JPS5816468A - 電池活物質 - Google Patents
電池活物質Info
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- JPS5816468A JPS5816468A JP56114847A JP11484781A JPS5816468A JP S5816468 A JPS5816468 A JP S5816468A JP 56114847 A JP56114847 A JP 56114847A JP 11484781 A JP11484781 A JP 11484781A JP S5816468 A JPS5816468 A JP S5816468A
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- fluorine
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/5835—Comprising fluorine or fluoride salts
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電池活物質に関するものであり、詳細には、本
発明は、黒鉛原料として人造黒鉛を用いて榎られる式（
Ｃ２Ｆ）ｎで表わされるフッ化黒鉛を主成分とする電池
活物質に関する。
発明は、黒鉛原料として人造黒鉛を用いて榎られる式（
Ｃ２Ｆ）ｎで表わされるフッ化黒鉛を主成分とする電池
活物質に関する。
従来、・炭素材料とフッ素から合成されるフッ化黒鉛（
以下“ＧＦ”と称す）として、（ＣＦ）ｎの構造を有す
るものが知られており、かかる（ＣＦ）ｎ型ＧＦはその
特異な諸性質から電池活物質、潤滑剤。
以下“ＧＦ”と称す）として、（ＣＦ）ｎの構造を有す
るものが知られており、かかる（ＣＦ）ｎ型ＧＦはその
特異な諸性質から電池活物質、潤滑剤。
防濡剤、防汚剤、撥水撥油剤などとして広範な分野で工
業的に高く評価されている。特に電池の活物質としての
用途に用いた場合、放電による電圧低下が長時間にわた
っそみられず、しかも電池の保存性が良好で、高エネル
ギー密度の一次電池を与えることがよく知られている（
例えば、特公昭４８−２８８６７号公報参照）。しかし
ながら、（ＣＦ）ｎ型ＧＦの合成には、目的生成物であ
る（ＣＦ）ｎの生成温度と生成した（ＣＦ）ｎの分解温
度が近接しているため、収率が極めて低いという大きな
欠点があった。
業的に高く評価されている。特に電池の活物質としての
用途に用いた場合、放電による電圧低下が長時間にわた
っそみられず、しかも電池の保存性が良好で、高エネル
ギー密度の一次電池を与えることがよく知られている（
例えば、特公昭４８−２８８６７号公報参照）。しかし
ながら、（ＣＦ）ｎ型ＧＦの合成には、目的生成物であ
る（ＣＦ）ｎの生成温度と生成した（ＣＦ）ｎの分解温
度が近接しているため、収率が極めて低いという大きな
欠点があった。
そこで、本発明者らは先に、新規な構造を有するＧＦと
して比較的安価に極めて高い収率で得られる（Ｃ２Ｆ）
ｎ型ＧＦの製造に成功した。この新規な（Ｃ２Ｆ）ｎ型
ＧＦ及びその製造法については、特開昭５３−１０２８
９３号明細書や米国特許第４１３９４７４号明細書に詳
述されているが、黒鉛を１００〜７６０＋＋ｎＨｇのフ
ッ素圧下において３００〜５００℃で加熱することによ
って得られる。黒鉛としては天然黒鉛２人造黒鉛、キッ
シュ黒鉛、熱分解黒鉛など又はその混合物が使われる。
して比較的安価に極めて高い収率で得られる（Ｃ２Ｆ）
ｎ型ＧＦの製造に成功した。この新規な（Ｃ２Ｆ）ｎ型
ＧＦ及びその製造法については、特開昭５３−１０２８
９３号明細書や米国特許第４１３９４７４号明細書に詳
述されているが、黒鉛を１００〜７６０＋＋ｎＨｇのフ
ッ素圧下において３００〜５００℃で加熱することによ
って得られる。黒鉛としては天然黒鉛２人造黒鉛、キッ
シュ黒鉛、熱分解黒鉛など又はその混合物が使われる。
その構造は炭素原子が格子構造をなす層が眉間距離約９
．ＯＸでに対し、１つおきに１個のフッ素と結合してい
る点に特徴がある。しかし、両者とも炭素六角網目平面
の末端基には２個以上のフッ素が結合したＣＦ２． Ｃ
Ｆ５基が存在する。従って、黒鉛が完全にフッ素化され
た（０２Ｆ）ｎおよび（ＣＦ）ｎのＦ／Ｃ比は、各々０
．５および１．０以上となり、その過剰フッ素量はＧＦ
結晶のａｂ軸方向の結晶子が小さくなる３８３２、１９
７９を参照）。また、（Ｃ２Ｆ）ｎには（ＣＦ）ｎには
認められない９４０ ｃｍ−’に特異な赤外線吸収を示
す。しかしながら、原料黒鉛が完全にフッ素化されて（
Ｃ２Ｆ）ｎを生成するに要する時間は、特に（０２Ｆ）
ｎを高い選択率をもって得るために好ましいマイルドな
条件下では極めて長く、例えば２００〜２５０ ｍｔａ
ｈ （Ｔｙｌｅｒ）のマダがスカル産天然黒鉛を３７５
℃、フッ素圧２００ｍｔＨｇでフッ素と反応させた場合
、その生成には１２０時間もの長い時間を必要とする。
．ＯＸでに対し、１つおきに１個のフッ素と結合してい
る点に特徴がある。しかし、両者とも炭素六角網目平面
の末端基には２個以上のフッ素が結合したＣＦ２． Ｃ
Ｆ５基が存在する。従って、黒鉛が完全にフッ素化され
た（０２Ｆ）ｎおよび（ＣＦ）ｎのＦ／Ｃ比は、各々０
．５および１．０以上となり、その過剰フッ素量はＧＦ
結晶のａｂ軸方向の結晶子が小さくなる３８３２、１９
７９を参照）。また、（Ｃ２Ｆ）ｎには（ＣＦ）ｎには
認められない９４０ ｃｍ−’に特異な赤外線吸収を示
す。しかしながら、原料黒鉛が完全にフッ素化されて（
Ｃ２Ｆ）ｎを生成するに要する時間は、特に（０２Ｆ）
ｎを高い選択率をもって得るために好ましいマイルドな
条件下では極めて長く、例えば２００〜２５０ ｍｔａ
ｈ （Ｔｙｌｅｒ）のマダがスカル産天然黒鉛を３７５
℃、フッ素圧２００ｍｔＨｇでフッ素と反応させた場合
、その生成には１２０時間もの長い時間を必要とする。
一方、電池活物質としての用途については特開昭５５−
２８２４６号明細書に詳述されているが、（Ｃ２Ｆ）ｎ
は（ＣＦ）ｎよりも高い放電電位を示し、また電導剤の
混入も（ＣＦ）ｎに対するよりも少量で済み、それだけ
電極中の（Ｃ２Ｆ）ｎの含有量を増大することが出来る
ため有利である。
２８２４６号明細書に詳述されているが、（Ｃ２Ｆ）ｎ
は（ＣＦ）ｎよりも高い放電電位を示し、また電導剤の
混入も（ＣＦ）ｎに対するよりも少量で済み、それだけ
電極中の（Ｃ２Ｆ）ｎの含有量を増大することが出来る
ため有利である。
本発明者らは種々の原料および反応条件で生成した（Ｃ
２Ｆ）ｎの電池特性について研究する過程でそれらの条
件によってその電池特性が著しく異なることを知見した
。
２Ｆ）ｎの電池特性について研究する過程でそれらの条
件によってその電池特性が著しく異なることを知見した
。
即ち、（Ｃ２Ｆ）ｎ型ＱＦの原料とじて人造黒鉛を使用
してそれをフッ素化して得られる（Ｃ／）ｎを電池活物
質として用いた時、高い放電電位、比容量。
してそれをフッ素化して得られる（Ｃ／）ｎを電池活物
質として用いた時、高い放電電位、比容量。
利用率を示すことを知見した。さらに驚くべきことに、
天然黒鉛、熱分解黒鉛を原料とした場合に比べ、人造黒
鉛の場合、黒鉛が完全にフッ素化されて（Ｃ２Ｆ）ｎを
生成するに要する時間が極めて短時間ですむことをも知
見した。例えば、天然黒鉛をフッ素圧７６０ ｌｌＨｇ
ｒ ３７５℃で１２０時間反応させたとき（０２Ｆ）
ｎを収率１００％で得たが、一方、人造黒鉛（平均粒径
３００μで、フランクリンＰ−値が０．０７）で上記と
同一条件で反応させれば、同じ１００”％の収率を得る
のに１８時間で達成できる。上記した知見に基き、本発
明は完成されたものである。
天然黒鉛、熱分解黒鉛を原料とした場合に比べ、人造黒
鉛の場合、黒鉛が完全にフッ素化されて（Ｃ２Ｆ）ｎを
生成するに要する時間が極めて短時間ですむことをも知
見した。例えば、天然黒鉛をフッ素圧７６０ ｌｌＨｇ
ｒ ３７５℃で１２０時間反応させたとき（０２Ｆ）
ｎを収率１００％で得たが、一方、人造黒鉛（平均粒径
３００μで、フランクリンＰ−値が０．０７）で上記と
同一条件で反応させれば、同じ１００”％の収率を得る
のに１８時間で達成できる。上記した知見に基き、本発
明は完成されたものである。
しかして、本発明の一つの目的は、電池活物質として用
いた場合、高い放電電位、比容量、利用率をもつ式（Ｃ
２Ｆ）ｎで表わされるＧＦを提供することにある。
いた場合、高い放電電位、比容量、利用率をもつ式（Ｃ
２Ｆ）ｎで表わされるＧＦを提供することにある。
本発明の他の諸目的、諸特徴及び諸利益は以下に述べる
説明から明かになろう。
説明から明かになろう。
即ち、基本的には、本発明によれば、黒鉛原料として人
造黒鉛を用い、フッ素と反応して得られる式（Ｃ２Ｆ）
ｎで表わされるフッ化黒鉛を主成分とする電池活物質が
提供される。本発明に用いる人造黒鉛はＯ〜０．４のフ
ランクリンＰ−値を有しているのが好ましい。又、本発
明電池活物質の更に好ましい態様は、人造黒鉛とフッ素
とを１００〜７６０１１１Ｈｇのフッ素圧下に３００〜
５００℃の反応温度で生成物の重量増加がなくなるまで
反応させることにより得られる式（０２Ｆ）ｎで表わさ
れるフッ化黒鉛を主成分とし、その鉾比が０．５５〜０
．８であることを特徴とするものである。反応温度の更
に好ましい範囲は３００〜４５０℃である。
造黒鉛を用い、フッ素と反応して得られる式（Ｃ２Ｆ）
ｎで表わされるフッ化黒鉛を主成分とする電池活物質が
提供される。本発明に用いる人造黒鉛はＯ〜０．４のフ
ランクリンＰ−値を有しているのが好ましい。又、本発
明電池活物質の更に好ましい態様は、人造黒鉛とフッ素
とを１００〜７６０１１１Ｈｇのフッ素圧下に３００〜
５００℃の反応温度で生成物の重量増加がなくなるまで
反応させることにより得られる式（０２Ｆ）ｎで表わさ
れるフッ化黒鉛を主成分とし、その鉾比が０．５５〜０
．８であることを特徴とするものである。反応温度の更
に好ましい範囲は３００〜４５０℃である。
本発明において、「人造黒鉛」とは、コークス類（石油
コークス、ピッチコークス等＞、ｐ−ｈピッチ或いは有
機高分子化合物を炭化処理して得た炭素材料を約２，０
００〜３，０００℃に加熱することにより、不純物を揮
発させると共に黒鉛化して、無定形な炭素原子の集合を
規則正しい黒鉛の網平面上の配列にしたものを言う。
コークス、ピッチコークス等＞、ｐ−ｈピッチ或いは有
機高分子化合物を炭化処理して得た炭素材料を約２，０
００〜３，０００℃に加熱することにより、不純物を揮
発させると共に黒鉛化して、無定形な炭素原子の集合を
規則正しい黒鉛の網平面上の配列にしたものを言う。
又、フランクリンＰ−値とは黒鉛の結晶化度すなわち黒
鉛化度を示すもので、次式より計算して得ることができ
る。
鉛化度を示すもので、次式より計算して得ることができ
る。
ｄ（ｏｏ２） ＝３．４４０ ０．０８６（］−Ｐ２）
（式中、ｄ（。。２）はＸ＠回折で測定される面間隔（
ｄ（。。２））であり、ＰはフランクリンＰ−値を示す
） 。 （Ｒ，Ｅ、 Ｆｒａｎｋｌｉｎｓ Ａ
ｃｔａ Ｃｒｙｓｔ、 ＋ ４ ＋２３５
ｅ（１９５１））。
（式中、ｄ（。。２）はＸ＠回折で測定される面間隔（
ｄ（。。２））であり、ＰはフランクリンＰ−値を示す
） 。 （Ｒ，Ｅ、 Ｆｒａｎｋｌｉｎｓ Ａ
ｃｔａ Ｃｒｙｓｔ、 ＋ ４ ＋２３５
ｅ（１９５１））。
本来、人造黒鉛は天然黒鉛、熱分解黒鉛に比べ、結晶の
ａｂ軸方向の結晶子が小さく、全炭素に対する末端に存
在する炭素の割合が多いためにフッ素と結合して多量の
ＣＦ２． ＣＦ３基が生成し、ＧＦ中のＦ含有率が高く
なる。このため、ＣＦ２ ＋ ＣＦ５基の放電電位に及
ぼす影響が懸念され、電池活物質としては、人造黒鉛よ
り製造した（Ｃ２Ｆ）ｎは使用されていなかった。しか
しながら、本発明者らの研究によれば、ある特定のフラ
ンクリンＰ−値をもった人造黒鉛を原料に使用するなら
ば、これらの基はＧＦの放電電位にはほとんど影響を与
えず、逆に比容量を増大させることを見出した。即ち、
これらの人造黒鉛を用いて製造した（０２Ｆ）ｎを主成
分とするＧＦは、天然黒鉛から製造したそれに比べて遥
かに秀れた安定した電池特性を与えるものである。
ａｂ軸方向の結晶子が小さく、全炭素に対する末端に存
在する炭素の割合が多いためにフッ素と結合して多量の
ＣＦ２． ＣＦ３基が生成し、ＧＦ中のＦ含有率が高く
なる。このため、ＣＦ２ ＋ ＣＦ５基の放電電位に及
ぼす影響が懸念され、電池活物質としては、人造黒鉛よ
り製造した（Ｃ２Ｆ）ｎは使用されていなかった。しか
しながら、本発明者らの研究によれば、ある特定のフラ
ンクリンＰ−値をもった人造黒鉛を原料に使用するなら
ば、これらの基はＧＦの放電電位にはほとんど影響を与
えず、逆に比容量を増大させることを見出した。即ち、
これらの人造黒鉛を用いて製造した（０２Ｆ）ｎを主成
分とするＧＦは、天然黒鉛から製造したそれに比べて遥
かに秀れた安定した電池特性を与えるものである。
本発明による電池活物質として用いられる（Ｃ２Ｆ）ｎ
の原料は、フランクリンＰ−値が０−０．４の人造黒鉛
が好ましい。Ｐ値が０．４以上であると、ＧＦ中に’（
ＣＦ）ｎの含有率が増し、放電電位が低下する。
の原料は、フランクリンＰ−値が０−０．４の人造黒鉛
が好ましい。Ｐ値が０．４以上であると、ＧＦ中に’（
ＣＦ）ｎの含有率が増し、放電電位が低下する。
また、天然黒鉛を用いると放電電位、比容量が低下する
。
。
人造黒鉛のフッ素化によって得られた（０２Ｆ）ｎが通
常の天然黒鉛などをフッ素化したものよりも何故に放電
電位が高いかは明確ではないが、人造黒鉛の結晶のａｂ
軸方向の結晶子が天然黒鉛や熱分解黒鉛の結晶子よりも
小さく、従って人造黒鉛をフッ素化して得られた（Ｃ２
Ｆ）ｎの結晶子も小さい。
常の天然黒鉛などをフッ素化したものよりも何故に放電
電位が高いかは明確ではないが、人造黒鉛の結晶のａｂ
軸方向の結晶子が天然黒鉛や熱分解黒鉛の結晶子よりも
小さく、従って人造黒鉛をフッ素化して得られた（Ｃ２
Ｆ）ｎの結晶子も小さい。
そのため、電気化学的表面積が大きくなり、またＬｌ
イオンがＧＦ層間内部へ容易に拡散するためと考えら
れる。
イオンがＧＦ層間内部へ容易に拡散するためと考えら
れる。
本発明による電池活物質として用いられる（Ｃ２Ｆ）ｎ
のＦバ比は０．５５〜０．８である。嘘比が０，５５以
下では未反応黒鉛が残り、比容量が著しく低下する。ま
た、０，８以上ではＧＦ中に（ＣＦ’）ｎの含有率が高
くなってお９、放電電位は低下する。
のＦバ比は０．５５〜０．８である。嘘比が０，５５以
下では未反応黒鉛が残り、比容量が著しく低下する。ま
た、０，８以上ではＧＦ中に（ＣＦ’）ｎの含有率が高
くなってお９、放電電位は低下する。
本発明による（Ｃ２Ｆ）ｎを主成分とするフッ化黒鉛は
反応終了後フッ素雰囲気下５００〜６００℃の温度で結
晶化したものも同様な優れた特性を持つ。
反応終了後フッ素雰囲気下５００〜６００℃の温度で結
晶化したものも同様な優れた特性を持つ。
式（ＣＦ）ｎで表わされるＧＦを電池活物質として利用
するためには（Ｃ２Ｆ）ｎに所定量の電導剤として炭素
粉末と粘結剤として例えばフッ素樹脂、膨張化黒鉛を加
え、所定の形状に成形することによって簡単に得ること
ができる。
するためには（Ｃ２Ｆ）ｎに所定量の電導剤として炭素
粉末と粘結剤として例えばフッ素樹脂、膨張化黒鉛を加
え、所定の形状に成形することによって簡単に得ること
ができる。
この（０２Ｆ）ｎよりなる電池活物質を電池に用いる場
合、これを正極とし、負極にはリチウムなどの゛アルカ
リ金属、マグネシウム。
合、これを正極とし、負極にはリチウムなどの゛アルカ
リ金属、マグネシウム。
カルシウムなどのアルカリ土類金属又はアルミニウムの
単独或いはこれらを主成分とする合金を有利に用いるこ
とができる。電解質としては、用いる負極の種類による
が、非水系のみならず水系のものも使うことができる。
単独或いはこれらを主成分とする合金を有利に用いるこ
とができる。電解質としては、用いる負極の種類による
が、非水系のみならず水系のものも使うことができる。
本発明による（Ｃ２Ｆ）ｎよりなる電池活物質を正極と
して用い、上記したような負極及び電解質を用いて構成
された電池は、活物質の単位体積当シの比□容量および
利用率が高く、放電電位も高くしかも平坦性に秀れ保存
寿命が良好であるという秀れた特性と共に、人造黒鉛を
用いたために原材料たる（Ｃ２Ｆ）ｎの製造が短時間で
しかも収率が高いために極めて安価に得ることができて
経済性の点でも極めて有利な高エネルギー密度の電池を
提供することができ、その工業的価値は極めて高い。
して用い、上記したような負極及び電解質を用いて構成
された電池は、活物質の単位体積当シの比□容量および
利用率が高く、放電電位も高くしかも平坦性に秀れ保存
寿命が良好であるという秀れた特性と共に、人造黒鉛を
用いたために原材料たる（Ｃ２Ｆ）ｎの製造が短時間で
しかも収率が高いために極めて安価に得ることができて
経済性の点でも極めて有利な高エネルギー密度の電池を
提供することができ、その工業的価値は極めて高い。
以下実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発
明の範囲は実施例に限定されるものではない。
明の範囲は実施例に限定されるものではない。
なお、ＧＦの≠比はフッ素の測定方法で異るため、本発
明におけるＦ々比は次のフッ素の測定方法によって求め
た。
明におけるＦ々比は次のフッ素の測定方法によって求め
た。
白金ルッデにフッ化黒鉛１００ダを精秤し、融剤（炭酸
カリウム、炭酸ナトリウム各２．５．９）と均一に混合
し、７００〜７５０℃で溶融したのち、融成物を水で溶
解する。この一定量を分取し、ＰＨ３，４に調整し、ア
リゾリンレッドＳを指示薬として用い標準硝酸トリウム
液で滴定する。滴定には自動光度滴定装置を用いた。炭
素は残りとする。
カリウム、炭酸ナトリウム各２．５．９）と均一に混合
し、７００〜７５０℃で溶融したのち、融成物を水で溶
解する。この一定量を分取し、ＰＨ３，４に調整し、ア
リゾリンレッドＳを指示薬として用い標準硝酸トリウム
液で滴定する。滴定には自動光度滴定装置を用いた。炭
素は残りとする。
文、利用率は、電極を放電した際に流れる電流をｙアン
ペア、放電時間をｔ秒とすると、次式で求める。
ペア、放電時間をｔ秒とすると、次式で求める。
〔但し、Ｘは正極中に含まれるフッ素量■である〕実施
例１ （Ｃ２Ｆ）ｎを主成分とするフッ化黒鉛は、平均粒径３
００μの人造黒鉛（フラ′ンクリンＰ−値−００７）を
フッ素圧７６０ ｘｔｎＨｇ下にて３８０℃で１８時間
反応させて得たものを用いた。
例１ （Ｃ２Ｆ）ｎを主成分とするフッ化黒鉛は、平均粒径３
００μの人造黒鉛（フラ′ンクリンＰ−値−００７）を
フッ素圧７６０ ｘｔｎＨｇ下にて３８０℃で１８時間
反応させて得たものを用いた。
得られだフッ化黒鉛の賦化は０．７３であったが、Ｘ線
回折図には・２θ＝ １０．１＠にピークをもつ回折緩
かあり、また９４０ｃｒｎ−’に赤外線吸収會示し、（
Ｃ２Ｆ）型ＧＦであることが証明された。
回折図には・２θ＝ １０．１＠にピークをもつ回折緩
かあり、また９４０ｃｒｎ−’に赤外線吸収會示し、（
Ｃ２Ｆ）型ＧＦであることが証明された。
また、このＧＦのフッ素含有量および真比重より計算し
た単位体積当りの比容量を表１に示す。
た単位体積当りの比容量を表１に示す。
導電剤、粘結剤として膨張化黒鉛（東洋炭素製）を用い
て、（Ｃ２Ｆ）ｎと重量比１：１で混合し、約８８００
ｋｌ？／＝２の圧で１分間圧縮し、直径１０朋の被レ
ット状に成形したものを正極として愛別した。
て、（Ｃ２Ｆ）ｎと重量比１：１で混合し、約８８００
ｋｌ？／＝２の圧で１分間圧縮し、直径１０朋の被レ
ット状に成形したものを正極として愛別した。
負極はリチウムブロックから切り出したものをそのまま
用いた。電解質としては過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ
４）をｌ ｍｏｌ／ｌ溶解させたプロピレンカーボネイ
ト溶液を用いた。これら電池構成要素をテフロン容器に
入れ、実験は全て３０℃アルゴン雰囲気のドライデック
ス内で行なった。電極間距離は１０闘であった。
用いた。電解質としては過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ
４）をｌ ｍｏｌ／ｌ溶解させたプロピレンカーボネイ
ト溶液を用いた。これら電池構成要素をテフロン容器に
入れ、実験は全て３０℃アルゴン雰囲気のドライデック
ス内で行なった。電極間距離は１０闘であった。
本電池の２０にΩ定抵抗負荷における放電特性を第１図
（４）に示す。
（４）に示す。
実施例２
（Ｃ２Ｆ）ｎを主成分とするフッ化黒鉛は、平均粒径１
０μの人造黒鉛（フランクリンＰ−値＝０．３５）をフ
ッ緊圧７６０ｍｍＨ％下にて３６０℃で１８時間反応さ
せて得だものを用いた。
０μの人造黒鉛（フランクリンＰ−値＝０．３５）をフ
ッ緊圧７６０ｍｍＨ％下にて３６０℃で１８時間反応さ
せて得だものを用いた。
得られたＧＦのＦ／Ｃ比は０．７６であったが、Ｘ線回
折図には２θ−１０，４°に−一りをもつ回折線があり
、また、９４０ｅｒｎ−１′に赤外線吸収を示し、（Ｃ
２Ｆ）型ＧＦであることが証明された。測定は実施例１
と同様である。
折図には２θ−１０，４°に−一りをもつ回折線があり
、また、９４０ｅｒｎ−１′に赤外線吸収を示し、（Ｃ
２Ｆ）型ＧＦであることが証明された。測定は実施例１
と同様である。
本電池の２０にΩ定抵抗負荷における放電特性を第１図
（Ｂ）に示す。またこのＧＦの比容量を表１に示す。
（Ｂ）に示す。またこのＧＦの比容量を表１に示す。
比較例１
フッ化黒鉛は平均粒径１０μの天然黒鉛（フランクリン
Ｐ−値＝１）をフッ素工７６０ｍ１＋Ｈｇ下にて３８０
℃で３００時間反応せて得たものを用いた。
Ｐ−値＝１）をフッ素工７６０ｍ１＋Ｈｇ下にて３８０
℃で３００時間反応せて得たものを用いた。
得られたＣＦのＦ／Ｃ比は０．６３であったが、Ｘ線回
折図には２θ−１０，０°にピークをもつ回折線がちり
、また９ ４０ ｃｍ−’に赤外線吸収を示し、（Ｃ２
Ｆ）型ＧＦであることが証明された。測定は実施例１と
同様である。放電特性を第１図（Ｑに示す。
折図には２θ−１０，０°にピークをもつ回折線がちり
、また９ ４０ ｃｍ−’に赤外線吸収を示し、（Ｃ２
Ｆ）型ＧＦであることが証明された。測定は実施例１と
同様である。放電特性を第１図（Ｑに示す。
またこのＧＦの比容量を表１に示す。
比較例２
フッ化黒鉛は平均粒径１５μの石油コークス（フランク
リンＰ−値＝１．０．Ｏ）をフッ素工７６０ｍｍＨｇ下
にて２８０°Ｃで２００時間反応せて得たものを用いた
。
リンＰ−値＝１．０．Ｏ）をフッ素工７６０ｍｍＨｇ下
にて２８０°Ｃで２００時間反応せて得たものを用いた
。
得られたＧＦの嘘比は１．０３であり、Ｘ線回折図には
１，２θ＝１２．２°にピークをもつ回折線があり、９
４０ ｃｍ−、’には赤外線吸収はなく、（ＣＦ）ｎ型
ＧＦであることが証明された。測定は実施例１と同様で
ある。放電特性を第１図（Ｄ）に示す。またこのＧＦの
比容量を表１に示す。
１，２θ＝１２．２°にピークをもつ回折線があり、９
４０ ｃｍ−、’には赤外線吸収はなく、（ＣＦ）ｎ型
ＧＦであることが証明された。測定は実施例１と同様で
ある。放電特性を第１図（Ｄ）に示す。またこのＧＦの
比容量を表１に示す。
比較例３
フッ化黒鉛は平均粒径４０μの人造黒鉛（フランクリン
Ｐ−値＝０．５１）をフッ素圧７６０ ｍｍ Ｈｇ下に
て３６０℃で３００時間反応せて得たものを用いた。
Ｐ−値＝０．５１）をフッ素圧７６０ ｍｍ Ｈｇ下に
て３６０℃で３００時間反応せて得たものを用いた。
得られたＧＦの嘘比は０．８２であり、Ｘ線回折図には
２θ＝１２４°にピークをもつ回折線があり、９４０ｃ
ｒｎ−１には小さな赤外線吸収を示しくＣＦ＼と（Ｃ２
Ｆ）ｎの混合物であるを考えられる。測定は実流側１と
同様である。放電特性を第２図（匂に示す。
２θ＝１２４°にピークをもつ回折線があり、９４０ｃ
ｒｎ−１には小さな赤外線吸収を示しくＣＦ＼と（Ｃ２
Ｆ）ｎの混合物であるを考えられる。測定は実流側１と
同様である。放電特性を第２図（匂に示す。
比較例４
フッ化黒鉛は平均粒径４０μの人造黒鉛（フランクリン
Ｐ−値＝０．１４）をフッ素圧７６０ｍｍＨｇ下にて３
６０℃で２時間反応させて得たものを用いた。
Ｐ−値＝０．１４）をフッ素圧７６０ｍｍＨｇ下にて３
６０℃で２時間反応させて得たものを用いた。
得られたＧＦの賦化はｏ４．ｇであり、Ｘ線回折図には
２θ＝１１．２°にピークをもつ回折線があり、９４０
ｃｍ−’ には赤外線吸収を示し、（Ｃ２Ｆ）ｎ型Ｇ
Ｆであることが証明された。ただし、未反応黒鉛もＸ線
回折図において検出された。測定は実施例１と同様であ
る。放電特性を第２図（乃に示す。
２θ＝１１．２°にピークをもつ回折線があり、９４０
ｃｍ−’ には赤外線吸収を示し、（Ｃ２Ｆ）ｎ型Ｇ
Ｆであることが証明された。ただし、未反応黒鉛もＸ線
回折図において検出された。測定は実施例１と同様であ
る。放電特性を第２図（乃に示す。
比較例５
フッ化黒鉛は平均粒径１０μの人造黒鉛（フランクリン
Ｐ−値＝０．０７）をフッ緊圧７６０顛Ｈｇ下にて５１
０℃で２時間反応させて得たものを用いた。
Ｐ−値＝０．０７）をフッ緊圧７６０顛Ｈｇ下にて５１
０℃で２時間反応させて得たものを用いた。
得られたＧＦのＦ／Ｃ比は０．８７であり、Ｘ線回折図
には２θ−１３，１’にピークをもつ回折線があり、９
４０ｃｒｎ−１には小さな赤外線吸収を示し、測定は実
施例１と同様である。
には２θ−１３，１’にピークをもつ回折線があり、９
４０ｃｒｎ−１には小さな赤外線吸収を示し、測定は実
施例１と同様である。
放電特性を第２図（Ｇ）に示す。
表１から明かなように、電池活物質として使用した場合
、（Ｃ２Ｆ）ｎは（ＣＦ）ｎと比較して放電電位が高い
という特命があるが、フッ素含有量が小さいため比容量
は（ＣＦ）ｎよシ劣る。しかし人造黒鉛から生成した（
Ｃ２Ｆ）ｎを主成分とするＡ、Ｂの比容量は天然黒鉛か
ら生成したものＣと比べ数段に向上しくＣＦ）ｎのそれ
Ｄに匹敵するほどになる。
、（Ｃ２Ｆ）ｎは（ＣＦ）ｎと比較して放電電位が高い
という特命があるが、フッ素含有量が小さいため比容量
は（ＣＦ）ｎよシ劣る。しかし人造黒鉛から生成した（
Ｃ２Ｆ）ｎを主成分とするＡ、Ｂの比容量は天然黒鉛か
ら生成したものＣと比べ数段に向上しくＣＦ）ｎのそれ
Ｄに匹敵するほどになる。
第１図及び第２図は、種々のフッ化黒鉛を電池活物質に
用いた場合の利用率と放電電位との関係曲線を示す。
用いた場合の利用率と放電電位との関係曲線を示す。
Claims (4)
- （１） 黒鉛原料として人造黒鉛を用い、フッ素と反
応して得られる式（０２Ｆ）ｎで表わされるフッ化黒鉛
を主成分とする電池活物質。 - （２）該人造黒鉛のフランクリンｐＨ：Ｏ〜０．４であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項請求の電池活
物質。 - （３） 人造黒鉛とフッ素とを１００〜７６０朋Ｈｇ
のフッ素圧下に３００〜５００ ’Ｃの反応温度で生成
物の重量増加がなくなるまで反応させることにより得ら
れる式（ＣＦ）ｎで表わされるフッ化黒鉛を主成分とし
、そのＦ／Ｃ比が０．５５〜０．８であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項又は第２項請求の電池活物質
。 - （４）該反応温度が３００〜４５０ ℃である特許請求
の範囲第３項請求の電池活物質。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114847A JPS5816468A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 電池活物質 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56114847A JPS5816468A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 電池活物質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5816468A true JPS5816468A (ja) | 1983-01-31 |
Family
ID=14648191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56114847A Pending JPS5816468A (ja) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | 電池活物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5816468A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128657A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池 |
| JPS5987763A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-21 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
| JPS59228362A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-21 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
| JPS6028169A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-13 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
| JPS6095856A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-29 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5528246A (en) * | 1978-08-21 | 1980-02-28 | Oyo Kagaku Kenkyusho | Active material for battery |
-
1981
- 1981-07-22 JP JP56114847A patent/JPS5816468A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5528246A (en) * | 1978-08-21 | 1980-02-28 | Oyo Kagaku Kenkyusho | Active material for battery |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58128657A (ja) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池 |
| JPS5987763A (ja) * | 1982-11-10 | 1984-05-21 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
| JPS59228362A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-21 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
| JPS6028169A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-13 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
| JPS6095856A (ja) * | 1983-10-28 | 1985-05-29 | Daikin Ind Ltd | 電池活物質 |
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