[发明专利]锂离子二次电池用碳材料的制造方法、锂离子二次电池用碳材料、锂离子二次电池用负极活性物质、组合物、锂离子二次电池负极材料用碳复合材料、锂离子二次电池用负极合剂、锂离子二次电池用负极、以及锂离子二次电池无效
申请号: | 201280036940.5 | 申请日: | 2012-07-27 |
公开(公告)号: | CN103703592A | 公开(公告)日: | 2014-04-02 |
发明(设计)人: | 竹内健;泽山要介 | 申请(专利权)人: | 住友电木株式会社 |
主分类号: | H01M4/48 | 分类号: | H01M4/48;C01B31/02;H01M4/36;H01M4/587 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 苗堃;赵曦 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子 二次 电池 材料 制造 方法 负极 活性 物质 组合 复合材料 合剂 以及 | ||
1.一种锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其特征在于,包括以下工序:混合工序,将含有酚醛树脂和二氧化硅粒子的树脂组合物混合而得到混合物;喷雾工序,将所述混合工序中得到的混合物喷雾而形成液滴;第一热处理工序,对所述喷雾工序中得到的液滴实施第一热处理而生成碳前体;以及,第二热处理工序,对所述第一热处理工序中得到的碳前体实施温度比第一热处理工序高的第二热处理而生成含有碳和由SiOx表示的氧化硅的碳材料,SiOx中,0<X<2。
2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,将所述混合物喷雾的方法是使用超声波喷雾法和二流体喷嘴中的至少一方的喷雾方法。
3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述第一热处理工序中的热处理温度为150℃~800℃。
4.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述第二热处理工序中的热处理温度为900℃~1200℃。
5.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,对液滴实施第一热处理而生成碳前体的第一热处理工序和对碳前体实施第二热处理而生成含有碳和SiOx的碳材料的第二热处理工序在相同体系内被连续实施,SiOx中,0<X<2。
6.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述酚醛树脂为水溶性酚醛树脂。
7.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述二氧化硅粒子为1nm~50nm。
8.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述二氧化硅粒子为胶体二氧化硅。
9.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述含有碳和由SiOx表示的氧化硅的碳材料的平均粒径为1μm~50μm,SiOx中,0<X<2。
10.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述树脂组合物进一步含有空隙形成剂。
11.根据权利要求10所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法,其中,所述空隙形成剂是平均粒径1nm~500nm的苯乙烯丁二烯橡胶粒子。
12.一种锂离子二次电池用碳材料,其特征在于,由权利要求1或2所述的锂离子二次电池用碳材料的制造方法制造而成。
13.一种锂离子二次电池用负极合剂,其特征在于,含有权利要求12所述的锂离子二次电池用碳材料和粘合剂。
14.一种锂离子二次电池用负极,其特征在于,含有权利要求13所述的锂离子二次电池用负极合剂。
15.一种锂离子二次电池,其特征在于,含有权利要求14所述的锂离子二次电池用负极。
16.一种锂离子二次电池用负极活性物质,其特征在于,含有由SiOx表示的氧化硅和碳材料,该锂离子二次电池用负极活性物质在内部具有空隙,SiOx中,0<X<2。
17.根据权利要求16所述的锂离子二次电池用负极活性物质,其中,将所述锂离子二次电池用负极活性物质截面中的空隙的面积设为S1、粒子截面的面积设为S2时的空隙面积比S1/S2为0.03~0.50。
18.根据权利要求16或17所述的锂离子二次电池用负极活性物质,其中,所述锂离子二次电池用负极活性物质中的所述氧化硅的比例为10重量%~95重量%。
19.根据权利要求16或17所述的锂离子二次电池用负极活性物质,其中,所述锂离子二次电池用负极活性物质为球状。
20.根据权利要求16或17所述的锂离子二次电池用负极活性物质,其中,所述锂离子二次电池用负极活性物质的平均粒径为20μm以下。
21.根据权利要求16或17所述的锂离子二次电池用负极活性物质,其中,所述氧化硅的一次粒子的平均粒径为1nm~500nm。
22.根据权利要求16或17所述的锂离子二次电池用负极活性物质,其中,所述锂离子二次电池用负极活性物质截面中的空隙的平均直径为20nm~500nm。
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