[发明专利]难石墨化碳材料的制造方法、难石墨化碳材料、锂离子二次电池用负极材料和锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种容易控制粒径的难石墨化碳材料的制造方法，其包括：对难石墨化碳材料的原料实施交联处理、得到交联处理品的工序；对所述交联处理品实施不熔化处理、得到不熔化处理品的工序；对所述不熔化处理品实施粉碎处理的工序；对实施了所述粉碎处理的所述不熔化处理品在900～1300℃下进行焙烧、得到难石墨化碳材料的工序。

技术领域

本发明涉及难石墨化碳材料(non-graphitizable carbon material)的制造方法、难石墨化碳材料、锂离子二次电池用负极材料和锂离子二次电池。

背景技术

近年来，由于世界范围内对地球环境保护意识的提高，能够实现化石燃料的使用削减和CO₂排放量减少的混合动力车(HEV、PHEV)和电动汽车(EV)受到广泛注目。作为混合动力车和电动汽车的驱动用电源，单位体积和单位质量的能量密度高、能小型化的锂离子二次电池(LIB)的研究开发正在积极展开。目前，作为锂离子二次电池的负极材料，通常使用碳材料。除碳以外，具有高能量密度的Si、Sn、Ti、V等金属或金属氧化物的锂盐以及碳与金属的混合材料等被认为处于研究阶段。

即使是在碳材料中，石墨系的材料因通常具有高容量而被广泛用在移动用电子设备等中。作为车载用电池的负极材料，高能量密度的石墨材料为主流，但具有高输入输出特性和循环特性的难石墨化碳材料正受到注目。尤其是在混合动力车用电池中，需要有用于开动车子、获取再生能量等的高输入输出特性和能够长时间反复充放电的寿命特性，难石墨化碳适合这一点。

关于作为锂离子二次电池负极材料的难石墨化碳材料，已有报告提出以石油系沥青或煤系沥青为原料的碳材料(例如可参见专利文献1～4)。

专利文献：

专利文献1：日本特开平3-252053号公报

专利文献2：日本特开平6-89721号公报

专利文献3：日本特开平8-115723号公报

专利文献4：日本特开平9-153359号公报

发明内容

以石油系沥青或煤系沥青为原料制造难石墨化碳材料时的工序能大致分为沥青的交联(氧化)处理工序、不熔化处理工序、焙烧工序等，有时还在不熔化处理工序和焙烧工序之间有一个在比焙烧温度(例如900～1300℃)低的温度(例如500～600℃)下进行预焙烧的工序。

本发明者对这种难石墨化碳材料的制造方法进行了研究。结果发现，在为了形成规定的粒径而在焙烧后或预焙烧后实施粉碎处理时，有时会有要得到的碳材料的粒径的控制困难的情况。

本发明是鉴于上述问题而作出的，旨在提供容易控制所得难石墨化碳材料的粒径的难石墨化碳材料的制造方法。

为了达成上述目的，本发明者进行了深入研究，结果发现，通过对不熔化处理品实施粉碎处理，粒径的控制变得容易，并由此完成本发明。

即，本发明提供以下(1)～(6)。

(1)难石墨化碳材料的制造方法，包括：对难石墨化碳材料的原料实施交联处理、得到交联处理品的工序；对所述交联处理品实施不熔化处理、得到不熔化处理品的工序；对所述不熔化处理品实施粉碎处理的工序；对实施了所述粉碎处理的所述不熔化处理品在900～1300℃下进行焙烧、得到难石墨化碳材料的工序。

(2)根据上述(1)所述的难石墨化碳材料的制造方法，其中，对上述不熔化处理品实施上述粉碎处理，使平均粒径为1～15μm。