[發明專利]負極活性材料及其制備方法、負極極片和二次電池

有效

• 申請號: 202310369251.6
• 申請日: 2023-04-07
• 公開（公告）號: CN116093316B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 邵文龍;易政;鄭子桂;謝遠森
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/133;H01M10/0525;H01M10/054
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 王宇;劉繼富

1.一種負極活性材料，其中，所述負極活性材料包括硬碳材料；所述硬碳材料包含微孔和超微孔，所述微孔的孔徑2nm，所述超微孔的孔徑0.7nm；所述微孔的孔容占總孔容的比例為95%至100%，所述超微孔的孔容為0.01cm³/g至0.2cm³/g，所述超微孔的孔容占總孔容的比例為80%至99%；

所述硬碳材料包含元素A，所述元素A包含N或S中的至少一種；基于所述硬碳材料的質量，所述元素A的質量百分含量為0.05%至1.7%。

2.根據權利要求1所述的負極活性材料，其中，所述硬碳材料包含碳元素和氧元素，所述硬碳材料中氧元素的質量百分含量為2%至7%。

3.根據權利要求2所述的負極活性材料，其中，所述硬碳材料中氧元素的存在形式包括羰基和羧基，羰基和羧基中的氧元素的質量占所述硬碳材料中氧元素總質量的60%至99%。

4.根據權利要求1所述的負極活性材料，其中，所述硬碳材料滿足0.8≤I_D/I_G≤1.5，I_D為所述硬碳材料的拉曼光譜中D峰的峰面積，I_G為所述硬碳材料的拉曼光譜中G峰的峰面積。

5.根據權利要求1所述的負極活性材料，其中，在0V至2.5V的Li/Li⁺的電勢范圍內，所述硬碳材料的儲鋰總克容量為300mAh/g至700mAh/g；所述硬碳材料的脫鋰能量為E_1?Wh，所述硬碳材料的脫鋰容量為C_1?Ah，所述硬碳材料的脫鋰平均電勢為E₁/C_1?V，0.13≤E₁/C₁?≤0.28；

在0V至0.1V的Li/Li⁺電勢范圍內，所述硬碳材料的克容量占所述儲鋰總克容量的比例為30%至65%；在0V至0.8V的Li/Li⁺電勢范圍內，所述硬碳材料的克容量占所述儲鋰總克容量的比例為70%至96%。

6.根據權利要求1所述的負極活性材料，其中，在0V至2.5V的Na/Na⁺的電勢范圍內，所述硬碳材料的儲鈉總克容量為250mAh/g至400mAh/g；所述硬碳材料的脫鈉能量為E_2?Wh，所述硬碳材料的脫鈉容量為C_2?Ah，所述硬碳材料的脫鈉平均電勢為E₂/C_2?V，0.2≤E₂/C₂?≤0.4；

在0V至0.5V的Na/Na⁺電勢范圍內，所述硬碳材料的克容量占所述儲鈉總克容量的比例為76%至91%；在0V至0.8V的Na/Na⁺電勢范圍內，所述硬碳材料的克容量占所述儲鈉總克容量的比例為89%至95%。

7.根據權利要求1所述的負極活性材料，其中，所述硬碳材料的電導率為0.5S/cm至10S/cm。