[發明專利]負極材料及包含該負極材料的負極及電化學裝置

有效

• 申請號: 201910216007.X
• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN109841831B
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 馮鵬洋;董佳麗;唐佳;謝遠森
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/587
• 分類號: H01M4/587;H01M4/133;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本申請涉及一種負極材料及包含該負極材料的負極及電化學裝置。本申請提供的負極材料，其滿足如下關系式(1)和(2)：0.8≤0.06×(Dv50)²?2.5×Dv50+Dv99≤12(1)，1.2≤0.2×Dv50?0.006×(Dv50)²+BET≤5(2)，其中Dv50表示所述負極材料在體積基準的粒度分布中，50％的顆粒粒徑小于該值，Dv99表示所述負極材料在體積基準的粒度分布中，99％的顆粒粒徑小于該值，且BET為所述負極材料的比表面積，其中Dv50與Dv99的單位為μm而BET的單位為m²/g。所述負極材料能夠顯著提高電化學裝置的倍率性能。

技術領域

本申請涉及儲能領域，具體涉及一種負極材料及包含該負極材料的負極及電化學裝置。

背景技術

隨著電動工具市場的發展，對適用于電動工具市場的鋰離子電池的要求也越來越高，尤其是需要鋰離子電池具備超高功率的放電性能。這就需要鋰離子電池能夠在充放電過程中，實現鋰離子的快速嵌入和脫出。

發明內容

為滿足上述對超大倍率型鋰離子電池的要求，本申請實施例提供了一種負極材料。本申請實施例還提供了使用該負極材料的負極、電化學裝置以及電子設備。

根據本申請的第一方面，本申請提供了一種負極材料，其滿足如下關系式(1)和(2)：

0.8≤0.06×(Dv50)²-2.5×Dv50+Dv99≤12(1)，

1.2≤0.2×Dv50-0.006×(Dv50)²+BET≤5(2)，

其中Dv50表示所述負極材料在體積基準的粒度分布中，50％的顆粒粒徑小于該值，Dv99表示所述負極材料在體積基準的粒度分布中，99％的顆粒粒徑小于該值，且BET為所述負極材料的比表面積，其中Dv50與Dv99的單位為μm而BET的單位為m²/g。

在一些實施例中，所述負極材料包括天然石墨、人造石墨及其組合所組成的群組。

在一些實施例中，所述負極材料的表面的至少一部分含有無定形碳層。

根據本申請的第二方面，本申請提供了一種負極，其包括負極集流體和負極活性物質層，其中所述負極活性物質層設置于所述負極集流體的至少一個表面上，且其中所述負極活性物質層包括前述任一種負極材料。

在一些實施例中，所述負極的所述負極活性物質層的C₀₀₄/C₁₁₀的比值為約11.81-約17.08。

在一些實施例中，所述負極材料的Dv99顆粒粒徑與所述負極活性物質層的厚度THK滿足如下關系式(3)：

Dv99≤0.8THK≤40(3)，其中THK的單位為μm。

在一些實施例中，所述負極材料的涂布重量與所述負極活性物質層的厚度THK之間滿足如下關系式(4)：

1.2≤CW/(THK×1540.25)×1000≤1.9(4)，

其中CW代表所述負極單面1540.25mm²區域內的所述負極活性物質層以mg為單位的涂布重量。

在一些實施例中，所述負極活性物質層還包括粘結劑，所述粘結劑包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸鹽、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯及聚六氟丙烯、丁苯橡膠、丙烯酸酯和環氧樹脂中的一者或多者。

在一些實施例中，所述負極還包括位于所述負極活性物質層和所述集流體之間的導電涂層，所述導電涂層包括碳纖維、科琴黑、乙炔黑、碳納米管和石墨烯中的一者或多者。