 黒鉛質材料の製造方法、リチウムイオン二次電池用負極材料およびリチウムイオン二次電池 | |
WO2020110943A1 (ja) | 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 | |
JP6070016B2 (ja) | 非水系二次電池用複合炭素材及びその製造方法、負極並びに非水系二次電池 | |
KR20210098965A (ko) | 탄소질 재료, 탄소질 재료의 제조 방법, 리튬 이온 2차 전지용 부극 및 리튬 이온 2차 전지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100312 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100716 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110517 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110530 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4765253 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |