JP2007269545A - Carbon structure and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
【課題】 層間距離を黒鉛より広く維持し、He法による密度および嵩密度の高い炭素構造体及びその製造方法を実現する。
【解決手段】本発明の炭素構造体は、酸化黒鉛の焼成により共有結合した酸素の一部を取り除き、XRD(X線回析)の回折パターンのピークが19°から26°の範囲に有しているとともに、He法による密度が1.4g/cm3以上、体積固有抵抗値が1Ω・cm以下であることを特徴としている。また、以上の炭素構造体は構成成分が少なくとも炭素および酸素からなり、酸素の割合が約1から25wt%である。
【選択図】 なし
PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a carbon structure having a high interlayer density and a high bulk density by maintaining the interlayer distance wider than that of graphite and a manufacturing method thereof.
The carbon structure of the present invention removes part of oxygen covalently bonded by firing of graphite oxide, and has an XRD (X-ray diffraction) diffraction pattern peak in the range of 19 ° to 26 °. In addition, the density according to the He method is 1.4 g / cm 3 or more and the volume resistivity is 1 Ω · cm or less. In the above carbon structure, the constituent components are at least carbon and oxygen, and the proportion of oxygen is about 1 to 25 wt%.
[Selection figure] None
Description
本発明は、層間距離が黒鉛より広く、規則的な構造を有する新規な炭素構造体及びその製造方法に関する。なお、本明細書においてH、Ar、N、Heなどは元素記号である。 The present invention relates to a novel carbon structure having a regular structure with an interlayer distance wider than that of graphite and a method for producing the same. In this specification, H, Ar, N, He, and the like are element symbols.
最近は環境問題、省エネルギー対策などの推進により、ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されるクリーンな電池技術の開発や燃料電池用部材の開発が加速されている。例えば、リチウムイオン電池においては高容量および高出力な材料が望まれ、キャパシタについては更なるエネルギー密度の向上が望まれている。そして、リチウムイオン電池関連では、高容量化および高出力化への改良が進められており、結晶性のよい黒鉛材料の使用においては高容量化への対応は可能であるが、高出力の点で劣っていて課題が多い。また、難黒鉛化性炭素を使用した場合は高出力が得られるが、高容量の電池には適応が難しい。 Recently, the development of clean battery technology and fuel cell components to be installed in hybrid vehicles and electric vehicles has been accelerated due to the promotion of environmental problems and energy saving measures. For example, a high-capacity and high-power material is desired for a lithium ion battery, and further improvement in energy density is desired for a capacitor. And for lithium-ion batteries, improvements to higher capacity and higher output are being promoted, and the use of graphite materials with good crystallinity can support higher capacity, but the higher output point It is inferior and has many problems. Further, when non-graphitizable carbon is used, high output can be obtained, but it is difficult to adapt to high capacity batteries.
実用化された炭素負極材料を大別すると、下記文献1に記載されているように易黒鉛化性炭素(ソフトカーボン)、黒鉛、難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)の3種に大別される。このうち、易黒鉛化性炭素は2000℃以上の熱処理を行うと黒鉛結晶が発達し、黒鉛構造に移行しやすい炭素である。結晶子の平均的大きさはLcが5nm程度、d002は0.34nm、結晶子数が数枚から数十枚のオーダーである。また、密度は1.8〜2.0g/cm3程度のものが多く使用される。一方、黒鉛は、リチウムイオン二次電池用負極材料として広く用いられており、天然黒鉛のほか易黒鉛化性炭素を2000℃以上の高温で熱処理した人造黒鉛、例えばMCMB、メソフェーズ・ピッチ系炭素繊維などが使用されている。結晶化が進んだ黒鉛は、結晶子の大きさLcが100nm以上であり、結晶子数が300枚以上で、d002は0.3354nm、密度は2.1〜2.25g/cm3と高い。また、難黒鉛化性炭素は非晶質に近く、高温処理を行っても黒鉛構造には至らない。結晶子は小さく積層構造は数枚しかない。d002は0.37nm以上と広く、密度は1.5〜1.7g/cm3と黒鉛よりも低い。 The carbon negative electrode materials that have been put to practical use are roughly classified into three types: graphitizable carbon (soft carbon), graphite, and non-graphitizable carbon (hard carbon) as described in the following document 1. The Among these, graphitizable carbon is carbon that develops a graphite crystal when subjected to a heat treatment at 2000 ° C. or higher, and easily shifts to a graphite structure. The average crystallite size is L c is 5nm approximately, d 002 is 0.34 nm, crystallite number is several tens of the order of several sheets. A density of about 1.8 to 2.0 g / cm 3 is often used. On the other hand, graphite is widely used as a negative electrode material for lithium ion secondary batteries. In addition to natural graphite, artificial graphite obtained by heat-treating graphitizable carbon at a high temperature of 2000 ° C. or higher, such as MCMB, mesophase / pitch-based carbon fiber. Etc. are used. Graphite crystallization has progressed, the size L c of the crystallites is not less 100nm or more, in crystallite number 300 or more sheets, d 002 is 0.3354 nm, density of the 2.1~2.25g / cm 3 high. Further, non-graphitizable carbon is almost amorphous and does not reach a graphite structure even when subjected to high temperature treatment. The crystallite is small and there are only a few laminated structures. d 002 is as wide as 0.37 nm or more, and the density is 1.5 to 1.7 g / cm 3 , which is lower than that of graphite.
各材料の特性としては、結晶性の発達した黒鉛負極では電解液として高沸点なプロピレンカーボネト(PC)溶媒を用いると、リチウムドープの際にPC分解が優先的に行われるため、PCを使用できない。但し、黒鉛構造の発達していない易黒鉛化性炭素や難黒鉛化性炭素では使用可能である。一方、容量の面から考えると、黒鉛は結晶性が発達し、密度が高い材料であり、体積当たりの充電容量は高く優れている。但し、電流密度の高い領域での急速充放電特性やサイクル特性に関しては、結晶性が低く、d002が広い難黒鉛化性炭素が優れている。これは、Liイオンがドープする際の抵抗が小さく、またドープ/脱ドープ時の膨張が小さいためと考えられている。また、水素吸蔵材等のガス吸蔵材料については、黒鉛より広い規則的な層間の形成により、ガス吸蔵能が飛躍的に増加することがシュミレーションにより提案されているが、黒鉛より層間が広く、規則性を有し、嵩密度の高い材料は未だ実用化されていない。
ところで、放電容量が大きく、出力が大きい炭素構造としては、Liイオンのドープ量が多く、結晶性も発達して密度の高い材料が必要である。また、PCなどの高沸点溶媒を使用でき、サイクル特性のよい炭素構造としては、Liイオンのドープ/脱ドープ時の膨張が少なく、層間距離が黒鉛よりも広い0.38nm程度の材料が必要と考えられる。また、水素吸蔵材等のガス吸蔵材料としては層間内に規則的な空間を形成することが必要である。 By the way, as a carbon structure having a large discharge capacity and a large output, a material having a high density and a high doping amount of Li ions and a high crystallinity is required. In addition, a high-boiling solvent such as PC can be used, and a carbon structure with good cycle characteristics requires a material of about 0.38 nm in which the expansion during Li ion doping / dedoping is small and the interlayer distance is wider than that of graphite. Conceivable. Further, as a gas storage material such as a hydrogen storage material, it is necessary to form a regular space between layers.
そこで、本発明は、黒鉛の層間で酸素が共有結合した酸化黒鉛を用い、層間の規則性を維持しながら酸素を除去することで、層間距離を黒鉛より広く維持し、He法による密度および嵩密度の高い炭素構造体及びその製造方法を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention uses graphite oxide in which oxygen is covalently bonded between the graphite layers, and removes oxygen while maintaining the regularity between the layers, so that the interlayer distance is maintained wider than that of graphite, and the density and bulk by the He method are increased. An object is to provide a high-density carbon structure and a method for producing the same.
本発明者らは、まず、黒鉛より広い規則的な層間を有する炭素系材料を創製することを目標として、層間距離が0.67nm程度に規則的に広がった酸化黒鉛を用いることを試みた。そして、酸素を除去することにより、酸化黒鉛の層間を0.38nm程度に揃え、また層間の規則性や密度低下を防止することを目標として、焼成条件などをより詳細に検討した。試験から、酸化黒鉛中の酸素は焼成により270℃程度でH2O、CO2、COとなって急激に放出されるとともに、その際の反応熱によりさらにガスの放出が促進され、酸化黒鉛は爆発的な膨張と微細化が進行し、アモルファス化されることを確認した。 The inventors first tried to use graphite oxide whose interlayer distance regularly spreads to about 0.67 nm for the purpose of creating a carbon-based material having a regular interlayer wider than that of graphite. Then, firing conditions and the like were examined in more detail with the aim of removing oxygen and aligning the graphite oxide layer to about 0.38 nm and preventing regularity and density reduction between layers. From the test, oxygen in graphite oxide is rapidly released as H 2 O, CO 2 , and CO at about 270 ° C. by firing, and the release of gas is further promoted by the reaction heat at that time. Explosive expansion and miniaturization progressed, and it was confirmed that it became amorphous.
そこで、本発明者らは、層間の規則性を保持したままで酸素を除去できないか、その点から鋭意研究を重ねた結果、試料の発熱を瞬時に放出できる熱伝導のよい還元性ガスを用いて焼成することにより、試料内の反応熱の蓄積を最小に抑え、ガスの急激な放出を防ぎ、膨脹を抑制することで層間の規則性の低下が抑えられることを発見し、本発明に至った。 Therefore, the present inventors have been able to remove oxygen while maintaining the regularity between layers, or as a result of intensive research from that point, as a result of using a reducing gas with good heat conductivity that can instantly release the heat of the sample. It was discovered that the reduction of regularity between layers can be suppressed by suppressing the accumulation of reaction heat in the sample, preventing the sudden release of gas, and suppressing the expansion, by firing. It was.
すなわち、請求項1の炭素構造物は、酸化黒鉛の(膨張を抑制すべく管理され条件下での)焼成により共有結合した酸素の一部を取り除き、XRD(X線回析)の回折パターンのピークが19°から26°の範囲に有しているとともに、He法による密度が1.4g/cm3以上、体積固有抵抗値が1Ω・cm以下であることを特徴としている。 That is, the carbon structure of claim 1 removes some of the covalently bonded oxygen by firing (under controlled and controlled conditions to suppress expansion) of graphite oxide, and the XRD (X-ray diffraction) diffraction pattern The peak is in the range of 19 ° to 26 °, the density by He method is 1.4 g / cm 3 or more, and the volume resistivity is 1 Ω · cm or less.
以上の炭素構造物は、試験結果から、構成される成分が少なくとも炭素および酸素からなり、酸素の割合が約1から25wt%であること(請求項2)、構成される成分が少なくとも炭素および酸素からなり、炭素が約87wt%以上、酸素が約1から9wt%の割合になっていて、0.34から0.40nmの規則的な層間を有していること(請求項3)、ラマン分光スペクトルのDバンドとGバンドの比であるR値が0.3から0.8であること(請求項4)、比表面積が20m2/g以下で、かさ密度が0.1g/cm3以上であること(請求項5)、これら各要件も重要となる。 From the test results, the above carbon structure is composed of at least carbon and oxygen, and the proportion of oxygen is about 1 to 25 wt% (Claim 2), and the composed components are at least carbon and oxygen. The carbon is about 87 wt% or more, the oxygen is about 1 to 9 wt%, and has regular layers of 0.34 to 0.40 nm (Claim 3), Raman spectroscopy The R value, which is the ratio between the D band and G band of the spectrum, is 0.3 to 0.8 (Claim 4), the specific surface area is 20 m 2 / g or less, and the bulk density is 0.1 g / cm 3 or more. (Claim 5), these requirements are also important.
また、請求項6の製造方法は、以上の炭素構造体を製造方法から特定したもので、黒鉛の層間に酸素が結合した酸化黒鉛を合成する第一のプロセスと、焼成により酸化黒鉛中の酸素を除去する第二のプロセスとからなることを特徴とする請求項1から5に記載の炭素質構造体の製造方法である。以上の製造方法は、前記第二のプロセスとしてはHeガスまたはH2ガス雰囲気下での焼成であること(請求項7)、前記加熱は還元温度まで10℃/minより遅い昇温速度にて行うこと(請求項8)、前記第一のプロセスは結晶質黒鉛に対して、発煙硝酸と塩素酸カリウムを添加して混合するプロセスであること(請求項9)も重要となる。 The manufacturing method of claim 6 is the above-described carbon structure identified from the manufacturing method. The first process for synthesizing graphite oxide in which oxygen is bonded between graphite layers, and oxygen in graphite oxide by firing. The method for producing a carbonaceous structure according to claim 1, wherein the method comprises a second process of removing carbon. In the above manufacturing method, the second process is firing in an atmosphere of He gas or H 2 gas (Claim 7), and the heating is performed at a heating rate slower than 10 ° C./min up to the reduction temperature. It is also important that the first process is a process in which fuming nitric acid and potassium chlorate are added to and mixed with crystalline graphite (claim 9).
以上説明したように、本発明の炭素構造体は、Liイオンのドープ/脱ドープ時の膨張が少なく、層間距離を黒鉛より広く維持し、He法による密度および嵩密度の高いことから、リチウムイオン電池用負極材料の高容量化および高出力化を図る上で有用であり、また、水素吸蔵用としても有益な構造体となる。また、本発明の製造方法は、酸化黒鉛の選定および焼成条件の設定制御により実施できるため、本発明の炭素構造体を製造費を抑えて安価に量産できるようにする。 As described above, the carbon structure of the present invention has a small expansion during doping / de-doping of Li ions, maintains an interlayer distance wider than that of graphite, and has a high density and a high bulk density. It is useful for increasing the capacity and output of the negative electrode material for batteries, and is a useful structure for hydrogen storage. In addition, since the production method of the present invention can be carried out by selecting graphite oxide and controlling the setting of firing conditions, the carbon structure of the present invention can be mass-produced at low cost while suppressing the production cost.
本発明の炭素構造体は、まず、黒鉛の層間が拡大された酸化黒鉛を原料とし、膨張を抑制した焼成により、共有結合した酸素の一部を取り除き、XRDの回折パターンのピークが19°から26°の範囲に有し、He法による密度が1.4g/cm3以上、体積固有抵抗値が1Ω・cm以下である新規な規則性を有する構造体である。 First, the carbon structure of the present invention uses graphite oxide with expanded graphite layers as a raw material, and removes some of the covalently bonded oxygen by firing with suppressed expansion. The peak of the XRD diffraction pattern starts from 19 °. It is a structure having a novel regularity in a range of 26 °, a density by He method of 1.4 g / cm 3 or more, and a volume resistivity value of 1 Ω · cm or less.
ここで、Brodie法により調整された酸化黒鉛は、黒鉛の層間に、酸素が約36wt%から38wt%共有結合した層間化合物であり、層間距離は約0.67nm程度まで拡大する。この酸化黒鉛を焼成する場合、共有結合した酸素が約270℃でH2O、CO2、COとして急激にガス放出され、急激な膨張に伴う粒子の微細化と、規則的な構造の崩壊が発生する。そこで、本発明者らは、焼成条件の検討により、酸化黒鉛の規則的な構造を保持しながら、酸素の化合物を放出させるようにしたものである。換言すると、本発明の炭素構造体において、前記膨脹の抑制は、約270℃での急激なガス放出時に発生する反応熱による試料内の温度上昇を最小限に抑えることが重要との観点から、検討を重ねて焼成条件の工夫にて実現し得たものである。 Here, the graphite oxide prepared by the Brodie method is an intercalation compound in which oxygen is covalently bonded between about 36 wt% and 38 wt% between graphite layers, and the interlayer distance is expanded to about 0.67 nm. When this graphite oxide is baked, the covalently bonded oxygen is suddenly released as H 2 O, CO 2 , CO at about 270 ° C., resulting in finer particles due to rapid expansion and disruption of the regular structure. appear. Therefore, the present inventors have made it possible to release an oxygen compound while maintaining the regular structure of graphite oxide by examining the firing conditions. In other words, in the carbon structure of the present invention, the suppression of the expansion is important from the viewpoint that it is important to minimize the temperature rise in the sample due to the reaction heat generated at the time of sudden gas release at about 270 ° C. This has been achieved through repeated studies and improvements in firing conditions.
熱伝導は、一般的に温度の高い方から低い方へ移動していくと言われているが、この場合は、より高い運動エネルギーを持った分子が隣接する運動エネルギーの低い分子と衝突することで、衝突した側の高い運動エネルギーを持った分子のエネルギーの一部が低い分子の方へ移動することで生じる。したがって、酸化黒鉛の焼成においても、反応熱の(酸化黒鉛内)蓄積を防止するには、焼成時の雰囲気ガスの影響が大きいと考えられる。この点から、検討した結果、真空中や空気中またはArガス中やN2中での焼成においては、試料膨脹がガス発生を伴って急激におこり、粒子の微細化とXRDによる2θのピークがブロードに変化し、規則的な構造の消失が発生した。 It is said that heat conduction generally moves from higher to lower temperature, but in this case, molecules with higher kinetic energy collide with adjacent lower kinetic energy molecules. This occurs when part of the energy of molecules with high kinetic energy on the colliding side moves toward lower molecules. Therefore, also in the firing of graphite oxide, it is considered that the influence of the atmosphere gas during firing is large in order to prevent the accumulation of reaction heat (in the graphite oxide). From this point, as a result of the examination, in the firing in vacuum, air, Ar gas, or N 2 , sample expansion occurs rapidly with gas generation, and the 2θ peak due to particle refinement and XRD is observed. It changed to broad and the disappearance of regular structure occurred.
ところが、Heガス中の焼成においては、ガス放出時の膨脹がほとんどなく、焼成後のXRDによる規則的な構造も確認できることを発見した。また、H2ガス雰囲気での焼成においても、膨脹抑制の効果が認められた。以上のような現象は、例えば、熱伝導率に着目すると、空気は0.0241W/m・K、Arは0.0015W/m・K、N2は0.0242W/m・Kである。これに対し、Heは0.1415W/m・K、H2は0.1684W/m・Kであり、何れもが前者よりかなり高い熱導電率を示している。 However, it has been found that in firing in He gas, there is almost no expansion when gas is released, and a regular structure by XRD after firing can be confirmed. In addition, the effect of suppressing expansion was also observed in firing in an H2 gas atmosphere. For example, focusing on the thermal conductivity, the above phenomenon is 0.0241 W / m · K for air, 0.0015 W / m · K for Ar, and 0.0242 W / m · K for N 2 . On the other hand, He is 0.1415 W / m · K, and H 2 is 0.1684 W / m · K, both of which show considerably higher thermal conductivity than the former.
これらにより、本発明者らは、酸化黒鉛から酸素を焼成で除く操作において、少なくとも熱導電率がかなり高いHeガスやH2ガスを使用することが重要な要件となるとの確証を得た。本発明の製造方法は、その要件から特定したもので、層間距離が黒鉛より広がっている酸化黒鉛を用い、還元ガスとしてHeガスまたはH2ガスの雰囲気で加熱焼成して該酸化黒鉛中の酸素の一部を取り除くようにする。 Thus, the present inventors have confirmed that it is an important requirement to use He gas or H 2 gas having at least a considerably high thermal conductivity in the operation of removing oxygen from graphite oxide by calcination. The production method of the present invention is specified from the requirements, and uses graphite oxide having an interlayer distance wider than that of graphite, and heat-fires it in an atmosphere of He gas or H 2 gas as a reducing gas, and oxygen in the graphite oxide. Try to get rid of some of the.
また、本発明者らは、酸素含有量とXRDのピーク位置、さらに体積固有抵抗値の間には、明確な相関があることを知見した。すなわち、以上の炭素構造体において、酸素の含有量が約25wt%を超えると、13〜14°付近に酸化黒鉛の大きなピークが認められ、体積固有抵抗は10〜108Ω・cm程度を示す。しかし、酸素含有量が約22wt%〜17wt%の範囲において2θ=13〜14°付近の酸化黒鉛のピーク強度が減少し、2θ=19.5°〜21°に新規なピークが発現する。この領域における体積固有抵抗は0.1〜10Ω・cmで変化する。さらに、酸素含有量が約17wt%以下においては、13〜14°の酸化黒鉛のピークは消失し、22°近傍の新規なピーク強度が増大する。このときの体積固有抵抗は0.1Ω・cm以下になる。一方、水素吸蔵能については、2θ=13〜14°付近の酸化黒鉛のピークと、2θ=19.5°〜21°の新規なピークがあらわれる領域において最大値となることを本発明者らは確認している。 Further, the present inventors have found that there is a clear correlation between the oxygen content, the XRD peak position, and the volume resistivity value. That is, in the above carbon structure, when the oxygen content exceeds about 25 wt%, a large peak of graphite oxide is recognized at around 13 to 14 °, and the volume resistivity is about 10 to 10 8 Ω · cm. . However, when the oxygen content is in the range of about 22 wt% to 17 wt%, the peak intensity of graphite oxide near 2θ = 13 to 14 ° decreases, and a new peak appears at 2θ = 19.5 ° to 21 °. The volume resistivity in this region varies from 0.1 to 10 Ω · cm. Furthermore, when the oxygen content is about 17 wt% or less, the 13 to 14 ° graphite oxide peak disappears and the new peak intensity around 22 ° increases. At this time, the volume resistivity is 0.1 Ω · cm or less. On the other hand, the present inventors show that the hydrogen storage capacity becomes maximum in a region where a peak of graphite oxide near 2θ = 13 to 14 ° and a new peak of 2θ = 19.5 ° to 21 ° appear. I have confirmed.
すなわち、本発明の炭素構造体において、構成される成分が少なくとも炭素と酸素からなり、含有する酸素の割合が約1〜25wt%であること、または、構成される成分が少なくとも炭素と酸素からなり、炭素が約87wt%以上、酸素の割合が約1wt%から9wt%であることも特徴である。特に、後者の構成において、XRDのピークが22°〜26°(規則的な3.40から4.00Åの層間)を有する炭素構造体は、リチウムイオン電池材料としても使用可能である。これらの炭素構造体は、黒鉛より層間が広く、難黒鉛化性炭素(ハードカーボン)より結晶性が発達しており出力の大きいリチウムイオン電池材料への適用として有効なものとなる。 That is, in the carbon structure of the present invention, the constituent component is composed of at least carbon and oxygen, and the proportion of oxygen contained is about 1 to 25 wt%, or the constituent component is composed of at least carbon and oxygen. Further, carbon is about 87 wt% or more, and the oxygen ratio is about 1 wt% to 9 wt%. In particular, in the latter configuration, a carbon structure having an XRD peak of 22 ° to 26 ° (regular 3.40 to 4.00 ° interlayer) can also be used as a lithium ion battery material. These carbon structures have a wider interlayer than graphite, and have improved crystallinity than non-graphitizable carbon (hard carbon), and are effective for application to lithium ion battery materials with high output.
また、本発明の炭素構造体において、ラマンスペクトルのR値(R=0.3〜0.8)が大きく、黒鉛化が進んでいない状態であり、比表面積が20m2/g以下と小さく、かさ密度が0.1g/cm3以上と大きいことも特徴である。これらは、リチウムイオン電池材料への適用に限られず、規則的な層間を有するガス吸蔵材料への適用としても有益なものとなる。 Further, in the carbon structure of the present invention, the R value (R = 0.3 to 0.8) of the Raman spectrum is large, graphitization is not progressing, and the specific surface area is as small as 20 m 2 / g or less. It is also characterized by a bulk density as high as 0.1 g / cm 3 or more. These are not limited to application to lithium ion battery materials, but are useful as applications to gas storage materials having regular layers.
以下の実施例は、黒鉛より広い規則的な層間を有する炭素系材料を創製するために、層間距離が0.67nm程度に規則的に広がった酸化黒鉛を用い、焼成条件の検討で、酸化黒鉛中の酸素を除去したときの例である。 In the following examples, in order to create a carbon-based material having a regular interlayer wider than that of graphite, graphite oxide having an interlayer distance regularly spread to about 0.67 nm was used. It is an example when oxygen in the inside is removed.
(1.酸化黒鉛の調製)表1および2において、試料1〜11の酸化黒鉛は、平均粒径8μmおよび16μmの天然黒鉛(鱗片状黒鉛)を用い、Brodie法により次のように調製した。まず、発煙硝酸150ml中に天然黒鉛8gを投入し、更に塩素酸カリウムを64.4g加えて3時間反応させた。反応温度は55℃に保った。反応終了後は、希釈、濾過、乾燥することで酸化黒鉛を得た。 (1. Preparation of Graphite Oxide) In Tables 1 and 2, the graphite oxides of Samples 1 to 11 were prepared by the Brodie method using natural graphite (flaky graphite) having an average particle diameter of 8 μm and 16 μm as follows. First, 8 g of natural graphite was put into 150 ml of fuming nitric acid, and 64.4 g of potassium chlorate was further added to react for 3 hours. The reaction temperature was kept at 55 ° C. After completion of the reaction, graphite oxide was obtained by dilution, filtration and drying.
(還元処理)前記調製された各酸化黒鉛について、酸化黒鉛中の酸素を一部除去するために、N2ガス、Heガス、H2ガス、真空雰囲気(10-3Torr)中で200℃〜1000℃まで焼成温度を変化させて1h加熱した。加熱は、2℃/min〜10℃/minの条件で所定の還元温度まで昇温させた。表1と2において、試料1は焼成しない酸化黒鉛(比較例)である。試料2〜7は雰囲気がHeガスで昇温速度が5℃/minの点で同じである。このうち、試料2は焼成温度200℃で1h加熱したもの(比較例)、試料3は焼成温度250℃で1h加熱したもの(実施例)、試料4は焼成温度270℃で1h加熱したもの(実施例)、試料5は焼成温度300℃で1h加熱したもの(実施例)、試料6は焼成温度500℃で1h加熱したもの(実施例)、試料7は焼成温度1000℃で1h加熱したもの(比較例)である。試料8は雰囲気がH2ガスで昇温速度が2℃/min、焼成温度400℃で1h加熱したもの(実施例)、試料9は雰囲気がH2ガスで昇温速度が10℃/min、焼成温度400℃で1h加熱したもの(比較例)、試料10は雰囲気がN2ガスで昇温速度が5℃/min、焼成温度400℃で1h加熱したもの(比較例)、試料11は真空雰囲気中で昇温速度が2℃/min、焼成温度400℃で1h加熱したもの(比較例)である。
(Reduction treatment) For each of the prepared graphite oxides, in order to partially remove oxygen in the graphite oxide, 200 ° C to 1000 ° C in N 2 gas, He gas, H 2 gas, and vacuum atmosphere (10 -3 Torr). The baking temperature was changed to 0 ° C. and heating was performed for 1 h. The heating was performed up to a predetermined reduction temperature under conditions of 2 ° C./min to 10 ° C./min. In Tables 1 and 2, Sample 1 is graphite oxide (comparative example) that is not fired. Samples 2 to 7 are the same in that the atmosphere is He gas and the heating rate is 5 ° C./min. Sample 2 was heated at a firing temperature of 200 ° C. for 1 h (Comparative Example), Sample 3 was heated at a firing temperature of 250 ° C. for 1 h (Example), and Sample 4 was heated at a firing temperature of 270 ° C. for 1 h ( Example),
(2.試料の物性)以上の条件で処理された試料1〜11について、粉末X線回折分析、元素分析、比表面積測定、粉体抵抗測定、He法による密度測定、ラマン分光分析を次のようにして行った。 (2. Physical properties of sample) Samples 1 to 11 processed under the above conditions were subjected to powder X-ray diffraction analysis, elemental analysis, specific surface area measurement, powder resistance measurement, density measurement by He method, and Raman spectroscopic analysis as follows. It was done like that.
(粉末X線回折)この回析では、カウンタ(計数管)による自動記録方式(ディフラクトメータ)を利用したX線回折装置として、マックサイエンス社製のMXP18VAHFを使用した。計測では、X線管球への印加電圧および電流は40kV、150mAの条件とし、入射X線としてはCuKαを用いた。各試料のX線粉末図形を測定し、(002)面の2θ及び(002)面の層間距離d002を測定した。 (Powder X-ray diffraction) In this diffraction, MXP18VAHF manufactured by Mac Science Co., Ltd. was used as an X-ray diffraction apparatus utilizing an automatic recording method (diffractometer) using a counter (counter tube). In the measurement, the voltage and current applied to the X-ray tube were 40 kV and 150 mA, and CuKα was used as the incident X-ray. The X-ray powder pattern of each sample was measured, and 2θ on the (002) plane and interlayer distance d 002 on the (002) plane were measured.
(元素分析)構成成分であるC、H、Nの分析は元素分析装置(パーキンエルマー2004)を用いた。また、Oの分析はエレメンタール社製のVario ELを用いて行った。 (Elemental analysis) An elemental analyzer (Perkin Elmer 2004) was used for analysis of C, H, and N as constituent components. The analysis of O was performed using Vario EL manufactured by Elemental.
(比表面積)各試料1〜11の比表面積の測定は窒素吸着法を用い、解析にはBrunauer-Emmett-TellerによるBET式より求めた(準拠規格:ISO 9277)。 (Specific surface area) The specific surface area of each of the samples 1 to 11 was measured by using a nitrogen adsorption method, and the BET equation by Brunauer-Emmett-Teller was used for analysis (standard: ISO 9277).
(粉体抵抗)三菱化学株式会社製の粉体抵抗計PD―51を用い、650kg/cm2で加圧時の粉体抵抗(体積固有抵抗)を測定した。図3はその体積固有抵抗と酸素含有量との関係をグラフ化したものである。 (Powder Resistance) Using a powder resistance meter PD-51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, the powder resistance (volume resistivity) at the time of pressurization was measured at 650 kg / cm 2 . FIG. 3 is a graph showing the relationship between the volume resistivity and the oxygen content.
(He法による密度の測定)この測定では、図1に模式化したように、圧力容器1と2からなる測定装置を用い、He平衡圧密度を次のようにして計測した。まず、圧力容器2に測定試料を約1g精量して投入する。次に、圧力容器1と2を真空排気した後、容器2に約0.2MPaのHeを入れて正確に圧力P0.2を測定する。また、圧力容器2側の弁1を閉じた状態で、圧力容器1に圧力0.8MPaのHeを入れて正確に圧力P0.8を測定する。また、圧力容器2の上流側配管部に設けられた弁2を閉じた状態で、弁1と弁3を開き圧力容器1と圧力容器2のHe平衡圧PEを測定する。そして、試料のHe平衡圧密度は以下の式1に基づいてVsを求める。 (Measurement of Density by He Method) In this measurement, as schematically shown in FIG. 1, the He equilibrium pressure density was measured as follows using a measuring apparatus including the pressure vessels 1 and 2. First, approximately 1 g of the measurement sample is accurately put into the pressure vessel 2. Next, after evacuating the pressure vessels 1 and 2, about 0.2 MPa of He is put into the vessel 2 and the pressure P 0.2 is accurately measured. Further, with the valve 1 on the pressure vessel 2 side closed, He with a pressure of 0.8 MPa is put into the pressure vessel 1 and the pressure P 0.8 is accurately measured. Further, in the closed state of the valve 2 provided on the upstream side piping of the pressure vessel 2, to measure the He equilibrium pressure P E valve 1 and the pressure vessel 1 to open the valve 3 and the pressure vessel 2. Then, He equilibrium compaction of the sample determine the V s based on the equation 1 below.
(式1)
[(P0.8・V2)/T0.8]+[(P0.2・(V1-Vs)/T0.2)=
[(PE・V2)/TE]+[PE・(V1-Vs)/TE]
(Formula 1)
[(P 0.8 · V 2 ) / T 0.8 ] + [(P 0.2 · (V 1 −V s ) / T 0.2 ) =
[(P E · V 2 ) / T E ] + [P E · (V 1 −V s ) / T E ]
そして、He法における密度は試料重量W/試料容積Vsより求める。ここで、反応容器の容積V1,V2はあらかじめ測定しておく。また、それぞれの圧力条件での圧力容器内の温度(T0.8、T0.2、TE)は30℃に設定したが、He法での密度の測定には実測値を用いた。 And the density in He method is calculated | required from sample weight W / sample volume Vs. Here, the volumes V 1 and V 2 of the reaction vessel are measured in advance. Moreover, although the temperature ( T0.8 , T0.2 , TE ) in the pressure vessel in each pressure condition was set to 30 degreeC, the measured value was used for the measurement of the density by He method.
(ラマン分光分析)炭素材料の表面構造の分析手法として、ラマン分光法(Renishow社製のNRS-2100)により、Gバンド(1580cm−1付近)とDバンド(1360cm−1付近)の強度比であるR値(I1360/I1580)を求め評価した。測定にはArレーザ光を用いた。 As analysis method of the surface structure (Raman spectroscopy) carbon materials, by Raman spectroscopy (NRS-2100 of Renishow Co.) at an intensity ratio of G-band (1580 cm -1 vicinity) and D-band (1360 cm around -1) A certain R value (I 1360 / I 1580 ) was determined and evaluated. Ar laser light was used for the measurement.
(水素吸蔵量の測定)試料1から7についてはJIS 7201、7203に準じた試験方法により、水素吸蔵量と水素放出量の測定を行った。この測定では、各試料を精秤した後、試料管に入れて真空排気した後、12MPaまで水素圧を上げて水素吸蔵量[質量%]を容量法で測定した。次に常温まで戻して水素放出量を確認した。 (Measurement of hydrogen storage amount) For samples 1 to 7, the hydrogen storage amount and hydrogen release amount were measured by a test method according to JIS 7201 and 7203. In this measurement, each sample was precisely weighed, placed in a sample tube and evacuated, and then the hydrogen pressure was increased to 12 MPa, and the hydrogen storage amount [mass%] was measured by the volume method. Next, the temperature was returned to room temperature, and the hydrogen release amount was confirmed.
(表1)
(Table 1)
(表2)
(Table 2)
(3.評価)表1の各試料1〜6は、粒径8μmの鱗片状黒鉛を用い、Brodie法に酸化黒鉛を調整し、試料1は焼成しないもの、試料2〜6はHe雰囲気中で還元・焼成した例である。すなわち、試料1は酸化黒鉛の特性である。黒鉛の層間に酸素を35.6wt%共有結合したものであり、XRDの2θが13.38°にピークを有し、層間は0.66nmに拡大している(ブラックの定理)。なお、表1と2中、下側の判定の欄は、×は比較例、○は実施例を示している。 (3. Evaluation) Each of the samples 1 to 6 in Table 1 uses flaky graphite having a particle size of 8 μm, adjusts graphite oxide to the Brodie method, sample 1 is not fired, and samples 2 to 6 are in a He atmosphere. This is an example of reduction and firing. That is, sample 1 has the characteristics of graphite oxide. Oxygen is 35.6 wt% covalently bonded between the graphite layers, the XRD 2θ has a peak at 13.38 °, and the layer is expanded to 0.66 nm (black theorem). In Tables 1 and 2, in the lower determination column, “x” indicates a comparative example, and “◯” indicates an example.
試料2〜7は、その共有結合した酸素の一部を、熱伝導性のよいHeガスを用い、膨張を抑制した焼成により取り除いた炭素構造体である。酸素の除去とともに、XRDの2θのピークは、図2に示されるように低角から高角側に移動し、層間が黒鉛に近づき、体積固有抵抗も低下することが分かる。特に、2θが19°から23°にピークを有する試料3から試料6の炭素構造体は、体積固有抵抗値が1Ω・cm以下に低減でき、He法による密度が1.5g/cm3以上の範囲で電池材料として必要な密度を有し、2θから算出した(002)面の層間距離も0.39nmから0.45nmで規則的な層間を維持している。 Samples 2 to 7 are carbon structures in which a part of the covalently bonded oxygen is removed by firing with suppressed thermal expansion using He gas having good thermal conductivity. It can be seen that with the removal of oxygen, the 2θ peak of XRD moves from the low angle to the high angle side as shown in FIG. 2, the interlayer approaches the graphite, and the volume resistivity decreases. In particular, the carbon structures of samples 3 to 6 having a peak at 2θ of 19 ° to 23 ° can reduce the volume resistivity to 1 Ω · cm or less, and the density by He method is 1.5 g / cm 3 or more. The density required for the battery material in the range is maintained, and the interlayer distance of the (002) plane calculated from 2θ is also 0.39 nm to 0.45 nm, and the regular interlayer is maintained.
また、層間内の酸素量と、層間距離には、密接な関係があり、特に、試料6の炭素構造体は炭素が87wt%、酸素の割合が7wt%であり、体積固有抵抗が0.015Ω・cmと低く、XRDのピークが22.72°であり(0.39nmの規則的な層間を有する)、電池材料として適している。 Further, there is a close relationship between the amount of oxygen in the interlayer and the distance between the layers. In particular, the carbon structure of Sample 6 has a carbon specific structure of 87 wt%, an oxygen ratio of 7 wt%, and a volume resistivity of 0.015Ω.・ As low as cm, the XRD peak is 22.72 ° (having a regular interlayer of 0.39 nm), and is suitable as a battery material.
ここで、試料7の炭素構造体は、He雰囲気中−1000℃での焼成を行った例であるが、2θが26.5°になり、層間距離は黒鉛の層間とほぼ等しい0.336nmである。このときの、酸素含有量は1wt%未満であり、層間の拡大には1wt%以上の酸素が必要である。
以上より、還元温度条件を変えて、酸素の割合を制御することで、出力特性を重視する負極材料であるハードカーボンに近い層間距離(0.34nmから0.40nm)を有する新規な炭素構造体が調整可能なことが分かる。
Here, the carbon structure of Sample 7 is an example of firing at −1000 ° C. in a He atmosphere. However, 2θ is 26.5 °, and the interlayer distance is 0.336 nm which is almost equal to the graphite interlayer. is there. At this time, the oxygen content is less than 1 wt%, and oxygen of 1 wt% or more is required for expansion between layers.
As described above, a novel carbon structure having an interlayer distance (0.34 nm to 0.40 nm) close to that of hard carbon, which is a negative electrode material that places importance on output characteristics, by changing the reduction temperature condition and controlling the ratio of oxygen. Can be adjusted.
また、試料1より明らかなように、用いた酸化黒鉛のラマン分光スペクトルのDバンドとGバンドの比であるR値は0.729であり、一般の黒鉛(R値は0.1程度)より高い値を示している。すなわち、用いた酸化黒鉛は、表面が結晶サイズの低下や結晶化度の低下が進行していると推察される。また、その酸化黒鉛を還元して酸素を除いた試料2〜6のR値は、還元前と比較してあまり低下することなく高いR値を示している。このように、酸化黒鉛を用いて還元処理により酸素を除いた各試料の炭素構造体は、層間を黒鉛に近くしても高いR値を示すことが分かる。 Further, as apparent from Sample 1, the R value, which is the ratio of the D band to the G band in the Raman spectrum of the graphite oxide used, is 0.729, which is higher than that of general graphite (R value is about 0.1). It shows a high value. That is, it is surmised that the graphite oxide used has a decrease in crystal size and crystallinity on the surface. In addition, the R values of Samples 2 to 6 obtained by reducing the graphite oxide to remove oxygen show a high R value without being much lower than that before the reduction. Thus, it can be seen that the carbon structure of each sample obtained by removing oxygen by reduction using graphite oxide exhibits a high R value even when the interlayer is close to graphite.
試料8〜11の炭素構造体は焼成雰囲気の違いを比較したものである。試料8と9の炭素構造体は、H2ガス雰囲気中での焼成において、400℃までの昇温時間を2℃/min、10℃/minにした例である。H2ガスは高い熱伝導率を有するガスであるが、試料9のように昇温温度を10℃/minに変化させることにより、270℃前後で発生する酸素を含む分解ガスとその反応熱の蓄熱により、急激なガスの放出と試料の膨脹が発生し、かさ密度の大きな低下がおこる。この点、昇温速度を2℃/minに設定すると、反応熱の放熱がスムーズになり、爆発的なガス発生は防げることが試料8から確認された。また、N2ガス雰囲気中で焼成した試料10と、真空雰囲気中で焼成した試料11の炭素構造体からは、反応時の熱放出が不十分であり、爆発的なガス放出と構造体の膨脹を抑制できないことが確認された。なお、実施例に挙げなかったが、上記と同じ酸化黒鉛を用い、大気雰囲気中、Arガス雰囲気中で焼成した炭素構造体でも、試料10と同様な傾向、つまり反応時の熱放出が不十分であり、爆発的なガス放出と試料の膨脹を抑制できなかった。
The carbon structures of Samples 8 to 11 are obtained by comparing differences in the firing atmosphere. The carbon structures of Samples 8 and 9 are examples in which the temperature raising time up to 400 ° C. is set to 2 ° C./min and 10 ° C./min in firing in an H 2 gas atmosphere. H 2 gas is a gas having high thermal conductivity, but by changing the temperature rise temperature to 10 ° C./min as in sample 9, the decomposition gas containing oxygen generated at around 270 ° C. and the reaction heat Due to heat storage, rapid gas release and sample expansion occur, resulting in a significant decrease in bulk density. In this respect, it was confirmed from the sample 8 that when the temperature rising rate was set to 2 ° C./min, the heat of reaction heat was smoothly radiated and explosive gas generation could be prevented. In addition, from the carbon structures of the
以上より、酸化黒鉛の焼成に使用する還元ガスとして、少なくとも熱伝導率の高いHeガスまたはH2ガスを使用することが膨脹を抑制し、規則的な構造を維持するのに重要であることが分かった。また、HeガスやH2ガスにて還元した試料2〜8の炭素構造体は、比表面積が20m2/g以下であり、かさ密度が0.1g/cm3以上であり、電池材料などに適する特性を有している。 From the above, it is important to use at least a high thermal conductivity He gas or H 2 gas as a reducing gas used for firing graphite oxide to suppress expansion and maintain a regular structure. I understood. In addition, the carbon structures of Samples 2 to 8 reduced with He gas or H 2 gas have a specific surface area of 20 m 2 / g or less and a bulk density of 0.1 g / cm 3 or more. It has suitable characteristics.
また、水素吸蔵量は、表中に入れなかったが、試料1の酸化黒鉛は0.04wt%であり、これに対し、試料4の炭素構造体は最大の0.27wt%であった。試料6と7の各炭素構造体は共に0.09wt%であった。換言すると、水素吸蔵能については、2θ=13〜14°付近の酸化黒鉛のピークと、2θ=19.5°〜21°の新規ピークが確認できる領域において最大値をとることが確認された。 Further, although the hydrogen storage amount was not included in the table, the graphite oxide of sample 1 was 0.04 wt%, whereas the carbon structure of sample 4 was 0.27 wt% at the maximum. Both carbon structures of Samples 6 and 7 were 0.09 wt%. In other words, it has been confirmed that the hydrogen storage capacity has a maximum value in a region where a peak of graphite oxide near 2θ = 13 to 14 ° and a new peak of 2θ = 19.5 ° to 21 ° can be confirmed.
以上の本発明の炭素構造体は、黒鉛に近い導電性を有し、導電材料やキャパシタ、リチウムイオン電池などの電池材料、水素吸蔵材料などへ適用できるものである。 The carbon structure of the present invention has conductivity close to that of graphite, and can be applied to conductive materials, capacitors, battery materials such as lithium ion batteries, hydrogen storage materials, and the like.
1と2は圧力容器
1 and 2 are pressure vessels
Claims (9)
9. The method for producing a carbonaceous structure according to claim 6, wherein the first process is a process in which fuming nitric acid and potassium chlorate are added to and mixed with crystalline graphite.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010275186A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Belenos Clean Power Holding Ag | Stable dispersions of monolayer and multilayer graphene in solution |
| JP2011510906A (en) * | 2008-02-05 | 2011-04-07 | ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | Functionalized graphene sheets with high carbon to oxygen ratio |
| EP2397442A3 (en) * | 2010-06-17 | 2013-03-13 | Samsung SDI Co., Ltd. | Crystalline carbonaceous material with controlled interlayer spacing and method of preparing same |
| JP2014501681A (en) * | 2010-10-28 | 2014-01-23 | ユニバーシティ オブ セントラル フロリダ リサーチ ファウンデーション,インコーポレイテッド | Graphite oxide and carbon fiber |
| JP2015160766A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 勇太 仁科 | Production method of graphite oxide, and graphite oxide |
| JPWO2017002680A1 (en) * | 2015-06-30 | 2018-05-24 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Method for modifying layered substance and apparatus therefor, modified graphite and electrode material for secondary battery using the same |
-
2006
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011510906A (en) * | 2008-02-05 | 2011-04-07 | ザ、トラスティーズ オブ プリンストン ユニバーシティ | Functionalized graphene sheets with high carbon to oxygen ratio |
| EP2240404A4 (en) * | 2008-02-05 | 2014-09-03 | Univ Princeton | FUNCTIONALIZED GRAPHENE SHEETS HAVING HIGH CARBON / OXYGEN REPORTS |
| US9546092B2 (en) | 2008-02-05 | 2017-01-17 | The Trustees Of Princeton University | Functionalized graphene sheets having high carbon to oxygen ratios |
| US10017632B2 (en) | 2008-02-05 | 2018-07-10 | The Trustees Of Princeton University | Functionalized graphene sheets having high carbon to oxygen ratios |
| JP2010275186A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Belenos Clean Power Holding Ag | Stable dispersions of monolayer and multilayer graphene in solution |
| EP2397442A3 (en) * | 2010-06-17 | 2013-03-13 | Samsung SDI Co., Ltd. | Crystalline carbonaceous material with controlled interlayer spacing and method of preparing same |
| US8894964B2 (en) | 2010-06-17 | 2014-11-25 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Crystalline carbonaceous material with controlled interlayer spacing and method of preparing same |
| JP2014501681A (en) * | 2010-10-28 | 2014-01-23 | ユニバーシティ オブ セントラル フロリダ リサーチ ファウンデーション,インコーポレイテッド | Graphite oxide and carbon fiber |
| JP2015160766A (en) * | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 勇太 仁科 | Production method of graphite oxide, and graphite oxide |
| JPWO2017002680A1 (en) * | 2015-06-30 | 2018-05-24 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Method for modifying layered substance and apparatus therefor, modified graphite and electrode material for secondary battery using the same |
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