[发明专利]硫改性聚丙烯腈的制造方法

说明书

本发明提供一种硫改性聚丙烯腈的制造方法，其包括：工序(1)，在具备排出管和硫蒸气回收部的旋转式加热容器内，一边使所述旋转式加热容器旋转一边对聚丙烯腈和硫进行加热；工序(2)，一边排出在所述加热的工序中产生的硫化氢，一边在所述硫蒸气回收部中将硫蒸气液化；以及工序(3)，将所述液化了的硫返回至工序(1)的硫与聚丙烯腈的混合物中。

技术领域

本发明涉及一种优选用作非水电解质二次电池的电极活性物质的硫改性聚丙烯腈的制造方法。

背景技术

锂离子二次电池小型、轻量，并且能量密度高，高容量且能够反复充放电，因此，可以广泛用作便携用个人计算机、手提式摄像机、信息终端等便携电子设备的电源。此外，从环境问题的观点考虑，进行了使用了锂离子二次电池的电动汽车、将电力用于动力的一部分的混合动力车的实用化。

作为具有大的充放电容量、伴随反复充放电的充放电容量的降低(以下，有时称为循环特性)少的电极活性物质，已知通过将聚丙烯腈与硫的混合物在非氧化性气氛下进行热处理而得到的硫改性聚丙烯腈(例如，参照专利文献1～3)。就有机硫系电极活性物质而言，主要对正极的电极活性物质进行了研究，但也对负极的电极活性物质进行了研究(例如，参照专利文献3)。

作为制造硫改性聚丙烯腈的加热装置，提出了不具有搅拌机构的壶型加热容器(例如，参照专利文献1、4)、具有螺杆等移送机构的加热装置(例如，参照专利文献5)，但在工业上使用的移动床反应装置、回转窑这样通常的加热反应容器中，硫会迅速逃出至反应体系外，无法充分反应(例如，参照专利文献4、5)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2010/044437号

专利文献2：日本特开2014－022123号公报

专利文献3：日本特开2014－096327号公报

专利文献4：日本特开2013－201100号公报

专利文献5：日本特开2014－022123号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在二次电池领域中，将能进行基于大电流的充放电的能力称为速率特性。在汽车用途的锂离子二次电池中，在起步、加速时需要进行大电流放电，要求速率特性优异的二次电池。就硫改性聚丙烯腈而言，若反复进行大电流的放电，则有时充放电容量降低，速率特性的提高成为问题。

用于解决问题的方案

本发明人等对上述问题进行了深入研究，结果发现，在将如下硫改性聚丙烯腈用作电极活性物质的情况下，能得到速率特性优异的锂离子二次电池，从而完成了本发明，所述硫改性聚丙烯腈是连续进行将用旋转式加热容器对硫和聚丙烯腈进行加热时产生的硫蒸气回收再利用而制造出的。

即，本发明为硫改性聚丙烯腈的制造方法，其包括：工序(1)，在具备排出管和硫蒸气回收部的旋转式加热容器内，一边使所述旋转式加热容器旋转一边对聚丙烯腈和硫进行加热；工序(2)，一边排出在所述加热的工序中产生的硫化氢，一边在所述硫蒸气回收部中将硫蒸气液化；以及工序(3)，将所述液化了的硫返回至工序(1)的硫与聚丙烯腈的混合物中。

发明效果

通过将利用本发明的制造方法得到的硫改性聚丙烯腈设为电极活性物质，能提供速率特性优异的非水电解液二次电池。此外，就用旋转式加热容器制造出的硫改性聚丙烯腈而言，即使粘结剂的使用量少，也能形成电极活性物质合剂层，能增大电极的每单位体积的充放电容量。

附图说明

图1是表示在本发明中使用的旋转式加热容器的一个实施方式的图。

图2是表示在本发明中使用的旋转式加热容器的另一实施方式的图。