【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及钠离子电池，具体而言，涉及一种负极片及其制备方法、钠离子电池及其制备方法和用电设备。
技术介绍
1、“碳达峰”及“碳中和”的目标极大地促进了新能源行业的发展，尤其锂电池行业。但是，锂盐价格较高，锂资源供应面临挑战。相比锂资源，钠资源储量丰富。发展钠电可以有效缓解锂资源的供需不平衡，与锂电形成良性互补。
2、但是，与锂电池相比，钠电池能量密度相对较低。磷碳复合材料作为负极具有较高的能量密度，适当使用有助于提高钠电池的能量密度。但磷碳复合材料充放电过程中，体积膨胀率约300％，容易破碎失效，因此目前搭配水性刚性粘结剂使用。
3、然而，水系负极浆料制作的极片需要较长的烘烤时间才能达到水分控制要求，降低了烘烤工序的生产效率。并且，由于磷碳混合在硬碳等常规负极材料中，被稀释，削弱了刚性粘结剂抑制磷碳负极体积膨胀的作用，循环性能有待改善。
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种负极片，通过分别设置负极材料基层和磷碳材料层，可以明显缩短负极片及电芯的烘烤时间，提高烘烤的工作效率，并且单独的磷碳材料层使得刚性粘结剂更集中作用于磷碳材料，可以有效地缓解磷碳材料的体积膨胀，提高负极片及电芯的循环性能。
2、本专利技术的第二目的在于提供一种负极片的制备方法，通过将含有负极活性材料的第一浆料与含有磷碳材料的第二浆料分别涂布，由于第一浆料采用油系浆料配方，能够缩短烘烤时间，提高生产效率，同时第二浆料中
3、本专利技术的第三目的在于提供一种钠离子电池，该钠离子电池的循环性能优异，能量密度高，成本低。
4、本专利技术的第四目的在于提供一种钠离子电池的制备方法，该制备方法的生产效率高，生产成本低，并且能够提高钠离子电池的能量密度和循环性能。
5、本专利技术的第五目的在于提供一种用电设备。
6、为了实现本专利技术的上述目的，特采用以下技术方案：
7、本专利技术首先提供了一种负极片，包括设置在集流体至少一个表面上的负极材料基层，以及设置在所述负极材料基层表面上的磷碳材料层；
8、其中，所述磷碳材料层的厚度为2～30μm；
9、所述负极材料基层中的负极活性材料与所述磷碳材料层中的磷碳材料的质量比为70～98：2～30。
10、进一步地，所述负极材料基层的单面涂布面密度为30～100g/m2。
11、进一步地，所述负极活性材料包括硬碳和软碳中的至少一种。
12、进一步地，所述磷碳材料中的磷元素与碳元素的质量比为10～60：40～90。
13、进一步地，所述磷碳材料中的磷元素的存在形式包括红磷和/或黑鳞。
14、进一步地，所述磷碳材料中的碳元素的存在形式包括多孔碳、单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的至少一种。
15、进一步地，所述负极材料基层主要由质量比为92～96：1～3：2～5的所述负极活性材料、第一导电剂和第一粘结剂组成。
16、进一步地，所述第一导电剂包括导电炭黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
17、进一步地，所述第一粘结剂包括聚偏二氟乙烯。
18、进一步地，所述磷碳材料层主要由质量比为60～90：5～30：5～10的所述磷碳材料、第二导电剂和第二粘结剂组成。
19、进一步地，所述第二导电剂包括导电炭黑、碳纤维、碳纳米管和石墨烯中的至少一种。
20、进一步地，所述第二粘结剂包括海藻酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠和聚丙烯酸酯中的至少一种。
21、本专利技术进一步提供了所述负极片的制备方法，包括如下步骤：将含有负极活性材料的第一浆料涂覆在集流体的至少一个表面上，并干燥，得到负极材料基层；在所述负极材料基层上涂覆含有磷碳材料的第二浆料，干燥后得到所述负极片。
22、进一步地，所述第一浆料中的溶剂包括nmp。
23、进一步地，所述第二浆料中的溶剂包括水。
24、本专利技术又提供了一种钠离子电池，包括所述负极片。
25、本专利技术还提供了所述钠离子电池的制备方法，包括以下步骤：所述负极片与正极片和隔膜经叠片和/或卷绕后，于90℃烘烤24h以下，然后注液。
26、本专利技术另外提供了一种用电设备，包括所述钠离子电池。
27、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
28、(1)本专利技术提供的负极片，通过分别设置负极材料基层和磷碳材料层，能够大大缩短负极片或电芯烘烤时间，极大地提高烘烤的生产效率。同时，单独的磷碳涂层使得刚性粘结剂更集中作用于磷碳材料，这样粘结剂分子链中的含氧官能团(-cooh)与磷碳材料形成强健的氢键作用，能够有效的缓解磷碳材料的体积膨胀，从而提高了负极片及其制得的电芯和电池的使用寿命。
29、(2)本专利技术提供的负极片，生产效率高，能耗低，生产成本低，并且能够提高负极片及其制得的电池的能量密度和循环性能。
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1.一种负极片，其特征在于，包括设置在集流体至少一个表面上的负极材料基层，以及设置在所述负极材料基层表面上的磷碳材料层；
2.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，满足以下条件至少其一：
3.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，满足以下条件至少其一：
4.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，所述负极材料基层主要由质量比为92～96：1～3：2～5的所述负极活性材料、第一导电剂和第一粘结剂组成；
5.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，所述磷碳材料层主要由质量比为60～90：5～30：5～10的所述磷碳材料、第二导电剂和第二粘结剂组成；
6.如权利要求1～5任一项所述负极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述负极片的制备方法，其特征在于，满足以下条件至少其一：
8.一种钠离子电池，其特征在于，包括如权利要求1～5任一项所述负极片。
9.如权利要求8所述钠离子电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：所述负极片与正极片和隔膜经叠片和/或卷绕后，于90℃烘烤2
10.一种用电设备，其特征在于，包括如权利要求8所述钠离子电池。
...【技术特征摘要】
1.一种负极片，其特征在于，包括设置在集流体至少一个表面上的负极材料基层，以及设置在所述负极材料基层表面上的磷碳材料层；
2.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，满足以下条件至少其一：
3.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，满足以下条件至少其一：
4.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，所述负极材料基层主要由质量比为92～96：1～3：2～5的所述负极活性材料、第一导电剂和第一粘结剂组成；
5.根据权利要求1所述负极片，其特征在于，所述磷碳材料层主要由质量比为60～90：5～30：5～...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏文强，陈伟，李树军，
申请(专利权)人：溧阳中科海钠科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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