【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电极材料，具体涉及一种负极极片及其制备方法、电池和用电设备。
技术介绍
1、二次电池(如锂离子电池和钠离子电池)具有较高的能量密度、寿命长等优点，因此得到了广泛的应用。
2、二次电池的负极主要为石墨、硬碳、软碳、硅基材料等，不同负极具有不同的特性。如石墨材料价格便宜、性质稳定、电压平台低，是目前应用最为广泛的负极材料，但是其膨胀、循环和动力学相对一般。硬碳是一类价格低廉、导电性良好、储钠容量高、嵌钠后体积形变小的非晶碳材料，但是硬碳材料自身较高的比表、多缺陷的结构性质，无法满足硬碳制得的极片对剥离力的要求，导致硬碳制得的极片在辊压、卷绕或者循环充放电的过程中面临着掉粉、掉料的问题，影响电池的制备和使用。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种负极极片及其制备方法、电池和用电设备。
2、为实现本申请的目的，本申请提供了如下的技术方案：
3、第一方面，本申请提供一种负极极片，包括：集流体，表面具备第一官能团；缓冲层，覆盖在所述集流体的表面，所述缓冲层包括第一粘结剂，所述第一粘接剂具备第二官能团，所述第二官能团和所述第一官能团之间形成氢键；硬碳层，包括硬碳材料和第二粘接剂，所述硬碳材料的表面具备第三官能团，所述第二粘接剂包覆在所述硬碳材料的表面，所述第二粘接剂具备第四官能团，所述第四官能团和所述第三官能团之间形成氢键。
4、本申请通过使硬碳层包括硬碳材料和第二粘接剂，硬碳材料具备第三官能团，第二粘接剂具备第四官能团，第四官能团和
5、第二粘接剂相较于硬碳材料粘附力更强，有利于提升硬碳材料的粘附能力；同时，缓冲层覆盖在集流体的表面，集流体的表面具备第一官能团，缓冲层包括第一粘接剂，第一粘接剂具备第二官能团，第二官能团和第一官能团之间形成氢键，增强了第一粘接剂对集流体表面的附着力，第一粘接剂形成的缓冲层对集流体的表面进行改性，并配合第二粘接剂，使得硬碳材料在集流体上的附着稳定性更强，避免了硬碳材料在加工过程中掉粉、掉料，有利于提升电池的制备良率。
6、一种实施方式中，所述硬碳材料的比表面积sw满足：0.5m2/g≤sw≤10m2/g；和/或所述硬碳材料的平均粒径d50满足：1.5μm≤d50≤15μm。
7、一种实施方式中，当压力为200mpa时，所述硬碳材料的压实密度为0.85g/cm3-1.05g/cm3。
8、一种实施方式中，所述缓冲层还包括第一导电剂，当压力为200mpa时，所述第一导电剂的压实密度为1.8g/cm3-2.5g/cm3。
9、一种实施方式中，所述缓冲层还包括添加剂，所述添加剂具备所述第二官能团，在所述缓冲层中，所述第一导电剂、所述第一粘结剂和所述添加剂的质量比为(89.5±5):(10±5):(0.5±0.2)。
10、一种实施方式中，所述硬碳层还包括第二导电剂，所述第一导电剂和所述第二导电剂均包括超导炭黑、导电石墨、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
11、一种实施方式中，所述硬碳层还包括增稠剂，所述增稠剂具备所述第四官能团，在所述硬碳层中，所述硬碳材料、所述第二导电剂、所述增稠剂和所述第二粘接剂的质量比为(95±2):(1±0.5):(1.5±1):(2.5±1)。
12、一种实施方式中，所述硬碳层和所述缓冲层层叠设置，所述缓冲层夹设在所述硬碳层和所述集流体之间。
13、一种实施方式中，所述缓冲层和所述硬碳层满足：1g/m2≤m2/m1≤20g/m2；其中，m1为单位面积所述缓冲层所具有的质量，m2为单位面积所述硬碳层所具有的质量。
14、一种实施方式中，所述缓冲层还包括第一导电剂，所述硬碳层还包括第二导电剂，所述第一导电剂和所述第二导电剂均包括超导炭黑、导电石墨、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
15、第二方面，本申请还提供了一种负极极片的制备方法，包括：将第一粘接剂附着在集流体的表面，得到表面覆盖缓冲层的集流体，所述集流体的表面具备第一官能团，所述第一粘接剂具备第二官能团，所述第一官能团和所述第二官能团之间形成氢键；将硬碳材料和第二粘接剂混合得到硬碳浆料，所述硬碳材料具备第三官能团，所述第二粘结剂具备第四官能团，所述第三官能团和所述第四官能团之间形成氢键；将所述硬碳浆料附着在所述缓冲层背向所述集流体的表面，所述硬碳浆料形成硬碳层，得到负极极片。
16、一种实施方式中，将所述第一粘接剂和第一导电剂混合，得到缓冲浆料，再将所述缓冲浆料附着在所述集流体的表面形成所述缓冲层。
17、一种实施方式中，所述第二粘接剂包覆在所述硬碳材料的表面。
18、第三方面，本申请还提供了一种电池，所述电池包括正极极片、隔膜和如第一方面各项实施方式中的任一项所述的负极极片，或者，所述电池包括正极极片、隔膜和如第二方面各项实施方式中的任一项所述的负极极片的制备方法制得的负极极片，所述正极极片和所述负极极片层叠设置，所述隔膜置于所述正极极片和所述负极极片之间。
19、第四方面，本申请还提供了一种用电设备，包括第三方面所述的电池。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种负极极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的负极极片，其特征在于，当压力为200Mpa时，所述硬碳材料的压实密度为0.85g/cm3-1.05g/cm3。
4.根据权利要求3所述的负极极片，其特征在于，所述缓冲层还包括第一导电剂，当压力为200Mpa时，所述第一导电剂的压实密度为1.8g/cm3-2.5g/cm3。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述缓冲层还包括添加剂，所述添加剂具备所述第二官能团，在所述缓冲层中，所述第一导电剂、所述第一粘结剂和所述添加剂的质量比为(89.5±5):(10±5):(0.5±0.2)。
6.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述硬碳层还包括第二导电剂，所述第一导电剂和所述第二导电剂均包括超导炭黑、导电石墨、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的负极极片，其特征在于，所述硬碳层还包括增稠剂，所述增稠剂具备所述第四官能团，在所述硬碳层中，所述硬碳材料、所述第二导电剂、所述
8.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述硬碳层和所述缓冲层层叠设置，所述缓冲层夹设在所述硬碳层和所述集流体之间。
9.根据权利要求8所述的负极极片，其特征在于，所述缓冲层和所述硬碳层满足：1g/m2≤m2/m1≤20g/m2；其中，m1为单位面积所述缓冲层所具有的质量，m2为单位面积所述硬碳层所具有的质量。
10.一种负极极片的制备方法，其特征在于，包括：
11.根据权利要求10所述的负极极片的制备方法，其特征在于，将所述第一粘接剂和第一导电剂混合，得到缓冲浆料，再将所述缓冲浆料附着在所述集流体的表面形成所述缓冲层。
12.根据权利要求10所述的负极极片的制备方法，其特征在于，所述第二粘接剂包覆在所述硬碳材料的表面。
13.一种电池，其特征在于，所述电池包括正极极片、隔膜和如权利要求1至9任一项所述的负极极片，或者，包括正极极片、隔膜和如权利要求10至12任一项负极极片的制备方法制得的负极极片，所述正极极片和所述负极极片层叠设置，所述隔膜置于所述正极极片和所述负极极片之间。
14.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求13所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，
3.根据权利要求1或2所述的负极极片，其特征在于，当压力为200mpa时，所述硬碳材料的压实密度为0.85g/cm3-1.05g/cm3。
4.根据权利要求3所述的负极极片，其特征在于，所述缓冲层还包括第一导电剂，当压力为200mpa时，所述第一导电剂的压实密度为1.8g/cm3-2.5g/cm3。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述缓冲层还包括添加剂，所述添加剂具备所述第二官能团，在所述缓冲层中，所述第一导电剂、所述第一粘结剂和所述添加剂的质量比为(89.5±5):(10±5):(0.5±0.2)。
6.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述硬碳层还包括第二导电剂，所述第一导电剂和所述第二导电剂均包括超导炭黑、导电石墨、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的负极极片，其特征在于，所述硬碳层还包括增稠剂，所述增稠剂具备所述第四官能团，在所述硬碳层中，所述硬碳材料、所述第二导电剂、所述增稠剂和所述第二粘接剂的质量比为(95±2):(1±0.5):(1.5±1...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁宏伟，黄志国，廖林萍，吴雪莲，文佳琪，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
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。