[發明專利]碳材料、電池電極用碳材料以及電池

有效

• 申請號: 201380053273.6
• 申請日: 2013-10-11
• 公開（公告）號: CN104718158B
• 公開（公告）日: 2016-11-09
• 發明（設計）人: 脅坂安顯;上條祐一;安倍朋弘;下平祥貴;須藤彰孝;外輪千明;橫山義史;寺島崇;川口直登
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: C01B31/04
• 分類號: C01B31/04;H01M4/36;H01M4/587;H01M10/0525;H01M10/0565;H01M10/0569
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

1.一種碳材料，是含有0.001～0.5質量％的硼原子、利用X射線衍射法測得的(002)面的平均面間距(d002)為0.337nm以下的碳材料，

在由所述碳材料構成的成型體截面的480μm×540μm的矩形的視場中通過偏光顯微鏡觀察光學組織的情況下，從面積小的組織開始累計面積，將該累計面積變為總光學組織面積的60％的面積時的光學組織的面積記為SOP，從縱橫尺寸比小的組織開始數組織的數目，將組織總體的數目的第60％的組織的縱橫尺寸比記為AROP，將利用激光衍射法測得的體積基準的平均粒徑記為D50時，具有以下關系：

1.5≤AROP≤6；和

0.2×D50≤(SOP×AROP)^1/2＜2×D50。

2.根據權利要求1所述的碳材料，利用激光衍射法測得的體積基準的平均粒徑D50為1μm以上且50μm以下。

3.根據權利要求1或2所述的碳材料，其是在3000℃以上且3600℃以下的溫度、在至少含有50體積％以上的氮氣的氣氛中進行了熱處理的人造石墨。

4.根據權利要求1～3的任一項所述的碳材料，BET比表面積為0.4m²/g以上且5m²/g以下。

5.一種制造權利要求1～4的任一項所述的碳材料的方法，包含以下工序：向將煅燒焦炭粉碎而成的粒子中混合按硼原子換算為0.01～2質量％的硼或硼化合物后，在3000℃以上且3600℃以下的溫度、在至少含有50體積％以上的氮氣的氣氛中進行熱處理。

6.根據權利要求5所述的制造方法，使用下述煅燒焦炭，所述煅燒焦炭在480μm×540μm的矩形的視場中通過偏光顯微鏡觀察光學組織的情況下，從面積小的組織開始累計面積，該累計面積變為總光學組織面積的60％的面積時的光學組織的面積為10μm²以上且5000μm²以下，并且，從縱橫尺寸比小的組織開始數組織的數目，組織總體的數目的第60％的組織的縱橫尺寸比為1.5以上且6以下。

7.一種電池電極用碳材料，其包含權利要求1～4的任一項所述的碳材料。

8.一種電池電極用碳材料，其包含100質量份的權利要求1～4的任一項所述的碳材料、和0.01～200質量份的天然石墨或人造石墨，該天然石墨或該人造石墨的平均面間距(d002)為0.3370nm以下。

9.一種電池電極用碳材料，其包含100質量份的權利要求1～4的任一項所述的碳材料、和0.01～120質量份的天然石墨或人造石墨，該天然石墨或該人造石墨的縱橫尺寸比為2～100，該天然石墨或該人造石墨的平均面間距(d002)為0.3370nm以下。

10.一種電極用糊，其包含權利要求7～9的任一項所述的電池電極用碳材料、和粘合劑。

11.一種電極，其由權利要求10所述的電極用糊的成型體構成。

12.一種電池，其包含權利要求11所述的電極作為構成要素。

13.一種鋰離子二次電池，其包含權利要求11所述的電極作為構成要素。

14.根據權利要求13所述的鋰離子二次電池，其包含非水系電解液和/或非水系聚合物電解質，在所述非水系電解液和/或非水系聚合物電解質中使用的非水系溶劑為選自碳酸亞乙酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、γ-丁內酯和碳酸亞乙烯基酯中的至少一種。