JPH09147839A - 非水電解液二次電池用負極の製造法 - Google Patents
非水電解液二次電池用負極の製造法Info
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- JPH09147839A JPH09147839A JP7310515A JP31051595A JPH09147839A JP H09147839 A JPH09147839 A JP H09147839A JP 7310515 A JP7310515 A JP 7310515A JP 31051595 A JP31051595 A JP 31051595A JP H09147839 A JPH09147839 A JP H09147839A
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 負極の極板表面で金属リチウムが針状に析出
することを防止すると共に通常の黒鉛材料よりも高容量
な負極を提供する。 【解決手段】 所定のピッチ類を一旦溶融した後、これ
に１〜５重量部のカーボンブラックを分散し、不活性雰
囲気下６００〜１０００℃の温度で炭化し、粉砕するこ
とで得られる炭素質物質と、電気伝導度が１０1Ｓ／ｃ
ｍ以上であるカーボンブラックあるいは燐片状黒鉛から
なる第２の炭素基質材料を前記炭素質物質に対し１〜１
０重量部混合した複合炭素材料を負極に用いる。
することを防止すると共に通常の黒鉛材料よりも高容量
な負極を提供する。 【解決手段】 所定のピッチ類を一旦溶融した後、これ
に１〜５重量部のカーボンブラックを分散し、不活性雰
囲気下６００〜１０００℃の温度で炭化し、粉砕するこ
とで得られる炭素質物質と、電気伝導度が１０1Ｓ／ｃ
ｍ以上であるカーボンブラックあるいは燐片状黒鉛から
なる第２の炭素基質材料を前記炭素質物質に対し１〜１
０重量部混合した複合炭素材料を負極に用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非水電解液二次電
池の、とくにその負極に用いる炭素質物質の改良に関す
るものである。
池の、とくにその負極に用いる炭素質物質の改良に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウムを負極として用いる非水電解液
二次電池は、従来のニッケルカドミウム電池や鉛蓄電池
と比較して高エネルギー密度が期待でき、多くの研究が
なされている。しかし、金属リチウムを負極に用いると
充電時に負極上にリチウムのデンドライトが発生し、内
部短絡を起こしやすくなって信頼性の低い電池となると
いう問題があった。このような課題を解決するために負
極にリチウムを吸蔵，放出できる炭素質物質を用いる方
法が提案されている。
二次電池は、従来のニッケルカドミウム電池や鉛蓄電池
と比較して高エネルギー密度が期待でき、多くの研究が
なされている。しかし、金属リチウムを負極に用いると
充電時に負極上にリチウムのデンドライトが発生し、内
部短絡を起こしやすくなって信頼性の低い電池となると
いう問題があった。このような課題を解決するために負
極にリチウムを吸蔵，放出できる炭素質物質を用いる方
法が提案されている。
【０００３】炭素質物質を用いる一例として、例えば特
開昭５７−２０８０７９号公報、特開昭５８−１０２４
６４号公報には黒鉛化の発達したグラファイトが示され
ている。しかし、黒鉛材料を負極に用いた場合、充電時
にリチウムが可逆的に作動できるのは理論上Ｃ６Ｌｉ
（炭素原子６個に対しリチウム原子１個）であり、電気
化学的容量では３７２ｍＡｈ／ｇに留まる。
開昭５７−２０８０７９号公報、特開昭５８−１０２４
６４号公報には黒鉛化の発達したグラファイトが示され
ている。しかし、黒鉛材料を負極に用いた場合、充電時
にリチウムが可逆的に作動できるのは理論上Ｃ６Ｌｉ
（炭素原子６個に対しリチウム原子１個）であり、電気
化学的容量では３７２ｍＡｈ／ｇに留まる。
【０００４】このため、所定の有機化合物を不活性雰囲
気下中１０００℃以下の比較的低温の条件下で熱処理す
ることにより、３７２ｍＡｈ／ｇを越える電気容量を有
する炭素質物質を得られることが報告されている。この
ような炭素質物質を得るためには、液相法と固相法、気
相法による合成法を用いられる。まず、液相法において
は、その出発原料である有機化合物原料としてピッチ、
コールタール、あるいは特開昭６３−２１６２６７号公
報や特開昭６３−２１６２７２号公報、特開平５−３１
４９７５号公報に提案されているような有機化合物の重
縮合体を用いる。
気下中１０００℃以下の比較的低温の条件下で熱処理す
ることにより、３７２ｍＡｈ／ｇを越える電気容量を有
する炭素質物質を得られることが報告されている。この
ような炭素質物質を得るためには、液相法と固相法、気
相法による合成法を用いられる。まず、液相法において
は、その出発原料である有機化合物原料としてピッチ、
コールタール、あるいは特開昭６３−２１６２６７号公
報や特開昭６３−２１６２７２号公報、特開平５−３１
４９７５号公報に提案されているような有機化合物の重
縮合体を用いる。
【０００５】一方、固相法においては、特開平４−３０
８６７０号公報に示されているようなセルロースなどの
有機天然高分子や、特開昭５８−２０９８６４号公報、
特開平４−２０６２５９号公報、特開平４−３１９２６
５号公報に示されているフェノール樹脂、フラン樹脂、
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、レーヨンなどを出発
原料として用いる。
８６７０号公報に示されているようなセルロースなどの
有機天然高分子や、特開昭５８−２０９８６４号公報、
特開平４−２０６２５９号公報、特開平４−３１９２６
５号公報に示されているフェノール樹脂、フラン樹脂、
ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、レーヨンなどを出発
原料として用いる。
【０００６】気相法ではメタン、プロパン等の炭化水素
ガスを用いて合成するのが一般的であり、これらを混合
して用いることも提案されている。
ガスを用いて合成するのが一般的であり、これらを混合
して用いることも提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の有機材
料を単に１０００℃以下の温度領域で熱処理した炭素質
物質は黒鉛層が十分に成長していないため、電気伝導度
が低く（例えば１０4Ω・ｃｍ）、電池を構成した場合
には内部抵抗が上昇し、特に高率放電時において放電電
圧が著しく低下するという問題があった。
料を単に１０００℃以下の温度領域で熱処理した炭素質
物質は黒鉛層が十分に成長していないため、電気伝導度
が低く（例えば１０4Ω・ｃｍ）、電池を構成した場合
には内部抵抗が上昇し、特に高率放電時において放電電
圧が著しく低下するという問題があった。
【０００８】また、とくに液相で炭化反応を進行させる
場合には、炭化反応進行時に多量の揮発性成分（例えば
水素ガス）が反応系外に除去され、炭化収率が著しく低
くなっていた。また、これらのガス発生伴い、炭素質物
質中に多数のポアが生成し、見掛け密度が０．２〜０．
４ｇ／ｃｍ3となり、極板構成時の充填効率が低下して
いた。このような炭化収率や充填効率の低下は電池のエ
ネルギー密度を減少させる原因となっていた。
場合には、炭化反応進行時に多量の揮発性成分（例えば
水素ガス）が反応系外に除去され、炭化収率が著しく低
くなっていた。また、これらのガス発生伴い、炭素質物
質中に多数のポアが生成し、見掛け密度が０．２〜０．
４ｇ／ｃｍ3となり、極板構成時の充填効率が低下して
いた。このような炭化収率や充填効率の低下は電池のエ
ネルギー密度を減少させる原因となっていた。
【０００９】本発明はこのような課題を解決するもので
あり、炭化収率に優れ、ガス発生に伴う多数のポアの生
成を抑制して密度の大きい炭素質物質を得て、これを負
極に用いることにより高エネルギー密度で高率放電特性
に優れた非水電解液二次電池を提供するものである。
あり、炭化収率に優れ、ガス発生に伴う多数のポアの生
成を抑制して密度の大きい炭素質物質を得て、これを負
極に用いることにより高エネルギー密度で高率放電特性
に優れた非水電解液二次電池を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このような問題を解決す
るために、本発明はコールタールピッチ、石油ピッチ、
縮合多環芳香族炭化水素化合物の重縮合で得られる有機
合成ピッチ、またはヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化
水素化合物の重縮合で得られる有機合成ピッチを一旦溶
融した後、これに１〜５重量部のカーボンブラックを分
散し、不活性雰囲気下６００〜１０００℃の温度で炭化
して得た炭素質物質を非水電解液二次電池用負極に用い
るものである。また、電気伝導度が１０1Ｓ／ｃｍ以上
であるカーボンブラック、燐片状黒鉛等の第２の炭素材
料を前記炭素質物質に対し１〜１０重量部混合した負極
に用いるものである。
るために、本発明はコールタールピッチ、石油ピッチ、
縮合多環芳香族炭化水素化合物の重縮合で得られる有機
合成ピッチ、またはヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化
水素化合物の重縮合で得られる有機合成ピッチを一旦溶
融した後、これに１〜５重量部のカーボンブラックを分
散し、不活性雰囲気下６００〜１０００℃の温度で炭化
して得た炭素質物質を非水電解液二次電池用負極に用い
るものである。また、電気伝導度が１０1Ｓ／ｃｍ以上
であるカーボンブラック、燐片状黒鉛等の第２の炭素材
料を前記炭素質物質に対し１〜１０重量部混合した負極
に用いるものである。
【００１１】前記炭素質物質は、粉末Ｘ線回折法によっ
て得られる層間距離ｄ（００２）が０．３４〜０．３８
ｎｍであり、かつ平均粒径が５〜２０μｍであり、水素
と炭素の原子数の比率Ｈ／Ｃが０．００５〜０．２であ
ることが好ましい。
て得られる層間距離ｄ（００２）が０．３４〜０．３８
ｎｍであり、かつ平均粒径が５〜２０μｍであり、水素
と炭素の原子数の比率Ｈ／Ｃが０．００５〜０．２であ
ることが好ましい。
【００１２】また、前記縮合多環芳香族炭化水素化合物
がナフタレン、アントラセン、インデン、テトラリン、
フェナントレンもしくはこれらの縮合多環芳香族炭化水
素化合物にＣnＨ2n+1もしくはＣnＨ2n-1（ｎは２〜４）
で示される側鎖が付加した有機化合物であり、前記ヘテ
ロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素化合物がキノリン、
ピロールもしくはこれらのヘテロ縮合多環芳香族炭化水
素化合物にＣnＨ2n+1もしくはＣnＨ2n-1（ｎは１〜４）
で示される側鎖が付加した有機化合物を用いるのが好ま
しい。
がナフタレン、アントラセン、インデン、テトラリン、
フェナントレンもしくはこれらの縮合多環芳香族炭化水
素化合物にＣnＨ2n+1もしくはＣnＨ2n-1（ｎは２〜４）
で示される側鎖が付加した有機化合物であり、前記ヘテ
ロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素化合物がキノリン、
ピロールもしくはこれらのヘテロ縮合多環芳香族炭化水
素化合物にＣnＨ2n+1もしくはＣnＨ2n-1（ｎは１〜４）
で示される側鎖が付加した有機化合物を用いるのが好ま
しい。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、ピッチ類の軟化点を上
げて炭化過程で発生する水素ガスを抑制して収率を高め
るとともにさらに高収率を実現するため、炭化過程で溶
融状態になっている液相のピッチ中に固体のカーボンブ
ラックを分散させ、ガス発生に伴うと見られる液相の膨
張を抑えて炭化を促進されることができる。これは、未
だ、溶融状態の液相中でピッチの炭化が進むとき、発生
する水素ガスがカーボンブラックのミクロなストラクチ
ャーに吸着され、次いでガス吸収した固体カーボンブラ
ックが熱対流によって気液界面に露出したとき、大気中
に水素ガスを放出するといったポンプのような役割があ
ると考えられる。
げて炭化過程で発生する水素ガスを抑制して収率を高め
るとともにさらに高収率を実現するため、炭化過程で溶
融状態になっている液相のピッチ中に固体のカーボンブ
ラックを分散させ、ガス発生に伴うと見られる液相の膨
張を抑えて炭化を促進されることができる。これは、未
だ、溶融状態の液相中でピッチの炭化が進むとき、発生
する水素ガスがカーボンブラックのミクロなストラクチ
ャーに吸着され、次いでガス吸収した固体カーボンブラ
ックが熱対流によって気液界面に露出したとき、大気中
に水素ガスを放出するといったポンプのような役割があ
ると考えられる。
【００１４】このような方法で炭化を行うと、高収率が
期待されると同時にガス発生が少ないため、比較的均質
な反応が行われポアの発生が激減する。これにより真密
度の大きい炭素質物質が得られる。
期待されると同時にガス発生が少ないため、比較的均質
な反応が行われポアの発生が激減する。これにより真密
度の大きい炭素質物質が得られる。
【００１５】また、この炭素質物質に、カーボンブラッ
ク、燐片状黒鉛等の炭素材料を添加することにより電子
伝導のネットワークが強固になり、炭素質物質自身の反
応性がさらに高まるとともに電池の内部抵抗が軽減で
き、高率充放電が可能になる。
ク、燐片状黒鉛等の炭素材料を添加することにより電子
伝導のネットワークが強固になり、炭素質物質自身の反
応性がさらに高まるとともに電池の内部抵抗が軽減で
き、高率充放電が可能になる。
【００１６】
（実施例１）以下、図面と共に本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１７】図１に本発明の負極を評価するための評価
用電池の縦断面図を示す。図１において、１は耐有機電
解液性のステンレス鋼板を加工した電池ケース、２は同
材料の封口板、３は同材料の集電体で、電池ケース１の
内面にスポット溶接されている。４は金属リチウムで、
封口板２の内部に圧着されている。５は本発明の負極で
あり、６は微孔性のポリプロピレン製セパレーター、７
はポリプロピレン製絶縁ガスケットである。この評価用
電池の寸法は直径２０ｍｍ、電池総高１．６ｍｍであ
る。
用電池の縦断面図を示す。図１において、１は耐有機電
解液性のステンレス鋼板を加工した電池ケース、２は同
材料の封口板、３は同材料の集電体で、電池ケース１の
内面にスポット溶接されている。４は金属リチウムで、
封口板２の内部に圧着されている。５は本発明の負極で
あり、６は微孔性のポリプロピレン製セパレーター、７
はポリプロピレン製絶縁ガスケットである。この評価用
電池の寸法は直径２０ｍｍ、電池総高１．６ｍｍであ
る。
【００１８】負極活物質として、後に詳細に説明する複
合炭素材料９０重量部に対し、結着剤としてポリフッ化
ビニリデン１０重量部を混合して得られる合剤の所定量
を集電体３の上に成形して電極とし、これを１５０℃で
減圧乾燥した後、負極として電池に組立てた。電解液は
炭酸エチレン、１、３−ジメトキシエタンの等体積混合
溶媒に溶質として過塩素酸リチウムを１モル／リットル
の濃度で溶解して用いた。上記負極は電池の組み立て
後、充電することにより電気化学的にリチウムイオンが
挿入される。
合炭素材料９０重量部に対し、結着剤としてポリフッ化
ビニリデン１０重量部を混合して得られる合剤の所定量
を集電体３の上に成形して電極とし、これを１５０℃で
減圧乾燥した後、負極として電池に組立てた。電解液は
炭酸エチレン、１、３−ジメトキシエタンの等体積混合
溶媒に溶質として過塩素酸リチウムを１モル／リットル
の濃度で溶解して用いた。上記負極は電池の組み立て
後、充電することにより電気化学的にリチウムイオンが
挿入される。
【００１９】上記の評価用電池は、本発明による負極の
充放電特性を評価するために構成したものであるため、
金属リチウム４が放電する方向に電流を通じると、リチ
ウムの溶解とともに本発明の負極５にリチウムイオンが
吸蔵されて充電される。また、本発明の負極５が放電す
る方向に電流を通じた場合にはリチウムイオンが放出さ
れて金属リチウム４の表面にリチウムが電析する。この
電池は電気容量的に金属リチウム４が大過剰の状態で構
成されており、実質的には評価用電池の特性は本発明の
負極５の特性を示すものとして評価できる。これらの評
価用電池を常温（２０℃）で、０．５ｍＡ／ｃｍ2とし
て、電圧２．０Ｖから０Ｖの範囲で充放電試験を行い、
放電容量とサイクル特性について検討した。
充放電特性を評価するために構成したものであるため、
金属リチウム４が放電する方向に電流を通じると、リチ
ウムの溶解とともに本発明の負極５にリチウムイオンが
吸蔵されて充電される。また、本発明の負極５が放電す
る方向に電流を通じた場合にはリチウムイオンが放出さ
れて金属リチウム４の表面にリチウムが電析する。この
電池は電気容量的に金属リチウム４が大過剰の状態で構
成されており、実質的には評価用電池の特性は本発明の
負極５の特性を示すものとして評価できる。これらの評
価用電池を常温（２０℃）で、０．５ｍＡ／ｃｍ2とし
て、電圧２．０Ｖから０Ｖの範囲で充放電試験を行い、
放電容量とサイクル特性について検討した。
【００２０】電気化学的特性以外の評価方法について簡
単に説明する。見掛け密度の測定は、試料を常温でタッ
プすることなく単位重量あたりの体積を測定した。真比
重は、定法にしたがってピクノメータを用いて測定し
た。電気抵抗は、試料を一定加圧状態にしたうえで直流
電流を印加しその電圧応答を測定するいわゆる４端子法
により測定した。結晶パラメータは粉末Ｘ線回折法によ
り格子パラメータを算出した。粒度分布は湿式法のレー
ザー式粒度分布測定法で測定を行った。試料の水素／炭
素の原子数比であるＨ／Ｃは燃焼法により炭酸ガス成分
から数値を求めた。
単に説明する。見掛け密度の測定は、試料を常温でタッ
プすることなく単位重量あたりの体積を測定した。真比
重は、定法にしたがってピクノメータを用いて測定し
た。電気抵抗は、試料を一定加圧状態にしたうえで直流
電流を印加しその電圧応答を測定するいわゆる４端子法
により測定した。結晶パラメータは粉末Ｘ線回折法によ
り格子パラメータを算出した。粒度分布は湿式法のレー
ザー式粒度分布測定法で測定を行った。試料の水素／炭
素の原子数比であるＨ／Ｃは燃焼法により炭酸ガス成分
から数値を求めた。
【００２１】炭素質物質を得る方法の概要は、次のよう
である。コールタールピッチ、石油ピッチ、縮合多環芳
香族炭化水素化合物の重縮合で得られる有機合成ピッ
チ、ヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素化合物の重
縮合で得られる有機合成ピッチの各単体からなるピッチ
類を所定量秤量し、これをアルゴンガスの不活性雰囲気
下で加熱し液相化する。一旦溶融した後、これに所定量
のカーボンブラックを分散し、さらに６００〜１０００
℃の温度で炭化する。炭化焼成を所定時間経た後、自然
冷却しこれを粉砕することで炭素質物質が得られる。次
いで、この炭素質物質にカーボンブラックあるいは燐片
状黒鉛からなる第２の炭素基質材料を所定量混合するこ
とによって複合炭素材料とし、電気化学評価用試料とし
た。
である。コールタールピッチ、石油ピッチ、縮合多環芳
香族炭化水素化合物の重縮合で得られる有機合成ピッ
チ、ヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素化合物の重
縮合で得られる有機合成ピッチの各単体からなるピッチ
類を所定量秤量し、これをアルゴンガスの不活性雰囲気
下で加熱し液相化する。一旦溶融した後、これに所定量
のカーボンブラックを分散し、さらに６００〜１０００
℃の温度で炭化する。炭化焼成を所定時間経た後、自然
冷却しこれを粉砕することで炭素質物質が得られる。次
いで、この炭素質物質にカーボンブラックあるいは燐片
状黒鉛からなる第２の炭素基質材料を所定量混合するこ
とによって複合炭素材料とし、電気化学評価用試料とし
た。
【００２２】具体例で説明する。まず、コールタールピ
ッチ５０ｇをアルゴンガスの不活性雰囲気下で加熱し液
相化する。一旦溶融した後、これに０．５〜７重量部の
カーボンブラックを分散し、さらに５００〜１２００℃
の温度で炭化する。炭化焼成を３時間経た後、自然冷却
しこれを粉砕することで炭素質物質を得た。次いで、こ
の炭素質物質に燐片状黒鉛からなる第２の炭素基質材料
を０．５〜１２重量部混合することによって複合炭素材
料とし、電気化学評価用試料とした。
ッチ５０ｇをアルゴンガスの不活性雰囲気下で加熱し液
相化する。一旦溶融した後、これに０．５〜７重量部の
カーボンブラックを分散し、さらに５００〜１２００℃
の温度で炭化する。炭化焼成を３時間経た後、自然冷却
しこれを粉砕することで炭素質物質を得た。次いで、こ
の炭素質物質に燐片状黒鉛からなる第２の炭素基質材料
を０．５〜１２重量部混合することによって複合炭素材
料とし、電気化学評価用試料とした。
【００２３】炭化焼成温度を８００℃とし、溶融後に加
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表１）に示した。
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表１）に示した。
【００２４】
【表１】
【００２５】（表１）から分かるようにカーボンブラッ
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって８
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３６ｎｍであった。
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって８
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３６ｎｍであった。
【００２６】次に、特性の良好であったカーボンブラッ
ク量を２．０重量部とした時、種々の炭化焼成温度によ
る見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００２）、比導
電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計算に入れな
い）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材量（負極板
の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必要な第２の
炭素基質材料の添加量）についての結果を（表２）に示
す。
ク量を２．０重量部とした時、種々の炭化焼成温度によ
る見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００２）、比導
電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計算に入れな
い）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材量（負極板
の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必要な第２の
炭素基質材料の添加量）についての結果を（表２）に示
す。
【００２７】なお、比較例として黒鉛材料（２９００℃
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表２）に示す。
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表２）に示す。
【００２８】
【表２】
【００２９】（表２）より、放電容量は６００〜１００
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
５〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．０９〜０．１８であり、必要導電材量は１〜５
重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオー
ダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な理
由は炭素質物質粒子間の接合において粒子の形態効果
（最密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を
十分に引き出すことができなかったからであると考えて
いる。
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
５〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．０９〜０．１８であり、必要導電材量は１〜５
重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオー
ダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な理
由は炭素質物質粒子間の接合において粒子の形態効果
（最密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を
十分に引き出すことができなかったからであると考えて
いる。
【００３０】炭素質物質の平均粒径が２０μｍ以上の場
合、平均粒径が１０μｍの場合に比べて活物質としての
比表面積が３／４まで低下し、十分な電気化学的特性が
得られない。逆に平均粒径が５μｍ以下では比表面積の
点では良いが、極板充填密度は平均粒径が１０μｍを用
いたときのおよそ２／３まで低下し、電池として十分な
電気化学的特性を反映させることができない。したがっ
て、用いるべき炭素質物質の平均粒径は５〜２０μｍの
ものを用いるべきと考える。
合、平均粒径が１０μｍの場合に比べて活物質としての
比表面積が３／４まで低下し、十分な電気化学的特性が
得られない。逆に平均粒径が５μｍ以下では比表面積の
点では良いが、極板充填密度は平均粒径が１０μｍを用
いたときのおよそ２／３まで低下し、電池として十分な
電気化学的特性を反映させることができない。したがっ
て、用いるべき炭素質物質の平均粒径は５〜２０μｍの
ものを用いるべきと考える。
【００３１】本実施例の場合、分散用カーボンブラック
が２重量部であったが、１〜５重量部の範囲であっても
ほぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質が
炭化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な物
性が決められている理由によると考えている。すなわち
分散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急激
なガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、そ
の他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることによ
ると考えている。
が２重量部であったが、１〜５重量部の範囲であっても
ほぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質が
炭化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な物
性が決められている理由によると考えている。すなわち
分散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急激
なガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、そ
の他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることによ
ると考えている。
【００３２】なお、ここで加えた第２の炭素基質材料
は、負極として必要な１０0Ｓ／ｃｍを得るためにはこ
れ以上の比導電率（例えば１０1Ｓ／ｃｍ以上）を有す
る必要性がある。これを満たす他の素材として高導電性
を有すカーボンブラックがある。
は、負極として必要な１０0Ｓ／ｃｍを得るためにはこ
れ以上の比導電率（例えば１０1Ｓ／ｃｍ以上）を有す
る必要性がある。これを満たす他の素材として高導電性
を有すカーボンブラックがある。
【００３３】（実施例２）石油系ピッチ５０ｇをアルゴ
ンガスの不活性雰囲気下で加熱し液相化する。一旦溶融
した後、これに０．５〜７重量部のカーボンブラックを
分散し、さらに５００〜１２００℃の温度で炭化する。
炭化焼成を３．５時間経た後、自然冷却しこれを粉砕す
ることで炭素質物質を得た。次いで、この炭素質物質に
燐片状黒鉛からなる第２の炭素基質材料を０．５〜１２
重量部混合することによって複合炭素材料とし、電気化
学評価用試料とした。
ンガスの不活性雰囲気下で加熱し液相化する。一旦溶融
した後、これに０．５〜７重量部のカーボンブラックを
分散し、さらに５００〜１２００℃の温度で炭化する。
炭化焼成を３．５時間経た後、自然冷却しこれを粉砕す
ることで炭素質物質を得た。次いで、この炭素質物質に
燐片状黒鉛からなる第２の炭素基質材料を０．５〜１２
重量部混合することによって複合炭素材料とし、電気化
学評価用試料とした。
【００３４】炭化焼成温度を８００℃とし、溶融後に加
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表３）に示した。
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表３）に示した。
【００３５】
【表３】
【００３６】（表３）から分かるようにカーボンブラッ
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって８
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３６ｎｍであった。
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって８
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３６ｎｍであった。
【００３７】次に、特性の比較的良好であったカーボン
ブラック量を２．０重量部とした時、種々の炭化焼成温
度による見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００
２）、比導電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計
算に入れない）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材
量（負極板の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必
要な第２の炭素基質材料の添加量）についての結果を
（表４）に示す。
ブラック量を２．０重量部とした時、種々の炭化焼成温
度による見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００
２）、比導電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計
算に入れない）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材
量（負極板の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必
要な第２の炭素基質材料の添加量）についての結果を
（表４）に示す。
【００３８】なお、比較例として黒鉛材料（２９００℃
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表４）に示す。
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表４）に示す。
【００３９】
【表４】
【００４０】（表４）より、放電容量は６００〜１００
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
６〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．０９〜０．１７であり、必要導電材量は１〜５
重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオー
ダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な理
由は炭素質物質粒子間の接合において粒の形態効果（最
密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を十分
に引き出すことができなかったからであると考えてい
る。
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
６〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．０９〜０．１７であり、必要導電材量は１〜５
重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオー
ダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な理
由は炭素質物質粒子間の接合において粒の形態効果（最
密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を十分
に引き出すことができなかったからであると考えてい
る。
【００４１】用いるべき炭素質物質の平均粒径は（実施
例１）で説明したとおりで、５〜２０μｍのものを用い
るべきと考える。
例１）で説明したとおりで、５〜２０μｍのものを用い
るべきと考える。
【００４２】本実施例の場合、分散用カーボンブラック
が２重量部であったが、１〜５重量部の範囲であっても
ほぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質が
炭化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な物
性が決められている理由によると考えている。すなわち
分散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急激
なガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、そ
の他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることによ
ると考えている。
が２重量部であったが、１〜５重量部の範囲であっても
ほぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質が
炭化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な物
性が決められている理由によると考えている。すなわち
分散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急激
なガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、そ
の他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることによ
ると考えている。
【００４３】なお、ここで加えた第２の炭素基質材料は
（実施例１）で説明したとおりで、１０1Ｓ／ｃｍ以上
の比導電率を有する燐片性黒鉛あるいはカーボンブラッ
クがある。
（実施例１）で説明したとおりで、１０1Ｓ／ｃｍ以上
の比導電率を有する燐片性黒鉛あるいはカーボンブラッ
クがある。
【００４４】（実施例３）縮合多環芳香族炭化水素化合
物としてナフタレンを用い、これを重縮合して得られる
有機合成ピッチ（ナフタレンピッチ）５０ｇをアルゴン
ガスの不活性雰囲気下で加熱し液相化する。一旦溶融し
た後、これに０．５〜７重量部のカーボンブラックを分
散し、さらに５００〜１２００℃の温度で炭化する。炭
化焼成を２．５時間経た後、自然冷却しこれを粉砕する
ことで炭素質物質を得た。次いで、この炭素質物質に燐
片状黒鉛からなる第２の炭素基質材料を０．５〜１２重
量部混合することによって複合炭素材料とし、電気化学
評価用試料とした。
物としてナフタレンを用い、これを重縮合して得られる
有機合成ピッチ（ナフタレンピッチ）５０ｇをアルゴン
ガスの不活性雰囲気下で加熱し液相化する。一旦溶融し
た後、これに０．５〜７重量部のカーボンブラックを分
散し、さらに５００〜１２００℃の温度で炭化する。炭
化焼成を２．５時間経た後、自然冷却しこれを粉砕する
ことで炭素質物質を得た。次いで、この炭素質物質に燐
片状黒鉛からなる第２の炭素基質材料を０．５〜１２重
量部混合することによって複合炭素材料とし、電気化学
評価用試料とした。
【００４５】炭化焼成温度を７００℃とし、溶融後に加
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表５）に示した。
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表５）に示した。
【００４６】
【表５】
【００４７】（表５）から分かるようにカーボンブラッ
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって７
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３６ｎｍであった。
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって７
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３６ｎｍであった。
【００４８】次に、特性の比較的良好であったカーボン
ブラック量を５．０重量部とした時、種々の炭化焼成温
度による見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００
２）、比導電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計
算に入れない）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材
量（負極板の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必
要な第２の炭素基質材料の添加量）についての結果を
（表６）に示す。
ブラック量を５．０重量部とした時、種々の炭化焼成温
度による見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００
２）、比導電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計
算に入れない）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材
量（負極板の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必
要な第２の炭素基質材料の添加量）についての結果を
（表６）に示す。
【００４９】なお、比較例として黒鉛材料（２９００℃
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表６）に示す。
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表６）に示す。
【００５０】
【表６】
【００５１】（表６）より、放電容量は６００〜１００
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
６〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．００５〜０．１５であり、必要導電材量は１〜
５重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオ
ーダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な
理由は炭素質物質粒子間の接合において粒の形態効果
（最密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を
十分に引き出すことができなかったからであると考えて
いる。
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
６〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．００５〜０．１５であり、必要導電材量は１〜
５重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオ
ーダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な
理由は炭素質物質粒子間の接合において粒の形態効果
（最密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を
十分に引き出すことができなかったからであると考えて
いる。
【００５２】用いるべき炭素質物質の平均粒径は（実施
例１）で説明したとおりで、５〜２０μｍのものを用い
るべきと考える。
例１）で説明したとおりで、５〜２０μｍのものを用い
るべきと考える。
【００５３】本実施例の場合、分散用カーボンブラック
が５重量部であったが、１〜５重量部の範囲であればほ
ぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質が炭
化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な物性
が決められている理由によると考えている。すなわち分
散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急激な
ガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、その
他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることによる
と考えている。
が５重量部であったが、１〜５重量部の範囲であればほ
ぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質が炭
化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な物性
が決められている理由によると考えている。すなわち分
散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急激な
ガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、その
他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることによる
と考えている。
【００５４】なお、ここで加えるべき第２の炭素基質材
料は（実施例１）で説明したとおりで、１０1Ｓ／ｃｍ
以上の比導電率を有す燐片状黒鉛あるいはカーボンブラ
ックがある。
料は（実施例１）で説明したとおりで、１０1Ｓ／ｃｍ
以上の比導電率を有す燐片状黒鉛あるいはカーボンブラ
ックがある。
【００５５】このほか、インデン、ナフタリン、テトラ
リン、アントラセン、フェナントレンなどの縮合環を有
するものに同様の効果が得られる。さらに例えばナフタ
レンにメチル基が付加されたようなメチルナフタレン、
すなわち縮合多環芳香族炭化水素化合物にＣnＨ2n+1，
ＣnＨ2n-1（ｎは２〜４）で示される側鎖が付加した有
機化合物を出発原料に用いても同様の効果が得られる。
リン、アントラセン、フェナントレンなどの縮合環を有
するものに同様の効果が得られる。さらに例えばナフタ
レンにメチル基が付加されたようなメチルナフタレン、
すなわち縮合多環芳香族炭化水素化合物にＣnＨ2n+1，
ＣnＨ2n-1（ｎは２〜４）で示される側鎖が付加した有
機化合物を出発原料に用いても同様の効果が得られる。
【００５６】（実施例４）ヘテロ原子含有縮合多環芳香
族炭化水素化合物としてピロールを用い、これを重縮合
して得られる有機合成ピッチ５０ｇをアルゴンガスの不
活性雰囲気下で加熱し液相化する。一旦溶融した後、こ
れに０．５〜７重量部のカーボンブラックを分散し、さ
らに５００〜１２００℃の温度で炭化する。炭化焼成を
３．０時間経た後、自然冷却しこれを粉砕することで炭
素質物質を得た。次いで、この炭素質物質に燐片状黒鉛
からなる第２の炭素基質材料を０．５〜１２重量部混合
することによって複合炭素材料とし、電気化学評価用試
料とした。
族炭化水素化合物としてピロールを用い、これを重縮合
して得られる有機合成ピッチ５０ｇをアルゴンガスの不
活性雰囲気下で加熱し液相化する。一旦溶融した後、こ
れに０．５〜７重量部のカーボンブラックを分散し、さ
らに５００〜１２００℃の温度で炭化する。炭化焼成を
３．０時間経た後、自然冷却しこれを粉砕することで炭
素質物質を得た。次いで、この炭素質物質に燐片状黒鉛
からなる第２の炭素基質材料を０．５〜１２重量部混合
することによって複合炭素材料とし、電気化学評価用試
料とした。
【００５７】炭化焼成温度を７００℃とし、溶融後に加
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表７）に示す。
える分散用カーボンブラック量を０．５〜７重量部の範
囲としたときの見掛け密度の変化を（表７）に示す。
【００５８】
【表７】
【００５９】（表７）から分かるようにカーボンブラッ
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって７
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３７ｎｍであった。
ク量が１．０重量部以下では効果が現れず、逆に５．０
重量部以上で見掛け密度が再び減少する。したがって７
００℃の条件では１〜５重量部が好ましい。なお、この
際の結晶パラメータｄ（００２）はカーボンブラックの
量に関係なく０．３７ｎｍであった。
【００６０】次に、特性の比較的良好であったカーボン
ブラック量を２．０重量部とした時、種々の炭化焼成温
度による見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００
２）、比導電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計
算に入れない）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材
量（負極板の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必
要な第２の炭素基質材料の添加量）についての結果を
（表８）に示す。
ブラック量を２．０重量部とした時、種々の炭化焼成温
度による見掛け密度変化、結晶パラメータｄ（００
２）、比導電率、電気化学的放電容量（不可逆容量は計
算に入れない）、水素／炭素比（Ｈ／Ｃ）、必要導電材
量（負極板の比導電率が１０0Ｓ／ｃｍを得るために必
要な第２の炭素基質材料の添加量）についての結果を
（表８）に示す。
【００６１】なお、比較例として黒鉛材料（２９００℃
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表８）に示す。
処理で熱処理した炭素材）を負極活物質とし、本発明の
負極と同様の配合比と製法で作成した負極を用いた評価
用電池の結果についても（表８）に示す。
【００６２】
【表８】
【００６３】（表８）より、放電容量は６００〜１００
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
４〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．１０〜０．２０であり、必要導電材量は１〜１
０重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオ
ーダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な
理由は炭素質物質粒子間の接合において粒の形態効果
（最密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を
十分に引き出すことができなかったからであると考えて
いる。
０℃が良好で比較例よりも高容量が得られる。この炭化
焼成温度領域に相当する物性は、ｄ（００２）が０．３
４〜０．３８ｎｍ、比導電率が１〜１０Ｓ／ｃｍ、Ｈ／
Ｃが０．１０〜０．２０であり、必要導電材量は１〜１
０重量部であった。炭素質物質の比導電率が１０0のオ
ーダーであっても第２の炭素基質材料が１％程度必要な
理由は炭素質物質粒子間の接合において粒の形態効果
（最密充填による粒間電子伝導ネットワークの形成）を
十分に引き出すことができなかったからであると考えて
いる。
【００６４】用いるべき炭素質物質の平均粒径は（実施
例１）で説明したとおりで、５〜２０μｍのものを用い
るべきと考える。
例１）で説明したとおりで、５〜２０μｍのものを用い
るべきと考える。
【００６５】本実施例の場合、分散用カーボンブラック
量が２重量部であったが、１〜１０重量部の範囲であれ
ばほぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質
が炭化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な
物性が決められている理由によると考えている。すなわ
ち分散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急
激なガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、
その他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることに
よると考えている。
量が２重量部であったが、１〜１０重量部の範囲であれ
ばほぼ同様の結果と効果が得られる。これは炭素質物質
が炭化焼成温度によって結晶学的あるいは電気特性的な
物性が決められている理由によると考えている。すなわ
ち分散用カーボンブラックの量は液相での炭化過程で急
激なガス発生による膨張を制限する作用があるのみで、
その他の物性因子は炭化焼成温度が支配的であることに
よると考えている。
【００６６】なお、ここで加えるべき第２の炭素基質材
料は（実施例１）で説明したとおりで、１０1Ｓ／ｃｍ
以上の比導電率を有す燐片性黒鉛あるいはカーボンブラ
ックがある。
料は（実施例１）で説明したとおりで、１０1Ｓ／ｃｍ
以上の比導電率を有す燐片性黒鉛あるいはカーボンブラ
ックがある。
【００６７】このほか、キノリンなどのヘテロ原子含有
縮合環を持つものに同様の効果が得られる。さらに例え
ばキノリンにメチル基が付加されたようなジメチルキノ
リン、すなわちヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素
化合物にＣnＨ2n+1，ＣnＨ2n -1（ｎは２〜４）で示され
る側鎖が付加した有機化合物を出発原料に用いても同様
の効果が得られる。
縮合環を持つものに同様の効果が得られる。さらに例え
ばキノリンにメチル基が付加されたようなジメチルキノ
リン、すなわちヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素
化合物にＣnＨ2n+1，ＣnＨ2n -1（ｎは２〜４）で示され
る側鎖が付加した有機化合物を出発原料に用いても同様
の効果が得られる。
【００６８】実施例１〜４で説明してきた複合炭素材料
を用いた負極の電極表面からは針状のリチウムが観測さ
れることはなかった。
を用いた負極の電極表面からは針状のリチウムが観測さ
れることはなかった。
【００６９】本発明の複合炭素材料を活物質とする負極
は０．５ｍＡ／ｃｍ2で充放電した場合に、金属リチウ
ムの電位に対して、充電電位の平坦部は約０．３Ｖ、放
電電位の平坦部は約０．４Ｖの値を示す。したがって、
例えばこれらの負極とＬｉＣｏＯ2を活物質とする正極
を組み合わせた場合には、平坦放電電圧が約３．６Ｖの
非水電解液二次電池を構成できる。なお、本発明におけ
る正極活物質はＬｉＣｏＯ2の他にＬｉＮｉＯ2，ＬｉＭ
ｎＯ2，ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムを吸蔵・放出可能
な正極活物質を用いた、いわゆるロッキングチェアタイ
プの非水電解液二次電池などに広く応用でき、これらの
電池の高性能化に極めて効果的である。
は０．５ｍＡ／ｃｍ2で充放電した場合に、金属リチウ
ムの電位に対して、充電電位の平坦部は約０．３Ｖ、放
電電位の平坦部は約０．４Ｖの値を示す。したがって、
例えばこれらの負極とＬｉＣｏＯ2を活物質とする正極
を組み合わせた場合には、平坦放電電圧が約３．６Ｖの
非水電解液二次電池を構成できる。なお、本発明におけ
る正極活物質はＬｉＣｏＯ2の他にＬｉＮｉＯ2，ＬｉＭ
ｎＯ2，ＬｉＭｎ2Ｏ4などのリチウムを吸蔵・放出可能
な正極活物質を用いた、いわゆるロッキングチェアタイ
プの非水電解液二次電池などに広く応用でき、これらの
電池の高性能化に極めて効果的である。
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により得ら
れる複合炭素材料を負極とすると、高容量を有し、さら
に充放電反応に伴う負極の電極表面上の針状結晶を抑え
得る非水電解液二次電池が提供できる。
れる複合炭素材料を負極とすると、高容量を有し、さら
に充放電反応に伴う負極の電極表面上の針状結晶を抑え
得る非水電解液二次電池が提供できる。
【図１】負極の評価用電池の縦断面図
１ 電池ケース ２ 封口板 ３ 集電体 ４ 金属リチウム ５ 負極 ６ セパレーター ７ ガスケット
Claims (8)
- 【請求項１】コールタールピッチ、石油ピッチ、縮合多
環芳香族炭化水素化合物の重縮合で得られる有機合成ピ
ッチ、またはヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素化
合物の重縮合で得られる有機合成ピッチを溶融し、この
溶融物にカーボンブラックを分散した後、不活性雰囲気
下で６００℃〜１０００℃で炭化して得た炭素質物質を
用いて負極を作製する非水電解液二次電池用負極の製造
法。 - 【請求項２】炭素質物質に、電気伝導度が１０Ｓ／ｃｍ
以上である炭素材料を前記炭素質物質に対して１〜１０
重量部混合して負極を作製する請求項１記載の非水電解
液二次電池用負極の製造法。 - 【請求項３】カーボンブラックの添加量は、溶融した有
機合成ピッチに対して１〜５重量％である請求項１記載
の非水電解液二次電池用負極の製造法。 - 【請求項４】炭素質物質の粉末Ｘ線回折法による層間距
離ｄ（００２）が０．３４〜０．３８ｎｍであり、かつ
平均粒径が５〜２０μｍである請求項１記載の非水電解
液二次電池用負極の製造法。 - 【請求項５】炭素質物質が有する水素と炭素の原子数の
比率Ｈ／Ｃが０．００５〜０．２である請求項１記載の
非水電解液二次電池用負極の製造法。 - 【請求項６】炭素質物質に添加する炭素材料がカーボン
ブラックあるいは燐片状黒鉛である請求項１記載の非水
電解液二次電池用負極の製造法。 - 【請求項７】縮合多環芳香族炭化水素化合物がナフタレ
ン、アントラセン、インデン、テトラリン、フェナント
レンもしくはこれらにＣnＨ2n+1もしくはＣnＨ 2n-1（ｎ
は２〜４）で示される側鎖が付加された有機化合物であ
る請求項１記載の非水電解液二次電池用負極の製造法。 - 【請求項８】ヘテロ原子含有縮合多環芳香族炭化水素化
合物がキノリン、ピロールもしくはこれらにＣnＨ2n+1
もしくはＣnＨ2n-1（ｎは１〜４）で示される側鎖が付
加された有機化合物である請求項１記載の非水電解液二
次電池用負極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310515A JPH09147839A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 非水電解液二次電池用負極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7310515A JPH09147839A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 非水電解液二次電池用負極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147839A true JPH09147839A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18006164
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7310515A Pending JPH09147839A (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 非水電解液二次電池用負極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09147839A (ja) |
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