负极极片、二次电池和用电装置的制作方法

文档序号:44193726发布日期:2025-12-26 23:04阅读:9来源:国知局
技术简介:
本发明针对硅基负极材料导电性差、循环性能不佳的问题,通过分层设计负极极片,将石墨与硅碳复合材料按特定比例分布,并控制石墨取向度及硅碳材料孔容的差异,提升粘结力与离子传输效率,从而改善电池的充电窗口和循环稳定性。
关键词:负极极片,硅碳复合材料

本发明涉及电池,尤其涉及一种负极极片、二次电池和用电装置。


背景技术:

1、随着人们对手机、笔记本电脑等电子产品性能要求的逐步提高,提高电池的能量密度尤为重要。目前人们将负极材料的焦点聚集到具有高理论比容量的硅基材料上,其理论比容量比传统负极材料石墨的比容量高十倍以上。然而,相对传统的石墨材料,硅基材料的导电性能较差,致使电子的传输和离子的扩散受阻,硅负极的动力学性能受到影响,影响电池的充电窗口和循环稳定性能。


技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种负极极片、二次电池和用电装置。

2、为实现上述目的,第一方面,本发明提供了负极极片,包括:

3、负极集流体;

4、第一负极活性物质层,设置于所述负极集流体的至少一个表面,所述第一负极活性物质层包括第一石墨和第一硅碳复合材料;

5、第二负极活性物质层,设置于所述第一负极活性物质层远离所述负极集流体的表面,所述第二负极活性物质层包括第二石墨和第二硅碳复合材料;

6、所述负极极片满足:0.025≤(oib×pa)/(oia×pb)≤0.8,oia>oib,pb>pa;

7、其中,oia为第一石墨的取向度,无量纲;

8、oib为第二石墨的取向度,无量纲;

9、pa为第一硅碳复合材料的孔容,单位为cm3/g;

10、pb为第二硅碳复合材料的孔容,单位为cm3/g。

11、第二方面,本发明提供了一种二次电池,包括所述负极极片。

12、第三方面,本发明提供了一种用电装置,包括所述二次电池。

13、相比于现有技术,本发明的有益效果为:本发明通过将石墨和硅碳复合材料进行分层分布,并控制各层中石墨的取向度及硅碳复合材料的孔容满足特定关系,使负极材料在负极集流体上的粘结力强,并使电池能够兼具良好的充电窗口和循环性能。


技术特征:

1.一种负极极片,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的负极极片,其特征在于,oia-oib≥1.5,优选为1.5≤oia-oib≤18。

3.如权利要求1所述的负极极片,其特征在于,pb-pa≥0.05cm3/g,优选为0.05cm3/g≤pb-pa≤0.5cm3/g。

4.如权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述oia为5~20;

5.如权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第二硅碳复合材料在所述第二负极活性物质层中的质量占比大于所述第一硅碳复合材料在所述第一负极活性物质层中的质量占比。

6.如权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一硅碳复合材料在所述第一负极活性物质层中的质量占比xa满足:0.1%<xa≤10%;所述第二硅碳复合材料在所述第二负极活性物质层中的质量占比xb满足:12%<xb≤50%。

7.如权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一负极活性物质层与所述第二负极活性物质层的面密度比值s>1,优选1<s≤9。

8.如权利要求1所述的负极极片,其特征在于,以所述第一负极活性物质层与所述第二负极活性物质层的面密度之和为基准计算,所述第一负极活性物质层的面密度占比ya为55%-90%,所述第二负极活性物质层的面密度占比yb为10%-45%。

9.一种二次电池,其特征在于,包括如权利要求1~8任一项所述的负极极片。

10.一种用电装置,其特征在于,包括如权利要求9所述的二次电池。


技术总结
本申请公开了一种负极极片、二次电池和用电装置,涉及电池技术领域。本发明通过将石墨和硅碳复合材料进行分层分布,并控制各层中石墨的取向度及硅碳复合材料的孔容满足特定关系,使负极材料在负极集流体上的粘结力强,并使电池能够兼具良好的充电窗口和循环性能。

技术研发人员:丰文韬,张凯
受保护的技术使用者:浙江锂威能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/12/25
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