[發明專利]負極活性材料及使用其的電化學裝置和電子裝置

有效

• 申請號: 202080020265.1
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN113597684B
• 公開（公告）日: 2023-03-10
• 發明（設計）人: 王碩;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: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;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活性材料及使用其的電化學裝置和電子裝置。具體而言，本申請提供一種負極活性材料，其面積平均粒徑滿足特定關系且在一定的范圍內。本申請的負極活性材料可使電化學裝置實現高能量密度和低析鋰現象的平衡。

技術領域

本申請涉及儲能領域，具體涉及一種負極活性材料及使用其的電化學裝置和電子裝置。

背景技術

電化學裝置(例如，鋰離子電池)由于具有環境友好、工作電壓高、比容量大和循環壽命長等優點而被廣泛應用，已成為當今世界最具發展潛力的新型綠色化學電源。小尺寸鋰離子電池通常用作驅動便攜式電子通訊設備(例如，便攜式攝像機、移動電話或者筆記本電腦等)的電源，特別是高性能便攜式設備的電源。具有高輸出特性的中等尺寸和大尺寸鋰例子電池被發展應用于電動汽車(EV)和大規模儲能系統(ESS)。隨著鋰離子電池的廣泛應用，其能量密度和析鋰現象已成為亟待解決的關鍵技術問題。改進極片中的活性材料是解決上述問題的研究方向之一。

有鑒于此，確有必要提供一種改進的、性能平衡的負極活性材料及使用其的電化學裝置和電子裝置。

發明內容

本申請實施例通過提供一種負極活性材料及使用其的電化學裝置和電子裝置以在至少某種程度上解決至少一種存在于相關領域中的問題。

根據本申請的一個方面，本申請提供了一種負極活性材料，其中所述負極活性材料的面積平均粒徑滿足以下關系：lg(SMD-2)+lg(SMD+2)≥0.4；SMD為所述負極活性材料的面積平均粒徑的值，且在10至16的范圍內，單位為μm；lg為頻度。

在一些實施例中，所述負極活性材料的面積平均粒徑滿足以下關系：lg(SMD-2)+lg(SMD+2)≥0.5。在一些實施例中，所述負極活性材料的面積平均粒徑滿足以下關系：lg(SMD-2)+lg(SMD+2)≤1.0。在一些實施例中，所述負極活性材料的面積平均粒徑滿足以下關系：lg(SMD-2)+lg(SMD+2)≤0.8。在一些實施例中，所述負極活性材料的面積平均粒徑滿足以下關系：lg(SMD-2)+lg(SMD+2)≤0.6。

在一些實施例中，所述負極活性材料的面積平均粒徑SMD在12μm至14μm的范圍內。在一些實施例中，所述負極活性材料的面積平均粒徑SMD為10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm或在上述任意兩個數值所組成的范圍內。

根據本申請的實施例，所述負極活性材料的體積比表面積Sv不大于0.3m²/cm³。在一些實施例中，所述負極活性材料的體積比表面積Sv不大于0.2m²/cm³。在一些實施例中，所述負極活性材料的體積比表面積Sv不小于0.01m²/cm³。在一些實施例中，所述負極活性材料的體積比表面積Sv不小于0.05m²/cm³。在一些實施例中，所述負極活性材料的體積比表面積Sv不小于0.1m²/cm³。在一些實施例中，所述負極活性材料的體積比表面積Sv為0.1m²/cm³、0.2m²/cm³、0.3m²/cm³或在上述任意兩個數值所組成的范圍內。

根據本申請的另一方面，本申請提供一種電化學裝置，其包括正極、電解液和負極，所述負極包括負極活性材料層，所述負極活性材料層包括根據本申請所述的負極活性材料。