【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钠离子电池，具体地，涉及负极片及制备负极片的方法。更具体地，涉及一种钠离子电池、电池包和车辆。
技术介绍
1、钠离子电池作为一种新型的储能技术，因其原材料丰富、成本低廉、环境友好等优势，被视为锂离子电池的一个重要补充。在钠离子电池的研究与开发中，负极材料的选择尤为关键，它直接影响着电池的能量密度、循环稳定性和成本效益。硬碳具有较高的储钠容量、较低的储钠电位和良好的循环稳定性，被视为钠离子电池理想的负极材料。硬碳材料的储钠机理多样，包括插层反应、合金化反应和转化反应。然而，现有的负极材料制备的钠离子电池的能量密度、循环容量较低，无法满足日益增长的需求。
2、因此，亟需改进现有的负极材料，以提升钠离子电池的能量密度和循环容量。
技术实现思路
1、在本申请的第一个方面，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：负极集流体和设置于所述负极集流体至少一侧的负极活性层；所述负极活性层包括依次层叠设置的磷基活性层、薄石墨烯层和硬碳活性层。根据本申请实施例的负极片，能够提高钠离子电池的能量密度，提升钠离子电池的循环容量保持率，降低钠离子电池的膨胀率。
2、在一些实施例中，所述负极活性层设置于所述负极集流体的两侧。
3、在一些实施例中，所述负极集流体的厚度为4～12μm。
4、在一些实施例中，所述磷基活性层的厚度为30～75μm。
5、在一些实施例中，所述薄石墨烯层的厚度为1～3μm。
6、在一些实施
7、在一些实施例中，所述磷基活性层和所述硬碳活性层的厚度比为(3-6)：(4-7)。
8、在一些实施例中，所述磷基活性层包括磷基活性材料，所述磷基活性材料包括复合磷基材料、导电剂、粘结剂、增稠剂和成孔添加剂中的至少之一。
9、在一些实施例中，所述磷基活性层的孔隙率为55-60％。
10、在一些实施例中，所述薄石墨烯层包括石墨烯颗粒和粘结剂中的至少之一。
11、在一些实施例中，所述复合磷基材料包括磷基材料内核和导电碳材料外壳。
12、在一些实施例中，所述石墨烯颗粒和所述粘结剂的质量比为(97-99.5):(0.5-3.0)。
13、在一些实施例中，所述导电剂包括导电碳黑、碳纤维、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管和石墨烯中的至少之一。
14、在一些实施例中，所述粘结剂包括聚偏二氟乙烯、丁苯胶乳、聚丙烯酸、聚四氟乙烯和聚氧化乙烯中的至少之一。
15、在一些实施例中，所述增稠剂包括羧甲基纤维素钠。
16、在一些实施例中，所述磷基材料内核包括红磷、黑磷和磷中的至少之一。
17、在一些实施例中，所述磷基材料内核的材料粒径为300nm-800nm。
18、在一些实施例中，所述导电碳材料外壳包括碳纳米管、石墨烯、碳纤维、石墨和乙炔黑中的至少之一。
19、在一些实施例中，所述导电碳材料外壳的材料粒径为0.1nm-200nm。
20、在本申请的第二个方面，本申请提出了一种制备本申请的第一个方面所述的负极片的方法。根据本申请的实施例，所述方法包括：在负极集流体的至少一侧涂覆形成负极活性层；所述负极活性层是通过如下方式形式的：在负极集流体上涂覆磷基活性层浆料，以便形成磷基活性层；在所述磷基活性层远离所述负极集流体的一侧涂覆薄石墨烯层浆料，以便形成薄石墨烯层；在所述薄石墨烯层远离所述磷基活性层的一侧涂覆硬碳活性层浆料，以形成硬碳活性层。根据本申请实施例的方法，能够制备能量密度提高，电池循环容量保持率提升，电池膨胀率降低的钠离子电池。
21、在一些实施例中，在所述负极集流体的两侧涂覆形成负极活性层。根据本申请实施例的方法，能够进一步制备能量密度提高，电池循环容量保持率提升，电池膨胀率降低的钠离子电池。
22、在一些实施例中，所述磷基活性层的单面涂覆密度为40～115g/m2；和/或，所述薄石墨烯层的单面涂覆密度为0.5～4g/m2；和/或，所述硬碳活性层的单面涂覆密度为15～95g/m2。
23、在本申请的第三个方面，本申请提出了一种钠离子电池。根据本申请的实施例，所述钠离子电池包括：隔膜；本申请的第一个方面所述的负极片，所述负极片设置于所述隔膜的至少一侧；正极片，所述正极片设置于所述隔膜远离所述负极片的一侧。根据本申请实施例的钠离子电池，能量密度提高，循环容量保持率提升，膨胀率降低。
24、在本申请的第四个方面，本申请提出了一种电池包。根据本申请的实施例，所述电池包包括本申请的第三个方面所述的电池。
25、在本申请的第五个方面，本申请提出了一种车辆。根据本申请的实施例，所述车辆具有本申请第四个方面所述的电池包。
26、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，所述负极活性层设置于所述负极集流体的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述负极集流体的厚度为4～12μm；
4.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述磷基活性层包括磷基活性材料，所述磷基活性材料包括复合磷基材料、导电剂、粘结剂、增稠剂和成孔添加剂中的至少之一；
5.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述复合磷基材料包括磷基材料内核和导电碳材料外壳；
6.根据权利要求5所述的负极片，其特征在于，所述磷基材料内核包括红磷、黑磷和磷中的至少之一；
7.一种制备权利要求1～6任一项所述的负极片的方法，其特征在于，包括：在负极集流体的至少一侧涂覆形成负极活性层；所述负极活性层是通过如下方式形式的：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述负极集流体的两侧涂覆形成负极活性层。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述磷基活性层的单面涂覆密度为40～115g/m2；
10.一种钠离子电池，其特征在于，包括：
11.一种电池包，其特征在于，包括：多个权利要求10所述的电池。
12.一种车辆，其特征在于，包括：权利要求11所述的电池包。
...【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，所述负极活性层设置于所述负极集流体的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述负极集流体的厚度为4～12μm；
4.根据权利要求1或2所述的负极片，其特征在于，所述磷基活性层包括磷基活性材料，所述磷基活性材料包括复合磷基材料、导电剂、粘结剂、增稠剂和成孔添加剂中的至少之一；
5.根据权利要求4所述的负极片，其特征在于，所述复合磷基材料包括磷基材料内核和导电碳材料外壳；
6.根据权利要求5所述的负极片，其特征在于，所述磷基材料内核包括红磷、黑磷和磷中的至少之一；
7.一种制备权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：李慧华，刘鑫，杨慧敏，朱阳阳，马亦恒，桂搏，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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