【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，涉及一种负极片及其应用。
技术介绍
1、锂离子电池(libs)因其具有高能量密度、长循环寿命和成熟的工业制造性，已广泛应用于动力电池、消费电子、储能等领域，但因为锂资源储量低、分布不均阻碍libs的持续发展，因此迫切需要开发新的储能技术，以取代libs在某些领域的应用。钠，是周期表上与锂元素相邻的碱金属元素，具有相近的理化特性。因此，钠离子电池(sibs)由于其钠前体的广泛可用性和低成本作为libs的潜在替代品，引起了广泛的关注。
2、目前钠离子电池负极材料主要包括锡基材料、锑基材料、硅基材料、软碳材料、钠离子导体、硬碳材料等。在众多负极材料中，硬碳材料因为成本低、导电性良好、环境友好和来源丰富等优点被认为是最可能率先实现工业化的二次电池负极材料。
3、然而硬碳负极材料本身机械强度高，颗粒棱角多，导致负极片在辊压时压实密度较低，这导致负极片的体积能量密度过低以及造成了高的注液系数，显著减缓了钠离子电池的应用和发展。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种负极片，该负极片通过在硬碳负极活性材料层中引入纳米润滑因子，使得负极片兼具高压实密度、低注液系数和较低的极片电阻率。
2、本专利技术还提供一种电池，由于该电池包括上述负极片，因此该电池兼具优异的能量密度和高首效。
3、本专利技术还提供一种电子设备，由于该电子设备包括上述电池，因此该电池在使用过程中也具有优异的能量密度和高首效。
4、本专利技术提供一种负极片
5、所述纳米润滑因子包括纳米氧化物、纳米碳酸盐、纳米高分子、纳米碳材料、纳米硼系化合物、纳米硫化物、纳米金属单质中的一种或多种。
6、如上所述的负极片，其中，所述纳米润滑因子的d50粒径为50~800nm；
7、和/或，所述硬碳材料的d50粒径为3~10μm。
8、如上所述的负极片，其中，所述纳米氧化物包括sio2、al2o3、tio2中的一种或多种；
9、和/或，所述纳米碳酸盐包括caco3、mgco3、na2co3中的一种或多种；
10、和/或，所述纳米高分子包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；
11、和/或，所述纳米碳材料包括富勒烯c60、金刚石、石墨烯中的一种或多种；
12、和/或，所述纳米硼系化合物包括硼酸钙、硼酸镁中的一种或多种；
13、和/或，所述纳米硫化物包括zns、mos2中的一种或多种；
14、和/或，所述纳米金属单质包括cu、al、zn中的一种或多种。
15、如上所述的负极片，其中，所述纳米润滑因子包括质量比为（1~3）:1的纳米氧化物和纳米硫化物的混合物。
16、如上所述的负极片，其中，所述纳米氧化物选自sio2和/或al2o3，所述纳米硫化物选自mos2。
17、如上所述的负极片，其中，所述硬碳材料和所述纳米润滑因子的质量比为100：（0.1~10）。
18、如上所述的负极片，其中，所述负极活性材料层还包括导电剂和/或粘结剂；
19、所述硬碳材料、所述纳米润滑因子、所述导电剂和所述粘结剂的质量比为（80-100）：（1～5）：（0～5）：（0.1~10）。
20、如上所述的负极片，其中，所述负极片的压实密度≥0.98g/cm3，电阻率为0.2~0.8mω•cm，孔隙率为30%~40%。
21、本专利技术还提供一种电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，其中，所述负极片包括如上所述的负极片。
22、如上所述的电池，其中，所述电解液按照质量百分含量包括5%~20%的napf6、30%~60%的碳酸丙烯酯、30%~50%的碳酸甲乙酯、2%~5%氟代碳酸乙烯酯、0.1%~0.8%的丙烯基-1,3-磺酸内酯、0.2%~0.8%的硫酸乙烯酯。
23、如上所述的电池，其中，所述电解液的注液系数为3~10。
24、本专利技术还提供一种电子设备，包括如上所述的电池。
25、本专利技术的实施，至少具有以下有益效果：
26、1）本专利技术基于纳米摩擦学中的“滚珠”作用机械，在硬碳负极中引入纳米润滑因子，纳米润滑因子在硬碳颗粒之间可起到微型球轴承的作用，在重负载的作用下，纳米润滑因子被压平，可以填充和改善硬碳表面凹凸不平的表面粗糙度，降低摩擦阻力，减小了摩擦系数，提高负极片的压实密度。
27、2）纳米润滑因子具有高的表面能，能够充分吸附和包裹在硬碳颗粒表面，提升硬碳材料的抗压性能，使其在高的辊压负载下，不易开裂和破碎。
28、3）本专利技术的纳米润滑因子可代替部分导电剂，在提升压力密度，电池能量密度改善的同时，由于硬碳颗粒之间的接触更加紧密，使得接触阻抗减少，对电子传输性能并无负面影响甚至有一定程度的改善，使得电池的首圈库伦效率以及极片的剥离强度均得到改善。
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1.一种负极片，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的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括硬碳材料和纳米润滑因子；
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述纳米润滑因子的D50粒径为50~800nm；
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述纳米氧化物包括SiO2、Al2O3、TiO2中的一种或多种；
4.根据权利要求3所述的负极片，其特征在于，所述纳米润滑因子包括质量比为（1~3）:1的纳米氧化物和纳米硫化物的混合物。
5.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述纳米氧化物选自SiO2和/或Al2O3，所述纳米硫化物选自MoS2。
6.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述硬碳材料和所述纳米润滑因子的质量比为100：（0.1~10）。
7.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极活性材料层还包括导电剂和/或粘结剂；
8.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述负极片的压实密度≥0.98g/cm3，电阻率为0.2~0.8mΩ•
9.一种电池，包括正极片、负极片、隔膜和电解液，其特征在于，所述负极片包括权利要求1-8任一项所述的负极片。
10.根据权利要求9所述的电池，其特征在于，所述电解液按照质量百分含量包括5%~20%的NaPF6、30%~60%的碳酸丙烯酯、30%~50%的碳酸甲乙酯、2%~5%氟代碳酸乙烯酯、0.1%~0.8%的丙烯基-1,3-磺酸内酯、0.2%~0.8%的硫酸乙烯酯。
11.根据权利要求9或10所述的电池，其特征在于，所述电解液的注液系数为3~10。
12.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求9-11任一项所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极片，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的负极活性材料层，所述负极活性材料层包括硬碳材料和纳米润滑因子；
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述纳米润滑因子的d50粒径为50~800nm；
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述纳米氧化物包括sio2、al2o3、tio2中的一种或多种；
4.根据权利要求3所述的负极片，其特征在于，所述纳米润滑因子包括质量比为（1~3）:1的纳米氧化物和纳米硫化物的混合物。
5.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述纳米氧化物选自sio2和/或al2o3，所述纳米硫化物选自mos2。
6.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述硬碳材料和所述纳米润滑因子的质量比为100：（0.1~10）。
7.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：许晨光，鲍春晓，吴煊伟，尚彪，苏瑾昭，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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