本申请涉及一种负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置。本申请提供了一种负极活性材料，其包含石墨，通过控制所述负极活性材料不同粒径的颗粒的石墨化度可实现电化学装置的动力学性能和首次效率之间的平衡。装置的动力学性能和首次效率之间的平衡。装置的动力学性能和首次效率之间的平衡。
【技术实现步骤摘要】
负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置
[0001]本申请是申请日为2020年3月20日，申请号为202010204988.9，专利技术名称为“负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置”的申请的分案申请。
[0002]本申请涉及储能领域，具体涉及一种负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0003]电化学装置(例如，锂离子电池)由于具有环境友好、工作电压高、比容量大和循环寿命长等优点而被广泛应用，已成为当今世界最具发展潜力的新型绿色化学电源。小尺寸锂离子电池通常用作驱动便携式电子通讯设备(例如，便携式摄像机、移动电话或者笔记本电脑等)的电源，特别是高性能便携式设备的电源。具有高输出特性的中等尺寸和大尺寸锂例子电池被发展应用于电动汽车(EV)和大规模储能系统(ESS)。随着锂离子电池的广泛应用，如何使锂离子电池同时具有良好的动力学性能和首次效率已成为亟待解决的关键技术问题。改进电极中的活性材料是解决上述问题的研究方向之一。
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种改进的负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置。
技术实现思路
[0005]本申请通过提供一种负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。
[0006]根据本申请的一个方面，本申请提供了一种负极活性材料，其包含石墨，其中通过拉曼光谱法，所述负极活性材料中Dv50为7.1μm至15.1μm的颗粒在1350cm
‑1处的峰强度ID1与在1580cm
‑1处的峰强度IG1的比值ID1/IG1在0.41至0.63的范围内，所述负极活性材料中Dv50为23.5μm至39.9μm的颗粒在1350cm
‑1处的峰强度ID2与在1580cm
‑1处的峰强度IG2的比值ID2/IG2在0.18至0.39的范围内。
[0007]在一些实施例中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料中Dv50为7.1μm至15.1μm的颗粒的ID1/IG1在0.45至0.60的范围内。在一些实施例中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料中Dv50为7.1μm至15.1μm的颗粒的ID1/IG1在0.50至0.55的范围内。在一些实施例中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料中Dv50为23.5μm至39.9μm的颗粒的ID2/IG2在0.20至0.35的范围内。在一些实施例中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料中Dv50为23.5μm至39.9μm的颗粒的ID2/IG2在0.25至0.30的范围内。
[0008]根据本申请的实施例，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料在1350cm
‑1处的峰强度ID与在1580cm
‑1处的峰强度IG的比值ID/IG的平均值在0.15至0.50的范围内，标准差值为0.02至0.23。“ID/IG的平均值”和“标准差值”是基于负极活性材料整体而言的。在一些实施例中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料的ID/IG的平均值在0.18至0.40的范围内，标准
差值为0.05至0.20。在一些实施例中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料的ID/IG的平均值在0.20至0.35的范围内，标准差值为0.08至0.18。在一些实施例中，通过拉曼光谱法，所述负极活性材料的ID/IG的平均值在0.25至0.30的范围内，标准差值为0.10至0.15。
[0009]根据本申请的实施例，通过X射线衍射法，所述石墨沿水平方向的晶粒尺寸La在70nm至90nm的范围内，所述石墨沿垂直方向的晶粒尺寸Lc在20nm至30nm的范围内。在一些实施例中，通过X射线衍射法，所述石墨沿水平方向的晶粒尺寸La在73nm至86nm的范围内。在一些实施例中，通过X射线衍射法，所述石墨沿水平方向的晶粒尺寸La在76nm至84nm的范围内。在一些实施例中，通过X射线衍射法，所述石墨沿垂直方向的晶粒尺寸Lc在22nm至25nm的范围内。
[0010]根据本申请的实施例，所述石墨的表面有无定形碳层，所述无定形碳层的厚度为1nm至50nm。在一些实施例中，所述无定形碳层的厚度为2nm至40nm。在一些实施例中，所述无定形碳层的厚度为5nm至30nm。在一些实施例中，所述无定形碳层的厚度为8nm至25nm。在一些实施例中，所述无定形碳层的厚度为1nm、5nm、8nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm或50nm。
[0011]根据本申请的实施例，所述负极活性材料满足条件(a)或(b)中的至少一者：
[0012](a)在5t的压力下，所述负极活性材料的压实密度为1.80g/cm3至2.00g/cm3；
[0013](b)所述负极活性材料的Dv50为10.0μm至23.0μm，且所述负极活性材料的Dv99为29.9μm至50.2μm。
[0014]在一些实施例，在5t的压力下，所述负极活性材料的压实密度为1.83g/cm3至1.95g/cm3。在一些实施例，在5t的压力下，所述负极活性材料的压实密度为1.87g/cm3至1.90g/cm3。在一些实施例，在5t的压力下，所述负极活性材料的压实密度为1.80g/cm3、1.82g/cm3、1.84g/cm3、1.86g/cm3、1.88g/cm3、1.90g/cm3、1.92g/cm3、1.94g/cm3、1.96g/cm3、1.98g/cm3或2.00g/cm3。
[0015]在一些实施例中，所负极活性材料的Dv50为12.0μm至20.0μm。在一些实施例中，所负极活性材料的Dv50为15.0μm至18.0μm。在一些实施例中，所负极活性材料的Dv50为10.0μm、11.0μm、12.0μm、13.0μm、14.0μm、15.0μm、16.0μm、17.0μm、18.0μm、20.0μm或23.0μm。
[0016]在一些实施例中，所述负极活性材料的Dv99为30.0μm至50.0μm。在一些实施例中，所述负极活性材料的Dv99为35.0μm至45.0μm。在一些实施例中，所述负极活性材料的Dv99为35.0μm至40.0μm。在一些实施例中，所述负极活性材料的Dv99为29.9μm、30.0μm、35.0μm、40.0μm、45.0μm、50.0μm或50.2μm。
[0017]根据本申请的另一个方面，本申请提供一种电化学装置，其中包含正极、隔离膜、电解液和负极，所述负极包括负极集流体和负极活性材料层，所述负极活性材料层包含根据本申请所述的负极活性材料。
[0018]根据本申请的实施例，当所述电化学装置在满充状态下，所述负极活性材料层在1350cm
‑1处的峰强度ID
′
与在1580cm
‑1处的峰强度IG
′
的比值ID
′
/IG
′
的平均值在0.19至0.50的范围内，标准差值为0.01至0.2。在一些实施例中，当所述电化学装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种负极活性材料，其包含石墨，其中通过拉曼光谱法，所述负极活性材料中Dv50为7.1μm至15.1μm的颗粒在1350cm
‑1处的峰强度ID1与在1580cm
‑1处的峰强度IG1的比值ID1/IG1在0.41至0.63的范围内，所述负极活性材料中Dv50为23.5μm至39.9μm的颗粒在1350cm
‑1处的峰强度ID2与在1580cm
‑1处的峰强度IG2的比值ID2/IG2在0.18至0.39的范围内。2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中通过拉曼光谱法，所述负极活性材料在1350cm
‑1处的峰强度ID与在1580cm
‑1处的峰强度IG的比值ID/IG的平均值在0.15至0.50的范围内，标准差值为0.02至0.23。3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中通过X射线衍射法，所述石墨沿水平方向的晶粒尺寸La在70nm至90nm的范围内，所述石墨沿垂直方向的晶粒尺寸Lc在20nm至30nm的范围内。4.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中所述石墨的表面有无定形碳层，所述无定形碳层的厚度为1nm至50nm。5.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中所述负极活性材料满足条件(a)或(b)中的至少一者：(a)在5t的压力下，所述负极活性材料的压实密度为1.80g/cm3至2.00g/cm3；(b)所述负极活性材料的Dv50为10.0μm至23.0μm，所述负极活性材料的Dv99为29.9μm至50.2μm...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯鹏洋，蔡余新，董佳丽，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：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。