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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池,特别是涉及一种复合负极极片、锂离子电池。
技术介绍
1、随着科技的不断进步,新能源汽车得到了快速的发展,锂电池作为新能源汽车的核心组成之一,占据了很大的成本,锂离子电池降本成为车企和电池企业的重要诉求。
2、锰元素由于储量丰富,价格低廉,含锰正极如锰酸锂、镍锰酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸锰铁锂等具有较低的维护成本,因此成为人们的研究热点。然而此类含锰正极在充放电过程中晶体结构容易发生变化或者容易受到电解液中hf的侵蚀而导致锰溶出,造成电池的容量损失;更严重的是锰溶出后,会迁移至负极,破坏负极的sei膜,造成电池容量快速衰减,因而,如何消除锂离子电池中的hf和溶出的锰离子对于提升锰基锂离子电池的性能和降低电池成本具有重大意义。
技术实现思路
1、基于此,针对上述问题,本申请提供一种复合负极极片、锂离子电池,以解决上述技术问题。
2、本申请的第一方面提供了一种复合负极极片,该复合负极极片包括集流体和依次设置在集流体至少一侧表面的负极活性层和功能层,功能层的材料包括预锂化的石墨、软碳、硬碳、硅、硅氧、硅碳中的一种或多种。
3、在一些实施方式中,功能层的材料的对锂电位小于0.3v。
4、在一些实施方式中,功能层的材料的比表面积bet大于1m2/g。进一步地,功能层的材料的比表面积bet大于4m2/g。
5、在一些实施方式中,功能层的厚度为0.5μm~10μm。进一步地,功能层的厚度为1μm~3μm。
6、在一
7、在一些实施方式中,导电层的厚度为0.5μm~10μm。
8、在一些实施方式中,导电层的离子电导率小于10-4s/cm。
9、在一些实施方式中,导电层的电子电导率大于10-2s/cm。
10、在一些实施方式中,导电层为多孔膜层,多孔膜层包括多孔陶瓷与导电剂的复合物、多孔导电聚合物、多孔碳材料中的一种或多种。
11、在一些实施方式中,导电剂包括导电炭黑、导电乙炔黑、管状/纤维导电石墨、石墨烯、石墨化管状导电剂中的一种或多种。
12、在一些实施方式中,多孔导电聚合物包括聚吡咯、聚乙二醇、聚苯胺、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中的一种或多种。
13、在一些实施方式中,多孔碳材料包括网状石墨烯、导电碳布、cnt薄膜中的一种或多种。
14、本申请的第二方面提供了一种锂离子电池,该锂离子电池包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及第一方面提供的复合负极极片。
15、在一些实施方式中,正极极片为锰基正极极片。
16、在一些实施方式中,锂离子电池还包括电解液。
17、本申请通过在负极活性层一侧表面设置功能层,由于功能层中的材料具有较强的还原性和较大的比表面积,一方面,在锂离子电池化成之前和电池内存在的水分、氢氟酸(hf)发生反应,能够减少电池内部的水分和氢氟酸(hf)的含量,减少正极的锰离子溶出。另一方面,由于功能层相较于负极活性层距离正极极片更近,且具备较强的还原性和较大的比表面积,因此从正极迁移过来的锰离子会优先在功能层上发生反应,避免了锰离子迁移至负极活性层,破坏负极的sei膜,进而改善锂离子电池的容量存储和循环性能。
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1.一种复合负极极片,其特征在于,所述复合负极极片包括集流体和依次设置在所述集流体至少一侧表面的负极活性层和功能层,所述功能层的材料包括预锂化的石墨、软碳、硬碳、硅、硅氧、硅碳中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述功能层的材料的对锂电位小于0.3V。
3.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述功能层的材料的比表面积BET大于1m2/g。
4.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述功能层的厚度为0.5μm~10μm。
5.根据权利要求1~4任一项所述的复合负极极片,其特征在于,所述复合负极极片包括导电层,所述导电层设置于所述负极活性层和所述功能层之间;
6.根据权利要求5所述的复合负极极片,其特征在于,所述导电层的离子电导率小于10-4S/cm;
7.根据权利要求5所述的复合负极极片,其特征在于,所述导电层为多孔膜层,所述多孔膜层包括多孔陶瓷与导电剂的复合物、多孔导电聚合物、多孔碳材料中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的复合负极极片,其
9.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括依次层叠设置的正极极片、隔膜以及权利要求1~8任一项所述的复合负极极片。
10.根据权利要求9所述的锂离子电池,其特征在于,所述正极极片为锰基正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种复合负极极片,其特征在于,所述复合负极极片包括集流体和依次设置在所述集流体至少一侧表面的负极活性层和功能层,所述功能层的材料包括预锂化的石墨、软碳、硬碳、硅、硅氧、硅碳中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述功能层的材料的对锂电位小于0.3v。
3.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述功能层的材料的比表面积bet大于1m2/g。
4.根据权利要求1所述的复合负极极片,其特征在于,所述功能层的厚度为0.5μm~10μm。
5.根据权利要求1~4任一项所述的复合负极极片,其特征在于,所述复合负极极片包括导电层,所述导电层设置于所述负极活性层和所述功能层之间;...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘京亮,陈凯,冯玉川,李峥,何泓材,
申请(专利权)人:苏州清陶新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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