[發明專利]負極極片、二次電池及用電設備

在審

• 申請號: 202211033941.6
• 申請日: 2022-08-26
• 公開（公告）號: CN115440930A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 居小康;高曉蕾;胡夢;張耀
• 申請（專利權）人: 欣旺達電動汽車電池有限公司
• 主分類號: H01M4/133
• 分類號: H01M4/133;H01M4/1393;H01M4/587;H01M4/04;H01M10/054
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 羅新

本發明公開了一種負極極片、二次電池及用電設備，所述負極極片包括負極集流體和設置在所述負極集流體至少一側的負極活性層，所述負極活性層包括第一活性層和第二活性層；所述第一活性層位于第二活性層和負極集流體之間；所述第一活性層包括第一負極活性材料，所述第二活性層包括第二負極活性材料；所述第一負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n1大于所述第二負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n2。本發明所述負極極片既能夠保持較高的電池容量，又能提高首圈庫倫效率，具有廣泛的應用前景。

技術領域

本發明涉及儲能技術領域，尤其是涉及一種負極極片、二次電池及用電設備。

背景技術

鋰元素和鈉元素均屬于元素周期表同一主族，理化性質相似，因此鈉離子電池被認為是一款很好的鋰離子電池替代品。此外，相較于鋰離子電池，鈉離子電池的負極集流體可以使用更廉價的鋁箔。基于上述優點，鈉離子電池具有廣闊的應用場景和降本空間。但鋰離子電池負極使用的商業化石墨不適合鈉離子電池，使得負極成為影響鈉離子電池商業化起著至關重要的作用。

因此，有必要提供一種負極極片，使得鈉離子電池具有較高的容量和較高的首圈庫倫效率。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明第一方面提出一種負極極片，能夠有效提高首圈庫倫效率和容量。

本發明第二方面還提供一種二次電池。

本發明第三方面還提供一種用電設備。

本發明的第一方面實施例提供一種負極極片，所述負極極片包括負極集流體和設置在所述負極集流體至少一側的負極活性層，所述負極活性層包括第一活性層和第二活性層；所述第一活性層位于第二活性層和負極集流體之間；

所述第一活性層包括第一負極活性材料，所述第二活性層包括第二負極活性材料；

所述第一負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n1大于所述第二負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n2。

根據本發明實施例的負極極片，至少具有如下有益效果：

本發明通過限定第一活性層位于第二活性層和負極集流體之間；第一負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n1大于第二負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n2；使得其負極極片能夠降低電池非活性離子的比例，提高電池首圈庫倫效率和保持較高的電池容量。這是因為第一活性層的作用是捕獲更多的可逆活性離子，提高容量；第二活性層的作用是抑制副反應，提高首圈庫倫效率。

根據本發明的一些實施例，所述第一負極活性材料中的氧元素與碳元素摩爾比n1為0.15～0.5。根據本發明的一些實施例，所述第一負極活性材料中的氧元素與碳元素摩爾比n1為0.2～0.4。根據本發明的一些實施例，所述第一負極活性材料中的氧元素與碳元素摩爾比n1為0.15、0.2、0.324、0.4、0.5或在由上述任意兩個數值所組成的范圍內。若n1低于0.15，貢獻容量的效果下降；若n1大于0.4，第一負極活性材料與電解液的副反應會增加，影響循環穩定性及庫倫效率。

根據本發明的一些實施例，所述第二負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n2為0.01～0.15。根據本發明的一些實施例，所述第二負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n2為0.027～0.1。根據本發明的一些實施例，所述第二負極活性材料中的氧元素與碳元素的摩爾比n2為0.01、0.027、0.05、0.1、0.15或在由上述任意兩個數值所組成的范圍內。由此，能夠較好的抑制副反應，提高首圈庫倫效率。

根據本發明的一些實施例，所述n1/n2為1.5～40。根據本發明的一些實施例，所述n1/n2為2～12。根據本發明的一些實施例，所述n1/n2為2～8。根據本發明的一些實施例，所述n1/n2為1.5、2、4、5、12、14.8、40或在由上述任意兩個數值所組成的范圍內。由此，具有較高的首圈庫倫效率和容量。