【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二次电池，尤其涉及一种正极极片、电池及用电设备。
技术介绍
1、本部分提供的仅仅是与本申请相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
2、当前市场上的二次电池以寿命长、使用安全、容量大等优势受到广泛关注。随着新能源汽车的快速发展和智能电站的逐步普及，目前商用二次电池的循环性能和能量密度很难满足储能市场日益增长的需求。其中正极极片的性能对电池的循环性能和能量密度等方面都有着至关重要的影响，因此，开发具有良好的循环性能、更高的能量密度的正极极片成为研究重点。
技术实现思路
1、本申请主要解决的技术问题是目前商用二次电池的循环性能和能量密度很难满足储能市场日益增长的需求的问题。
2、第一方面，本申请的实施例提供了一种正极极片，包括：
3、正极集流体；
4、第一正极活性层，至少位于正极集流体的一侧；第一正极活性层包括第一正极活性材料，第一正极活性材料包括第一碳包覆材料；基于第一正极活性材料的总质量，第一碳包覆材料的质量百分数为x1；
5、第二正极活性层，位于第一正极活性层远离正极集流体的一侧；第二正极活性层包括第二正极活性材料，第二正极活性材料包括第二碳包覆材料；基于第二正极活性材料的总质量，第二碳包覆材料的质量百分数为x2；
6、其中，x2大于x1，x2的数值范围满足1.5％-6％，x1的数值范围满足0.5％-3％。
7、本申请的实施例通过在正极集流体上设置碳包覆含量不同的第一正极活性层和第二正
8、具体地，通过第二正极活性材料中碳包覆材料的质量占比大于第一正极活性材料中碳包覆材料的质量占比，一方面第二正极活性层中活性材料的碳包覆的含量较高，有利于抵抗电解液及副反应产物对于第二正极活性材料的腐蚀，减少第二正极活性材料溶出活性离子的数量，减少溶出的活性离子通过电解液进入负极活性材料层中催化生长负极固态电解质膜的情况，减缓正极极片的循环容量的下降，提升正极极片的循环性能；另一方面第一正极活性层的活性材料的碳包覆含量少，使得克容量较高，有利于正极极片的能量密度的提升。
9、本申请的实施例中，第二碳包覆材料的质量占第二正极活性材料的总质量的百分数在1.5％-6％的范围内，使得第二正极活性材料的碳包覆含量较高，有利于抵抗电解液及副反应产物对于第二正极活性材料的腐蚀，减少第二正极活性材料溶出活性离子的数量，减少溶出的活性离子通过电解液进入负极活性材料层中催化生长负极固态电解质膜的情况，减缓正极极片的循环容量的下降，其相应的正极极片具有良好的循环稳定性。
10、本申请的实施例中，第一碳包覆材料的质量占第一正极活性材料的总质量的百分数在0.5％-3％的范围内，使得第一正极活性层的第一正极活性材料具有较高的克容量，其相应的正极极片具有较高的能量密度。
11、在一些实施例中，x2与x1的差值小于或等于5％，有利于正极极片的循环性能的提升以及能量密度的提升。
12、在一些实施例中，x2的数值范围满足2％-3％。
13、本申请的实施例中，本申请的实施例中，第二碳包覆材料的质量占第二正极活性材料的总质量的百分数在2％-3％的范围内，其相应的正极极片具有良好的循环稳定性以及良好的能量密度。
14、在一些实施例中，x1的数值范围满足0.8％-1.5％。
15、本申请的实施例中，第一碳包覆材料的质量占第一正极活性材料总质量的百分数在0.8％-1.5％的范围内，其相应的正极极片具有良好的能量密度。
16、在一些实施例中，第一碳包覆材料的石墨化程度大于第二碳包覆材料的石墨化程度。
17、本申请的实施例中，第一碳包覆材料的石墨化程度大于第二碳包覆材料的石墨化程度。相较于第二碳包覆材料，第一碳包覆材料的石墨化程度较高，晶格缺陷较少，电子迁移阻力较小，电池的动力学性能较好。相较于第一碳包覆材料，第二碳包覆材料的无序程度较大，第二碳包覆材料的缺陷较多，便于第二正极活性材料的活性离子的嵌入和脱出，有利于减少循环副反应的发生，从而改善相应的正极极片的循环性能。
18、在一些实施例中，碳包覆材料的拉曼光谱具有特征的1350cm-1峰和1575cm-1峰，1350cm-1峰的峰高为id，1575cm-1峰的峰高为ig；1350cm-1峰的峰高与1575cm-1峰的峰高的比值为id/ig；第一碳包覆材料的(id/ig)1小于第二碳包覆材料的(id/ig)2。
19、本申请的实施例中，通过碳包覆材料的拉曼光谱的特征来表征第二碳包覆材料的石墨化程度小于第一碳包覆材料的石墨化程度，一方面该表征手段可以无损地表征碳包覆材料的石墨化程度，另一方面该表征手段可以快捷、简便地进行，无需非常苛刻的检测条件，进一步地，该手段表征的碳包覆材料的谱峰清晰尖锐，更适合定量研究、数据库搜索、以及运用差异分析进行定性研究。
20、在一些实施例中，第二碳包覆材料的(id/ig)2与第一碳包覆材料的(id/ig)1的比值满足大于1且小于或等于3；可选为1.2-2.5，可实现第一碳包覆材料的石墨化程度大于第二碳包覆材料的石墨化程度。
21、在一些实施例中，第一碳包覆材料的(id/ig)1的取值范围满足1.0-2.0。
22、在一些实施例中，第二碳包覆材料的(id/ig)2的取值范围满足1.8-2.8。
23、本申请的实施例中，第一碳包覆材料的(id/ig)1的取值范围在1.0-2.0的范围内，使得第一碳包覆材料的石墨化程度稍高，有利于提升第一正极活性材料的微观结构的稳定性，减少第一正极活性材料在正极极片的脱落，减少活性离子的嵌入和脱出导致的第一正极活性材料的体积变化，有利于提升正极极片的能量密度。本申请的实施例中，第二碳包覆材料的(id/ig)2的取值范围在1.8-2.8的范围内，使得第二碳包覆材料具有较低的石墨化程度，第二碳包覆材料的无序程度较大，第二碳包覆材料的各向同性越好，有利于第二正极活性材料的活性离子的快速嵌入和脱出，从而进一步改善相应的正极极片的循环性能。
24、在一些实施例中，第一碳包覆材料包括无定形碳，和/或第二碳包覆材料包括无定形碳。
25、其中，无定形碳是指石墨化程度较低，接近非晶形态的碳材料。
26、本申请的实施例中，通过无定型碳形成第一碳包覆材料和/或第二碳包覆材料，使得第一碳包覆材料和/或第二碳包覆材料具有较低的石墨化程度，第一碳包覆材料和/或第二碳包覆材料的无序程度较大，第一碳包覆材料和/或第二碳包覆材料的缺陷较多，便于第一正极活性材料和/或第二正极活性材料的活性离子的嵌入和脱出，有利于减少循环副反应的发生，从而进一步改善相应的正极极片的循环性能。
27、在一些实施例中，基于相同的单位面积，第二正极活性层与第一正极活性层的质量比为m2/m1；m2/m1的数值范围满足(2:8)-(7:本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种正极极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，X2与X1的差值小于或等于5％。
3.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，X2的数值范围满足2％-3％，和/或X1的数值范围满足0.8％-1.5％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的正极极片，其特征在于，所述第一碳包覆材料的石墨化程度大于所述第二碳包覆材料的石墨化程度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极极片，其特征在于，碳包覆材料的拉曼光谱具有特征的1350cm-1峰和1575cm-1峰，所述1350cm-1峰的峰高为ID，所述1575cm-1峰的峰高为IG；所述1350cm-1峰的峰高与所述1575cm-1峰的峰高的比值为ID/IG；所述第一碳包覆材料的(ID/IG)1小于所述第二碳包覆材料的(ID/IG)2。
6.根据权利要求5所述的正极极片，其特征在于，所述第二碳包覆材料的(ID/IG)2与所述第一碳包覆材料的(ID/IG)1的比值满足大于1且小于或等于3；可选为1.2-2.5。
7.根据权利要求6所述的正
8.根据权利要求1-7任一项所述的正极极片，其特征在于，
9.根据权利要求1-8任一项所述的正极极片，其特征在于，基于相同的单位面积，所述第二正极活性层与所述第一正极活性层的质量比为m2/m1；m2/m1的数值范围满足(2:8)-(7:3)；可选地，m2/m1的数值范围满足(4:6)-(6:4)。
10.根据权利要求9所述的正极极片，其特征在于，
11.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第一正极活性材料包括层状结构材料、尖晶石结构材料、聚阴离子型材料中的一种或几种，可选为磷酸铁锂；和/或所述第二正极活性材料包括层状结构材料、尖晶石结构材料、聚阴离子型材料中的一种或几种，可选为磷酸铁锂。
12.一种正极极片的制备方法，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的正极极片的制备方法，其特征在于，所述第一正极活性材料或所述第二正极活性材料的制备方法，包括：
14.根据权利要求13所述的正极极片的制备方法，其特征在于，碳源包括有机碳源、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种；可选的，所述有机碳源包括蔗糖、葡萄糖、淀粉、柠檬酸、聚苯胺、聚丙烯酸、聚乙烯醇中的一种或多种。
15.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的正极极片或如权利要求12-14中任一项所述的制备方法制备的正极极片。
16.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求15所述的电池。
...【技术特征摘要】
1.一种正极极片，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，x2与x1的差值小于或等于5％。
3.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，x2的数值范围满足2％-3％，和/或x1的数值范围满足0.8％-1.5％。
4.根据权利要求1-3任一项所述的正极极片，其特征在于，所述第一碳包覆材料的石墨化程度大于所述第二碳包覆材料的石墨化程度。
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极极片，其特征在于，碳包覆材料的拉曼光谱具有特征的1350cm-1峰和1575cm-1峰，所述1350cm-1峰的峰高为id，所述1575cm-1峰的峰高为ig；所述1350cm-1峰的峰高与所述1575cm-1峰的峰高的比值为id/ig；所述第一碳包覆材料的(id/ig)1小于所述第二碳包覆材料的(id/ig)2。
6.根据权利要求5所述的正极极片，其特征在于，所述第二碳包覆材料的(id/ig)2与所述第一碳包覆材料的(id/ig)1的比值满足大于1且小于或等于3；可选为1.2-2.5。
7.根据权利要求6所述的正极极片，其特征在于，
8.根据权利要求1-7任一项所述的正极极片，其特征在于，
9.根据权利要求1-8任一项所述的正极极片，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彪，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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