负极活性材料、其制备方法以及包括其的电化学装置与流程

技术特征：
1.一种负极活性材料，其包括第一材料和第二材料，所述第一材料在x射线衍射图谱中测得的d002晶面间距为d1，所述第二材料在x射线衍射图谱中测得的d002晶面间距为d2，所述d1和d2满足：(d2/d1-1)≤0.01；所述第一材料包括天然石墨、人造石墨、硬碳和软碳中的至少一种。2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料满足以下条件中的至少一者：(i)所述d1的范围是：至(ii)所述d2的范围是：至(iii)0.001≤(d2/d1-1)≤0.008。3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中，所述负极活性材料满足以下条件中的至少一者：(iv)所述第二材料包括还原氧化石墨，(v)所述第二材料中包含硼元素，其中，基于所述负极活性材料的质量计，所述硼元素的质量含量在0.1质量％至1质量％的范围内，(vi)所述第二材料包含氧元素，其中，基于负极活性材料的质量计，所述氧元素的质量含量在1质量％至5质量％的范围内，(vii)所述第二材料的x射线衍射图谱在2θ为26
°
至27
°
范围内具有特征峰，所述特征峰的半峰宽为1
°
至2
°
。4.根据权利要求3所述的负极活性材料，基于所述负极活性材料的质量，所述还原氧化石墨的质量占比为1％至10％。5.根据权利要求1所述的负极活性材料，所述负极活性材料满足以下条件中的至少一者：(1)所述负极活性材料的比表面积为1m2/g至3m2/g；(2)所述负极活性材料的克容量大于或等于360mah/g；(3)所述负极活性材料的粉末压实密度大于或等于1.80g/cm3且小于或等于2.00g/cm3。6.根据权利要求1所述的负极活性材料，对所述负极活性材料的颗粒在100μm
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100μm范围内进行拉曼测试，测试结果满足：0.5≤id/ig≤1.5，其中id为所述负极活性材料的颗粒在1350cm-1
处的峰值强度；ig为所述负极活性材料的颗粒在1580cm-1
处的峰值强度。7.根据权利要求1所述的负极活性材料，所述负极活性材料满足以下条件中的至少一者：(4)所述d2的范围是：至(5)所述第二材料包括还原氧化石墨，基于所述负极活性材料的质量，所述还原氧化石墨的质量占比为2％至5％；(6)所述第二材料中包含硼元素，基于所述负极活性材料的质量计，所述硼元素的质量含量在0.2质量％至0.6质量％的范围内；(7)所述第二材料中包含氧元素，基于所述负极活性材料的质量计，所述氧元素的质量含量在2质量％至4质量％的范围内。8.一种用于制备权利要求1-7中任一项所述的负极活性材料的方法，该方法包括以下步骤：
s1，按照2:1至1:1的质量比混合天然鳞片石墨与氧化剂，并在20℃至30℃之间进行反应，以获得氧化石墨；s2，将从步骤s1获得的氧化石墨与含硼化合物按质量比1:5至1:10混合后，在惰性气体中以2℃/min至5℃/min加热至800℃至1200℃并保温2h至4h，随后以5℃/min至10℃/min降温至室温，再用80℃至95℃水清洗得到第二材料；s3，将第一材料和从步骤s2获得的第二材料以质量比100:1至100:10混合后，在800℃至1200℃的温度下进行包覆碳化以获得负极活性材料，其中，第一材料包括天然石墨、人造石墨、硬碳和软碳中的至少一种。9.一种电化学装置，其包括正极、负极和电解液，所述负极包括负极集流体和设置于所述负极集流体上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括根据权利要求1至8中任一项所述的负极活性材料。10.根据权利要求9所述的电化学装置，所述负极的压实密度大于或等于1.50g/cm3且小于或等于1.70g/cm3。

技术总结
本申请提供一种负极活性材料以及包括该负极活性材料的电化学装置。本申请提供的负极活性材料包括第一材料和第二材料，所述第一材料在X射线衍射图谱中测得的d002晶面间距为d1，所述第二材料在X射线衍射图谱中测得的d002晶面间距为d2，所述d1和d2满足：(d2/d1-1)≤0.01；所述第一材料包括天然石墨、人造石墨、硬碳和软碳中的至少一种。本申请的负极活性材料可以有效地通过还原氧化石墨来提高负极的比容量和锂离子的扩散效率，从而提高电化学装置的能量密度和倍率性能。本申请还提供了一种用于制备负极活性材料的方法。用于制备负极活性材料的方法。用于制备负极活性材料的方法。


技术研发人员：马胜祥 董佳丽 谢远森
受保护的技术使用者：东莞新能源科技有限公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/3/10