一种二次电池的制作方法
- 国知局
- 2024-07-31 18:45:46
本申请涉及电池,具体涉及一种二次电池。
背景技术:
1、钠离子二次电池以来源丰富,成本较低的钠/钠化合物作为脱嵌活性材料,并且具有优异的倍率性能、低温性能和安全性能,理论上具有比锂离子二次电池更好的应用前景。
2、然而钠离子二次电池所应用的负极活性材料目前普遍仍以碳材料为主,这类碳材料基于结构上的限制,无法兼顾实现理想的首次库伦效率、倍率性能和循环性能,例如一些碳材料可以实现较高的克容量,但相对压实密度较低,无法同步保障倍率性能和循环性能。
3、为此,人们尝试研究新类型的负极材料以及辅助的电解液从而解决上述问题,但效果并不理想,无法保障规模化生产的性能一致性以及较低的生产成本。
技术实现思路
1、本申请的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种二次电池,该二次电池通过控制负极活性材料的放电特性,电解液的电导率以及负极膜片的膜片电阻满足一定的关系,使得所述二次电池可同时兼顾实现较高的首次库伦效率、优异的长循环性能以及倍率性能。
2、为实现上述目的,在本申请的第一方面,本申请提供了一种二次电池,包括负极极片和电解液,所述负极极片包括负极活性材料,所述负极活性材料包含碳材料;
3、所述二次电池满足:
4、0.6≤(x·y)/z2≤2;
5、其中,所述x为25℃下,所述负极活性材料以钠金属片为对电极制备成半电池后进行放电流程时,半电池放电至电压为0.1v时的放电容量占总放电容量的百分比值;
6、所述放电流程为:将所述半电池静置5min,随后以0.05c倍率自然放电至电压为0v;静置5min,随后以0.05ma的电流密度自然放电至电压为0v;静置5min,随后以0.01ma的电流密度自然放电至电压为0v;
7、所述yms/cm为所述电解液的电导率;
8、所述zmω为所述负极极片的膜片电阻。
9、作为本申请的实施方案,所述碳材料包括软碳、硬碳中的至少一种。
10、作为本申请的实施方案,所述电解液的组分包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。
11、作为本申请的实施方案,所述x满足:25%≤x≤40%。
12、进一步地,所述x满足:25%≤x≤32%。
13、作为本申请的实施方案,所述y ms/cm满足:8ms/cm≤yms/cm≤12ms/cm。
14、进一步地,所述y ms/cm满足:10ms/cm≤yms/cm≤12ms/cm。
15、作为本申请的实施方案,所述z mω满足:1.3mω≤z mω≤2.6mω。
16、进一步地,所述z mω满足:1.3mω≤z mω≤1.8mω。
17、作为本申请的实施方案,所述二次电池满足:1≤(x·y)/z2≤1.76。
18、作为本申请的实施方案,所述负极活性材料的比表面积为2.6~5.5m2/g。
19、作为本申请的实施方案,所述负极活性材料的压实密度为1~1.08g/cm3。
20、作为本申请的实施方案,所述二次电池包括正极极片,所述正极极片包含正极活性材料,所述正极活性材料包括分子式为naxtmo2的层状氧化物,其中,tm包含ni、mn、fe、ti、co、cu、zn中的至少一种,所述x满足:0.6<x<1。
21、在本申请的第二方面,本申请提供了一种用电装置,包括所述二次电池,所述二次电池作为所述用电装置的供电电源。
22、本申请的有益效果在于:
23、本申请提供了一种二次电池,该二次电池通过控制负极活性材料的放电特性、电解液的电导率以及负极极片的膜片电阻满足一定的关系,使得所述二次电池可同时兼顾实现较高的首次库伦效率、优异的长循环性能以及倍率性能。
技术特征:1.一种二次电池,其特征在于,包括负极极片和电解液,所述负极极片包括负极活性材料,所述负极活性材料包含碳材料;
2.如权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述碳材料包括软碳、硬碳中的至少一种。
3.如权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述电解液的组分包括碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯中的至少一种。
4.如权利要求1所述二次电池,其特征在于,满足如下条件中的至少一者:
5.如权利要求4所述二次电池,其特征在于,所述25%≤x≤32%,和/或,1.3mω≤z mω≤1.8mω。
6.如权利要求4所述二次电池,其特征在于,所述10ms/cm≤yms/cm≤12ms/cm。
7.如权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述二次电池满足:1≤(x·y)/z2≤1.76。
8.如权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述负极活性材料的比表面积为2.6~5.5m2/g;和/或,所述负极极片的压实密度为1~1.08g/cm3。
9.如权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述二次电池包括正极极片,所述正极极片包含正极活性材料,所述正极活性材料包括分子式为naxtmo2的层状氧化物,其中,tm包含ni、mn、fe、ti、co、cu、zn中的至少一种,所述x满足:0.6<x<1。
10.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求1~9任一项所述的二次电池,所述二次电池作为所述用电装置的供电电源。
技术总结本申请公开了一种二次电池,属于电池技术领域。本申请所述二次电池通过选择特定放电行为的负极活性材料并调整负极极片的膜片电阻以及对应电解液的电导率,使得所述二次电池可同时兼顾实现较高的首次库伦效率、优异的长循环性能以及倍率性能。技术研发人员:文妮受保护的技术使用者:欣旺达动力科技股份有限公司技术研发日:技术公布日:2024/7/29本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240731/180343.html
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