[发明专利]碳质包覆石墨粒子、锂离子二次电池的负极及锂离子二次电池

说明书

通过使改性酚醛清漆型酚醛树脂附着于石墨粒子而得到附着树脂的石墨粒子。通过将上述附着树脂的石墨粒子在非氧化性气体氛围下以900～1500℃进行加热，使上述改性酚醛清漆型酚醛树脂碳化，由此用碳质被膜包覆上述石墨粒子的表面的至少一部分。在构成上述改性酚醛清漆型酚醛树脂的亚芳基中，5～95摩尔％为具有羟基的亚芳基。得到的碳质包覆石墨粒子在用作锂离子二次电池的负极材料时电池特性优异。

本申请是申请日为2020年11月9日、申请号为202080007569.4、发明名称为“碳质包覆石墨粒子的制造方法”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及碳质包覆石墨粒子的制造方法。

背景技术

专利文献1中公开了“一种负极活性物质用碳材料的制造方法，该方法包括：将石墨粉末和固体的酚醛清漆树脂混合后，使上述酚醛清漆树脂软化，并同时施加剪切力，对上述石墨粉末包覆上述酚醛清漆树脂，从而形成造粒粉的包覆工序；在含氧气体氛围中对上述造粒粉进行热处理而得到热处理粉的热处理工序；以及在非活性气体氛围中对上述热处理粉进行烧成而得到负极活性物质用碳材料的烧成工序。”(权利要求1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-4691号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明人等使用利用现有方法制造的碳质包覆石墨粒子作为锂离子二次电池的负极材料。其结果是发现了存在电池特性(首次充放电效率、循环特性等)不足的情况。

因此，本发明的目的在于得到在用作锂离子二次电池的负极材料时电池特性优异的碳质包覆石墨粒子。

用于解决课题的方法

本发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现，通过使用特定的酚醛清漆型酚醛树脂形成碳质被膜，可以得到特定的微细结构，其结果是电池特性优异，从而完成了本发明。

即，本发明提供以下的[1]～[9]。

[1]一种碳质包覆石墨粒子的制造方法，其是制造碳质包覆石墨粒子的方法，该方法包括：通过使改性酚醛清漆型酚醛树脂附着于石墨粒子，得到附着树脂的石墨粒子，将所述附着树脂的石墨粒子在非氧化性气体氛围中以900～1500℃进行加热，使所述改性酚醛清漆型酚醛树脂碳化，由此用碳质被膜包覆所述石墨粒子的表面的至少一部分，在构成所述改性酚醛清漆型酚醛树脂的亚芳基中，5～95摩尔％为具有羟基的亚芳基，所述碳质包覆石墨粒子的粒径D₅₀为3.0～20.0μm、利用BET法求出的比表面积为4.0～15.0m²/g、利用BJH法求出的细孔直径1～4nm的细孔比表面积SAa为1.85～12.50m²/g、利用BJH法求出的细孔直径4～150nm的细孔比表面积SAb相对于所述细孔比表面积SAa之比(SAb/SAa)为0.20～1.29。

[2]根据上述[1]所述的碳质包覆石墨粒子的制造方法，其中，所述改性酚醛清漆型酚醛树脂由下述式(1)表示。

[化学式1]

式(1)中，P表示具有羟基的亚芳基，X表示不具有羟基的亚芳基，m及n各自独立地表示1以上的整数。其中，m/(m+n)的值为0.05～0.95。

[3]根据上述[2]所述的碳质包覆石墨粒子的制造方法，其中，所述改性酚醛清漆型酚醛树脂是所述式(1)中的P表示羟基亚苯基、X表示二甲基亚苯基的二甲苯改性酚醛清漆型酚醛树脂。