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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池,尤其是一种负极极片、二次电池和用电设备。
技术介绍
1、锂离子电池具有放电电压高、能量密度高和循环使用次数长等优势被广泛应用。现最广泛应用的锂离子电池负极材料为石墨及硅基材料,其中硅基材料因为其具有较高的比容量(3579mah/g)和丰富的自然储量被应用在高比能电池的设计中,但其较低的首效发挥和较差的循环稳定性影响其在商业化应用中的前景。对负极材料进行预锂化处理是一种提升电池容量发挥和循环性能的方法。
2、但是目前常规的补锂层的添加,存在极片的电解液润性能差、脱嵌锂动力学不稳定等问题,进而影响锂离子电池的克容量的发挥和循环性能。因此,需要对负极材料进一步改进,以提高电池的高效补锂和循环性能。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于,克服现有技术中负极极片中存在的上述问题,对负极极片进行进一步改进,提高二次电池的补锂容量发挥和循环性能。
2、为实现上述目的,本专利技术的第一方面,提供一种负极极片,所述负极极片包括:
3、集流体;
4、第一负极活性层,所述第一负极活性层设置在集流体至少一侧表面,所述第一负极活性层中包括第一活性物质、第一导电聚合物;所述第一导电聚合物包括式i、式ii和式iii所示结构的共聚物,且含有羧基;
5、第二负极活性层,所述第二负极活性层设置在第一负极活性层上远离集流体一侧的表面,所述第二负极活性层中包括第二活性物质、第二导电聚合物;所述第二导电聚合物包括式i和式iv所示结构的共聚物;
6、
7、式中,r选自氢原子、烷基中的至少一种;r1、r2独立地选自氢原子、烷基、烷氧基、羧基、酰胺基中至少一种。
8、作为本专利技术的实施方案,所述第一负极活性层的厚度记为h1,所述第二负极活性层的厚度记为h2,h1:h2=(0.5-3):1。
9、作为本专利技术的实施方案,所述第一导电聚合物的重均分子量为1000-1000000;所述第一导电聚合物中,式i、式ii、式iii所示结构的摩尔比例为1:(0.2-0.6):(0.2-0.6)。
10、作为本专利技术的实施方案,所述第二导电聚合物的重均分子量为1000-1000000;所述第二导电聚合物中,式i、式iv所示结构的摩尔比例为1:(0.2-0.8)。
11、作为本专利技术的实施方案,所述第一负极活性层和第二负极活性层为多孔结构,第一负极活性层的孔隙率记为α1,第二负极活性层的孔隙率记为α2,α1:α2=(0.3-3):1。
12、作为本专利技术的实施方案,所述第一活性物质和第二活性物质独立地包括硅材料、碳材料中的至少一种。
13、作为本专利技术的实施方案,所述碳材料包括石墨、碳纳米管、碳微球中的至少一种。
14、作为本专利技术的实施方案,所述硅材料包括硅单质、二氧化硅、氧化亚硅中的至少一种。
15、作为本专利技术的实施方案,所述第一活性物质和第一导电聚合物的重量比例为(95-98):(1.5-4)。
16、作为本专利技术的实施方案,所述第二活性物质和第二导电聚合物的重量比例为(95-98):(1.5-4)。
17、作为本专利技术的实施方案,所述负极极片还包括补锂层,所述补锂层设置在所述第二负极活性层上远离第一负极活性层一侧的表面。
18、本专利技术的第二方面,提供了一种二次电池,所述二次电池包含本专利技术第一方面所述的负极极片。
19、本专利技术的第三方面,提供了一种用电设备,所述用电设备包括本专利技术第二方面所述的二次电池。
20、本专利技术的有益效果是:
21、本专利技术通过对负极极片中的导电聚合物粘结剂进行官能团修饰,同时在两层活性层中添加不同官能团修饰的导电聚合物粘结剂,通过两层活性层中导电聚合物粘结剂的共同作用,可以显著提高负极极片的浸润性和导电性能。在第二负极活性层上远离第一负极活性层一侧的表面上增加补锂层提高补锂层的容量发挥,进而可以显著提高制备得到的二次电池的容量和循环性能。
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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,所述第一负极活性层的厚度记为H1,所述第二负极活性层的厚度记为H2,H1:H2=(0.5-3):1。
3.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一导电聚合物的重均分子量为1000-1000000;
4.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第二导电聚合物的重均分子量为1000-1000000;
5.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一负极活性层和第二负极活性层为多孔结构,第一负极活性层的孔隙率记为α1,第二负极活性层的孔隙率记为α2,α1:α2=(0.3-3):1。
6.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性物质和第二活性物质独立地包括硅材料、碳材料中的至少一种;所述碳材料包括石墨、碳纳米管、碳微球中的至少一种;所述硅材料包括硅单质、二氧化硅、氧化亚硅中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一活性物质和第一导电聚合物的重量比例为(95-98):(1.5
8.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述负极极片还包括补锂层,所述补锂层设置在所述第二负极活性层上远离第一负极活性层一侧的表面。
9.一种二次电池,其特征在于,包含权利要求1-8任一项所述的负极极片。
10.一种用电设备,其特征在于,包含权利要求9所述的二次电池。
...【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,所述第一负极活性层的厚度记为h1,所述第二负极活性层的厚度记为h2,h1:h2=(0.5-3):1。
3.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一导电聚合物的重均分子量为1000-1000000;
4.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第二导电聚合物的重均分子量为1000-1000000;
5.根据权利要求1所述的负极极片,其特征在于,所述第一负极活性层和第二负极活性层为多孔结构,第一负极活性层的孔隙率记为α1,第二负极活性层的孔隙率记为α2,α1:α2=(0.3-3):1。
6.根据权...
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