【技术实现步骤摘要】
本申请属于钠离子电池，具体涉及一种负极片、钠离子电池和用电设备。
技术介绍
1、由于锂资源的地域限制以及成本的逐步上升，导致锂离子电池难以适用于大规模储能。因此，钠离子电池受到许多研究人员的青睐。但是，目前钠离子电池的正负极材料的克容量以及电压平台均较低，导致钠离子电池的能量密度与锂离子电池相比仍存在较大差距。直接采用钠金属(其理论比容量为1166mah/g)作为负极是大幅提升钠离子电池能量密度的有效方法，然而负极仍存在许多问题而制约其规模化应用。钠金属在负极的沉积/剥离过程中体积变化较大，导致破坏负电极的完整性，从而导致钠离子电池的循环容量衰减严重。
技术实现思路
1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的目的在于提出一种负极片、钠离子电池和用电设备。本申请在电子导体骨架层的两侧设置了支撑层，在循环过程中该支撑层与聚合物层之间不发生钠的沉积/溶解，因此该支撑层与聚合物层之间不存在较大的体积变化，因此，支撑层紧紧地粘结在聚合物层和负极集流体之间，从而固定住聚合物层，避免其在循环过程中脱落。当该负极片用于钠离子电池时，能够有效提高钠离子电池的库伦效率、循环稳定性和安全性能。
2、在本申请的一个方面，本申请提出了一种负极片。根据本申请的实施例，所述负极片包括：
3、负极集流体；
4、电子导体骨架层，所述电子导体骨架层设置在所述负极集流体的部分表面；
5、支撑层，所述支撑层设置在所述电子导体骨架层的沿宽度方向
6、聚合物层，所述聚合物层设置在所述电子导体骨架层的远离所述负极集流体的表面，且所述聚合物层设置在所述支撑层的远离所述负极集流体的表面。
7、根据本申请实施例的负极片，通过在负极集流体的表面构建电子导体骨架层，该电子导体骨架层具有亲钠位点，能够为钠沉积提供空间，具有降低钠沉积的成核势垒、降低局部电流密度的作用，使钠离子在充放电过程中能够均匀沉积，抑制钠枝晶的形成，同时还能减小体积膨胀。同时，在该电子导体骨架层的表面覆盖一层柔软且具有韧性的聚合物层作为保护层，该聚合物层能够避免电子导体骨架层中沉积的钠金属与电解液直接接触而发生副反应，且能更好地起到缓解钠沉积/溶解过程中的体积变化和抑制钠枝晶生长的作用，并保证负极结构具有更高的完整性。另外，本申请还在电子导体骨架层的两侧设置了支撑层，在循环过程中该支撑层与聚合物层之间不发生钠的沉积/溶解，因此该支撑层与聚合物层之间不存在较大的体积变化，因此，支撑层紧紧地粘结在聚合物层和负极集流体之间，从而固定住聚合物层，避免其在循环过程中脱落。当该负极片用于钠离子电池时，能够有效提高钠离子电池的库伦效率、循环稳定性和安全性能。
8、另外，根据本申请上述实施例的负极片还可以具有如下附加的技术特征：
9、在本申请的一些实施例中，所述支撑层包括陶瓷材料和第一粘结剂，所述陶瓷材料和所述第一粘结剂的质量比为1:(0.05～0.4)。
10、在本申请的一些实施例中，所述陶瓷材料包括al2o3、γ-alooh、sio2、sic、si3n4、aln、bn、al4c3中的至少一种；和/或，所述第一粘结剂包括丁苯橡胶、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠中的至少一种。
11、在本申请的一些实施例中，所述电子导体骨架层的厚度为d1，所述支撑层的厚度为d2，满足d2＝d1*(0.9～1.1)。
12、在本申请的一些实施例中，所述电子导体骨架层的宽度为x1，单侧所述支撑层的宽度为x2，满足x2≤0.04x1，且x2≥1mm。
13、在本申请的一些实施例中，所述聚合物层包括以下官能团中的至少一种：醚基、酯基、羧酸基、羰基、-f、-c-n-、-n-、c＝n、-s-、-p-、氰基。
14、在本申请的一些实施例中，所述聚合物层包括含氟聚合物及其衍生物、聚醚及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯及其衍生物、聚丙烯腈及其衍生物中的至少一种。
15、在本申请的一些实施例中，所述含氟聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种；和/或，所述聚醚包括聚氧化乙烯、聚环氧丙烷中的至少一种。
16、在本申请的一些实施例中，所述聚合物层的聚合物的杨氏模量e满足30mpa≤e≤120mpa。
17、在本申请的一些实施例中，所述聚合物层的厚度为1μm～10μm；和/或，所述电子导体骨架层的宽度为x1，单侧所述支撑层的宽度为x2，所述聚合物层的宽度为x3，满足x3＝x1+2x2。
18、在本申请的一些实施例中，所述电子导体骨架层包括负载亲钠物质的碳材料和第二粘结剂；基于所述电子导体骨架层的总质量为100％，所述负载亲钠物质的碳材料的含量为90wt％～98wt％；基于所述负载亲钠物质的碳材料的总质量为100％，所述亲钠物质的含量为1wt％～15wt％。
19、在本申请的一些实施例中，所述碳材料包括碳纤维、多孔炭、炭黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；和/或，所述亲钠物质包括金、银、锌、镁、锡、锑、铋、铟中的至少一种。
20、在本申请的一些实施例中，所述电子导体骨架层的宽度x1为50mm～250mm；和/或，所述电子导体骨架层的厚度为d1，单位为μm，满足d1＝10000c/m；所述负极片用于钠离子电池中，所述钠离子电池还包括正极片，c为所述正极片的正极活性材料层中的单位面积正极活性材料的容量，单位为mah/cm2；m为钠金属的理论体积容量，单位为mah/cm3。
21、在本申请的第二个方面，本申请提出了一种钠离子电池。根据本申请的实施例，钠离子电池具有以上实施例的负极片。由此，能够有效提高钠离子电池的库伦效率、循环稳定性和安全性能。
22、在本申请的第三个方面，本申请提出了一种用电设备。根据本申请的实施例，所述用电设备具有如上所述的钠离子电池。由此，所述用电设备具有所述钠离子电池的所有优点，在此不再赘述。
23、本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
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1.一种负极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述支撑层包括陶瓷材料和第一粘结剂，所述陶瓷材料和所述第一粘结剂的质量比为1:(0.05～0.4)。
3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述陶瓷材料包括Al2O3、γ-AlOOH、SiO2、SiC、Si3N4、AlN、BN、Al4C3中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述电子导体骨架层的厚度为D1，所述支撑层的厚度为D2，满足D2＝D1*(0.9～1.1)。
5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述电子导体骨架层的宽度为X1，单侧所述支撑层的宽度为X2，满足X2≤0.04X1，且X2≥1mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的负极片，其特征在于，所述聚合物层包括以下官能团中的至少一种：醚基、酯基、羧酸基、羰基、-F、-C-N-、-N-、C＝N、-S-、-P-、氰基。
7.根据权利要求6所述的负极片，其特征在于，所述聚合物层包括含氟聚合物及其衍生物、聚醚及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯及其
8.根据权利要求7所述的负极片，其特征在于，所述含氟聚合物包括聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物中的至少一种；
9.根据权利要求1～5中任一项所述的负极片，其特征在于，所述聚合物层的聚合物的杨氏模量E满足30MPa≤E≤120MPa。
10.根据权利要求1～5中任一项所述的负极片，其特征在于，所述聚合物层的厚度为1μm～10μm；
11.根据权利要求1～5中任一项所述的负极片，其特征在于，所述电子导体骨架层包括负载亲钠物质的碳材料和第二粘结剂；
12.根据权利要求11所述的负极片，其特征在于，所述碳材料包括碳纤维、多孔炭、炭黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种；
13.根据权利要求1～5中任一项所述的负极片，其特征在于，所述电子导体骨架层的宽度X1为50mm～250mm；
14.一种钠离子电池，其特征在于，包括权利要求1～13中任一项所述的负极片。
15.一种用电设备，其特征在于，具有权利要求14所述的钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述支撑层包括陶瓷材料和第一粘结剂，所述陶瓷材料和所述第一粘结剂的质量比为1:(0.05～0.4)。
3.根据权利要求2所述的负极片，其特征在于，所述陶瓷材料包括al2o3、γ-alooh、sio2、sic、si3n4、aln、bn、al4c3中的至少一种；
4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述电子导体骨架层的厚度为d1，所述支撑层的厚度为d2，满足d2＝d1*(0.9～1.1)。
5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述电子导体骨架层的宽度为x1，单侧所述支撑层的宽度为x2，满足x2≤0.04x1，且x2≥1mm。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的负极片，其特征在于，所述聚合物层包括以下官能团中的至少一种：醚基、酯基、羧酸基、羰基、-f、-c-n-、-n-、c＝n、-s-、-p-、氰基。
7.根据权利要求6所述的负极片，其特征在于，所述聚合物层包括含氟聚合物及其衍生物、聚醚及其衍生物、聚甲基丙...
【专利技术属性】
技术研发人员：林颖鑫，王铈汶，谌庆春，屈仁杰，
申请(专利权)人：厦门海辰储能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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