本申请提供了一种负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置，通过控制负极材料满足：0＜I
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置
本申请涉及电化学领域，具体涉及一种负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置。
技术介绍
锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等特点，在消费电子领域具有广泛的应用。随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对锂离子电池的能量密度、安全性、循环性能等相关要求越来越高，其中，硅基材料具有高达4200mAh/g的理论克容量，被认为是最具有应用前景的下一代锂离子负极材料，但是硅基材料在充放电循环过程中，随着锂离子的嵌入和脱出，会发生巨大的体积变化，体积变化通常高于300％，导致硅基材料粉化并与集流体脱离，导致负极导电性变差，降低锂离子电池的循环性能。
技术实现思路
本申请的目的在于提供一种负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置，以改善该负极材料体积变化大，循环性能差的问题。具体技术方案如下：本申请第一方面提供了一种负极材料，包括含氧硅材料，所述含氧硅材料的拉曼图谱中，IA表示拉曼图谱对应峰位为140cm-1±10cm-1时的峰强，ID表示拉曼图谱对应峰位为470cm-1±10cm-1时的峰强，IE表示拉曼图谱对应峰位为510cm-1±10cm-1时的峰强；所述负极材料满足：0＜IA/ID＜2，且0≤IE/IA＜5。在本申请的一种实施方案中，所述负极材料满足：0＜IA/ID＜2，且IE/IA＝0。在本申请的一种实施方案中，所述含氧硅材料的拉曼图谱中，IB表示拉曼图谱对应峰位为290cm-1±10cm-1时的峰强，IC表示拉曼图谱对应峰位为390cm-1±10cm-1时的峰强。在本申请的一种实施方案中，其中，所述含氧硅材料的化学式表示为SiOx，0.5＜x＜1.6，所述含氧硅材料的Dv50为5.5μm至10μm。在本申请的一种实施方案中，所述含氧硅材料的表面存在碳，所述含氧硅材料的拉曼图谱中，I1350与I1580之间满足：0＜I1350/I1580＜2.5。本申请第二方面提供了一种负极极片，包括合剂层，所述合剂层包含粘结剂及上述第二方面所述的负极材料。在本申请的一种实施方案中，所述合剂层中还包含石墨，所述石墨包括天然石墨或人造石墨中的至少一种。在本申请的一种实施方案中，所述负极极片中，所述含氧硅材料占所述合剂层质量的1％至99％。在本申请的一种实施方案中，所述负极极片中，优选为：所述含氧硅材料占所述合剂层质量的10％至95％。在本申请的一种实施方案中，所述粘结剂包括聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚偏氟乙烯、丁苯橡胶、海藻酸钠、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素钾、羟甲基纤维素钠或羟甲基纤维素钾中的至少一种。本申请第三方面提供了一种电极组件，包括如上述第二方面所述的负极极片。本申请第四方面提供了一种电化学装置，包括如上述第三方面所述的电极组件。在本申请的一种实施方案中，所述电化学装置的膨胀率为5.9％至9.1％。本申请第五方面提供了一种电子装置，包括如上述第四方面所述的电化学装置。本申请提供的一种负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置，通过控制负极材料满足：0＜IA/ID＜2，且0≤IE/IA＜5，使得包含该负极材料的电化学装置循环后结晶型硅全部转化为非晶型硅，减小电化学装置中负极材料的体积变化，从而改善电化学装置的循环性能及膨胀性能。附图说明为了更清楚地说明本申请和现有技术的技术方案，下面对实施例和现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的技术方案。图1为本申请实施例2制得的含氧硅材料经拉曼测试后得到的拉曼图谱；图2为本申请实施例2制得的含氧硅材料经充放电循环后，拉曼测试后得到的拉曼图谱。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图和实施例，对本申请进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他技术方案，都属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的具体实施方式中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请，但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。本申请提供了一种负极材料，包括含氧硅材料，所述含氧硅材料的拉曼图谱中，IA表示拉曼图谱对应峰位为140cm-1±10cm-1时的峰强，ID表示拉曼图谱对应峰位为470cm-1±10cm-1时的峰强，IE表示拉曼图谱对应峰位为510cm-1±10cm-1时的峰强；所述负极材料满足：0＜IA/ID＜2，且0≤IE/IA＜5。本申请的一种实施方案中，所述负极材料满足：0＜IA/ID＜2，且IE/IA＝0。本申请中，图1为本申请实施例2制得的含氧硅材料经拉曼测试后得到的拉曼图谱，其中，实线曲线是实际的拉曼图谱，虚线曲线是对该拉曼图谱经分峰处理后得到的用于表征特征峰的曲线，其中，在50cm-1至550cm-1范围内的特征峰归属为硅元素的特征峰，可以从各虚线曲线中看到5个特征峰：特征峰A位于140cm-1±10cm-1处，特征峰B位于290cm-1±10cm-1处，特征峰C位于390cm-1±10cm-1处，特征峰D位于470cm-1±10cm-1处，特征峰E位于510cm-1±10cm-1处。其中，特征峰A至D是上述含氧硅材料中非晶型硅的特征峰，特征峰E是上述含氧硅材料中结晶型硅的特征峰。专利技术人发现，IA/ID的值可以用于表征负极材料的非晶化程度，即IA/ID的值越高，负极材料的非晶化程度越高，可以理解，在特征峰A至特征峰D中，特征峰A距离表示结晶性硅的特征峰E最远，表明特征峰A的非晶化程度最高，而特征峰D距离特征峰E最近，表明虽然特征峰D处的硅仍为非晶型硅，但已经具有晶化趋势，因此通过确定IA/ID的值，便可以确定负极材料的非晶化程度高低，而负极材料的非晶化程度越高，则越有利于改善锂离子电池循环过程的膨胀。专利技术人还发现，IE/IA的值可以用于表征负极材料的晶化程度，即IE/IA的值越高，负极材料的晶化程度越高，这是由于特征峰A表征的非晶化程度最高，特征峰E表征的是结晶型硅，因此通过确定IE/IA的值，便可以确定负极材料的晶化程度高低。专利技术人在对包含本申请还未充放电循环的负极材料进行拉曼测试后发现，其特征峰强度满足0＜IA/ID＜2，且0≤IE/IA＜5，表明负极材料的非晶化程度较高，有利于改善锂离子电池的循环过程的膨胀。并且，专利技术人研究发现，在对包含本申请负极材料的锂离子电池进行充放电循环后，其特征峰强度满足0＜IA/ID＜2，且IE/IA＝0，表明循环后负极材料中存在的结晶性硅转化为非晶型硅，即非晶化程度提高，从而有利本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负极材料，包括含氧硅材料，/n所述含氧硅材料的拉曼图谱中，I
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种负极材料，包括含氧硅材料，
所述含氧硅材料的拉曼图谱中，IA表示拉曼图谱对应峰位为140cm-1±10cm-1时的峰强，ID表示拉曼图谱对应峰位为470cm-1±10cm-1时的峰强，IE表示拉曼图谱对应峰位为510cm-1±10cm-1时的峰强；
所述负极材料满足：0＜IA/ID＜2，且0≤IE/IA＜5。
2.根据权利要求1所述的负极材料，其中，所述负极材料满足：0＜IA/ID＜2，且IE/IA＝0。
3.根据权利要求1所述的负极材料，其中，所述含氧硅材料的化学式表示为SiOx，0.5＜x＜1.6，所述含氧硅材料的Dv50为5.5μm至10μm。
4.根据权利要求1所述的负极材料，其中，所述含氧硅材料的表面存在碳，所述含氧硅材料的拉曼图谱中，I1350与I15...
【专利技术属性】
技术研发人员：易婷，崔航，谢远森，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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