[发明专利]锂二次电池用石墨系负极活性物质

说明书

技术领域

本发明涉及锂二次电池用石墨系负极活性物质、锂二次电池用负极和锂二次电池。更具体而言，本发明涉及即使为了获得高电池容量而高密度填充也具有良好的充放电循环特性的锂二次电池用石墨系负极活性物质，含有该锂二次电池用石墨系负极活性物质的锂二次电池用负极以及具备该锂二次电池用负极的锂二次电池。其中，本发明的锂二次电池是包含锂离子电容器的含义。

背景技术

在便携式设备等的电源中，主要使用锂二次电池。便携式设备等由于其功能的多样化，消耗电力增大。因此，对锂二次电池提出了增加其电池容量、同时提高充放电循环特性的要求。该锂二次电池中，一般正极活性物质使用钴酸锂等锂盐，负极活性物质使用石墨等。

为了增加电池容量，例如考虑了提高用于负极的碳质材料的电极填充密度的方法。然而，使用现有的碳质材料来提高电极填充密度时，有时碳质材料发生变形等，循环特性显著降低。

因此，研究了通过改良负极用的碳质材料本身来提高电池容量且改善循环特性。例如，专利文献1、专利文献2中记载了特定结晶结构的复合石墨。专利文献3中记载了将特定结晶结构的石墨与特定结晶结构的气相法碳纤维组合使用。另外，专利文献4中记载了使作为聚合物原料的有机化合物附着于石墨等碳质颗粒，使该有机化合物聚合，此后在1800～3300℃下热处理而得到的复合碳材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-141677号公报

专利文献2：WO2007/072858

专利文献3：日本特开2007-42620号公报

专利文献4：日本特开2005-158718号公报

发明内容

发明要解决的问题

通过上述专利文献中公开的碳质材料，锂二次电池的容量和充放电循环特性得到改善。然而，对锂二次电池要求的性能在逐年增高，因此，期望进一步改善锂二次电池负极用的碳质材料。

因此，本发明的目的是提供容量高且即使高密度填充也具有良好的充放电循环特性的锂二次电池用石墨系负极活性物质，含有该负极活性物质的锂二次电池用负极以及具备该负极的锂二次电池。

用于解决问题的方案

本发明人等为了达成上述目的而进行了深入研究，结果发现了一种新型锂二次电池用石墨系负极活性物质，其通过X射线衍射法测定的面间距、微晶尺寸和衍射峰的半值宽度在特定的数值范围内。而且发现，使该负极活性物质在锂二次电池的负极中含有时，可获得容量高且即使高密度填充也具有良好的充放电循环特性的锂二次电池。本发明是基于这些认识进一步研究而完成的。

即，本发明包含以下技术方案。

[1]一种锂二次电池用石墨系负极活性物质，其中，在粉末X射线衍射中，

d₀₀₂为0.3354nm以上且0.337nm以下，

Lc(004)低于100nm，

La(110)为100nm以上，

且在衍射角(2θ)：44°～45°出现的、源自(101)面的峰的半值宽度为0.65°以上。

[2]根据上述[1]所述的锂二次电池用石墨系负极活性物质，其中，粉末X射线衍射中的峰强度比I(100)/I(101)为0.7以上且1以下。

[3]根据上述[1]或[2]所述的锂二次电池用石墨系负极活性物质，其中，通过将含有该负极活性物质和粘结剂的合剂涂布于铜箔上，使之干燥，接着加压成型，从而形成密度1.5g/cm³以上且1.6g/cm³以下的合剂层，通过X射线衍射法测定该合剂层时的峰强度比I(110)/I(004)为0.2以上。

[4]根据上述[1]～[3]的任一项所述的锂二次电池用石墨系负极活性物质，其中，BET比表面积为5m²/g以下且体积平均粒径D₅₀为3μm以上且30μm以下。

[5]根据上述[1]～[4]的任一项所述的锂二次电池用石墨系负极活性物质，其中，粉末X射线衍射中的在衍射角(2θ)：44°～45°出现的、源自(101)面的峰的半值宽度为0.65°以上且2°以下。

[6]根据上述[1]～[5]的任一项所述的锂二次电池用石墨系负极活性物质，其是进行表面处理而形成的。