[发明专利]锂离子二次电池用负极材料在审

专利信息
申请号: 201780068981.5 申请日: 2017-09-08
公开(公告)号: CN109923708A 公开(公告)日: 2019-06-21
发明(设计)人: 栗田贵行;大塚康成;石井伸晃 申请(专利权)人: 昭和电工株式会社;优美科
主分类号: H01M4/38 分类号: H01M4/38;C01B32/20;H01M4/133;H01M4/134;H01M4/36;H01M4/587
代理公司: 北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙) 11277 代理人: 刘新宇;李茂家
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 石墨 锂离子二次电池 负极材料 碳质材料 容量维持率 复合体 碳化物 有机物 锂离子 电极 释放
【权利要求书】:

1.一种锂离子二次电池用负极材料,其包含:

复合体(A),其Dv50为3.0μm以上且20.0μm以下、且含有颗粒(A1)、颗粒(A2)和碳质材料(A3),

所述颗粒(A1)由包含能吸储/释放锂离子的元素、且不含石墨的物质形成,一次颗粒的个数基准累积粒度分布中的50%粒径Dn50为70nm以下,

所述颗粒(A2)由包含石墨的物质形成,所述石墨的体积基准累积粒度分布中的50%粒径Dv50为3.0μm以上且20.0μm以下,BET比表面积为1.0m2/g以上且10.0m2/g以下,

所述碳质材料(A3)为形成于颗粒(A1)的表面的有机物的碳化物;

第1含石墨的物质(B),其Dv50为5.0μm以上且20.0μm以下;和,

第2含石墨的物质(C),其Dv50为1.0μm以上且10.0μm以下,

颗粒(A1)相对于颗粒(A1)、颗粒(A2)和碳质材料(A3)的总量的比率为2质量%以上且40质量%以下,

含石墨的物质(B)的Dv50比含石墨的物质(C)的Dv50大4.0μm以上,

复合体(A)相对于复合体(A)、含石墨的物质(B)和含石墨的物质(C)的总量的比率为4质量%以上且85质量%以下。

2.根据权利要求1所述的锂离子二次电池用负极材料,其中,颗粒(A1)中所含的能吸储/释放锂离子的元素为选自由Si、Sn、Ge、Al和In组成的组中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的锂离子二次电池用负极材料,其中,颗粒(A2)为源自石油系焦炭和/或煤炭系焦炭的物质。

4.根据权利要求1~3中任一项所述的锂离子二次电池用负极材料,其中,颗粒(A2)为如下非鳞片状人造石墨颗粒:其基于粉末X射线衍射法的石墨晶体的(110)面的峰强度I110与(004)面的峰强度I004之比I110/I004为0.10以上且0.35以下,基于粉末X射线衍射法的(002)面的平均晶面间距d002为0.3360nm以下,平均圆形度为0.80以上且0.95以下,通过氮气吸附法测定的直径0.4μm以下的孔的总孔容为5.0μL/g以上且40.0μL/g以下,且在所述人造石墨颗粒的截面中对于利用偏光显微镜观察到的光学组织,从面积小的光学组织起累积面积,将其累计面积成为全部光学组织面积的60%的面积时的光学组织的面积设为SOP,从长宽比小的光学组织起计数光学组织的数量,将全部光学组织的数量的第60%的光学组织中的长宽比设为AROP时,具有如下关系:

1.5≤AROP≤6.0、和

0.20×Dv50≤(SOP×AROP)1/2<2.00×Dv50。

5.根据权利要求4所述的锂离子二次电池用负极材料,其中,含石墨的物质(B)和含石墨的物质(C)均为如下非鳞片状人造石墨颗粒:其基于粉末X射线衍射法的石墨晶体的(110)面的峰强度I110与(004)面的峰强度I004之比I110/I004为0.10以上且0.35以下,基于粉末X射线衍射法的(002)面的平均晶面间距d002为0.3360nm以下,平均圆形度为0.80以上且0.95以下,通过氮气吸附法测定的直径0.4μm以下的孔的总孔容为5.0μL/g以上且40.0μL/g以下,在所述人造石墨颗粒的截面中对于利用偏光显微镜观察到的光学组织,从面积小的光学组织起累积面积,将其累计面积成为全部光学组织面积的60%的面积时的光学组织的面积设为SOP,从长宽比小的光学组织起计数光学组织的数量,将全部光学组织的数量的第60%的光学组织中的长宽比设为AROP时,具有如下关系:

1.5≤AROP≤6.0、和

0.20×Dv50≤(SOP×AROP)1/2<2.00×Dv50。

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