【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池领域，具体涉及一种负极极片、电池及用电装置。
技术介绍
1、当前锂离子电池的能量密度不足，急需提升，硅材料具有比较高的理论克容量(约4200mah/g)，在锂离子电池中有着广阔的应用前景，在负极中加入硅基材料能有效地提升能量密度。但在充放电循环过程中，硅材料随着锂离子的嵌入和脱出，会发生120％～300％的体积变化，导致硅基材料粉化并脱离集流体，从而导致负极的导电性变差，锂离子电池的循环性能降低。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供一种负极极片、电池及用电装置，能够提升电池的能量密度，改善电池的循环性能。
2、第一方面，本申请提供了一种负极极片，包括负极集流体和设置于所述负极集流体至少一侧表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包含硅碳复合材料和镧系化合物。
3、硅碳复合材料在循环过程中会发生膨胀和收缩，这会引起硅碳复合材料之间的离子通道断桥，导致不同硅碳复合材料间的嵌锂程度不一致，进而很大程度劣化二次电池的电化学性能。本申请实施例的技术方案中，镧系化合物分布于负极活性材料层的孔隙间且与硅碳复合材料形成固固接触，弥补因硅碳复合材料因膨胀和收缩带来的离子通道断桥情况，从而从总体上改善负极活性材料层的嵌锂均匀性，提升负极活性材料层离子通道网络的利用率，进而改善二次电池的能量密度，循环保持率和膨胀率。
4、在一些实施例中，所述镧系化合物的化学式为li3xla2/3-xtio3，0<x<2/3，其作为锂离子的良好导体，
5、和/或，至少部分所述镧系化合物分布在所述负极活性材料层的孔隙中。
6、在一些实施例中，所述镧系化合物的化学式为li0.33la0.56tio3。
7、在一些实施例中，基于所述负极活性材料层的质量，其中，硅元素的质量百分含量为a％，碳元素的质量百分含量为b％，20≤a≤40，50≤b≤70，可选地，25≤a≤30，58≤b≤66。
8、在一些实施例中，所述负极活性材料层满足以下至少一者：
9、所述a与所述b满足如下关系式：0.3≤a/b≤0.8，可选地，0.38≤a/b≤0.52；通过控制a/b可以同时实现负极活性材料的稳定性和均衡能量密度。所述负极活性材料层的质量，其中，镧元素的质量百分含量为c％，0.1≤c≤4，可选地，1≤c≤2。
10、在一些实施例中，所述负极活性材料层满足以下至少一者：
11、所述a与所述c满足如下关系式：2.78≤a×c≤111.2，可选地，25≤a×c≤50；通过控制a×c可以使电池同时具有较佳的循环性能和能量密度。
12、所述a、所述b和所述c满足如下关系式：0.365×(a+b)<c<2.92×(a+b)。通过控制a、b和c满足上述关系式，可以同时实现负极活性材料的稳定性和均衡能量密度。
13、在一些实施例中，所述负极活性材料层包含线状导电剂，所述线状导电剂的平均直径为d nm，0.5≤d≤20，可选地，0.5≤d≤3。
14、在一些实施例中，所述硅碳复合材料的平均粒径为eμm，6≤e≤13，可选地，7≤e≤10。
15、在一些实施例中，所述d与所述e满足如下关系式：0.038≤d/e≤3.33，可选地，0.06≤d/e≤2.2。
16、第二方面，本申请提供了一种电池，其包括上述实施例的负极极片。
17、在一些实施例中，还包括电解液，所述电解液包含线状酯，基于所述电解液的质量，所述线状酯的质量百分含量为x％，20≤x≤80；选用线状酯作为有机溶剂，能够提高电极保护膜的成膜均匀性，从而改善循环性能。
18、和/或，所述线状酯包括碳酸甲乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丙酯、碳酸甲丙酯、碳酸乙丙酯、丙酸甲酯、丁酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丁酸乙酯和乙酸甲酯中至少一者。
19、在一些实施例中，所述电池满足以下至少一者：
20、基于所述负极活性材料层的质量，其中，硅元素的质量百分含量为a％，镧元素的质量百分含量为c％，所述a、所述c分别与所述x满足如下关系式：556≤a×x≤2224；5≤c×x≤200，可选地，1000≤a×x≤1500；50≤c×x≤70；通过控制a×x、c×x可以使电池同时具有较佳的循环性能和能量密度。
21、所述电解液还包含氟代碳酸乙烯酯，基于所述电解液的质量，所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为f％，1.6≤a/f≤15，可选地，5≤a/f≤10。
22、第三方面，本申请提供了一种用电装置，其特征在于，其包括上述实施例的电池。
23、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
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1.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体和设置于所述负极集流体至少一侧表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包含硅碳复合材料和镧系化合物。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述镧系化合物的化学式为Li3xLa2/3-XTiO3，0<x<2/3；
3.根据权利要求2所述的负极极片，其特征在于，所述镧系化合物的化学式为Li0.33La0.56TiO3。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，基于所述负极活性材料层的质量，其中，硅元素的质量百分含量为A％，碳元素的质量百分含量为B％，20≤A≤40，50≤B≤70，可选地，25≤A≤30，58≤B≤66。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述负极活性材料层满足以下至少一者：
6.根据权利要求5所述的负极极片，其特征在于，所述负极活性材料层满足以下至少一者：
7.根据权利要求1至6中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述负极极片满足以下至少一者：
8.根据权利要求7所述的负极极片，其特征在于，所述D与
9.一种电池，其特征在于，其包括权利要求1至8中任一项所述的负极极片。
10.根据权利要求9所述的电池，所述电池包括电解液，其特征在于，所述电解液包含线状酯，基于所述电解液的质量，所述线状酯的质量百分含量为X％，20≤X≤80；
11.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电池满足以下至少一者：
12.根据权利要求10或11所述的电池，其特征在于，所述电解液还包含氟代碳酸乙烯酯，基于所述电解液的质量，所述氟代碳酸乙烯酯的质量百分含量为F％，1.6≤A/F≤15，可选地，5≤A/F≤10。
13.一种用电装置，其特征在于，其包括权利要求9至12中任一项所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体和设置于所述负极集流体至少一侧表面上的负极活性材料层，所述负极活性材料层包含硅碳复合材料和镧系化合物。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述镧系化合物的化学式为li3xla2/3-xtio3，0<x<2/3；
3.根据权利要求2所述的负极极片，其特征在于，所述镧系化合物的化学式为li0.33la0.56tio3。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，基于所述负极活性材料层的质量，其中，硅元素的质量百分含量为a％，碳元素的质量百分含量为b％，20≤a≤40，50≤b≤70，可选地，25≤a≤30，58≤b≤66。
5.根据权利要求4所述的负极极片，其特征在于，所述负极活性材料层满足以下至少一者：
6.根据权利要求5所述的负极极片，其特征在于，所述负极活性材料层满足以下至少一者：
7.根据权利要求1至...
【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，林小萍，苏义松，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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