[發明專利]二次電池

有效

• 申請號: 202010624446.7
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111710869B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 李旭;李洋;陳超;曹晨;王康平;彭祖鈴
• 申請（專利權）人: 中創新航技術研究院（江蘇）有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/058;H01M10/052;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 李華;崔香丹

提供一種二次電池，包括電解質和負極片，所述負極片表面設置有修飾層，所述修飾層包括核殼結構顆粒，所述核殼結構顆粒包括無機粒子內核和包覆所述無機粒子的聚合物外殼，所述聚合物外殼能夠傳導鋰、鈉和/或鉀離子。本發明的二次電池，在負極片表面設置修飾層，修飾層包括剛性內核(無機粒子)和彈性外殼(聚合物)。其中，彈性外殼可以抵擋并彈射枝晶的穿刺，抑制了枝晶的生長；而且受到枝晶的穿刺變形后可以恢復，對曲面層結構起到保護作用，從而延長了電池的循環壽命。

技術領域

本發明屬于化學電源領域，具體涉及一種二次電池。

背景技術

在眾多的儲能器件中，其中鋰離子電池(以Li⁺嵌入化合物為負極)和鋰電池(以金屬鋰為負極)因其具有最高的能量密度且環境友好、無記憶效應、質量輕、體積小等諸多優點，被視為首選電源。然而，負極產生鋰枝晶，是目前存在的普遍問題。嚴重的鋰枝晶會刺穿隔膜而導致電池內部短路，引起電池熱失控甚至爆炸。

針對枝晶問題，目前的改性研究主要集中在利用物理法抑制枝晶的生長，例如構建超硬陶瓷界面阻擋枝晶。然而簡單的物理法并不能從根本上解決枝晶生長的問題，并在長循環中枝晶會穿透阻擋界面的裂縫等，最終導致界面的破碎和電池循環的快速衰減。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明提供一種二次電池。

本發明一方面提供一種二次電池，包括電解質和負極片，所述負極片表面設置有修飾層，所述修飾層包括核殼結構顆粒，所述核殼結構顆粒包括無機粒子內核和包覆所述無機粒子的聚合物外殼，所述聚合物外殼能夠傳導鋰、鈉和/或鉀離子。

本發明的二次電池，在負極片表面設置修飾層，修飾層包括剛性內核(無機粒子)和彈性外殼(聚合物)。其中，彈性外殼可以抵擋并彈射枝晶的穿刺，抑制了枝晶的生長；而且受到枝晶的穿刺變形后可以恢復，對曲面層結構起到保護作用，從而延長了電池的循環壽命。由于核殼結構顆粒與負極片(特別是金屬鋰負極)的接觸性更好，從而改善了電解質/負極間的界面相容性，且可以提高電解質/負極界面處的離子傳導速率，減少了界面阻抗，進而降低電池內阻提高循環性能。

附圖說明

通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本發明的上述和其它特征及優點將變得更加明顯。

圖1是實施例1制備的二次電池和對比例1制備的二次電池的穩定性測試曲線。

圖2是實施例1制備的二次電池和對比例1制備的二次電池的放電次數與放電比容量曲線圖。

圖3是實施例2制備的二次電池和對比例2制備的二次電池的穩定性測試曲線。

圖4是實施例2制備的二次電池和對比例2制備的二次電池的放電次數與放電比容量曲線圖。

圖5是實施例3制備的二次電池和對比例3制備的二次電池的穩定性測試曲線。

圖6是實施例3制備的二次電池和對比例3制備的二次電池的放電次數與放電比容量曲線圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作詳細說明。

本發明的二次電池，包括電解質和負極片，負極片表面設置有修飾層，修飾層包括核殼結構顆粒，核殼結構顆粒包括無機粒子內核和包覆無機粒子的聚合物外殼，聚合物外殼能夠傳導鋰、鈉和/或鉀離子。