明的一个实施方式的碳材料仅包含六方晶石墨，而不含有 三方晶石墨。如果使用这样的碳材料，则可使锂离子顺利地嵌入碳层间，从而容易得到快速 充放电特性优异的锂离子二次电池。
[0045] 本发明的一个实施方式的碳材料的dQ(l2通常为0? 337nm以下、优选为0? 3367nm以 下。在'2位于这样的数值范围的情况下，有能嵌入或脱嵌的锂离子量增多，单位重量的电 池的能量密度增高的倾向。
[0046] 另外，本发明的一个实施方式的碳材料的Lc优选为20nm以上且lOOOnm以下。在 Lc位于这样的数值范围的情况下，有单位重量的能量密度、变形性变得良好的倾向。
[0047] 需要说明的是，(^2及Lc是基于粉末X射线衍射中的002衍射线计算出的值。
[0048] 本发明的一个实施方式的碳材料在热重-差热分析中在500°C以上且低于1000°C 的区域最多只有1个峰。另外，本发明的优选实施方式的碳材料在热重_差热分析中在 600°C以上且800°C以下的区域不存在峰并且在800°C以上且低于1000°C的区域仅存在一 个峰。
[0049] 热重-差热分析在空气流通气氛中进行测定（TG-DTA测定）。差热分析（DTA)中 的放热分解峰表示碳骨架结构占据的空间，出现放热分解峰的温度较高的材料为碳骨架结 构发达的高结晶性碳材料。通常情况下，碳骨架非有规则地排列的非晶态碳在800°C以下的 区域可观察到放热峰。碳骨架高度发达的石墨在800°C以上的区域可观察到放热峰。
[0050] 本发明的优选实施方式的碳材料的基于激光衍射法的体积基准累积粒度分布中 的50%粒径（D50)优选为1 y m以上且50 y m以下、更优选为5 y m以上且35 y m以下、进一 步优选为10 um以上且25 ym以下。为了得到D50小的碳材料，需要可以获得高能量的粉 碎装置。另外，由于微粉的表面积大，因此有容易发生意料外的副反应的倾向。如果D50过 大，则有通过大电流进行高速充放电时的特性降低的倾向。在作为电动汽车等的电源使用 的情况下，D50优选为10 y m以上且25 y m以下。
[0051] 本发明的优选实施方式的碳材料提供具备负极用电极的电池，所述负极用电极具 有如下成型体层：以1C进行充放电500次循环的第500次循环放电结束时的成型体层的厚 度（T500)相对于以1C进行充放电10次循环的第10次循环放电结束时的成型体层的厚度 (T10)之比（T500/T10)优选为1. 0以上且1. 30以下、更优选为1. 0以上且1. 20以下、进一 步优选为1. 〇以上且1. 10以下。只要没有测定上的误差，T500/T10的值不低于1. 0,该值 大意味着电池的充放电反应的不可逆性大。如果成型体层的厚度之比（T500/T10)位于上 述的范围，则适于得到电池的充放电反应的可逆性高、寿命长的大型电池。
[0052] 需要说明的是，成型体层的厚度之比（T500/T10)如下所述来计算。首先，通过如 后述那样的方法用碳材料得到具有成型体层的负极用电极。使用该负极用电极和公知的正 极用电极组装多个相同规格的电池。对于该电池，以1C进行充放电10次循环，在该第10 次循环放电结束时，测定负极用电极的成型体层的厚度（T10)。此外，对于该电池，以1C进 行充放电500次循环，在该第500次循环放电结束时，测定负极用电极的成型体层的厚度 (T500)。由该测定值计算所述比值（T500/T10)。
[0053] 本发明的碳材料的制造方法包括：用机械式旋转机对粉粒状石墨施加冲击压缩力 来进行表面改性。
[0054] 对于粉粒状石墨，天然石墨和人造石墨均可以使用，优选为人造石墨。与天然石墨 相比，人造石墨不容易因冲击力而形成三方晶。在人造石墨中，粉粒状石墨优选为以焦炭或 沥青为原料合成的人造石墨。
[0055] 焦炭或沥青可以源自石油或煤炭中的任一种，优选源自石油。
[0056] 人造石墨通常可以通过对原料进行碳化、并对得到的碳化物进行石墨化来得到。 通常在低于2400°C、优选为1000°C以上且2000°C以下、更优选为1100°C以上且1500°C以下 进行碳化。通常在2400°C以上、优选为2400°C以上且3600°C以下、更优选为2800°C以上且 3200°C以下进行石墨化。另外，也可以在不经过碳化工序的情况下直接进行石墨化。优选 在非活性气氛下进行该碳化及石墨化。另外，可以通过艾奇逊式石墨化炉、电磁感应式加热 炉等进行碳化及石墨化。
[0057] 石墨化可以在氩气等非活性气氛中进行，而在石墨化中或石墨化后，使其与空气 接触而进行表面氧化，有时在作为负极材料活性物质使用时可得到初始效率提高、或长期 充放电循环后的容量维持率也高等更优选的特性。
[0058] 在碳化前或者碳化后，或者在石墨化前或者石墨化后，可以进行粉碎和/或分级 而调节成所期望的粒度。在本发明中，在碳化后且石墨化前，进行粉碎和/或分级而调节 成所期望的粒度，可以防止三方晶的形成，故优选。即，在本发明中，优选将生焦炭在大约 1300°C~大约1400°C的温度下进行热处理而除去水分、挥发成分，得到煅烧焦炭，将该煅烧 焦炭粉碎成规定尺寸，并对得到的颗粒进行热处理，从而进行石墨化。
[0059] 作为原料的粉粒状石墨的基于激光衍射法的体积基准累积粒度分布中的50%粒 径优选为1 um以上且50 ym以下、更优选为5 ym以上且35 ym以下、进一步优选为10 ym 以上且25 y m以下。如果细颗粒多，则担心难以提高电极密度，另外，如果粗颗粒多，则担心 会使电池特性降低。由于微粉的表面积高，有时会发生目标外反应，因此，从减少微粉量为 宜的观点考虑，D50进一步更优选为10 ym以上。在用于要求产生大电流的汽车等的驱动 电源等的用途的情况下，D50优选为25 ym以下。
[0060] 对于本发明的制造方法中的表面改性，通过使用机械式旋转机对粉粒状石墨施加 冲击压缩力来进行。
[0061] 冲击压缩力是指通过与旋转部的碰撞及接踵而来的颗粒彼此、对装置内壁的碰撞 而施加于颗粒的压缩力。利用冲击压缩力使粉粒状石墨破碎或使粉粒状石墨产生晶格畸变 时容易形成三方晶，因此，在本发明的制造方法中，优选在使石墨的晶体结构不发生畸变的 情况下、在粒径或晶体结构不发生大的变化的情况下赋予冲击压缩力。在本发明中，除了冲 击压缩力以外，还可以施加剪切力。
[0062] 对于机械式旋转机的优选的运转条件，将粉碎转子的圆周速度（m/s)优选设定为 20m/s以上且200m/s以下、更优选设定为50m/s以上且170m/s以下。需要说明的是，圆周 速度可以通过旋转半径（m) X2X圆周率X转速（rpm)+60来求出。对构成转子的材料没 有特别限制。例如，可举出钢铁、陶瓷等。
[0063] 表面改性处理的时间优选为10秒以上且90分钟以下、更优选为10秒以上且5分 钟以下。另外，优选使每批粉体处理量为lkg以上且100kg以下。
[0064] 作为为了赋予冲击压缩力而使用的机械式旋转机，可举出：加压捏和机、双辊磨等 混炼机；旋转球磨机、混杂系统（Hybridization System)(注册商标：株式会社奈良机械 制作所制）等高速冲击式干式复合化装置；机械微小系统（Mechano-Micro System)(株式 会社奈良机械制作所制）、机械融合系统（Mechano-fusion System)(注册商标：Hosokawa Micron Corporation 制）、Nobilta (注册商标：Hosokawa Micron Corporation 制）等压缩 剪切式干式粉体复合化装置等。
[0065]另外，作为其它机械式旋转机，可举出：至少具有进行旋转的滚筒和以与旋转滚 筒以不同的圆周速度旋转的内部构件，一边对供给至旋转滚筒与内部构件之间的粉粒状石 墨赋予离心力，一边对石墨同时施加由内部构件与旋转滚筒的速度差引起的剪切力和压缩 力，从而可以进行机械化学处理的装置（机械融合系统）；具有固定滚筒（定子）和进行高 速旋转的转子，通过使粉粒状石墨在定子与转子之间通过，对石墨同时施加由转子旋转引 起的剪切力和压缩力，从而可以进行机械化学处理的装置（混杂系统）。进而，机械式旋转 机优选为通过进行旋转的滚筒或转子与石墨粉的碰撞及石墨粉彼此的碰撞来进行表面改 性的装置。作为这样的球形化处理装置，例如，可举出：Hosokawa Micron Corporation制 的ACM Paruperaiza (注册商标）、Inomizer (注册商标）及Faculty (注册商标）、Earth Technica 制 Kryptron (注册商标）系列、NIPPON PNEUMATIC MFG. CO.，LTD?制 FM 等。
[0066] 另外，作为为了赋予冲击压缩力而使用的机械式旋转机，可以使用叶轮式磨碎机、 锤碎机等通常可以获得的机械旋转式粉碎机。一般情况下，使用这些粉碎机会使颗粒被粉 碎而粒径发生较大变化，而通过使粉碎机内部的衬垫（liner)没有凹凸而形成可抑制来自 衬垫的冲击压缩力的结构，可以用于表面改性。这样的装置可以在不会使粒径、晶体结构发 生较大变化的情况下调节碳材料表面的微细凹凸，故优选。
[0067] 此外，作为为了赋予冲击压缩力而使用的机械式旋转机，可以使用在进行旋转的 滚筒或者转子与内部构件或者固定滚筒相对置的面的内侧设置凹凸而成的装置（例如，ACM Paruperaiza、Faculty及KRYPTRON Eddy等）。该装置的表面改性效率高、能缩短处理时 间，故优选。
[0068] 通过使用如上所述的机械式旋转机，可以在不会使石墨的晶体结构发生畸变的情 况下仅进行表面改性。
[0069] 本发明的制造方法中的表面改性优选以使表面改性后的表观密度相对于表面改 性前的表观密度之比小于1. 1的方式来进行。需要说明的是，表观密度的意思与前述的振 实密度相同。另外，本发明的制造方法中的表面改性优选以使表面改性后的D50相对于表 面改性前的D50之比为0. 9以上且小于1. 1