本申请涉及一种负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置。具体而言，本申请提供一种负极活性材料，其面积平均粒径满足特定关系且在一定的范围内。本申请的负极活性材料可使电化学装置实现高能量密度和低析锂现象的平衡。平衡。平衡。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置
[0001]本申请涉及储能领域，具体涉及一种负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置。
技术介绍
[0002]电化学装置(例如，锂离子电池)由于具有环境友好、工作电压高、比容量大和循环寿命长等优点而被广泛应用，已成为当今世界最具发展潜力的新型绿色化学电源。小尺寸锂离子电池通常用作驱动便携式电子通讯设备(例如，便携式摄像机、移动电话或者笔记本电脑等)的电源，特别是高性能便携式设备的电源。具有高输出特性的中等尺寸和大尺寸锂例子电池被发展应用于电动汽车(EV)和大规模储能系统(ESS)。随着锂离子电池的广泛应用，其能量密度和析锂现象已成为亟待解决的关键技术问题。改进极片中的活性材料是解决上述问题的研究方向之一。
[0003]有鉴于此，确有必要提供一种改进的、性能平衡的负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置。
技术实现思路
[0004]本申请实施例通过提供一种负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置以在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。
[0005]根据本申请的一个方面，本申请提供了一种负极活性材料，其中所述负极活性材料的面积平均粒径满足以下关系：lg(SMD
‑
2)+lg(SMD+2)≥0.4；SMD为所述负极活性材料的面积平均粒径的值，且在10至16的范围内，单位为μm；lg为频度。
[0006]在一些实施例中，所述负极活性材料的面积平均粒径满足以下关系：lg(SMD
‑
2)+lg(SMD+2)≥0.5。在一些实施例中，所述负极活性材料的面积平均粒径满足以下关系：lg(SMD
‑
2)+lg(SMD+2)≤1.0。在一些实施例中，所述负极活性材料的面积平均粒径满足以下关系：lg(SMD
‑
2)+lg(SMD+2)≤0.8。在一些实施例中，所述负极活性材料的面积平均粒径满足以下关系：lg(SMD
‑
2)+lg(SMD+2)≤0.6。
[0007]在一些实施例中，所述负极活性材料的面积平均粒径SMD在12μm至14μm的范围内。在一些实施例中，所述负极活性材料的面积平均粒径SMD为10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm或在上述任意两个数值所组成的范围内。
[0008]根据本申请的实施例，所述负极活性材料的体积比表面积Sv不大于0.3m2/cm3。在一些实施例中，所述负极活性材料的体积比表面积Sv不大于0.2m2/cm3。在一些实施例中，所述负极活性材料的体积比表面积Sv不小于0.01m2/cm3。在一些实施例中，所述负极活性材料的体积比表面积Sv不小于0.05m2/cm3。在一些实施例中，所述负极活性材料的体积比表面积Sv不小于0.1m2/cm3。在一些实施例中，所述负极活性材料的体积比表面积Sv为0.1m2/cm3、0.2m2/cm3、0.3m2/cm3或在上述任意两个数值所组成的范围内。
[0009]根据本申请的另一方面，本申请提供一种电化学装置，其包括正极、电解液和负
极，所述负极包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包括根据本申请所述的负极活性材料。
[0010]根据本申请的实施例，所述负极活性材料层的面密度为0.077mg/mm2至0.121mg/mm2。在一些实施例中，所述负极活性材料层的面密度为0.080mg/mm2至0.120mg/mm2。在一些实施例中，所述负极活性材料层的面密度为0.085mg/mm2至0.110mg/mm2。在一些实施例中，所述负极活性材料层的面密度为0.090mg/mm2至0.100mg/mm2。在一些实施例中，所述负极活性材料层的面密度为0.077mg/mm2、0.080mg/mm2、0.085mg/mm2、0.090mg/mm2、0.095mg/mm2、0.100mg/mm2、0.105mg/mm2、0.110mg/mm2、0.115mg/mm2、0.120mg/mm2、0.121mg/mm2或在上述任意两个数值的范围内。
[0011]根据本申请的实施例，在所述电化学装置为50％SOC状态下，述负极的压实密度为1.20g/cm3至1.83g/cm3。在一些实施例中，在所述电化学装置为50％SOC状态下，所述负极活性材料层的压实密度为1.30g/cm3至1.80g/cm3。在一些实施例中，在所述电化学装置为50％SOC状态下，所述负极活性材料层的压实密度为1.40g/cm3至1.60g/cm3。在一些实施例中，在所述电化学装置为50％SOC状态下，所述负极活性材料层的压实密度为1.20g/cm3、1.30g/cm3、1.40g/cm3、1.50g/em3、1.60g/cm3、1.70g/cm3、1.80g/cm3、1.83g/cm3或在上述任意两个数值的范围内。
[0012]根据本申请的实施例，由X射线衍射图谱测定得到的所述负极活性材料层的(004)面的峰面积C004和(110)面的峰面积C110的比值C004/C110在5至15的范围内。在一些实施例中，由X射线衍射图谱测定得到的所述负极活性材料层C004/C110在6至12的范围内。在一些实施例中，由X射线衍射图谱测定得到的所述负极活性材料层C004/C110在8至10的范围内。在一些实施例中，由X射线衍射图谱测定得到的所述负极活性材料层C004/C110为5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15或在上述任意两个数值的范围内。
[0013]根据本申请的实施例，所述负极活性材料层与所述负极集流体之间的粘结力为8N/m至14N/m。在一些实施例中，所述负极活性材料层与所述负极集流体之间的粘结力为10N/m至12N/m。所述负极活性材料层与所述负极集流体之间的粘结力为8N/m、9N/m、10N/m、11N/m、12N/m、13N/m、14N/m或在上述任意两个数值的范围内。
[0014]根据本申请的实施例，所述负极活性材料层具有20％至40％的孔隙率。在一些实施例中，所述负极活性材料层具有25％至35％的孔隙率。在一些实施例中，所述负极活性材料层具有28％至32％的孔隙率。在一些实施例中，所述负极活性材料层的孔隙率为20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％或在上述任意两个数值的范围内。
[0015]根据本申请的实施例，通过充放电测试，所述电化学装置满足以下关系：
[0016]D10/D1≥95％；以及
[0017](C1
‑
D10)/C1≤7％
[0018]其中：
[0019]所述充放电测试根据以下步骤进行：
[0020](a)使所述电化学装置在3C下直流充电至100％荷电状态，记录充电容量；
[0021](b)在步骤(a)后使所述电化学装置在1C下直流放电至3V，记录放电容量，并停留5分钟；
[0022](c)在步骤(b)后使所述电化学装置在0.5C本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种负极活性材料，其中所述负极活性材料的面积平均粒径满足以下关系：lg(SMD
‑
2)+lg(SMD+2)≥0.4；SMD为所述负极活性材料的面积平均粒径的值，且在10至16的范围内，单位为μm；lg为频度。2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其中所述负极活性材料的体积比表面积Sv不大于0.3m2/cm3。3.一种电化学装置，其包括正极、电解液和负极，所述负极包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包括根据权利要求1和2中任一权利要求所述的负极活性材料。4.根据权利要求3所述的电化学装置，其中所述负极活性材料层的面密度为0.077mg/mm2至0.121mg/mm2。5.根据权利要求3所述的电化学装置，其中在所述电化学装置为50％SOC状态下，所述负极活性材料层的压实密度为1.20g/cm3至1.83g/cm3。6.根据权利要求3所述的电化学装置，其中由X射线衍射图谱测定得到的所述负极活性材料层的(004)面的峰面积C004和(110)面的峰面积C110的比值C004/C110在5至15的范围内。7.根据权利要求3所述的电化学装置，其中所述负极活性材料层与所述负极集流体之间的粘结力为8N/m至14N/m。8.根据权利要求3所述的电化学装置，其中所述负...
【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，董佳丽，唐佳，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：
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。