本发明专利技术涉及一种复合石墨颗粒，其为具备芯材和存在于其表面的碳质层的复合石墨颗粒，所述芯材由将粉碎性指数为35～60的石油系焦炭在2500℃以上且3500℃以下进行热处理所得到的石墨形成，所述复合石墨颗粒的通过拉曼光谱测定的位于1300～1400cm-1的范围的峰强度(ID)与位于1500～1620cm-1的范围的峰强度(IG)的强度比ID/IG为0.1以上，通过激光衍射法测定的体积基准累积粒度分布中的50%粒径(D50)为3μm以上且30μm以下，并且在使用粘结剂加压成型为密度1.35～1.45g/cm3时通过X射线广角衍射法测定的110衍射峰的强度(I110)与004衍射峰的强度(I004)之比I110/I004为0.2以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及一种复合石墨颗粒，其为具备芯材和存在于其表面的碳质层的复合石墨颗粒，所述芯材由将粉碎性指数为35～60的石油系焦炭在2500℃以上且3500℃以下进行热处理所得到的石墨形成，所述复合石墨颗粒的通过拉曼光谱测定的位于1300～1400cm-1的范围的峰强度(ID)与位于1500～1620cm-1的范围的峰强度(IG)的强度比ID/IG为0.1以上，通过激光衍射法测定的体积基准累积粒度分布中的50%粒径(D50)为3μm以上且30μm以下，并且在使用粘结剂加压成型为密度1.35～1.45g/cm3时通过X射线广角衍射法测定的110衍射峰的强度(I110)与004衍射峰的强度(I004)之比I110/I004为0.2以上。【专利说明】
本专利技术涉及。更具体地，本专利技术涉及作为能够得到电阻值低、低电流充放电时的循环特性良好的锂离子电池及电阻值低、输入输出特性和大电流循环特性良好的锂离子电池等的负极材料有用的复合石墨颗粒、其制造方法、以及使用了该复合石墨颗粒的电极片和锂离子电池。
技术介绍
作为便携电子设备等的电源，正在使用锂离子电池。最初，锂离子电池多具有电池容量不足或充放电循环寿命短的问题。如今这样的问题已逐一克服，锂离子电池的用途从手机、笔记本电脑、数码相机等弱电设备扩展至电动工具、电动自行车之类的需要动力的强电设备。此外，特别期待锂离子电池用于汽车的动力源，电极材料、电池结构等的研究开发正在积极地进行。作为锂离子电池的负极材料，正在进行碳系材料及金属系材料的开发。碳系材料具有石墨等结晶度闻的碳材料和无定形碳等结晶度低的碳材料。这些均能够进行锂的嵌入脱离反应，因而能够用于负极活性物质。已知由低结晶性的碳材料得到的电池具有高容量，但是循环劣化显著。另一方面，已知由高结晶性的碳材料得到的电池的电阻值比较低且具有稳定的循环特性，但是电池容量低。以相互弥补低结晶性碳材料和高结晶性碳材料的缺点为目标，提出了将低结晶性碳材料和高结晶性碳材料复合化等。例如，专利文献I公开了以下技术:通过将天然石墨与浙青混合并在非活性气体气氛下于900~1100°C进行热处理，从而用无定形碳被覆天然石墨的表面。专利文献2公开了以下技术:将成为芯材的碳材料浸溃于焦油或浙青中，并将其干燥或在900~1300°C下热处理。专利文献3公开了以下技术:在将天然石墨或鳞状人造石墨造粒所得到的石墨颗粒的表面混合浙青等碳前体，并在非活性气体气氛下以700~2800°C的温度范围进行焙Jyti ο此外，专利文献4公开了以下内容:将dQQ2为0.3356nm、R值约为0.07、Lc约为50nm的鳞片状石墨用机械外力造粒而球状化，对所得到的球状石墨颗粒被覆酚醛树脂等树脂的加热碳化物，将所形成的复合石墨颗粒用作负极活性物质。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-285633号公报专利文献2:日本专利2976299号公报专利文献3:日本专利3193342号公报专利文献4:日本特开2004-210634号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题虽然提出了上述技术，但是仍然要求锂离子电池改善电池容量、初始库伦效率、低电流充放电时的循环特性、输入输出特性、大电流循环特性、电阻值等。本专利技术的目的在于提供作为能够得到低电流充放电时的循环特性优异的锂离子电池或输入输出特性和大电流循环特性良好的锂离子电池的负极材料有用的复合石墨颗粒、其制造方法、以及使用了该复合石墨颗粒的电极片和锂离子电池。用于解决问题的方案gp，本专利技术包含以下方案。〔I〕一种复合石墨颗粒，其为具备芯材和存在于其表面的碳质层的复合石墨颗粒，所述芯材由将粉碎性指数为35~60的石油系焦炭在2500°C以上且3500°C以下进行热处理所得到的石墨形成，所述复合石墨颗粒的通过拉曼光谱测定的位于1300~HOOcnT1的范围的峰强度(Id)与位于1500~1620CHT1的范围的峰强度(IG)的强度比ID/Ie为0.1以上，通过激光衍射法测定的体积基准累积粒度分布中的50%粒径(D5tl)为3 μ m以上且30 μ m以下，并且在使用粘结剂加压成型为密度1.35~1.45g/cm3时通过X射线广角衍射法测定的110衍射峰的强度(Illtl)与004衍射峰的强度(1_)之比111(|/1_为0.2以上。〔2〕根据〔 I〕所述的复合石墨颗粒，其中，通过X射线广角衍射法测定的基于002衍射峰的d002为0.334nm以上且0.342nm以下。〔3〕根据〔I〕或〔2〕所述的复合石墨颗粒，其中，基于氮吸附的BET比表面积为0.2 ~30m2/g。〔4〕根据〔I〕~〔3〕中任一项所述的复合石墨颗粒，其中，碳质层的量相对于芯材100质量份为0.05~10质量份。〔5〕根据〔I〕~〔4〕中任一项所述的复合石墨颗粒，其中，碳质层是将有机化合物以500°C以上的温度热处理而得到的。〔6〕根据〔5〕所述的复合石墨颗粒，其中，有机化合物是选自由石油系浙青、煤炭系浙青、酚醛树脂、聚乙烯醇树脂、呋喃树脂、纤维素树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰亚胺树脂和环氧树脂组成的组中的至少I种化合物。〔7〕根据〔I〕~〔6〕中任一项所述的复合石墨颗粒，其中，通过激光衍射法测定的体积基准累积粒度分布中的50%粒径(D5tl)为3 μ m以上且小于10 μ m。〔8〕根据〔I〕~〔6〕中任一项所述的复合石墨颗粒，其中，通过激光衍射法测定的体积基准累积粒度分布中的50%粒径(D5tl)为10 μ m以上且30 μ m以下。〔9〕〔I〕~〔8〕中任一项所述的复合石墨颗粒的制法，其包括:将粉碎性指数为35~60的石油系焦炭在2500°C以上且3500°C以下进行热处理，得到由石墨形成的芯材，使有机化合物附着于由石墨形成的芯材，接着，以500°C以上的温度进行热处理。〔 10〕一种浆料或糊剂，其含有〔I〕~〔8〕中任一项所述的复合石墨颗粒、粘结剂和溶剂。〔11〕根据〔10〕所述的浆料或糊剂，其还含有天然石墨。〔 12〕一种电极片，其由层积体形成，所述层积体具备集电体和含有〔I〕~〔8〕中任一项所述的复合石墨颗粒的电极层。〔13〕根据〔12〕所述的电极片，其中，电极层还含有天然石墨，且所述电极片的通过X射线广角衍射法测定的Iio衍射峰的强度(Illtl)与004衍射峰的强度(1004)之比111(1/1_为0.1以上且0.15以下。〔14〕一种锂离子电池，其包含〔12〕或〔13〕所述的电极片作为负极。专利技术的效果本专利技术的复合石墨颗粒的锂离子的接受性高，因此作为锂离子电池的负极用活性物质有用。使用该复合石墨颗粒得到的锂离子电池的低电流循环特性、输入输出特性、大电流循环特性等良好。【具体实施方式】(复合石墨颗粒)本专利技术的优选实施方式的复合石墨颗粒具备由石墨形成的芯材和存在于其表面的碳质层。构成芯材的石墨是将石油系焦炭热处理(石墨化处理)而得到的人造石墨。`作为原料使用的石油系焦炭的粉碎性指数、即HGI (参照ASTM D409)通常为35~60、优选为37~55、更优选为40~50。若HGI在该范围内，则得到输入输出特性、低电流循环特性、高电流循环特性等优异的锂离子电池。HGI能够利用以下方法测定。将样品的粒度统一为1.18~600 μ 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：横山义史，外轮千明，武内正隆，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：
国别省市：
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