CN109755493B - 负极活性材料、负极极片及电池 - Google Patents
负极活性材料、负极极片及电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109755493B CN109755493B CN201810510803.XA CN201810510803A CN109755493B CN 109755493 B CN109755493 B CN 109755493B CN 201810510803 A CN201810510803 A CN 201810510803A CN 109755493 B CN109755493 B CN 109755493B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- active material
- negative electrode
- negative
- electrode active
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供了一种负极活性材料、负极极片及电池,所述负极活性材料具有核壳结构,核层材料选自石墨,壳层材料选自无定形炭。所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比为1%~15%,所述负极活性材料的比表面积为0.4m2/g~8m2/g。本发明的电池能同时兼具动力学性能优异、安全性好、能量密度高以及大倍率快速充电下循环寿命长的特点。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域,尤其涉及一种负极活性材料、负极极片及电池。
背景技术
相比于传统燃油汽车,电动汽车最大的劣势在于充电时间,通常电动汽车的充电时间为十几个小时,这严重限制了电动汽车的使用。因此电动汽车要取代传统燃油汽车,充电速度是必须要攻克的关键技术之一,这也是影响用户体验非常重要的一个指标。在一个特定的动力电池体系中,决定其充电速度的关键是负极,而负极中负极活性材料是决定充电速度的关键。
在负极活性材料中,传统的石墨具有能量密度高和成本低的特点,得到了广泛的应用,但是传统的石墨不具备快速充电能力。目前业界为了实现快速充电,普遍采用钛酸锂和无定形炭作为负极活性材料,但是钛酸锂和无定形炭在实际应用中均不可避免的存在能量密度严重不足、使用寿命短、成本高等严重缺陷。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种负极活性材料、负极极片及电池,其能同时兼具动力学性能优异、安全性好、能量密度高以及大倍率快速充电下循环寿命长的特点。
为了达到上述目的,在本发明的第一方面,本发明提供了一种负极活性材料,其具有核壳结构,核层材料选自石墨,壳层材料选自无定形炭,所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比为1%~15%,所述负极活性材料的比表面积为0.4m2/g~8m2/g。
在本发明的第二方面,本发明提供了一种负极极片,其包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上的负极膜片,所述负极膜片包括根据本发明第一方面所述的负极活性材料。
在本发明的第三方面,本发明提供了一种电池,其包括根据本发明第二方面所述的负极极片。
相对于现有技术,本发明至少包括如下所述的有益效果:
本发明的负极活性材料具有核壳结构,且负极活性材料中活性碳原子质量占比在1%~15%范围内,所述负极活性材料的比表面积在0.4m2/g~8m2/g范围内,可以极大地改善电池的动力学性能,提高快充能力,同时电池还兼具能量密度高以及大倍率快速充电下循环寿命长的特点。
具体实施方式
下面详细说明根据本发明的负极活性材料、负极极片及电池。
首先说明根据本发明第一方面的负极活性材料,其具有核壳结构,核层材料选自石墨,壳层材料选自无定形炭,所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比为1%~15%,所述负极活性材料的比表面积为0.4m2/g~8m2/g。
电池充电过程中,对于负极来说,需要经过如下的3个电化学过程:(1)正极活性材料脱出的活性离子(例如锂离子、钠离子、镁离子等)进入电解液中,穿过隔离膜,并随着电解液迁移至负极活性材料表面;(2)活性离子与电子在负极活性材料表面发生电荷交换;(3)活性离子从负极活性材料表面固相传导至负极活性材料内部。其中,电荷交换过程是相当重要的一个步骤,在很多情况下是限制电池充电速度的一个决定性因素。
负极活性材料中活性碳原子质量占比越大,活性离子与电子的电荷交换速度越快,电池的动力学性能越好,越能承受较大的充电速度。传统石墨中活性碳原子质量占比小,表面活性低,活性离子与电子发生电化学反应的阻力大,电荷交换速度慢,很难将其用于快充型电池中,否则在较快的充电速度下,活性离子很容易在负极表面发生还原析出,继而引发电池的安全问题。本发明的负极活性材料具有核壳结构,且负极活性材料中活性碳原子质量占比控制在1%~15%范围内,负极活性材料的比表面积在0.4m2/g~8m2/g范围内,可以极大地改善电池的动力学性能,提高快充能力,同时电池还兼具能量密度高以及大倍率快速充电下循环寿命长的特点。此外,本发明的负极活性材料结构简单,还可以降低电池的成本。
负极活性材料中活性碳原子质量占比低于1%,电池的动力学性能很差,不能满足电池快速充电的设计要求。负极活性材料中活性碳原子质量占比高于15%,虽然能满足电池快速充电的设计要求,但是对电池的能量密度、循环性能以及存储性能不利。活性碳原子质量占比过高,负极活性材料的表面活性越高,对负极极片的压实密度不利,影响电池的能量密度;另外活性碳原子质量占比过高意味着负极活性材料与电解液之间的副反应比较多,对循环性能以及存储性能不利,特别是高温环境下负极与电解液之间的副反应加剧,严重影响电池的高温循环性能与高温存储性能。
优选地,所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比为3%~10%;进一步优选地,所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比为3%~6%。
负极活性材料的比表面积越大,所能提供的活性位点也越多,活性离子与电子在负极活性材料表面发生电荷交换速度越快,但同时负极活性材料与电解液之间的副反应也会比较多,容易造成循环过程中不可逆容量损失,牺牲电池的使用寿命和能量密度,同时还容易加剧电池的胀气。本发明的负极活性材料的比表面积介于0.4m2/g~8m2/g之间,电池可兼具动力学性能优异、能量密度高以及大倍率快速充电下循环寿命长的特点。
优选地,所述负极活性材料的比表面积为0.6m2/g~6m2/g;进一步优选地,所述负极活性材料的比表面积为0.6m2/g~4m2/g。
其中,所述负极活性材料的比表面积为物理吸附比表面积,可依据GB/T19587-2004气体吸附BET法得到。
本发明第一方面的负极活性材料的制备方法可包括步骤:
(1)原材料破碎:对核层材料的前驱体(根据需要可以选择例如沥青焦或石油焦等)进行破碎,得到平均粒径为4μm~25μm的颗粒;
(2)整形及分级:对步骤(1)中颗粒进行整形处理,然后再进行分级处理,调整材料的粒径分布(通常,除去粒径过大和粒径过小的颗粒);
(3)造粒:将步骤(2)中整形分级后的原料和粘接剂按一定质量比混合或热处理后进行造粒(此步骤根据实际情况可以取消);
(4)石墨化:对步骤(3)中造粒后的材料或步骤(2)的材料进行石墨化处理,例如,在2000℃~3200℃的石墨化炉中进行石墨化处理;
(5)包覆及碳化:将步骤(4)中石墨化后的材料和包覆剂按一定质量比混合或预热处理后进行炭化处理,例如,在700℃~1800℃的惰性气氛炉中进行包覆及炭化;
(6)筛分及除磁:将步骤(5)中得到的材料进行筛分、除磁后得到所需负极活性材料。
在上述制备方法中:
步骤(1)中核层材料的前躯体的种类会影响负极活性材料的动力学性能,前躯体需选用各向同性系数较大的材料,优选地,可选自石油焦和沥青焦。在其它条件相同的情况下,若选用各向同性系数较小的前躯体,例如针状焦,其呈现流线形的纤维结构,制成最终核壳结构的负极活性材料后,核层材料(针状焦石墨化后形成的石墨)的层间距较小,不利于活性离子的扩散,进而会影响负极活性材料的动力学性能。
步骤(4)中石墨化后的材料粒径会影响负极活性材料中活性碳原子的质量占比,在相同条件下,粒径越小,则其在步骤(5)的包覆过程中更容易发生自身团聚,最终制得的负极活性材料的二次颗粒程度加大,颗粒形貌也趋于无规则,从而影响最终制得的负极活性材料中活性碳原子质量占比。
步骤(5)中包覆剂的种类及加入比例也会影响最终制得的负极活性材料中活性碳原子质量占比。包覆剂可选自石油沥青、煤沥青、高分子树脂、生物质材料等,在相同制备条件下,选用的包覆剂炭化后残炭量越高,则最终制得的负极活性材料中活性碳原子数也越多。在相同制备条件下,若使用不同的包覆剂达到同样水平的活性碳原子数,则残炭量较低的包覆剂(如生物质材料)需加入的量更多。相同条件下,包覆剂用量越大,最终制得的负极活性材料中活性碳原子数就越多。但包覆剂的加入量并不是越多越好,发明人经过大量研究发现,包覆剂的加入量与核层材料(即步骤(4)中石墨化处理后的材料)的粒径大小相关,当包覆剂的加入量与核层材料的粒径满足[0.5×(核层材料的粒径-4)-0.1]×100%≤包覆剂的加入量≤[1.5×(核层材料的粒径-4)+30]×100%时,可使最终制得的负极活性材料中活性碳原子质量占比控制在1%~15%范围内。这里,核层材料的粒径单位为μm,包覆剂的加入量是指包覆剂的质量相对核层材料的质量比。
步骤(5)中包覆剂炭化温度越高,则最终制得的负极活性材料中活性碳原子数越少,过高的炭化温度反而使包覆剂炭化后的残炭量降低。通常炭化温度的范围为700℃~1800℃。炭化曲线设置中通常有不同温度段的恒温过程,包覆剂在不同温度段发生对应的热分解或缩聚反应,不同温度段的恒温温度和恒温时间对包覆剂的热分解反应和缩聚反应有不同程度的影响,恒温温度和恒温时间对最终制得的负极活性材料中活性碳原子数均有影响。同时,炭化过程升温速率也对最终制得的负极活性材料中活性碳原子数有影响,升温速率越高,包覆剂更倾向于发生热缩聚反应,包覆剂炭化后的残炭量越大,最终制得的负极活性材料中活性碳原子数越多。通常碳化过程的升温速率范围为2℃/min~15℃/min。
因此,通过合理控制负极活性材料的制备工艺参数,可以得到活性碳原子质量占比在1%~15%、比表面积在0.1m2/g~8m2/g范围内且具有核壳结构的负极活性材料。
在本发明第一方面的负极活性材料中,壳层材料(即无定形炭)的质量占比越高,负极活性材料中活性碳原子数越多,活性离子与电子的电荷交换的速度越快,电池的动力学性能越好,但电池的能量密度也会随之降低。优选地,所述壳层材料在所述负极活性材料中的质量占比为1%~20%;进一步优选地,所述壳层材料在所述负极活性材料中的质量占比为3%~15%。
在本发明第一方面的负极活性材料中,所述负极活性材料的平均粒径D50越大,相应地,活性离子在其内部的固相传导路径越长,极化越大,越不利于电池快充能力的提升。优选地,所述负极活性材料的平均粒径D50为5μm~25μm;进一步优选地,所述负极活性材料的平均粒径D50为6μm~12μm。负极活性材料的平均粒径D50可通过使用激光衍射粒度分布测量仪(Mastersizer 3000)测量出粒径分布,D50表示小于此粒径的颗粒体积占所有颗粒体积的百分比为50%。
在本发明第一方面的负极活性材料中,负极活性材料的OI值越大,负极活性材料本身的活性位点越少,电池的动力学性能越差。优选地,所述负极活性材料的OI值为1~7,进一步优选地,所述负极活性材料的OI值为2~4.5。负极活性材料的OI值可通过使用X射线粉末衍射仪(X'pert PRO)得到,依据X射线衍射分析法通则以及石墨的点阵参数测定方法JIS K0131-1996、JB/T4220-2011,得到负极极片的X衍射谱图,并根据公式GOI=C004/C110计算得到负极活性材料的OI值,其中,C004为004特征衍射峰的峰面积,C110为110特征衍射峰的峰面积。
在本发明第一方面的负极活性材料中,相同条件下,所述负极活性材料的粉体压实密度越低,电池的动力学性能越好,但同时会使负极极片的压实密度越低,进而电池的能量密度越低。优选地,所述负极活性材料在3000Kg压力下的粉体压实密度为0.5g/cm3~1.9g/cm3,进一步优选地,所述负极活性材料在3000Kg压力下的粉体压实密度为1.3g/cm3~1.7g/cm3。所述负极活性材料在3000Kg压力下的粉体压实密度可使用电子压力试验机(UTM7305)测试得到。
在本发明第一方面的负极活性材料中,相同条件下,所述负极活性材料的振实密度越低,电池的动力学性能越好,但同时会使负极极片的压实密度越低,进而电池的能量密度越低。优选地,所述负极活性材料的振实密度为0.7g/cm3~1.5g/cm3,进一步优选地,所述负极活性材料的振实密度为0.9g/cm3~1.2g/cm3。所述负极活性材料的振实密度可依据GB/T 5162-2006得到。
在本发明第一方面的负极活性材料中,所述石墨选自人造石墨、天然石墨中的一种或几种。所述石墨优选为非针状焦石墨化颗粒,进一步优选为石油焦石墨化颗粒或沥青焦石墨化颗粒。
在本发明第一方面的负极活性材料中,所述无定形炭选自软炭、硬炭中的一种或几种。
在本发明第一方面的负极活性材料中,负极活性材料中活性碳原子质量与负极活性材料总质量之比可通过柔性氧化法测试得到。测试过程为:在保护气体气氛中,以CO2作为氧化剂,使其与负极活性材料中的活性碳原子在高温下发生氧化反应,通过测试负极活性材料的失重率而计算得到负极活性材料中活性碳原子质量与负极活性材料总质量之比。当活性碳原子与CO2发生反应时,会不断地吸收附近的热量,不会产生活性碳原子局部热量过多的现象,因而也不会造成局部温度过高而达到非活性碳原子反应温度,所以在活性碳原子与CO2反应期间,非活性碳原子没有参与反应。因此,通过测试负极活性材料的失重率即可得到负极活性材料中活性碳原子质量占比。
其中,活性碳原子与CO2的反应如公式(1)所示,Q表示反应热,且Q>0,即所发生的氧化反应是吸热反应。
C+CO2→CO-Q 公式(1)
具体地,在测试时,可向盛有负极活性材料的U型容器内持续通入保护气体和CO2气体,然后将反应容器从室温加热到900℃,使负极活性材料中的活性碳原子与CO2发生反应,升温时的升温速率可小于等于7.5℃/min。
在测试过程中,保护气体可为惰性气体或N2,保护气体的流量可小于等于10ml/min,CO2气体的流量可小于等于20ml/min。
其次说明根据本发明第二方面的负极极片,其包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上的负极膜片,所述负极膜片包括根据本发明第一方面所述的负极活性材料。
在本发明第二方面的负极极片中,负极膜片还包括导电剂以及粘结剂,导电剂以及粘结剂的种类和含量不受具体的限制,可根据实际需求进行选择。
在本发明第二方面的负极极片中,负极集流体的种类也不受具体的限制,可根据实际需求进行选择,优选可使用铜箔。
再次说明根据本发明第三方面的电池,其包括正极极片、负极极片、电解液以及隔离膜,所述负极极片为根据本发明第二方面所述的负极极片。
在本发明第三方面的电池中,所述隔离膜的种类并不受到具体的限制,可以是现有电池中使用的任何隔离膜材料,例如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯以及它们的多层复合膜,但不仅限于这些。
在本发明第三方面的电池中,所述电解液的具体种类及组成均不受到具体的限制,可根据实际需求进行选择。
需要说明的是,根据本申请第三方面的电池可为锂离子电池、钠离子电池以及任何其它使用本发明第二方面所述负极极片的电池。
当电池为锂离子电池时:
正极活性材料可选自锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物、橄榄石结构的含锂磷酸盐等,但本申请并不限定于这些材料,还可以使用其他可被用作锂离子电池正极活性材料的传统公知的材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种及以上组合使用。优选地,正极活性材料可选自LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiMn2O4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2(NCM333)、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2(NCM622)、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(NCM811)、LiNi0.85Co0.15Al0.05O2、LiFePO4、LiMnPO4中的一种或几种。
当电池为钠离子电池时:
正极活性材料可选自过渡金属氧化物NaxMO2(M为过渡金属,优选选自Mn、Fe、Ni、Co、V、Cu、Cr中的一种或几种,0<x≤1)、聚阴离子材料(磷酸盐、氟磷酸盐、焦磷酸盐、硫酸盐)、普鲁士蓝材料等,但本申请并不限定于这些材料,本申请还可以使用其他可被用作钠离子电池正极活性材料的传统公知的材料。这些正极活性材料可以仅单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。优选地,正极活性材料可选自NaFeO2、NaCoO2、NaCrO2、NaMnO2、NaNiO2、NaNi1/2Ti1/2O2、NaNi1/2Mn1/2O2、Na2/3Fe1/3Mn2/3O2、NaNi1/3Co1/3Mn1/3O2、NaFePO4、NaMnPO4、NaCoPO4、普鲁士蓝材料、通式为AaMb(PO4)cOxY3-x的材料(其中A选自H+、Li+、Na+、K+、NH4+中的一种或几种,M为过渡金属阳离子,优选选自V、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn中的一种或几种,Y为卤素阴离子,优选选自F、Cl、Br中的一种或几种,0<a≤4,0<b≤2,1≤c≤3,0≤x≤2)中的一种或几种。
下面结合实施例,进一步阐述本申请。应理解,这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
实施例1-17和对比例1-4的电池均按照下述方法进行制备。
(1)正极极片的制备
将正极活性材料磷酸铁锂(LiFePO4)、导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF按质量比96:2:2进行混合,加入溶剂NMP,在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状,获得正极浆料;将正极浆料均匀涂覆在正极集流体铝箔上,室温晾干后转移至烘箱继续干燥,然后经过冷压、分切得到正极极片。
(2)负极极片的制备
将表1所示的负极活性材料、导电剂乙炔黑、增稠剂CMC、粘结剂SBR按质量比96.4:1:1.2:1.4进行混合,加入溶剂去离子水,在真空搅拌机作用下搅拌至体系呈均一状,获得负极浆料;将负极浆料均匀涂覆在负极集流体铜箔上,室温晾干后转移至烘箱继续干燥,然后经过冷压、分切得到负极极片。
(3)电解液的制备
将碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)按照按体积比1:1:1进行混合得到有机溶剂,接着将充分干燥的LiPF6溶解于混合后的有机溶剂中,配制成浓度为1mol/L的电解液。
(4)隔离膜的制备
选自聚乙烯膜作为隔离膜。
(5)锂离子电池的制备
将上述正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好,使隔离膜处于正、负极极片之间起到隔离的作用,然后卷绕得到裸电芯;将裸电芯置于外包装壳中,干燥后注入电解液,经过真空封装、静置、化成、整形等工序,获得锂离子电池。
接下来说明锂离子电池的性能测试。
(1)锂离子电池的实际能量密度测试:在25℃下,将实施例和对比例制备得到的锂离子电池以1C倍率满充、以1C倍率满放,记录此时的实际放电能量;在25℃下,使用电子天平对该锂离子电池进行称重;锂离子电池1C实际放电能量与锂离子电池重量的比值即为锂离子电池的实际能量密度。
其中,实际能量密度小于目标能量密度的80%时,认为锂离子电池实际能量密度非常低;实际能量密度大于等于目标能量密度的80%且小于目标能量密度的95%时,认为锂离子电池实际能量密度偏低;实际能量密度大于等于目标能量密度的95%且小于目标能量密度的105%时,认为锂离子电池实际能量密度适中;实际能量密度大于等于目标能量密度的105%且小于目标能量密度的120%时,认为锂离子电池实际能量密度偏高;实际能量密度为目标能量密度的120%以上时,认为锂离子电池实际能量密度非常高。
(2)锂离子电池的动力学性能测试:在25℃下,将实施例和对比例制备得到的锂离子电池以4C满充、以1C满放重复10次后,再将锂离子电池以4C满充,然后拆解出负极极片并观察负极极片表面的析锂情况。其中,负极表面析锂区域面积小于5%认为是轻微析锂,负极表面析锂区域面积为5%~40%认为是中度析锂,负极表面析锂区域面积大于40%认为是严重析锂。
(3)锂离子电池的循环性能测试:在25℃下,将实施例和对比例制备得到的锂离子电池以3C倍率充电、以1C倍率放电,进行满充满放循环测试,直至锂离子电池的容量衰减至初始容量的80%,记录锂离子电池的循环圈数。
表1:实施例1-17对比例1-4的参数及测试结果
实施例1-17选取活性碳原子质量占比在1%~15%范围内、比表面积在0.4m2/g~8m2/g范围内且具有核壳结构的特定负极活性材料,可以极大地改善电池的动力学性能,提高快充能力,同时,电池还具有能量密度高以及大倍率快速充电下循环寿命长的特点。
在对比例1中,未对石墨进行包覆处理,石墨表面活性碳原子质量占比很低,仅有0.5%,锂离子与电子在石墨表面发生电荷交换的速度很慢,电池的动力学性能很差,大倍率快速充电下负极容易析锂,严重影响电池的安全性以及循环寿命。
在对比例2中,负极活性材料表面的活性碳原子质量占比很高,锂离子与电子可在负极活性材料表面发生快速的电荷交换,电池的动力学性能较好,可以满足电池快速充电的设计需求,但是过多的活性碳原子会对负极极片的压实密度不利,降低活性材料的克容量,影响电池的能量密度,另外过多的活性碳原子意味着负极活性材料与电解液之间的副反应比较多,对循环寿命和存储寿命也不利。
在对比例3中,负极活性材料的比表面积很低,其所能提供的活性位点较少,锂离子与电子的电荷交换速度很慢,大倍率快速充电下负极容易析锂,不能满足快速充电的需求。
在对比例4中,负极活性材料的比表面积很高,其所能提供的活性位点也较多,锂离子与电子可在负极活性材料表面发生快速的电荷交换,但同时电解液与负极活性材料表面接触的机会也很多,进而电解液和负极活性材料之间的副反应增多,消耗更多的电解液,造成更多的不可逆容量损失,牺牲电池的循环寿命和能量密度,同时还容易加剧电池的胀气。
Claims (12)
1.一种负极活性材料,其特征在于,
所述负极活性材料具有核壳结构,核层材料选自人造石墨,壳层材料选自无定形炭;
所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比为3%~10%;
所述负极活性材料的比表面积为0.6m2/g~4m2/g;
所述负极活性材料的平均粒径D50为6μm~9μm;
所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比通过以下测试得出:在保护气体N2气氛中,以CO2作为氧化剂,将负极活性材料从室温加热到900℃,测试负极活性材料的失重率。
2.根据权利要求1所述的负极活性材料,其特征在于,
所述负极活性材料中活性碳原子质量与所述负极活性材料总质量之比为3%~6%。
3.根据权利要求1所述的负极活性材料,其特征在于,所述人造石墨为非针状焦石墨化颗粒。
4.根据权利要求1所述的负极活性材料,其特征在于,所述人造石墨为石油焦石墨化颗粒或沥青焦石墨化颗粒。
5.根据权利要求1所述的负极活性材料,其特征在于,所述壳层材料在所述负极活性材料中的质量占比为3%~15%。
6.根据权利要求1所述的负极活性材料,其特征在于,所述负极活性材料的OI值为2~4.5。
7.根据权利要求1所述的负极活性材料,其特征在于,所述负极活性材料在3000Kg压力下的粉体压实密度为0.5g/cm3~1.9g/cm3。
8.根据权利要求7所述的负极活性材料,其特征在于,所述负极活性材料在3000Kg压力下的粉体压实密度为1.3g/cm3~1.7g/cm3。
9.根据权利要求1所述的负极活性材料,其特征在于,所述负极活性材料的振实密度为0.7g/cm3~1.5g/cm3。
10.根据权利要求9所述的负极活性材料,其特征在于,所述负极活性材料的振实密度为0.9g/cm3~1.2g/cm3。
11.一种负极极片,包括负极集流体以及设置于负极集流体至少一个表面上的负极膜片,其特征在于,所述负极膜片包括根据权利要求1-10中任一项所述的负极活性材料。
12.一种电池,其特征在于,包括根据权利要求11所述的负极极片。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810510803.XA CN109755493B (zh) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | 负极活性材料、负极极片及电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201810510803.XA CN109755493B (zh) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | 负极活性材料、负极极片及电池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109755493A CN109755493A (zh) | 2019-05-14 |
CN109755493B true CN109755493B (zh) | 2020-10-02 |
Family
ID=66402426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201810510803.XA Active CN109755493B (zh) | 2018-05-24 | 2018-05-24 | 负极活性材料、负极极片及电池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109755493B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111370695B (zh) * | 2020-03-20 | 2021-05-18 | 宁德新能源科技有限公司 | 负极活性材料及使用其的电化学装置和电子装置 |
KR20220092566A (ko) * | 2020-04-30 | 2022-07-01 | 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 | 부극 활성 재료 및 이의 제조 방법, 이차 전지, 및 이차 전지를 포함하는 장치 |
CN111533120A (zh) * | 2020-05-08 | 2020-08-14 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种负极活性材料及具有改善的高电压快充循环性能的锂离子电池 |
CN114005988B (zh) * | 2021-11-01 | 2023-03-07 | 安徽华铂再生资源科技有限公司 | 一种新型锂离子电池负极材料制备方法 |
CN114497441B (zh) * | 2022-01-07 | 2024-04-26 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种负极片及包括该负极片的电池 |
CN114597336A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-07 | 珠海冠宇电池股份有限公司 | 一种负极片和电池 |
CN116443950A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-07-18 | 厦门海辰储能科技股份有限公司 | 负极材料的除磁方法、极片、储能装置及用电设备 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101186292B (zh) * | 2006-11-22 | 2014-05-28 | 辽宁工程技术大学 | 一种炭负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池 |
CN101106191A (zh) * | 2007-07-26 | 2008-01-16 | 辽宁工程技术大学 | 复合石墨负极材料的制备方法及使用该材料的锂离子电池 |
CN101453007B (zh) * | 2007-12-04 | 2011-12-14 | 比亚迪股份有限公司 | 一种锂离子二次电池负极及其电池 |
CN101323447B (zh) * | 2008-07-21 | 2012-02-22 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 锂离子电池负极的石墨粉及其制备方法 |
CN102117911B (zh) * | 2009-12-30 | 2014-06-04 | 上海杉杉科技有限公司 | 一种锂离子电池石墨负极材料及其制备方法 |
CN106981632A (zh) * | 2017-03-24 | 2017-07-25 | 上海杉杉科技有限公司 | 高倍率快充石墨的制备方法 |
-
2018
- 2018-05-24 CN CN201810510803.XA patent/CN109755493B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109755493A (zh) | 2019-05-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109755493B (zh) | 负极活性材料、负极极片及电池 | |
CN109962236B (zh) | 二次电池 | |
CN109994706B (zh) | 锂离子电池 | |
CN103620836B (zh) | 非水电解质二次电池及其制造方法 | |
CN109950474B (zh) | 锂离子电池 | |
US20120295159A1 (en) | Lithium ion secondary battery negative electrode slurry composition, a lithium ion secondary battery negative electrode, and lithium ion secondary battery | |
CN112310359B (zh) | 负极活性材料及二次电池 | |
KR102468252B1 (ko) | 이차 전지 전극용 바인더 조성물, 이차 전지 전극용 슬러리 조성물, 이차 전지용 전극 및 이차 전지 | |
CN111384374B (zh) | 负极活性材料、负极极片及电池 | |
CN111146410B (zh) | 负极活性材料及电池 | |
US11901557B2 (en) | Negative electrode active material, method for preparing same, secondary battery and apparatus including the secondary battery | |
CN110431109A (zh) | 制备包含在锂二次电池用正极材料中的不可逆添加剂的方法、包含由其制备的不可逆添加剂的正极材料以及包含该正极材料的锂二次电池 | |
CN110890525A (zh) | 用于锂二次电池的正极活性材料及包括其的锂二次电池 | |
CN112542587A (zh) | 石墨材料、二次电池和电子装置 | |
CN112310360A (zh) | 负极活性材料及电池 | |
CN114464774B (zh) | 一种负极极片及其应用 | |
JP2996927B2 (ja) | 非水電解液二次電池及びその製造方法 | |
CN108808006B (zh) | 负极极片及电池 | |
JP2012033438A (ja) | リチウムイオン二次電池用正極及びこれを用いたリチウムイオン二次電池 | |
CN113207315A (zh) | 复合石墨材料、二次电池、装置及制备方法 | |
US20200321609A1 (en) | Battery | |
CN114223072A (zh) | 负极活性材料及其制备方法、二次电池和包含二次电池的装置 | |
KR20220064385A (ko) | 복합 흑연 재료 및 이의 제조 방법, 이차 전지 및 장치 | |
Mandal et al. | Synthesis, Characterization And Electrochemical Studies On Novel Li2MZrO4 (M= Fe, Mn) Cathode Material For Lithium-ion Battery | |
CN117712375A (zh) | 石墨负极活性材料、负极极片、二次电池和装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |