【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电化学，特别是涉及一种负极材料、负极极片、二次电池和电子装置。
技术介绍
1、二次电池(例如锂离子电池)作为一种新型高能绿色电池，被广泛地应用于笔记本电脑、移动电话和新能源电动车等领域。但随着锂离子电池的应用越来越广泛，各种设备的续航问题一直是限制锂离子电池应用的一个瓶颈，移动设备厂商和车企厂商也因此在不断提高锂离子电池的充电倍率以减少其充电时间。而限制锂离子电池的充电倍率的关键在于负极材料，如石墨，由于其嵌锂电位接近金属锂的析出电位，在高倍率充电条件下很容易出现析锂现象而带来严重的安全隐患。
2、为了解决上述问题，通常采用的方法是在石墨表面进行无定形碳包覆，以提高锂离子的扩散速度，但无定形碳往往存在比表面积过大、压实密度过低等问题，会导致锂离子电池的首次效率和能量密度下降，且无定形碳无法改变石墨内核中的锂离子扩散速度和电导率等本质特征。因此，亟需提供一种负极材料，能够改善锂离子电池的快充性能、低温动力学性能，同时使锂离子电池兼顾较高的能量密度。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种负极材料、负极极片、二次电池和电子装置，以提高二次电池的快充性能、低温动力学性能，同时还使二次电池兼顾较高的能量密度。具体技术方案如下：
2、本申请的第一方面提供了一种负极材料，所述负极材料为人造石墨；在所述负极材料的x射线衍射谱图中，2θ在42°至43°范围内存在2h(100)特征峰，2θ在44°至45°范围内存在2h(101)特征峰，2θ在41°至47°范围内
3、在本申请的一种实施方案中，在所述负极材料的x射线衍射谱图中，所述2h(100)特征峰的半峰宽为fwhm2h(100)，所述2h(101)特征峰的半峰宽为fwhm2h(101)，所述2h(100)特征峰的峰强为int.2h(100)，所述2h(101)特征峰的峰强为int.2h(101)，1.5≤int.2h(101)/int.2h(100)≤2.0。本申请的负极材料为人造石墨，在负极材料的x射线衍射谱图中，int.2h(101)/int.2h(100)的值在本申请范围内，上述负极材料应用于二次电池，能够提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。
4、在本申请的一种实施方案中，3≤a≤18，和/或1≤b≤15。本申请的负极材料为人造石墨，在负极材料的扫描电子显微镜图中，负极材料颗粒的长度a的值在本申请范围内，上述负极材料应用于二次电池，能够提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。本申请的负极材料为人造石墨，在负极材料的扫描电子显微镜图中，负极材料颗粒的宽度b的值在本申请范围内，上述负极材料应用于二次电池，能够提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。本申请的负极材料为人造石墨，在负极材料的扫描电子显微镜图中，负极材料颗粒的长度a的值和负极材料颗粒的宽度b的值在本申请范围内，上述负极材料应用于二次电池，能够进一步提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。
5、在本申请的一种实施方案中，0.1≤fwhm2h(100)≤0.2，和/或0.5≤fwhm2h(101)≤1.0。本申请的负极材料为人造石墨，在负极材料的x射线衍射谱图中，fwhm2h(100)的值在本申请范围内，上述负极材料应用于二次电池，能够提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。本申请的负极材料为人造石墨，在负极材料的x射线衍射谱图中，fwhm2h(101)的值在本申请范围内，上述负极材料应用于二次电池，能够提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。本申请的负极材料为人造石墨，在负极材料的x射线衍射谱图中，fwhm2h(100)的值和fwhm2h(101)的值在本申请范围内，上述负极材料应用于二次电池，能够进一步提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。
6、在本申请的一种实施方案中，所述负极材料满足以下条件中的至少一者：
7、(1)所述负极材料的(002)晶面的晶面间距为d002，
8、(2)所述负极材料的(004)晶面的峰强为i004，所述负极材料的(110)晶面的峰强为i110，3.0≤i004/i110≤8.0；
9、(3)在所述负极材料的拉曼光谱图中，在1300cm-1至1400cm-1范围内有峰强为id的第一特征峰，在1550cm-1至1650cm-1范围内有峰强为ig的第二特征峰，在2700cm-1至2750cm-1范围内有峰强为i2d的第三特征峰，0≤id/ig≤0.15，0.38≤i2d/ig≤0.40；
10、(4)所述负极材料包括第一元素、第二元素或第三元素中的至少一种，所述第一元素包括b，所述第二元素包括si，所述第三元素包括mn、fe、co、ni、ca、ti或cr中的至少一种；基于所述负极材料的质量，所述第一元素、第二元素或第三元素的质量百分含量各自独立地为x％，0<x≤1。
11、负极材料满足上述条件中的至少一者，上述负极材料应用于二次电池，能够进一步提高二次电池的快充性能、低温动力学性能。
12、在本申请的一种实施方案中，所述负极材料满足以下特征中的至少一者：
13、(1)粉末电导率σ为600s/m至800s/m；
14、(2)比表面积b为3m2/g至10m2/g；
15、(3)粒径dv50为4μm至12μm；
16、(4)振实密度td为0.7g/cm3至1.1g/cm3。
17、本申请的第二方面提供了一种前述任一实施方案中的负极材料的制备方法，其包括以下步骤：
18、(1)将催化剂、氧化石墨烯、去离子水混合均匀得到混合液，所述催化剂与所述氧化石墨烯的质量比为0.01至0.05；其中，所述催化剂包括含硼化合物、含硅化合物、金属盐或纳米金属氧化物中的至少一种，所述含硼化合物包括硼酸、氧化硼或硼酸钠中的至少一种，所述含硅化合物包括二氧化硅、碳化硅或四氯化硅中的至少一种，所述金属盐包括氯化锰、硝酸铁或硝酸镍中的至少一种，所述纳米金属氧化物包括二氧化三铁、四氧化三钴、氧化钙、二氧化钛或三氧化二铬中的至少一种；
19、(2)将所述混合液干燥，得到氧化石墨烯粉末；
20、(3)将所述氧化石墨烯粉末进行第一碳化处理，然后进行第二碳化处理，得到所述负极材料；其中，所述第一碳化处理的温度t1为800℃至1200℃，所述第一碳化处理的时间t1为4h至10h，所述第一碳化处理的升温速率v1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种负极材料，所述负极材料为人造石墨；
2.根据权利要求1所述的负极材料，其中，在所述负极材料的X射线衍射谱图中，所述2H(100)特征峰的半峰宽为FWHM2H(100)，所述2H(101)特征峰的半峰宽为FWHM2H(101)，所述2H(100)特征峰的峰强为Int.2H(100)，所述2H(101)特征峰的峰强为Int.2H(101)，1.5≤Int.2H(101)/Int.2H(100)≤2.0。
3.根据权利要求1或2所述的负极材料，其中，3≤a≤18，和/或1≤b≤15。
4.根据权利要求2所述的负极材料，其中，0.1≤FWHM2H(100)≤0.2，和/或0.5≤FWHM2H(101)≤1.0。
5.根据权利要求1或2所述的负极材料，其中，所述负极材料满足以下条件中的至少一者：
6.根据权利要求1或2所述的负极材料，其中，所述负极材料满足以下特征中的至少一者：
7.一种权利要求1至6中任一项所述的负极材料的制备方法，其包括以下步骤：
8.一种负极极片，其包括权利要求1至6中任一项所
9.一种二次电池，其包括权利要求8所述的负极极片。
10.一种电子装置，其包括权利要求9所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极材料，所述负极材料为人造石墨；
2.根据权利要求1所述的负极材料，其中，在所述负极材料的x射线衍射谱图中，所述2h(100)特征峰的半峰宽为fwhm2h(100)，所述2h(101)特征峰的半峰宽为fwhm2h(101)，所述2h(100)特征峰的峰强为int.2h(100)，所述2h(101)特征峰的峰强为int.2h(101)，1.5≤int.2h(101)/int.2h(100)≤2.0。
3.根据权利要求1或2所述的负极材料，其中，3≤a≤18，和/或1≤b≤15。
4.根据权利要求2所述的负极材料，其中，0...
【专利技术属性】
技术研发人员：马胜祥，
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：
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。