一种负极片及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种负极片及其制备方法和应用。一种负极片，包括负极集流体、第一负极活性层和第二负极活性层；负极集流体包括负极集流体基体以及设置于负极集流体基体至少一侧表面的碳材料层，碳材料层远离负极集流体基体的表面上设置第一负极活性层，第一负极活性层远离负极集流体的表面上设置第二负极活性层；第一负极活性层包括第一负极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂，第一负极活性材料包括掺杂有异原子的硅基负极材料；第二负极活性层包括第二负极活性材料和第二粘结剂，第二负极活性材料包括掺杂有异原子的硬碳材料；原子包括P、N、S、B和O中的至少一种。该负极片具有优异的快充性能。该负极片具有优异的快充性能。该负极片具有优异的快充性能。

【技术实现步骤摘要】
一种负极片及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及电池
，具体而言，涉及一种负极片及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，新能源汽车销量逐步上升，作为动力来源的锂离子电池在各方面性能也被要求越来越高，其中，为了解决产品“续航和充电焦虑”问题，新型锂离子电池就需具备更高的能量密度以及更快的充电时间。石墨作为当前行业应用最为成熟的负极活性材料，其实际发挥容量基本已接近理论容量，难以满足高能量密度指标。基于现有的正极主材以及电池配方体系，石墨混合硅基负极有助于进一步提高锂离子电池的能量密度，可有效解决新能源汽车续航里程短的劣势。然而，硅材料固有的半导体属性却限制了其电池的快充能力，加上充放电过程中两种材料的电子迁移效率差异会造成负极片内的电流分布不均匀，造成局部区域的电位易突破0V下限，产生锂沉积，降低动力电池快充性能，影响安全性。
[0003]掺硅石墨负极极片由于两种材料颗粒表面张力不同，对于导电炭、粘结剂的吸附能力不同，在混合匀浆涂布中易出现导电炭分布不均，粘结剂网络不稳定的情况，从而造成电池倍率性能发挥不理想；由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括负极集流体、第一负极活性层和第二负极活性层；所述负极集流体包括负极集流体基体以及设置于所述负极集流体基体至少一侧表面的碳材料层，所述碳材料层远离所述负极集流体基体的表面上设置所述第一负极活性层，所述第一负极活性层远离所述负极集流体的表面上设置所述第二负极活性层；所述第一负极活性层包括第一负极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂，所述第一负极活性材料包括硅基负极材料，所述硅基负极材料中掺杂有第一异原子；所述第二负极活性层包括第二负极活性材料和第二粘结剂，所述第二负极活性材料包括硬碳材料，所述硬碳材料中掺杂有第二异原子；所述第一异原子和所述第二异原子分别包括P、N、S、B和O中的至少一种。2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述硅基负极材料包括硅氧复合材料以及在所述硅氧复合材料的至少部分表面包覆的碳包覆层，所述硅氧复合材料包括Si和SiO
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，其中，0.8≤x≤1.2；优选地，所述第一负极活性材料中，第一异原子的掺杂量为3at％～8at％；优选地，所述第二负极活性材料中，第二异原子的掺杂量为2at％～5at％；优选地，所述第一负极活性材料与所述第二负极活性材料的质量比为(5％～30％)：(70％～95％)。3.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述硅基负极材料包括纳米硅碳材料、硅氧材料和补锂型硅氧材料中的至少一种；优选地，所述第一负极活性材料的粒径D50为1～20μm，优选为3～10μm；优选地，所述第一负极活性材料的粒径D90和粒径D50比值为(1.7～3.5)：1；优选地，所述第一负极活性材料、第一粘结剂和第一导电剂的质量比为(95％～98％)：(1％～3％)：(1％～2％)；优选地，所述第一粘结剂包括羧甲基纤维素钠、聚丙烯酸、海藻酸钠、羧甲基壳聚糖、聚丙烯腈和聚乙烯醇中的至少一种；优选地，所述第一导电剂包括导电石墨、导电炭黑、碳纳米管、碳纤维和石墨烯中的至少一种。4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二负极活性材料的粒径D50为10～25μm，优选为15～20μm；优选地，所述第二负极活性材料的粒径D50与所述第一负极活性材料的粒径D50的比值为(1.5～6):1；优选地，所述第二负极活性材料和第二粘结剂的质量比为(95％～98％)：(2％～5％)；优选地，所述第二粘结剂包括丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极集流体的粗糙度≥0.1μm；优选地，所述碳材料层包括石墨和石墨烯中的至少一种；优选地，所述第一负极活性层的厚度为20～60μm；...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖星，
申请(专利权)人：上海兰钧新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：