特許

J-GLOBAL ID：201403079371774611

リチウムイオン電池用キッシュグラファイトリチウム挿入アノード材料の調製方法

発明者： クマー、スリビクラマン・プレム ,  シュクラ、アショク・クマー ,  クマリ、サヌダス・スリ・デビ ,  ステファン、アルー・マヌエル
出願人/特許権者： カウンスィル オブ サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ
代理人 (5件)： 蔵田 昌俊 ,  福原 淑弘 ,  野河 信久 ,  峰 隆司 ,  砂川 克
公報種別：公表公報
出願番号（国際出願番号）：特願2014-513309
公開番号（公開出願番号）：特表2014-519684
出願日： 2012年05月25日
公開日（公表日）： 2014年08月14日
要約：

本発明は、リチウムイオン電池用の、高容量キッシュグラファイトリチウム挿入アノード材料、及びそれから調製される負極の製造方法を提供する。グラファイト材料は、接種されていない又は金属/半金属を単独で若しくは組み合わせて接種した鉄/鋼中の炭素の過飽和溶液中に存在する過剰な炭素を析出させることにより製造される。溶解に使用される炭素の形態は、炭素含有ポリマー前駆体、例えば生体材料及び非生分解性プラスチック廃棄物などであり、その炭化は溶融物中でその場で又は溶融物中に添加する前に行うことができる。グラファイト生成物は、200mV未満の電位でのリチウムの電気化学的挿入/脱挿入において平坦な電圧プロファイルを伴う300〜600mAh.g-1の可逆容量を実現する。

請求項（抜粋）：

リチウムイオン電池用のキッシュグラファイトリチウム挿入アノード材料の調製方法であって、 (a)1,400〜2,000°Cの範囲の温度で5分〜120分間、窒素流又は炭素前駆体と大気中酸素との反応により形成される二酸化炭素のブランケットのいずれかの還元性雰囲気下で、ポリマー廃棄物前駆体を鉄の溶融物中に溶解させて混合物を得るステップと、 (b)ステップ(a)で得られる前記混合物を1,000°C〜1,400°Cの範囲の温度まで毎分2〜200°Cの範囲の速度で冷却して、析出炭素の固体塊を得るステップと、 (c)ステップ(b)で得られる析出炭素の前記固体塊を切断してインゴットにするステップと、 (d)ステップ(c)で得られる前記インゴットをHCl及びHFで浸出させ、続いてろ過、洗浄、及び乾燥させて、キッシュグラファイトを得るステップと、 (e)導電性炭素及びN-メチル-2-ピロリドン中ポリフッ化ビニリデンバインダーを用いて、ステップ(d)で得られるキッシュグラファイトのスラリーを調製するステップと、 (f)ステップ(e)で得られる前記スラリーを金属基材上にコーティングし、続いて乾燥及びプレスしてリチウム挿入アノードを得るステップと を含む、方法。

IPC (5件)：

H01M 4/139 ,  H01M 4/62 ,  H01M 4/133 ,  H01M 4/66 ,  H01M 4/587

FI (5件)：

H01M4/1393 ,  H01M4/62 Z ,  H01M4/133 ,  H01M4/66 A ,  H01M4/587

Fターム (37件)：

4G146AA01 ,  4G146AA02 ,  4G146AB01 ,  4G146AD23 ,  4G146AD25 ,  4G146BA13 ,  4G146BA31 ,  4G146BA32 ,  4G146BA34 ,  4G146BB04 ,  4G146BB06 ,  4G146BC03 ,  4G146BC07 ,  4G146BC23 ,  4G146BC34A ,  4G146BC34B ,  4G146BC37A ,  4G146BC37B ,  4G146BC44 ,  4G146BC50 ,  4G146CA02 ,  5H017AA03 ,  5H017CC03 ,  5H017EE01 ,  5H017EE04 ,  5H050AA02 ,  5H050AA08 ,  5H050AA19 ,  5H050BA17 ,  5H050CB07 ,  5H050DA10 ,  5H050DA11 ,  5H050EA08 ,  5H050EA24 ,  5H050GA02 ,  5H050GA27 ,  5H050HA01

引用特許：

出願人引用 (4件)

• リチウム二次電池電極用炭素材料およびその製造方法およびリチウム二次電池
  公報種別：公開公報   出願番号：特願平10-357443   出願人：日本鋼管株式会社
• リチウム二次電池負極用黒鉛およびその製造方法
  公報種別：公開公報   出願番号：特願平9-116351   出願人：川鉄鉱業株式会社, 川鉄テクノリサーチ株式会社
• 特開昭63-210007
  
• 廃木材の処理方法
  公報種別：公開公報   出願番号：特願2000-203503   出願人：日本鋼管株式会社

審査官引用 (4件)

• リチウム二次電池電極用炭素材料およびその製造方法およびリチウム二次電池
  公報種別：公開公報   出願番号：特願平10-357443   出願人：日本鋼管株式会社
• リチウム二次電池負極用黒鉛およびその製造方法
  公報種別：公開公報   出願番号：特願平9-116351   出願人：川鉄鉱業株式会社, 川鉄テクノリサーチ株式会社
• 特開昭63-210007
  
• 廃木材の処理方法
  公報種別：公開公報   出願番号：特願2000-203503   出願人：日本鋼管株式会社

引用文献：

出願人引用 (2件)

• Materials for next-generation lithium batteries
• Graphite with fullerene and filamentous carbon structures formed from iron melt as a lithium-interca

審査官引用 (1件)

• Materials for next-generation lithium batteries