[發明專利]一種二次電池和電子裝置

有效

• 申請號: 202310451814.6
• 申請日: 2023-04-25
• 公開（公告）號: CN116190568B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 林小萍;謝遠森
• 申請（專利權）人: 寧德新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/134
• 分類號: H01M4/134;H01M4/62;H01M10/052;B82Y30/00;B82Y40/00
• 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

1.一種二次電池，其包括負極極片和隔離膜，所述負極極片包括三維骨架，所述三維骨架包括第一層骨架和第二層骨架，所述第一層骨架包括一維導電纖維，所述第二層骨架包括零維材料、一維材料和二維材料，所述零維材料為親鋰材料；其中，

所述三維骨架的厚度為55μm至200μm，所述第一層骨架的厚度大于0μm且小于或等于10μm，所述第二層骨架的厚度為45μm至200μm；

以所述第二層骨架的質量為基準，所述零維材料的質量百分含量為1%至30%，所述一維材料和所述二維材料的質量比為1:7至20:1；

所述負極極片包括金屬鋰層，所述第二層骨架位于所述第一層骨架和所述金屬鋰層中間，所述金屬鋰層的厚度為1μm至100μm；

所述三維骨架的孔隙率≥80%。

2.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述金屬鋰層的厚度為5μm至50μm。

3.根據權利要求1所述的二次電池，其滿足以下特征中的至少一者:

a)?所述三維骨架的厚度為55μm至180μm，所述第二層骨架的厚度為45μm至80μm；

b)?所述零維材料的質量百分含量為1%至10%；

c)?所述零維材料的粒徑為0.1μm至5μm；

d)?所述一維材料的直徑為1nm至2000nm，長徑比為0.1至20000。

4.根據權利要求1所述的二次電池，其滿足以下特征中的至少一者:

e)?所述零維材料的粒徑為0.1μm至1μm；

f)?所述一維材料的直徑為1nm至300nm，長徑比為0.67至20000。

5.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述一維材料的直徑為1nm至50nm，長徑比為5000至20000。

6.根據權利要求1所述的二次電池，其滿足以下特征中的至少一者：

h）所述二維材料包括鈦元素、碳元素和表面基團，所述表面基團包括-F、-O或-OH中的至少一種；

i）所述一維材料的電導率a≥1×10^-6?S/cm，所述二維材料的電導率b≥2S/cm，ba。

7.根據權利要求1所述的二次電池，其中，所述一維導電纖維包括多壁碳納米管、碳納米纖維、銀線或鎳絲中的至少一種；所述零維材料包括金屬材料、氧化物、氮化物、硫化物或碳化物中的至少一種；所述金屬材料包括Ag、Au、Zn或其合金中的至少一種，所述氧化物包括TiO₂、SiO₂、ZnO、SnO₂、Co₃O₄或Fe₂O₃中的至少一種，所述氮化物包括Mo₂N₃和/或?Fe₆N₃，所述硫化物包括MoS₂和/或SnS₂，所述碳化物包括FeC；所述一維材料包括多壁碳納米管、碳納米纖維、銀線或鎳絲中的至少一種；所述二維材料包括MXene和/或石墨烯。

8.根據權利要求7所述的二次電池，其中，所述零維材料表面含有潤濕性基團，所述潤濕性基團包括-OH、-COOR、-COOH、-NH₂或-SO₃H中的至少一種，所述-COOR中的R選自甲基、乙基、丙基、乙烯基或乙炔基。

9.根據權利要求1所述的二次電池，其中，當所述三維骨架沉積5mAh/cm²的鋰金屬時，所述三維骨架的厚度變化率低于10%。

10.一種電子裝置，其包括權利要求1至9中任一項所述的二次電池。