[发明专利]碳材料及其制造方法、蓄电器件用电极材料以及蓄电器件

说明书

本发明提供一种可以增加蓄电器件的容量和速率特性的碳材料。本发明提供一种碳材料，其包含具有石墨烯叠层结构的碳材料，其中，所述碳材料具有中孔，根据BJH法测定的所述中孔的容积为0.04mL/g以上，所述碳材料的BET比表面积为240msupgt;2/supgt;/g以上。

技术领域

本发明涉及一种包含具有石墨烯叠层结构的碳材料的碳材料及其制造方法、以及使用了该碳材料的蓄电器件用电极材料以及蓄电器件。

背景技术

通常，考虑到环境方面，作为电容器和锂离子二次电池等的蓄电器件的电极材料，广泛使用了石墨、活性炭、碳纳米纤维或碳纳米管等碳材料。

例如，下述专利文献1公开了一种非水电解液蓄电元件，其中，使用了具有三维网状结构的细孔的多孔碳作为电极材料。在专利文献1中，所述多孔碳用作能够插入和脱去阴离子的正极活性材料。因此，专利文献1中记载了所述多孔碳的细孔容积优选为0.2mL/g以上。

此外，下述专利文献2公开了一种电容器用电极材料，其包含：具有石墨发生部分剥离而成的结构并且部分残存有树脂的树脂残存部分剥离型薄片化石墨、和粘合剂树脂。在专利文献2中，使树脂通过接枝或吸附而固定于石墨或一次薄片化石墨的组合物中的树脂热分解，由此得到树脂残存部分剥离型薄片化石墨。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2016/143423号册

专利文献2：国际公开第2015/098758号册

发明内容

发明要解决的问题

近年来，在电容器和锂离子二次电池等蓄电器件领域中，需要更高的容量化。因此，即使是使用了专利文献1和专利文献2的电极材料的蓄电器件，容量仍然不足。此外，在使用了专利文献1和专利文献2的电极材料的蓄电器件中，速率特性也不充分。

本发明的目的在于提供一种可以增加蓄电器件的容量和速率特性的碳材料及其制造方法、以及使用了该碳材料的蓄电器件用电极材料以及蓄电器件。

解决问题的技术手段

根据本发明的碳材料的广泛方面，其包含具有石墨烯叠层结构的碳材料，其中，所述碳材料具有中孔，根据BJH法测定的所述中孔的容积为0.04mL/g以上，所述碳材料的BET比表面积为240m²/g以上。

根据本发明的碳材料的特定方面，其中，所述碳材料的BET比表面积为450m²/g以上。

根据本发明的碳材料的某特定方面，其中，所述碳材料的BET比表面积为1100m²/g以上。

根据本发明的碳材料的其他特定方面，其中，所述具有石墨烯叠层结构的碳材料为石墨或薄片化石墨。

根据本发明的碳材料的其他特定方面，其中，所述石墨或薄片化石墨是具有石墨结构并且石墨发生了部分剥离的部分剥离型薄片化石墨。

根据本发明的碳材料的其他广泛方面，其包含具有石墨烯叠层结构的碳材料，其中，所述碳材料具有中孔，将根据BJH法测定的所述中孔的容积设为A(mL/g)，将所述碳材料的BET比表面积设为B(m²/g)时，满足A×B≥10。

根据本发明的碳材料的其他特定方面，其中，所述碳材料进一步含有树脂和/或树脂碳化物。优选的是，所述树脂和/或树脂碳化物的含量为1重量％以上且99.9重量％以下。

根据本发明的碳材料的制造方法，其为根据本发明而构成的碳材料的制造方法，该方法具备：将石墨或一次薄片化石墨与树脂混合的混合工序、在所述混合工序中或所述混合工序之后进一步混合活化剂而得到混合物的工序、以及对所述混合物进行活化处理的工序。