本申请涉及一种负极极片、电化学装置及电子装置。本申请的负极极片包括集流体、第一活性物质层以及位于所述集流体和第一活性物质层之间的第二活性物质层，其中，所述第一活性物质层包括第一硅基材料颗粒，所述第二活性物质层包括第二硅基材料颗粒，所述第一硅基材料颗粒中锂元素的质量百分含量为A％，所述第二硅基材料颗粒中锂元素的质量百分含量为B％，其中A＞B。本申请改善了负极极片中硅材料对集流体的膨胀，缓解极片膨胀应力，避免由于集流体变形导致的界面问题，从而改善循环后极片脱膜、电极组件变形，改善循环膨胀，达到提升能量密度及循环性能、减小循环膨胀的效果。减小循环膨胀的效果。减小循环膨胀的效果。
【技术实现步骤摘要】
负极极片及包含该负极极片的电化学装置、电子装置
[0001]本申请涉及储能
，尤其涉及一种负极极片和包含该负极极片的电化学装置、电子装置。
技术介绍
[0002]硅基材料具有高达4200mAh/g的理论比容量，是具有应用前景的下一代电化学装置的负极活性物质。然而，硅基材料在充放电过程中具有约300％的体积膨胀，产生巨大的机械应力，在循环过程中也易出现由于横向膨胀而导致活性物质层从集流体上脱落，即脱膜，或是造成集流体的褶皱甚至撕裂现象，进而导致电化学装置在充放电过程中电子无法传输，造成整个电化学装置的失效。同时由于集流体的褶皱，电极组件产生变形，导致影响电化学装置的循环膨胀及安全性能，制约了硅材料的应用。
[0003]通常为了解决集流体的褶皱或者撕裂问题需要降低活性物质中的硅含量、增加极片中粘结剂的用量、提升集流体的厚度来改善集流体褶皱及电化学装置变形问题。但无论是降低硅材料含量、增加粘结剂用量、提升集流体厚度，都会增加电化学装置内非活性材料的占比，导致能量密度的降低，减小了硅材料带来的能量密度提升优势，制约了硅材料的进一步应用。
技术实现思路
[0004]针对现有技术的不足，本申请提供了一种负极极片，该负极极片通过调整活性物质层中硅基材料的补锂的质量分布，有利于改善硅基材料对集流体的膨胀，缓解极片膨胀应力，避免由于集流体变形导致的界面问题，从而改善循环后极片脱膜、电极组件变形，改善循环膨胀，达到能量密度提升、提升循环性能、平衡循环膨胀的效果。本申请还涉及包括这种负极极片的电化学装置。r/>[0005]本申请的第一方面提供了一种负极极片，该负极极片包括集流体、第一活性物质层以及位于集流体和第一活性物质层之间的第二活性物质层，其中，第一活性物质层包括第一硅基材料颗粒，第二活性物质层包括第二硅基材料颗粒，第一硅基材料颗粒中锂元素的质量百分含量为A％，第二硅基材料颗粒中锂元素的质量百分含量为B％，其中A＞B。
[0006]根据本申请的一些实施方式，8≤A≤15，0≤B≤3。根据申请的一些实施方式，A/B≥5。
[0007]根据本申请的一些实施方式，第一硅基材料颗粒包括Li2SiO3、Li4SiO4或Li2Si2O5中的一种或多种。
[0008]根据本申请的一些实施方式，第一硅基材料颗粒的表面具有M
x
SiO
y
或碳中的一种或多种，其中，M包括Mg、Al、Zn、Ca、Ba或B中的至少一种，0<x<3，0.5<y<6。
[0009]根据本申请的一些实施方式，第二硅基材料颗粒包括SiO
x
，其中，0.6≤x≤1.5。
[0010]根据本申请的一些实施方式，第二硅基材料颗粒满足：0＜I2/I1≤1，其中，I1表示第二硅基材料颗粒的X射线衍射图谱的2θ在28.0
°
至29.5
°
的峰的最高强度，I2表示第二硅
基材料颗粒的X射线衍射图谱的2θ在20.0
°
至21.5
°
的峰的最高强度。
[0011]根据本申请的一些实施方式，第一硅基材料颗粒的平均粒径Dv50大于第二硅基材料颗粒的平均粒径Dv50，第一硅基材料颗粒的平均粒径Dv50满足5μm≤Dv50≤25μm，第二硅基材料颗粒的平均粒径Dv50满足1μm≤Dv50≤8μm。
[0012]根据本申请的一些实施方式，第一活性物质层的孔隙率为K1％，第二活性物质层的孔隙率K2％，K1>K2，25＜K1＜60，23＜K2＜55。
[0013]根据本申请的一些实施方式，第一活性物质层和第二活性物质层还各自独立地包括人造石墨、天然石墨、中间相碳微球、钛酸锂、软碳或硬碳中的至少一种。
[0014]本申请的第二方面提供了一种电化学装置，其包含第一方面的负极极片。
[0015]本申请的第三方面提供了一种电子装置，其包含第二方面的电化学装置。
[0016]本申请通过调整活性物质层中硅基材料的锂的质量分布，使靠近集流体的活性物质层中硅基材料的锂的含量低于远离集流体的活性物质层中硅基材料的锂的含量，减少靠近集流体的活性物质层对集流体的膨胀，避免由于集流体变形导致的界面问题，从而改善循环后极片脱膜、电极组件变形，改善循环膨胀，达到能量密度提升、提升循环性能、平衡循环膨胀的效果。
附图说明
[0017]图1为本申请的一个实施例的负极极片的结构示意图，其中，1为第一活性物质层，2为第二活性物质层，3为集流体。
[0018]图2为本申请的另一个实施例的负极极片的结构示意图，其中，1为第一活性物质层，2为第二活性物质层，3为集流体。
[0019]图3为实施例1和对比例1的循环膨胀对比图。
具体实施方式
[0020]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。本领域技术人员基于本申请提供的技术方案及所给出的实施例，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0021]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)。
[0022]术语“约”用以描述及说明小的变化。当与事件或情形结合使用时，所述术语可指代其中事件或情形精确发生的例子以及其中事件或情形极近似地发生的例子。举例来说，当结合数值使用时，术语可指代小于或等于所述数值的
±
10％的变化范围，例如小于或等于
±
5％、小于或等于
±
4％、小于或等于
±
3％、小于或等于
±
2％、小于或等于
±
1％、小于或等于
±
0.5％、小于或等于
±
0.1％、或小于或等于
±
0.05％。另外，有时在本文中以范围格式呈现量、比率和其它数值。应理解，此类范围格式是用于便利及简洁起见，且应灵活地理解，不仅包含明确地指定为范围限制的数值，而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数
值或子范围，如同明确地指定每一数值及子范围一般。
[0023]术语“中的至少一者”、“中的至少一个”、“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A及B，那么短语“A或B中的至少一者”意味着仅A；仅B；或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B及C，那么短语“A、B或C中的至少一者”意味着仅A；或仅B；仅C；A及B(排除C)；A及C(排除B)；B及C(排除A)；或A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，包括集流体、第一活性物质层以及位于所述集流体和所述第一活性物质层之间的第二活性物质层，其中，所述第一活性物质层包括第一硅基材料颗粒，所述第二活性物质层包括第二硅基材料颗粒，所述第一硅基材料颗粒中锂元素的质量百分含量为A％，所述第二硅基材料颗粒中锂元素的质量百分含量为B％，其中A＞B。2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，8≤A≤15，0≤B≤3。3.根据权利要求2所述的负极极片，其中，A/B≥5。4.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述第一硅基材料颗粒包括Li2SiO3、Li4SiO4或Li2Si2O5中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的负极极片，其中，所述第一硅基材料颗粒的表面具有M
x
SiO
y
或碳中的一种或多种，其中，M包括Mg、Al、Zn、Ca、Ba或B中的至少一种，0<x<3，0.5<y<6。6.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述第二硅基材料颗粒包括SiO
x
，其中，0.6≤x≤1.5。7.根据权利要求6所述的负极极片，其中，所述第二硅基材料颗粒满足：0＜I...
【专利技术属性】
技术研发人员：林乐乐，
申请(专利权)人：东莞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。