[发明专利]非水电解质二次电池用负极材料以及使用该负极材料的非水电解质二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及非水电解质二次电池的负极用碳材料。另外，本发明还涉及 使用该负极用碳材料的非水电解质二次电池用负极、以及具备该负极的非水 电解质二次电池。

背景技术

已开发了包含能够吸留和放出锂离子的正极及负极、以及溶解有LiPF6、 LiBF4等锂盐的非水电解液的非水系锂二次电池，并已付诸实用。

作为该电池的负极材料，已提出了各种方案，但从高容量以及放电电压 的平坦性优异等方面考虑，已被采用的是天然石墨、焦炭等经石墨化而得到 的人造石墨、石墨化中间相沥青、石墨化碳纤维等石墨质碳材料。

另外，基于相对于部分电解液较为稳定等理由，也可使用无定形碳材料。 此外，还可使用下述碳材料：使无定形碳包覆或附着于石墨质碳粒子表面， 从而兼备了石墨和无定形碳的特性的材料。

此外，专利文献1中使用了下述球状石墨质碳材料：通过对原本为鳞片 状、鳞状、板状的石墨质碳粒子实施机械能处理，使石墨质粒子表面受到破 坏，同时使粒子形状为球形，从而得到快速充放电特性得以提高的球状石墨 质碳材料。并进一步提出了使用通过在该球状石墨质碳粒子表面包覆或附着 无定形碳而得到的兼具石墨和无定形碳的特性、以及快速充放电性的多层结 构球状碳材料的方案。

但近年来，已开始谋求非水系锂二次电池的用途展开，除了在传统的笔 记本电脑、移动通讯设备、便携式照相机、便携式游戏机等中的应用以外， 还期待能够用于电动工具、电动汽车等的、相比于传统的水系锂二次电池在 具备快速充放电性的同时还兼具高循环特性的非水系锂二次电池。

为了改善循环特性，例如，专利文献2中提出了将下述碳质粒子和下述 无定形碳质粒子用于负极材料而得到的非水系锂二次电池，其中，所述碳质 粒子具有多层结构，且由拉曼光谱得到的R值在0.2以上；所述无定形碳质 粒子的结晶性低，其X射线面间距d002为然而，该非水系锂 二次电池存在来自无定形碳粒子的不可逆容量增加的问题，此外，还需要对 最近锂二次电池所要求的循环特性及快速充放电特性进行进一步改善。

另外，专利文献3中提出了一种由表面被无定形碳包覆的包覆石墨粒 子、和表面未被无定形碳包覆的非包覆石墨粒子混合而成的负极材料。

专利文献3的说明书中记载了下述内容：所述非包覆石墨粒子是指，在 波长的氩离子激光拉曼分光测定中，1360cm^-1附近的峰强度(I1360) 与1580cm^-1附近的峰强度(I1580)之比[I1360/I1580]为0.10以下的石墨粒子。 此外，还记载了下述内容：所述包覆石墨粒子是指，在波长的氩离 子激光拉曼分光测定中，1360cm^-1附近的峰强度(I1360)与1580cm^-1附近的 峰强度(I1580)之比[I1360/I1580]为0.13以上且0.23以下的石墨粒子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3534391号公报

专利文献2：日本专利第3291756号公报

专利文献3：日本特开2005-294011号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据上述方法，无法实现本发明人等的目标，即高容量下的快速 充放电性、循环特性。

基于此，本发明提出一种适用于近年的电动工具、电动汽车用途的高容 量且兼具快速充放电特性、高循环特性的非水电解质二次电池用负极材料。 解决问题的方法

本发明人等为解决上述问题而进行了深入研究，结果发现：通过使用包 含具有不同作用的碳材料A及碳材料B这两种碳材料的负极材料，可获得 兼具快速充放电特性和循环特性的非水电解质二次电池用电极，并由此完成 了本发明。

碳材料A选择特别是在快速充放电性方面优异的材料，碳材料B选择 特别是在导电性方面优异的材料。另外，碳材料A及碳材料B必须均为兼 具高容量及快速放电特性的碳材料。