本申请提供一种负极极片、电化学装置及电子设备。所述负极极片包括：负极集流体，和设置于所述负极集流体至少一侧的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨和硬碳，其中，所述硬碳中氢的质量含量ω
【技术实现步骤摘要】
负极极片、电化学装置及电子设备
[0001]本申请属于电化学
，具体涉及一种负极极片、电化学装置及电子设备。
技术介绍
[0002]以锂离子电池为代表的电化学装置具有体积和质量能量密度大、环境友好、工作电压高、体积小、重量轻、循环寿命长等优点，在便携式消费电子领域具有广泛的应用。随着近年来电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对电化学装置的能量密度、安全性、循环性能等相关需求越来越高，期待着综合性能全面提升的新型电化学装置的出现。目前，现有技术中的电化学装置在高倍率充放电时通常会出现发热情况，而且由此产生的焦耳热会随充放电倍率的增加而迅速增加，导致电化学装置的温升较高，电化学装置的循环性能降低，进而影响其使用寿命。
技术实现思路
[0003]本申请的目的在于提供一种负极极片、电化学装置及电子设备，旨在提升电化学装置的高温循环性能和倍率性能以及降低其充电温升。
[0004]本申请第一方面提供一种负极极片，包括：负极集流体，和设置于所述负极集流体至少一侧的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨和硬碳，其中，所述硬碳中氢的质量含量ω
H
与碳的质量含量ω
C
之比为0.02≤ω
H
/ω
C
≤0.20。通过将硬碳中氢的质量含量ω
H
与碳的质量含量ω
C
之比控制在上述合适范围内，在负极活性材料中加入石墨和硬碳，能够改善电化学装置在高倍率充放电时的发热情况，显著降低其温升，从而提升其高温循环性能，同时还能保证电化学装置具备较高的能量密度及首次库伦效率。
[0005]在本申请任意实施方式中，所述硬碳中氢的质量含量ω
H
与碳的质量含量ω
C
之比为0.08≤ω
H
/ω
C
≤ 0.15，进一步降低电化学装置的温升和提高其倍率性能和高温循环性能。
[0006]在本申请任意实施方式中，所述负极极片包括石墨颗粒和硬碳颗粒，所述石墨颗粒的D1v50为7μm至14μm和/或所述硬碳颗粒的D2v50为2μm至7μm，有利于石墨颗粒与硬碳颗粒的掺混更均匀，并使颗粒间的排布更紧密，有利于电化学装置的能量密度及高温循环性能和倍率性能。
[0007]在本申请任意实施方式中，所述负极极片包括石墨颗粒和硬碳颗粒，所述石墨颗粒的D1v50与所述硬碳颗粒的D2v50满足：D2v50/D1v50<0.8。满足以上关系式时，有利于石墨颗粒与硬碳颗粒的掺混更均匀，并使颗粒间的排布更紧密，保证负极具有足够的储锂位点，并使硬碳与石墨间发挥更好的协同作用，进一步提升电化学装置的能量密度及高温循环性能和倍率性能。
[0008]在本申请任意实施方式中，所述石墨颗粒的D1v50与所述硬碳颗粒的D2v50满足：0.1≤D2v50/D1v50≤0.7，满足以上关系式时，可使硬碳与石墨间发挥更好的协同作用，使电
化学装置具有更高的能量密度及更优的高温循环性能和倍率性能。
[0009]在本申请任意实施方式中，所述负极活性材料的X射线衍射分析图谱在衍射角2θ为20
°
至30
°
的位置具有第一衍射峰和第二衍射峰，其中，所述第一衍射峰的半峰宽为3
°
至10
°
，所述第二衍射峰的半峰宽为小于1
°
，所述第二衍射峰与所述第一衍射峰的峰强比为I
B
/I
A
>100。当第一衍射峰的峰强I
A
与第二衍射峰的峰强I
B
满足上述关系式时，说明硬碳的含量和石墨的含量满足一定关系，此时硬碳与石墨间具有更优的协同作用，降低电化学装置在高倍率充放电时的温升，提升电化学装置的倍率性能和高温循环性能。
[0010]在本申请任意实施方式中，所述负极活性材料层的拉曼光谱在波数为1320 cm
‑1至1370cm
‑1之间具有第一特征峰，在波数为1570 cm
‑1至1620cm
‑1之间具有第二特征峰，其中，所述第一特征峰与所述第二特征峰的强度比为I
D
/I
G ，所述I
D
/I
G
<0.3，此时硬碳与石墨间具有更优的协同作用，降低电化学装置的温升，提升电化学装置的倍率性能和高温循环性能。
[0011]在本申请任意实施方式中，基于所述负极活性材料的质量，所述硬碳的质量百分含量为0.5%至5%，可选为1%至5%。硬碳的含量和石墨的含量满足上述关系，硬碳与石墨间具有更优的协同作用，降低电化学装置在高倍率充放电时的温升，提升电化学装置的倍率性能和高温循环性能。
[0012]在本申请任意实施方式中，所述负极活性材料的Dv50为3μm至15μm和/或所述负极活性材料的Dv99为10μm至45μm，有利于负极活性材料颗粒间混合得更均匀，并使颗粒间的排布更紧密，从而提升电化学装置的能量密度、倍率性能和高温循环性能。
[0013]本申请第二方面提供一种电化学装置，包括本申请第一方面所述的负极极片。
[0014]本申请第三方面提供一种电子设备，包括本申请第二方面所述的电化学装置。
[0015]本申请的电子设备包括本申请提供的电化学装置，因而至少具有与所述电化学装置相同的优势。
[0016]本申请通过在负极活性材料中加入石墨和硬碳，将硬碳中氢的质量含量ω
H
与碳的质量含量ω
C
之比控制在上述合适范围内，能够改善电化学装置在高倍率充放电时的发热情况，显著降低其温升，提升电化学装置的倍率性能和高温循环性能。
具体实施方式
[0017]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在此所描述的有关实施例为说明性质的且用于提供对本申请的基本理解。本申请的实施例不应该被解释为对本申请的限制。
[0018]为了简明，本文仅具体地公开了一些数值范围。然而，任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围；以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围，同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外，每个单独公开的点或单个数值自身可以作为下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。
[0019]在本文的描述中，除非另有说明，“以上”、“以下”包含本数。
[0020]除非另有说明，本申请中使用的术语具有本领域技术人员通常所理解的公知含
义。除非另有说明，本申请中提到的各参数的数值可以用本领域常用的各种测量方法进行测量（例如，可以按照在本申请的实施例中给出的方法进行测试）。
[0021]术语“中的至少一者”本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种负极极片，包括：负极集流体，和设置于所述负极集流体至少一侧的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨和硬碳，其中，所述硬碳中氢的质量含量ω
H
与碳的质量含量ω
C
之比为0.02≤ω
H
/ω
C
≤0.2。2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述硬碳中氢的质量含量ω
H
与碳的质量含量ω
C
之比为0.08≤ω
H
/ω
C
≤ 0.15。3.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述负极极片包括石墨颗粒和硬碳颗粒，所述石墨颗粒的D1v50为7μm至14μm；和/或所述硬碳颗粒的D2v50为2μm至7μm。4.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述负极极片包括石墨颗粒和硬碳颗粒，所述石墨颗粒的D1v50与所述硬碳颗粒的D2v50满足：D2v50/D1v50<0.8。5.根据权利要求4所述的负极极片，其中，所述石墨颗粒的D1v50与所述硬碳颗粒的D2v50满足：0.1≤D2v50/D1v50≤0.7。6.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述负极活性材料的X射线衍射分析图谱在衍射角2θ为20
°
至30
°
的范围内具有第一衍射峰和第二衍射峰，其中，所述第一衍射峰的半峰宽为3
°
至10
°
，所述第二衍射峰的半峰宽为小于1
°
，所述第二衍射峰与所述第一衍射峰的峰强比为I
B
/I
A
，所述I<...
【专利技术属性】
技术研发人员：易政，郑子桂，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：
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