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负极材料以及使用该材料的负极、电化学装置和电子装置的制作方法

  • 国知局
  • 2024-09-14 14:43:13

本申请涉及储能领域,具体涉及一种负极材料以及使用该负极材料的负极、电化学装置和电子装置。

背景技术:

1、随着电化学装置(例如,锂离子电池)在手机、笔记本电脑、平板电脑、蓝牙耳机、穿戴手表等电子产品中的广泛应用,人们对其性能的要求越来越高。锂电池的循环寿命和能量密度是其最为重要的性能指标,对电子产品的使用寿命和时间有着重要影响。提高电压有助于提高能量密度,但在高电压体系下锂离子电池的循环性能,尤其是高温下的循环性能,会发生恶化。

2、有鉴于此,确有必要提供一种改进的负极材料,其具有提升的克容量并能够显著改善电化学装置在高温高压下循环性能,同时兼顾负极材料的首次效率。

技术实现思路

1、本申请通过提供一种负极材料以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。

2、根据本申请的一个方面,本申请提供了一种负极材料,其包括石墨,负极材料的i阶嵌锂平台电位p1为30mv至75mv并且ii阶嵌锂平台电位p2为90mv至110mv。

3、根据本申请的实施例,负极材料的i阶嵌锂平台电位p1为30mv至60mv并且ii阶嵌锂平台电位p2为90mv至100mv。

4、根据本申请的实施例,负极材料的比表面积为s m2/g,s的取值范围为2至8。

5、根据本申请的实施例,s的取值范围为4至7。

6、根据本申请的实施例,负极材料包含具有不大于5nm的孔径的孔,孔的比表面积为s1m2/g,s1与s的比值范围为0.05至0.3。

7、根据本申请的实施例,s1与s的比值范围为0.15至0.3。

8、根据本申请的实施例,s1的取值范围为0.1至1.5。

9、根据本申请的实施例,通过raman测试,负极材料在1350cm-1处的峰值强度为d,负极材料在1580cm-1处的峰值强度为g,d与g的比值为r,0.025≤r/s≤0.25。

10、根据本申请的实施例,0.05≤r/s≤0.15。

11、根据本申请的实施例,0.1≤r≤0.7。

12、根据本申请的实施例,0.2≤r≤0.55。

13、根据本申请的实施例,负极材料的热重分解温度范围为650℃至850℃。

14、根据本申请的实施例,负极材料的粉末压实密度为1.90g/cm3至2.10g/cm3,且粉末反弹率为15%至35%。

15、根据本申请的另一个方面,本申请提供了一种负极,其包括本申请的负极材料、分散剂和粘结剂。

16、根据本申请的实施例,负极的孔隙率为17%至35%。

17、根据本申请的另一个方面,本申请提供了一种电化学装置,其包括正极、隔离膜、电解液和根据本申请所述的负极。

18、根据本申请的另一个方面,一种电子装置,其包括根据本申请所述的电化学装置。

19、本申请通过拉低正极电位以保护正极结构在高电压体系下的稳定性,从而提升负极材料的克容量,改进电化学装置在高温高压下的循环性能,同时兼顾负极材料的首次效率。

20、本申请的额外层面及优点将部分地在后续说明中描述、显示、或是经由本申请实施例的实施而阐释。

技术特征:

1.一种负极材料,其包括石墨,所述负极材料的i阶嵌锂平台电位p1为30mv至75mv并且ii阶嵌锂平台电位p2为90mv至110mv。

2.根据权利要求1所述的负极材料,其中所述负极材料的比表面积为sm2/g,s的取值范围为2至8。

3.根据权利要求2所述的负极材料,其中所述负极材料具有不大于5nm的孔径的孔,所述孔的比表面积为s1 m2/g,s1与s的比值范围为0.05至0.3。

4.根据权利要求3所述的负极材料,其中所述负极材料满足以下至少一者:

5.根据权利要求1所述的负极材料,其中所述i阶嵌锂平台电位p1为30mv至60mv并且所述ii阶嵌锂平台电位p2为90mv至100mv。

6.根据权利要求2所述的负极材料,其中通过raman测试,所述负极材料在1350cm-1处的峰值强度为d,所述负极材料在1580cm-1处的峰值强度为g,d与g的比值为r,0.025≤r/s≤0.25。

7.根据权利要求6所述的负极材料,其中所述负极材料满足如下条件中的至少一者:

8.根据权利要求6所述的负极材料,其中0.2≤r≤0.55。

9.根据权利要求1所述的负极材料,其中所述负极材料满足以下条件中的至少一者:

10.一种负极,其包括根据权利要求1-9中任一项所述的负极材料、分散剂和粘结剂。

11.根据权利要求10所述的负极,其中所述负极的孔隙率为17%至35%。

12.一种电化学装置,其包括正极、隔离膜、电解液和根据权利要求10或11所述的负极。

13.一种电子装置,其包括根据权利要求12所述的电化学装置。

技术总结本申请涉及负极材料以及使用该材料的负极、电化学装置和电子装置。具体地,本申请提供一种负极材料,其包括石墨,负极材料的I阶嵌锂平台电位P1为30mV至75mV并且II阶嵌锂平台电位P2为90mV至110mV。采用本申请的负极材料可以显著改善使用其的电化学装置在高电压和高温下的循环性能,提升负极材料的克容量,同时兼顾负极材料的首次效率。技术研发人员:陈宇圣,董佳丽受保护的技术使用者:宁德新能源科技有限公司技术研发日:技术公布日:2024/9/12

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