一种负极片和电池的制作方法

本发明涉及一种负极片，尤其涉及一种负极片和电池，属于锂离子电池领域。

背景技术：

1、随着锂离子二次电池的发展，锂离子电池在各种便携式电子设备、新能源电动汽车以及储能系统得到快速发展和广泛应用。

2、然而锂离子电池的充放电速率限制了锂离子电池的应用。锂离子电池中锂离子的传导速率被电池中极片的组层材料或极片的结构所限制，不仅导致锂离子电池的充放电速率较低，还会使负极表面出现锂枝晶析出的现象。同时锂离子电池的低温放电性能差也限制了锂离子电池的适应性。在低温条件下，锂离子电池中电荷的传递速率和锂离子的扩散速率降低，导致电池在低温条件下进行放电时容易出现电池极化的问题，从而导致电池容量衰减严重，进而劣化电池的低温性能。目前已有在锂离子电池中使用添加剂，来改善电池的快充性能和低温性能。

3、但是，添加剂的应用反而会使电池极片中活性层的粘附性降低，从而导致电池在发生针刺、挤压等滥用时可能出现热失控的问题，并且也会导致锂离子电池的能量密度降低。

4、因此，开发一种能够提升电池的快充性能、低温性能和安全性能，并且兼顾剥离强度和电池的能量密度的负极片迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明还提供一种负极片，该负极片的剥离强度高，并且能够使电池呈现优异的快充循环性能、低温放电性能和安全性能。

2、本发明还提供一种电池，该电池具有快充循环寿命长、低温放电保持率高、安全性能高等优势。

3、本发明提供一种负极片，所述负极片包括添加剂，所述添加剂包括孔洞结构，所述添加剂包括二维碳材料内核和包覆在所述二维碳材料至少部分表面的聚合物壳层。

4、如上所述的负极片，其中，所述聚合物的溶度参数为8.0～24(cal/cm3)1/2。

5、如上所述的负极片，其中，所述添加剂的比表面积为0.4m2/g～0.5m2/g。

6、如上所述的负极片，其中，所述添加剂的粒径为100nm～10μm，所述聚合物壳层的厚度为99nm～8μm。

7、如上所述的负极片，其中，所述孔洞的直径范围为20nm～2μm，所述孔洞的面积为所述添加剂中心截面面积的20％～50％。

8、如上所述的负极片，其中，所述添加剂在0v～5v之间无氧化还原峰。

9、如上所述的负极片，其中，所述添加剂的差示扫描量热曲线中，在340℃之前未出现吸热峰，和/或，在130℃时出现放热峰。

10、如上所述的负极片，其中，所述聚合物壳层包括酸性基团和酯基；

11、优选地，所述酸性基团和酯基的质量比为10～40％：60～90％；

12、优选地，所述酸性基团包括羧基、磺酸基、丙烯酸基团；

13、优选地，所述羧基、磺酸基、丙烯酸基团的质量比为0～30％：0～45％：30％～70％。

14、如上所述的负极片，其中，所述负极片包括负极活性物质，所述添加剂在所述负极活性物质中的质量百分含量为0.1％～3％。

15、本发明还提供一种包括上述负极片的电池。

16、本发明提供的负极片包括具有特定的结构和组成的添加剂，能够增大添加剂的比表面积，提升添加剂对锂离子的吸附能力和界面之间的表面能，从而改善锂离子的传输能力，抑制负极析锂，进而提升锂离子电池的快充性能、低温放电性能和安全性能，而且还能够与负极片中的其他组分发挥良好的兼容效果，从而维持负极片的剥离强度，也与电池中电解液的组分具有良好的兼容性，从而维持电池的能量密度。

17、本发明提供的电池是基于如上所述的负极片制备而成，呈现了高快充循环性能、高低温放电容量保持率、高能量密度和安全性能。

技术特征：

1.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括添加剂，所述添加剂包括孔洞结构，所述添加剂包括二维碳材料内核和包覆在所述二维碳材料至少部分表面的聚合物壳层。

2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述聚合物的溶度参数为8.0～24(cal/cm3)1/2。

3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述添加剂的比表面积为0.4m2/g～0.5m2/g。

4.根据权利要求1-3任一项所述的负极片，其特征在于，所述添加剂的粒径为100nm～10μm，所述聚合物壳层的厚度为99nm～8μm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的负极片，其特征在于，所述孔洞的直径为20nm～2μm，所述孔洞的面积为所述添加剂中心截面面积的20％～50％。

6.根据权利要求1-5任一项所述的负极片，其特征在于，所述添加剂在0v～5v之间无氧化还原峰。

7.根据权利要求1-6任一项所述的负极片，其特征在于，所述添加剂的差示扫描量热曲线中，在340℃之前未出现吸热峰，和/或，在130℃时出现放热峰。

8.根据权利要求1-7任一项所述的负极片，其特征在于，所述聚合物壳层包括酸性基团和酯基；

9.根据权利要求1-8任一项所述的负极片，其特征在于，所述负极片包括负极活性物质，所述添加剂在所述负极活性物质中的质量百分含量为0.1％～3％。

10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-9任一项所述的负极片。

技术总结
本发明提供一种负极片和电池，该负极片包括添加剂，所述添加剂包括孔洞结构，所述添加剂包括二维碳材料内核和包覆在所述二维碳材料至少部分表面的聚合物壳层。本发明提供的负极片的剥离强度高，并且能够使电池呈现优异的快充循环性能、低温放电性能和安全性能。

技术研发人员：阳恩检,杨汇东,陈伟平,刘艳
受保护的技术使用者：珠海冠宇电池股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15