【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池的，具体涉及一种负极活性材料、负极片和电池。
技术介绍
1、电池技术作为可持续能源的重要组成部分，极大地推动了社会可持续发展以及人类生活的便捷化、智能化。其中，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长等优势，已被广泛应用于手机、笔记本电脑、电动工具、新能源汽车及储能等领域。依据市场调研发现，里程焦虑、充电问题、安全问题极大影响了新能源汽车使用体验，这表明动力电池急需进行针对性的技术革新。因此，兼顾高能量密度和快充性能的动力电池已成为重点研究方向。
2、硅负极材料因其超高的理论比容量(4200mah/g)而备受关注，成为了锂电池负极材料的重要发展方向，但硅负极因其特殊的合金化嵌锂机制，在充电过程中体积膨胀较大(最高可达300％左右)，其较高的体积膨胀使其在充放电过程中容易出现颗粒破碎、粉化而导致材料失效。此外，较大的体积膨胀还会破坏sei膜，导致负极界面出现持续性副反应消耗电解液，不仅降低了首次库伦效率，还会影响电池的循环寿命。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述问题，提供一种负极活性材料、包含该负极活性材料的负极片和电池。本专利技术提供的负极活性材料，硅基材料中同时掺混硅碳材料和硅氧材料，调控硅碳材料和硅氧材料中的si、o、c比值，能够解决掺硅负极的膨胀大的问题。
2、进一步地，硅基材料中同时掺混硅碳材料和硅氧材料，调控硅碳材料和硅氧材料中的si、o、c比值，能够解决循环性能不足和动力学性能不足的问题，兼顾电池的
3、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种负极活性材料，其包括碳基材料和硅基材料；所述硅基材料包括硅碳材料和硅氧材料；其中，所述硅碳材料中，si元素含量占比与c元素含量占比的比值满足0.3≤si/c≤2；所述硅氧材料中，si元素含量占比与o元素含量占比的比值满足0.3≤si/o≤1.5。
4、本专利技术第二方面提供了一种负极片，所述负极片包括集流体和设置于所述集流体至少一侧表面的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括本专利技术第一方面所述的负极活性材料。
5、本专利技术第三方面提供了一种电池，其包括本专利技术第一方面所述的负极活性材料，或包括本专利技术第二方面所述的负极片。
6、本专利技术采用上述技术方案具有以下有益效果：
7、(1)本专利技术提供的负极活性材料，负极中同时加入硅氧和硅碳材料，调控硅碳材料和硅氧材料中的si、o、c比值，能够解决掺硅负极的膨胀大的问题，进一步解决循环性能不足和动力学性能不足的问题，兼顾电池的能量密度、循环性能和快充性能。
8、(2)本专利技术提供的负极片，通过硅碳材料和硅氧材料的混合使用，能够降低负极片的膨胀，提高电池的能量密度，以及提高电池循环性能和快充性能。
9、(3)本专利技术提供的电池，具有较高的体积能量密度，较低的负极膨胀率，良好的循环性能和快充性能。
10、在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本文中，在没有特别说明的情况下，数据范围均包括端点。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种负极活性材料，其特征在于，包括碳基材料和硅基材料；所述硅基材料包括硅碳材料和硅氧材料；其中，所述硅碳材料中，Si元素含量占比与C元素含量占比的比值满足0.3≤Si/C≤2；所述硅氧材料中，Si元素含量占比与O元素含量占比的比值满足0.3≤Si/O≤1.5。
2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述硅碳材料中，Si元素含量占比与C元素含量占比的比值满足0.7≤Si/C≤1.5；
3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述碳基材料的Dv50与所述硅碳材料的Dv50的比值记为A，A满足：1.3≤A≤2.6；
4.根据权利要求1-3任一项所述的负极活性材料，其特征在于，所述硅基材料在所述负极活性材料中的质量占比为0.5～50％；和/或，所述碳基材料在所述负极活性材料中的质量占比为50～99.5％；
5.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括集流体和设置于所述集流体至少一侧表面的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括权利要求1-4任一项所述的负极活性材料。
6.根据权利要求5所述的负极片，其特征在
7.根据权利要求5所述的负极片，其特征在于，所述负极片满足如下条件的至少一种：
8.根据权利要求5所述的负极片，其特征在于，所述集流体包括铜箔、复合集流体中至少一种；
9.根据权利要求8所述的负极片，其特征在于，所述复合集流体包括支撑层和位于所述支撑层相对两侧的金属层；
10.一种电池，其特征在于，包括权利要求1-4任一项所述的负极活性材料，或包括权利要求5-9任一项所述的负极片。
11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述电池包括正极片，所述正极片包括正极活性材料，所述正极活性材料包括三元材料，所述三元材料的化学式为LiaNixCoyMnzMkO2，其中，0.9≤a≤1.1，0.5≤x≤0.95，0＜y≤0.2，0＜z≤0.3，0≤k≤0.05，M包括Al、Mg、Ti、Zr、B、P、W、Nb和Y中的至少一种；
12.根据权利要求11所述的电池，其特征在于，所述M包括B元素，所述三元材料中的B元素含量与所述负极片中的Si元素含量的比值记为G，G满足：4≤G≤2000；
13.根据权利要求10-12任一项所述的电池，其特征在于，所述电池的CB值为1.1～1.3；
...【技术特征摘要】
1.一种负极活性材料，其特征在于，包括碳基材料和硅基材料；所述硅基材料包括硅碳材料和硅氧材料；其中，所述硅碳材料中，si元素含量占比与c元素含量占比的比值满足0.3≤si/c≤2；所述硅氧材料中，si元素含量占比与o元素含量占比的比值满足0.3≤si/o≤1.5。
2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述硅碳材料中，si元素含量占比与c元素含量占比的比值满足0.7≤si/c≤1.5；
3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述碳基材料的dv50与所述硅碳材料的dv50的比值记为a，a满足：1.3≤a≤2.6；
4.根据权利要求1-3任一项所述的负极活性材料，其特征在于，所述硅基材料在所述负极活性材料中的质量占比为0.5～50％；和/或，所述碳基材料在所述负极活性材料中的质量占比为50～99.5％；
5.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括集流体和设置于所述集流体至少一侧表面的负极活性物质层，所述负极活性物质层包括权利要求1-4任一项所述的负极活性材料。
6.根据权利要求5所述的负极片，其特征在于，所述负极活性物质层包括负极导电剂；所述负极导电剂包括单壁碳纳米管；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：张周昱，陈博，田义军，
申请(专利权)人：浙江冠宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：
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