[发明专利]锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极以及锂离子二次电池

说明书

本发明提供一种锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极以及锂离子二次电池。本发明的锂离子二次电池用负极材料含有碳材料，所述碳材料通过X射线衍射法所求出的平均面间隔d₀₀₂为0.335nm～0.340nm，体积平均粒径(50％D)为1μm～40μm，最大粒径D_max为74μm以下，并且在空气气流中进行差热分析时，在300℃以上1000℃以下的温度范围内具有至少两个放热峰。

本发明是申请号为201180037184.3(国际申请号为PCT/JP2011/067552)、申请日为2011年7月29日、发明名称为“锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极以及锂离子二次电池”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极以及锂离子二次电池。

背景技术

锂离子二次电池由于比镍氢电池、铅蓄电池等其它二次电池轻便，并且具有高输入输出特性，因此近年来作为可用于电动汽车、混合动力型电动汽车等的高输入输出用电源而受到关注。

作为可用于锂离子二次电池的负极活性物质，例如，可以列举石墨、非晶质碳。

石墨具有碳原子的六角网面有规律性地层叠而成的结构，并且从层叠的网面的端部进行锂离子的插入、脱离反应，从而进行充放电。

此外，对于非晶质碳，由于六角网面的层叠不规则或者不具有网眼结构，因此锂离子的插入、脱离反应是在整个表面上进行的，容易获得输入输出特性优异的锂离子二次电池(例如，参见日本特开平4－370662号公报和日本特开平5－307956号公报)。此外，非晶质碳具有如下特征：相对于石墨来说，其结晶性低，可以将与电解液的反应抑制为低水平，并且寿命特性优异。

发明内容

发明要解决的问题

然而，对于石墨而言，由于锂离子的插入脱离反应仅在端部进行，因此可以说输入输出性能并不充分。此外，由于结晶性高，表面的反应性高，因此特别是在高温下，与电解液的反应性有时变高，在锂离子二次电池的寿命特性方面还有改善的余地。

另一方面，非晶质碳由于结晶性比石墨低，因此晶体结构不规则，可以说能量密度并不充分。

由此，依然需要能量密度大，输入输出特性、寿命特性和热稳定性优异的锂离子二次电池以及用于得到这种锂离子二次电池的负极材料。

本发明目的在于提供一种能量密度大，输入输出特性、寿命特性和热稳定性优异的锂离子二次电池，用于得到这种锂离子二次电池的锂离子二次电池用负极材料，以及使用该负极材料所形成的锂离子二次电池用负极。

解决问题的方法

发明人等进行了积极的研究，结果发现可以解决本问题。

也就是说，根据本发明的各形式，可提供下述的锂离子二次电池用负极材料、锂离子二次电池用负极以及锂离子二次电池。

[1]一种锂离子二次电池用负极材料，其含有碳材料，所述碳材料通过X射线衍射法所求出的平均面间隔d₀₀₂为0.335nm～0.340nm，体积平均粒径(50％D)为1μm～40μm，最大粒径D_max为74μm以下，并且在空气气流中进行差热分析时，在300℃以上1000℃以下的温度范围内具有至少两个放热峰。

[2]如[1]所述的锂离子二次电池用负极材料，前述至少两个放热峰包含在300℃以上且不到700℃的温度范围内具有峰的放热峰、和在700℃以上1000℃以下的温度范围内具有峰的放热峰。

[3]如[1]或[2]所述的锂离子二次电池用负极材料，在前述至少两个放热峰中，在最高温度下具有峰的放热峰和在最低温度下具有峰的放热峰的峰温度差为300℃以内。