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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及二次电池,尤其涉及一种负极材料、二次电池及用电装置。
技术介绍
1、作为清洁能源,二次电池已从电子产品逐渐普及到电动车等大型用电装置之中。也因此,需对二次电池的能量密度进一步提升。
2、由于石墨具有高导电率、高稳定性等优势,现二次电池的负极活性材料以石墨为主。但是,现应用于二次电池负极活性材料的石墨,其实际克容量已接近其上限:理论克容量372mah/g,所以石墨作为负极活性材料时,其克容量难以进一步提升,导致以石墨为负极活性材料的二次电池的能量密度也难以进一步提升。
技术实现思路
1、本申请提供了一种负极材料、二次电池及用电装置,用以通过通过提升负极材料的克容量和真密度,以提升负极材料所在二次电池的能量密度。
2、第一方面,本申请实施例提供一种负极材料,所述负极材料为多孔碳颗粒;其中,
3、所述负极材料的xrd图谱包括位于10°~30°的第一衍射峰和第二衍射峰,所述第一衍射峰的半峰宽大于第二衍射峰的半峰宽,所述第二衍射峰的峰强度与所述第一衍射峰的峰强度之比为a,0.8≤a≤20。
4、在其中一个实施例中,所述负极材料包括无序碳结构和有序碳结构。
5、在其中一个实施例中,所述负极材料的raman光谱包括d峰与g峰,所述d峰的峰强度id与所述g峰的峰强度ig之比id/ig满足,0.30≤id/ig≤1.40。
6、在其中一个实施例中,所述负极材料的raman光谱中,d峰的峰强度id与g峰的峰强度ig之比i
7、在其中一个实施例中,所述负极材料中的元素m为ti、si、zr、al、nb、cr、sr、ba和ca中的至少一种;
8、以所述负极材料的质量为基准计,所述元素m的质量含量为m,m≤6.5%。
9、在其中一个实施例中,a≤6。
10、在其中一个实施例中,所述负极材料的所述xrd图谱满足以下条件中的至少一者:
11、(1)所述第一衍射峰的半峰宽为5°~9°;
12、(2)所述第一衍射峰的衍射角为20°~24°;
13、(3)所述第二衍射峰的半峰宽为0.5°~1.5°;
14、(4)所述第二衍射峰的衍射角为25.9°~26.9°。
15、在其中一个实施例中,所述负极材料的所述xrd图谱中,所述第一衍射峰的半峰宽为5°~9°。
16、在其中一个实施例中,所述负极材料的所述xrd图谱中,所述第一衍射峰的衍射角为20°~24°。
17、在其中一个实施例中,所述负极材料的所述xrd图谱中,所述第二衍射峰的半峰宽为0.5°~1.5°.
18、在其中一个实施例中,所述负极材料的所述xrd图谱中,所述第二衍射峰的衍射角为25.9°~26.9°。
19、在其中一个实施例中,所述负极材料包括碳骨架、以及设置于所述碳骨架表面的碳层。
20、在其中一个实施例中,所述负极材料满足以下条件中的至少一者:
21、(1)所述负极材料的孔体积小于或等于0.05cm3/g;
22、(2)所述负极材料的比表面积为0.5~50m2/g;
23、(3)经过破碎处理的所述负极材料的孔体积为0.1~0.9cm3/g;
24、(4)经过破碎处理的所述负极材料的比表面积为150~1500m2/g;
25、(5)经过破碎处理的所述负极材料的孔径为0.3~2.0nm;
26、(6)所述负极材料的表观密度为0.5~1.7g/cm3。
27、在其中一个实施例中,所述负极材料的孔体积小于或等于0.05cm3/g;
28、在其中一个实施例中,所述负极材料的比表面积为0.5~50m2/g;
29、在其中一个实施例中,经过破碎处理的所述负极材料的孔体积为0.1~0.9cm3/g;
30、在其中一个实施例中,经过破碎处理的所述负极材料的比表面积为150~1500m2/g;
31、在其中一个实施例中,经过破碎处理的所述负极材料的孔径为0.3~2.0nm;
32、在其中一个实施例中,所述负极材料的表观密度为0.5~1.7g/cm3。
33、在其中一个实施例中,所述负极材料的dv50为3~12μm。
34、在其中一个实施例中,所述负极材料通过在卤素气氛中,对元素m的源在第一温度条件下烧结后降温至第二温度条件继续烧结得到。
35、第二方面,本申请实施例提供一种二次电池,包括正极极片、负极极片和电解液,所述负极极片包括集流体、以及附着于所述集流体至少一侧表面的负极活性材料,其中,
36、所述负极活性材料包括第一方面及任一种可能的实施方式所述的负极材料。
37、第三方面,本申请实施例提供一种用电装置,包括:
38、第二方面所述的二次电池。
39、本申请实施例中所提供的一个或多个技术方案,至少具有以下有益效果:
40、本申请实施例中提供一种具有有序碳结构的衍射峰峰强与无序碳结构的衍射峰峰强之比a为0.8~20之间的负极材料,以提升负极材料的克容量和真密度,从而提升该负极材料所在的二次电池的能量密度。
41、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
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1.一种负极材料,其特征在于,所述负极材料为多孔碳颗粒;其中,
2.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料的Raman光谱包括D峰与G峰,所述D峰的峰强度ID与所述G峰的峰强度IG之比ID/IG满足,0.30≤ID/IG≤1.40。
3.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料的Raman光谱中,D峰的峰强度ID与G峰的峰强度IG之比ID/IG满足,0.75≤ID/IG≤1.15。
4.如权利要求1所述的一种负极材料,其特征在于,所述负极材料中的元素M为Ti、Si、Zr、Al、Nb、Cr、Sr、Ba和Ca中的至少一种;
5.如权利要求1~4任一项所述的负极材料,其特征在于,A≤6。
6.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料的所述XRD图谱满足以下条件中的至少一者:
7.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料包括多孔碳骨架、以及设置于所述碳骨架表面的碳层。
8.如权利要求1~4、6~7中任一项所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料满足以下条件
9.一种二次电池,其特征在于,包括正极极片、负极极片和电解液,所述负极极片包括集流体、以及附着于所述集流体至少一侧表面的负极活性材料,其中,
10.一种用电装置,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种负极材料,其特征在于,所述负极材料为多孔碳颗粒;其中,
2.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料的raman光谱包括d峰与g峰,所述d峰的峰强度id与所述g峰的峰强度ig之比id/ig满足,0.30≤id/ig≤1.40。
3.如权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述负极材料的raman光谱中,d峰的峰强度id与g峰的峰强度ig之比id/ig满足,0.75≤id/ig≤1.15。
4.如权利要求1所述的一种负极材料,其特征在于,所述负极材料中的元素m为ti、si、zr、al、nb、cr、sr、ba和ca中的至少一种;
5.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑子桂,易政,邵文龙,谢远森,
申请(专利权)人:宁德新能源科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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