本申请提供了一种正极极片、电化学装置和电子装置，正极极片，其包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括一维导离子纤维和正极活性材料，一维导离子纤维的直径为0.1μm至10μm、长径比大于或等于1.5，一维导离子纤维和正极活性材料的质量比为0.01:1至0.2:1。通过调控一维导离子纤维的直径和长径比，以及一维导离子纤维和正极活性材料的质量比在上述范围内，能够降低正极极片与固态电解质之间的界面阻抗以及正极极片内部阻抗，进而改善电化学装置的电化学性能，例如，提高循环性能、降低阻抗。降低阻抗。降低阻抗。
【技术实现步骤摘要】
一种正极极片、电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及电化学
，特别是涉及一种正极极片、电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等优势，在消费电子领域具有广泛的应用。目前随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对于锂离子电池的能量密度、安全性能等的要求越来越高。
[0003]随着锂离子电池能量密度的不断提升，锂离子电池的安全成为迫切需要解决的问题。传统电解液一般为包含锂盐与有机溶剂的溶液，电化学窗口较窄，适用温度范围窄，固体电解质界面膜（SEI膜）的形成产生大量不可逆容量，同时有机溶剂具有沸点低、易泄露等特点，也可能产生腐蚀包装袋或封装材料，从而产生安全隐患。将锂离子电池中的部分液态电解液替换成固态电解质可以有效改善电解液带来的安全隐患，固态电解质相比于液态电解液自身电化学窗口较宽、适用温度广、不易燃等，可在安全上弥补液态电解液的缺陷；但由于固态电解质自身不具备流动性，正极极片与固态电解质之间的界面接触差，锂离子传输受到阻碍，因此，含有固态电解质的锂离子电池也即固态锂离子电池，其虽解决了安全问题，但其界面阻抗仍较大，从而影响锂离子电池的电化学性能。
技术实现思路
[0004]本申请实施例的目的在于提供一种正极极片、电化学装置和电子装置，以降低界面阻抗，进而改善电化学装置的电化学性能。
[0005]需要说明的是，本申请的
技术实现思路
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。具体技术方案如下：本申请的第一方面提供了一种正极极片，其包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极材料层，所述正极材料层包括一维导离子纤维和正极活性材料，所述一维导离子纤维的直径为0.1μm至10μm、长径比大于或等于1.5，优选地，所述一维导离子纤维的直径为0.1μm至2μm、长径比为1.5至20000；进一步优选地，所述一维导离子纤维的直径为0.1μm至2μm、长径比为5至200；所述一维导离子纤维和所述正极活性材料的质量比为0.01:1至0.2:1，优选地，所述一维导离子纤维和所述正极活性材料的质量比为0.01:1至0.05:1。通过调控一维导离子纤维的直径和长径比，以及一维导离子纤维和正极活性材料的质量比在上述范围内，能够降低正极极片与固态电解质之间的界面阻抗以及正极极片内部阻抗。由此，电化学装置的电化学性能得到改善，同时对电化学装置的能量密度基本无影响。
[0006]在本申请的一些实施方案中，所述一维导离子纤维的长度大于或等于1μm；优选地，所述一维导离子纤维的长度为1μm至1000μm；进一步优选地，所述一维导离子纤维的长度为1μm至100μm。一维导离子纤维的长度在上述范围内，使正极极片与固态电解质之间具有较多的的接触点，提高正极极片与固态电解质之间的界面接触性，进而提高电化学装置
在充放电过程中锂离子传输的连续性，降低正极极片的界面阻抗；也有利于在正极极片内部形成连续的锂离子传输通路，使锂离子够顺利传输，提高了正极极片内部锂离子传输的连续性，降低了正极极片内部的阻抗。由此，电化学装置的电化学性能得到改善。
[0007]在本申请的一些实施方案中，基于所述正极材料层的质量，所述一维导离子纤维的质量百分含量为1%至15%。通过调控一维导离子纤维的质量百分含量在上述范围内，能够提高正极极片与固态电解质之间的界面接触性，进而提高电化学装置在充放电过程中锂离子传输的连续性，降低正极极片的界面阻抗；也有利于在正极极片内部形成连续的锂离子传输通路，提高正极极片内部锂离子传输的连续性，降低正极极片内部的阻抗。由此，电化学装置的电化学性能得到改善。
[0008]在本申请的一些实施方案中，所述一维导离子纤维的离子电导率大于或等于1
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‑6S/cm。一维导离子纤维的离子电导率在上述范围内说明一维导离子纤维具有良好的导离子性能，从而能够使正极极片与固态电解质界面处的锂离子顺利传输性，降低正极极片的界面阻抗；也可以使正极极片的内部的锂离子具有传输的连续性，降低正极极片内部的阻抗。由此，电化学装置的电化学性能得到改善。
[0009]在本申请的一些实施方案中，所述正极极片满足以下特征中的至少一者：（1）所述一维导离子纤维包括被铜离子改性的纤维素；（2）所述一维导离子纤维包括含导离子物质和聚合物的聚合物纤维，所述导离子物质包括以下化合物或以下化合物的掺杂化合物中的至少一种：LATP、LLZO、LLTO、LLZTO、LAGP，所述掺杂化合物中的掺杂元素包括Al、Ge或Si中的至少一种；所述聚合物包括聚丙烯腈、聚苯胺、聚氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或聚丙烯酸中的至少一种；所述导离子物质和聚合物的质量比为1:2至1:1。通过选择上述种类的一维导离子纤维，能够提高正极极片与固态电解质之间的界面接触性，进而提高电化学装置在充放电过程中锂离子传输的连续性，降低正极极片的界面阻抗；也有利于在正极极片内部形成连续的锂离子传输通路，提高正极极片内部锂离子传输的连续性，降低正极极片内部的阻抗。
[0010]在本申请的一些实施方案中，所述正极活性材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂或富锂锰材料中的至少一种。通过选择上述种类的正极活性材料，有利于得到具有良好循环性能的电化学装置。
[0011]在本申请的一些实施方案中，所述正极材料层的厚度为3μm至195μm，所述正极极片的厚度为15μm至200μm。通过将正极材料层和正极极片的厚度调控在上述范围内，有利于得到具有良好循环性能的电化学装置。
[0012]本申请的第二方面提供了一种电化学装置，其包括固态电解质和前述任一实施方案中的正极极片。从而，本申请提供的电化学装置具有良好的电化学性能。
[0013]本申请的第三方面提供了一种电子装置，其包括前述任一实施方案中的电化学装置。从而，本申请提供的电子装置具有良好的使用性能。
[0014]本申请有益效果：本申请提供了一种正极极片、电化学装置和电子装置，正极极片，其包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极材料层，正极材料层包括一维导离子纤维和正极活性材料，一维导离子纤维的直径为0.1μm至10μm、长径比大于或等于1.5，一维导离子纤维和正极活性材料的质量比为0.01:1至0.2:1。通过调控一维导离子纤维的直径和
长径比，以及一维导离子纤维和正极活性材料的质量比在上述范围内，能够降低正极极片与固态电解质之间的界面阻抗以及正极极片内部阻抗，进而改善电化学装置的电化学性能，例如，提高循环性能、降低阻抗。
[0015]当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括正极集流体和设置于所述正极集流体至少一个表面上的正极材料层，所述正极材料层包括一维导离子纤维和正极活性材料，所述一维导离子纤维的直径为0.1μm至10μm、长径比大于或等于1.5，所述一维导离子纤维和所述正极活性材料的质量比为0.01:1至0.2:1。2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述一维导离子纤维的直径为0.1μm至2μm、长径比为1.5至20000。3.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述一维导离子纤维和所述正极活性材料的质量比为0.01:1至0.05:1。4.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述一维导离子纤维的长度大于或等于1μm。5.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，基于所述正极材料层的质量，所述一维导离子纤维的质量百分含量为1%至15%。6.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述一维导离子纤维的离子电导率大于或等于1
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6 S/cm。7.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片满足以下特征中的至少一者：（1）所述一维导离子纤维包括被铜离子改性的纤维素；（2）所述一维导离子...
【专利技术属性】
技术研发人员：林小萍，
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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