[發明專利]鈉二次電池用碳材料的制造方法

無效

• 申請號: 201180064554.2
• 申請日: 2011-12-12
• 公開（公告）號: CN103299460A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 松本慎吾;山本武繼;鈴木純次
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: H01M4/587
• 分類號: H01M4/587;C01B31/02;H01M4/131;H01M4/133;H01M4/62;H01M10/054
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 蔣亭

技術領域

本發明涉及鈉二次電池用碳材料的制造方法。

背景技術

鈉二次電池能夠產生比水系電解液的電池更高的電壓，故能量密度高，適宜作為高容量電池。而且，由于鈉是資源量豐富且廉價的材料，故期待著能夠通過將構成鈉二次電池的活性物質實用化來大量供給大型電源。

鈉二次電池通常具備：含有能夠摻雜和脫摻雜鈉離子的正極活性物質的正極、含有能夠摻雜和脫摻雜鈉離子的負極活性物質的負極、和電解質。

作為能夠摻雜和脫摻雜鈉離子的負極活性物質，提案了利用與石墨不同的碳材料(專利文獻1)。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2010-251283號公報

發明內容

發明要解決的問題

為了制造作為能夠摻雜和脫摻雜鈉離子的負極活性物質的碳材料，通常采用將酚醛樹脂等高分子進行碳化的制造方法，但根據用途期待著各種碳材料的制造方法的開發。

高分子化合物通常通過使被稱為單體的低分子聚合而得，將通過此聚合工序得到的高分子化合物在不活潑氣體氣氛下進行燒成，由此制造碳材料。從能夠不經由作為中間體的高分子化合物而簡化制造工序的方面出發，期待由低分子直接制造碳材料的制造方法的開發。

此外，在酚醛樹脂等熱固化性高分子化合物的情況下，若聚合而使其固化，則在之后的碳化處理時在處理上產生限制，最終變得必須進行用于成型為100μm以下的粒狀形態的粉碎工序等。

用于解決問題的手段

本發明人等為解決上述問題而反復專心研究，完成了本發明。即，本發明提供以下的[1]～[8]。

[1]一種鈉二次電池用碳材料的制造方法，其包括以下工序：將選自有機化合物1及有機化合物2中的1種以上的有機化合物在800～2500℃的溫度下進行加熱。

<有機化合物1>

以式(1)、式(2)或式(3)來表示且在各式中具有2個以上氧原子的有機化合物。

(在式(1)中，R¹～R¹⁶表示氫原子、羥基、烷氧基、?；?、鹵代基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基，

R⁵與R⁶可以成一體而表示-O-，

R¹⁵與R¹⁶可以成一體而表示-CO-O-或-SO₂-O-。)

(在式(2)中，R¹⁷～R³⁰表示氫原子、羥基、烷氧基、酰基、鹵代基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基，

R²¹與R²²可以成一體而表示-O-。)

(在式(3)中，R³¹～R⁴¹表示氫原子、羥基、烷氧基、?；?、鹵代基、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳香族烴基、取代或未取代的芳香族雜環基，

R⁴⁰與R⁴¹可以成一體而表示-CO-O-或-SO₂-O-。

φ¹表示取代或未取代的烯丙基、取代或未取代的環戊二烯基、取代或未取代的芳香族雜環基。)

<有機化合物2>

在分子中具有氧原子的芳香族衍生物1和在分子中具有羧基且與芳香族衍生物1不同的芳香族衍生物2的混合物。

[2]根據[1]所述的制造方法，其中，作為有機化合物1，在式(1)中的R⁵與R⁶一體化為-O-、和/或R¹⁵與R¹⁶一體化為-CO-O-或-SO₂-O-。

[3]根據[1]或[2]所述的制造方法，其中，R¹～R⁵中的任意一個為羥基、烷氧基或?；?，R⁶～R¹⁰中的任意一個為羥基、烷氧基或?；?。

[4]根據[1]～[3]中任意一項所述的制造方法，其中，R¹⁷～R²¹中的任意一個為羥基、烷氧基或?；?，R²²～R²⁵中的任意一個為羥基、烷氧基或?；?。