锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池的制作方法

本发明涉及锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池。

背景技术：

1、锂离子二次电池发挥其所谓小型、轻量且高能量密度的特性，一直以来被广泛使用在笔记本型pc、手机、智能手机、平板型pc等电子设备中。近年来，以co2排放导致的地球变暖等环境问题为背景，仅靠电池进行行走的清洁电动汽车(ev)、组合了汽油发动机和电池的混合动力汽车(hev)等逐渐普及。另外，在电力储存用等多个领域中，锂离子二次电池的用途有所扩大。

2、作为锂离子二次电池的负极材料的材料，广泛使用碳材料。负极材料中使用的碳材料大致分为石墨和结晶性低于石墨的低结晶性碳(包含非晶质碳)。石墨由于具有碳原子的六角网面规则地层叠的结构，因此自六角网面的端部发生锂离子的嵌入及脱嵌反应，进行充放电。

3、低结晶性碳或者是六角网面的层叠不规则、或者是没有六角网面。因此，锂离子的嵌入及脱嵌反应在负极材料的整个表面上进行。因而，具有能量密度比石墨还低的倾向，但易于获得输入特性优异的锂离子电池。另外，与电解液的反应性比石墨低，在电池的保存特性(寿命)方面优异。

4、为了利用石墨和低结晶性碳的各自特性，提出了用低结晶性碳被覆石墨粒子的表面而得到的负极材料(例如参照国际公开第2012/015054号)。

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、使用了碳材料的负极材料一般具有输入特性与保存特性权衡的关系。例如，当减小负极材料的粒径时，与电解液的接触面积增大、输入特性提高，但由于与电解液的副反应被促进，因此保存特性降低。

3、国际公开第2012/015054号所记载的负极材料通过用低结晶碳被覆石墨粒子的表面，抑制了保存特性的降低，但期待开发更有效地维持保存特性的负极材料。

4、本发明的一个方式鉴于上述事实而完成，其目的在于提供可良好地维持保存特性的锂离子二次电池用负极材料以及使用了该材料的锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池。

5、用于解决技术问题的手段

6、用于解决上述技术问题的具体手段如下所述。

7、<1>一种锂离子二次电池用负极材料，其具有石墨质粒子和将上述石墨质粒子表面的至少一部分被覆的低结晶性碳层，并且利用拉曼光谱成像测定获得的r值的直方图具有2个以上的峰。

8、<2>一种锂离子二次电池用负极材料，其具有石墨质粒子和将上述石墨质粒子表面的至少一部分被覆的低结晶性碳层，并且利用拉曼光谱成像测定获得的r值的直方图中的最大峰的分散为2.0以上。

9、<3>一种锂离子二次电池用负极材料，其具有石墨质粒子和将上述石墨质粒子表面的至少一部分被覆的低结晶性碳层，并且低结晶性碳层包含结晶性不同的2种以上的碳相。

10、<4>上述<1>～<3>中任一项所述的锂离子二次电池用负极材料，其平均圆形度为0.8～1.0的范围内。

11、<5>一种锂离子二次电池用负极，其具有：集电体；和配置在上述集电体表面上且包含上述<1>～<4>中任一项所述的锂离子二次电池用负极材料的负极合剂层。

12、<6>一种锂离子二次电池，其具备上述<5>所述的锂离子二次电池用负极。

13、发明效果

14、根据本发明的一个方式，能提供可良好地维持保存特性的锂离子二次电池用负极材料以及使用了该材料的锂离子二次电池用负极及锂离子二次电池。

技术特征：

1.一种锂离子二次电池用负极材料，其具有石墨质粒子和将所述石墨质粒子的表面的至少一部分被覆的低结晶性碳层，并且利用拉曼光谱成像测定获得的r值的直方图具有2个以上的峰。

2.一种锂离子二次电池用负极材料，其具有石墨质粒子和将所述石墨质粒子的表面的至少一部分被覆的低结晶性碳层，并且利用拉曼光谱成像测定获得的r值的直方图中的最大峰的分散为2.0以上。

3.一种锂离子二次电池用负极材料，其具有石墨质粒子和将所述石墨质粒子的表面的至少一部分被覆的低结晶性碳层，并且低结晶性碳层包含结晶性不同的2种以上的碳相。

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，其平均圆形度为0.8～1.0的范围内。

5.一种锂离子二次电池用负极，其具有：

6.一种锂离子二次电池，其具备权利要求5所述的锂离子二次电池用负极。

技术总结
本发明的锂离子二次电池用负极材料具有石墨质粒子和将上述石墨质粒子的表面的至少一部分被覆的低结晶性碳层，并满足下述A～C中的至少任一者。A：利用拉曼光谱成像测定获得的R值的直方图具有2个以上的峰；B：利用拉曼光谱成像测定获得的R值的直方图中的最大峰的分散为2.0以上；C：低结晶性碳层包含结晶性不同的2种以上的碳相。

技术研发人员：星贤匠,神山雄磨,本棒英利
受保护的技术使用者：昭和电工材料株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11