CN114583098B - 电化学装置及其制备方法和电子装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电化学装置及其制备方法和电子装置，电化学装置包括：正极；正极包括集流体和位于集流体上的活性物质层，活性物质层包括第一层和第二层，第一层位于集流体和第二层之间，或者，第二层位于集流体和第一层之间；第一层包括补锂剂，第二层包括正极材料，第一层的厚度为T1μm，活性物质层单位面积的重量为G mg/mm2，且满足：0.003≤G/T1≤0.065。本申请提高了电化学装置的循环性能。

Description

电化学装置及其制备方法和电子装置
技术领域
本申请涉及电化学储能领域，尤其涉及电化学装置及其制备方法和电子装置。
背景技术
随着电化学装置(例如，锂离子电池)的发展和进步，对其循环寿命提出了越来越高的要求。目前，为了提升电化学装置的循环寿命，通常对正极进行补锂，在正极补锂时，将对环境敏感的补锂剂作为添加剂加入正极浆料中。由于难以控制环境中水分，补锂剂吸收环境水分后与正极浆料中的粘合剂发生交联，大大降低浆料的可加工性，导致补锂剂在电化学装置制成前失效。
发明内容
在本申请的一些实施例中提出一种电化学装置，其中，包括：正极；正极包括集流体和位于集流体上的活性物质层，活性物质层包括第一层和第二层，第一层位于集流体和第二层之间，或者，第二层位于集流体和第一层之间；第一层包括补锂剂，第二层包括正极材料，第一层的厚度为T1μm，活性物质层单位面积的重量为G mg/mm2，且满足：0.003≤G/T1≤0.065。
在本申请的一些实施例中，补锂剂包括：Li2MO2,其中，M包括Ni、Mn、Cu、Fe、Cr或Mo中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，正极材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锰锂、镍钴锰中的至少一种。
在本申请的一些实施例中，基于第一层的总质量，补锂剂在第一层中的质量百分含量为95％至97％；和/或，基于第二层的总质量，正极材料在第二层中的质量百分含量为95％至97％。
在本申请的一些实施例中，补锂剂的Dv50为1μm至3μm，和/或，补锂剂的Dv99小于5μm。
在本申请的一些实施例中，第一层的厚度T1μm，1≤T1≤25，和/或，第二层的厚度T2，80≤T2≤200。
在本申请的一些实施例中，第一层还包括第一导电剂和抗凝胶粘结剂，基于第一层的总质量，补锂剂的质量百分含量为95％至97％、第一导电剂的质量百分含量为2％至3％，抗凝胶粘结剂的质量百分含量为1％至2％；和/或，第二层还包括第二导电剂和粘结剂，基于第二层的总质量，正极材料的质量百分含量为95％至97％、第二导电剂的质量百分含量为2％至3％，粘结剂的质量百分含量为1％至2％。
在本申请的一些实施例中，补锂剂中还包括：碳酸锂、碳酸氢锂、氢氧化锂或游离锂中的至少一种，且碳酸锂、碳酸氢锂、氢氧化锂和游离锂在补锂剂中的总质量百分含量小于10％。
在本申请的一些实施例中，提出一种电极的制备方法，包括：
将包含补锂剂的第一浆料涂布在集流体上，烘干后形成第一层；
将包含正极材料的第二浆料涂布在第一层远离集流体的一侧，烘干后形成第二层；
或者，
将包含正极材料的第二浆料涂布在集流体上，烘干后形成第二层；
将包含补锂剂的第一浆料涂布在第二层远离集流体的一侧，烘干后形成第二层。
在本申请的一些实施例中，还提出一种电子装置，包括电化学装置，电化学装置为上述任一项的电化学装置，或者，电化学装置包括正极，正极采用上述的制备方法制备。
本申请的实施例解决了同时含有补锂剂和正极材料的浆料加工难度大，不易生产的问题，通过对第一层的厚度T1和活性物质层单位面积的重量G进行设置，避免了降低了补锂剂对活性物质层的破坏，在保证循环性能的同时提高了安全性能。
附图说明
结合附图并参考以下具体实施方式。贯穿附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素。应当理解附图是示意性的，元件和元素不一定按照比例绘制。
图1是本公开实施例的一种电化学装置中正极的示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。
电化学装置，例如锂离子电池不仅需要极高的安全性，也需要超长的循环寿命。锂离子电池的循环容量衰减主要来自负极侧固体电解界相质(即SEI膜)不断的破坏和修复导致的活性锂消耗，该过程中电池中的活性锂不断被消耗，从而在宏观角度表现为电池可逆容量的不断衰减。一般来说，循环至4000圈左右，以磷酸铁锂为正极材料的锂电池容量将衰减至初始容量的80％以下，后续使用将会发生容量的快速衰减并降低电池安全性。因此，面对6000圈以上的循环寿命差距，弥补在循环中损失的活性锂即为最直接最有效的方法。
目前存在的补锂技术主要分为正极补锂和负极补锂。其中负极补锂的方式需要直接使用锂金属，早期方法为将锂粉均匀的撒在负极极片上，该方法存在极高的安全风险，锂粉易燃易爆；后期逐步用锂带取带锂粉，使用压延的方式将锂金属压入负极极片中，该方法大大降低了安全风险同时提高了极片上锂金属含量的均匀性。此方法在工艺路线上与普通电芯生产差异较大，涉及到产线的全面改造，带来制造成本的较多提高。而正极补锂技术相对来在工艺路线上较为贴近现有生产工艺。一般通过将高克容量物质混入正极材料中作为添加剂参与匀浆，作为混合正极涂布在极片上。一般来说该方法工艺简单，可不更改现有产线生产设备。然而，在实际生产中，高克容量的补锂剂通常存在极高的环境敏感性。由于补锂剂通常为含锂量较高的物质，其表面残锂水平多数大于5％，粉末的比表面积多大于0.2m2/g，补锂剂极易吸收环境水分，混合于浆料中会与聚偏二氟乙烯(PVDF)发生交联反应，从而大大降低加工性能，导致极片涂布重量波动较大，甚至无法正常涂布。
正极材料(例如磷酸铁锂)颗粒较小本身已物理凝胶；补锂剂材料表面碱性极强，环境敏感，无法在常规环境中加工，在非干燥房加工会与正极配方中粘合剂反应产生化学凝胶，降低涂布性能，抑制补锂剂在电芯中的发挥。并且现有技术中没有合理设计补锂量和涂布重量的关系，导致补锂剂在释放锂后会释放气体从而破坏电极的结构。
在本申请的一些实施例中提出一种电化学装置，其中，包括：正极；如图1所示，正极包括集流体1和位于集流体1上的活性物质层2，活性物质层2包括第一层21和第二层22，第一层21位于集流体1和第二层22之间，在另一些实施例中，第二层22位于集流体1和第一层21之间；集流体1可以采用铜箔或铝箔制备，也可以采用其他本领域的材料制备，活性物质层2可以位于集流体1的一面上，也可以位于集流体1的两面上，第一层21包括补锂剂，第二层22包括正极材料，第一层21的厚度为T1μm，活性物质层2单位面积的重量为G mg/mm2，且满足：0.003≤G/T1≤0.065，当活性物质层2位于集流体1两侧时G是指其中一侧的活性物质层2在单位面积的重量。
在本申请的一些实施例中，考虑到补锂剂与正极材料混合时加工难度大，不易生产的问题，活性物质层2可以采用双层结构，将含有补锂剂的第一层21和含有正极材料的第二层22分开设置，制备正极时，第一层21的浆料中可以不含有正极材料，第二层22的浆料可以不含有补锂剂，第一层21和第二层22分别独立涂布形成，如果直接将补锂剂加入含有正极材料的浆料中，由于难以控制环境中水分，补锂剂吸收环境水分后与正极浆料的粘结剂发生交联，匀浆阶段出现严重凝胶，大大降低浆料的可加工性，无法继续生产，且导致补锂剂在电芯成型前失效。本申请实施例中采用双层涂布，将因而解决了同时含有补锂剂和正极材料的浆料加工难度大，不易生产的问题，同时补锂剂能够充分发挥补锂性能，提升电化学装置的循环性能，延长循环寿命，并且降低了补锂剂因为副反应导致失效的风险，提高了安全性能。此外，在本申请中，考虑到补锂剂在补锂后释放气体，为了避免补锂剂释放气体导致破坏活性物质层的结构，因此对第一层21的厚度T1和活性物质层2单位面积的重量G进行了设置，当0.003≤G/T1≤0.065时，一方面该比值不能过大，这样保证活性物质层中具有足够的补锂剂进行补锂，另一方面，该比值不能过小，防止补锂剂过多导致补锂时释放气体破坏活性物质层的结构。
在本申请的一些实施例中，补锂剂包括：Li2MO2,其中，M包括Ni、Mn、Cu、Fe、Cr或Mo中的至少一种。一些实施例中，通过选取上述化合物为补锂剂，在补锂剂进行补锂后，释放出M离子，该离子与正极材料的离子相近，从而能够与正极材料相互嵌入，使得补锂剂很好的与正极材料相结合。
在本申请的一些实施例中，正极材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锰锂、镍钴锰酸锂中的至少一种。一些实施例中，磷酸铁锂具有较好的安全性，但其循环性能不佳，磷酸铁锂与补锂剂如果在匀浆时混合，将在匀浆阶段出现严重凝胶，无法继续生产，通过使用本申请提出的正极，可以采用双层涂布将补锂剂单独加工，解决了匀浆阶段凝胶问题，保证补锂剂性能的充分发挥，能够对磷酸铁锂进行补锂，并且能够抑制补锂后释放气体对活性物质层的破坏，从而提高磷酸铁锂的循环性能，获得同时具有高安全性和高循环性能的电化学装置。一些实施例中，钴酸锂作为正极材料具有较好的克容量，能够提高正极材料的容量进而提高电化学装置整体的能量，一些实施例中，正极材料可以是磷酸铁锂与上述其他正极材料的混合物，例如可以是磷酸铁锂与钴酸锂、镍钴锰酸锂的混合物，从而获得同时具有高稳定性和高容量的正极材料，以提高电化学装置整体的能量密度和安全性能，并具有良好的循环性能。
在本申请的一些实施例中，基于第一层的总质量，补锂剂在第一层中的质量百分含量为95％至97％。一些实施例中，第一层对应的浆料中的固体成分中补锂剂为主要组分，其他组分可以是不与补锂剂发生反应的粘结剂和导电剂，或者只有粘结剂，一些实施例中，第一层中在涂布在集流体上时没有正极材料，随着电化学装置的使用，补锂剂释放锂并与第二层中的正极材料交互，此时第一层中可能会含有正极材料，一些实施例中，基于第二层的总质量，正极材料在第二层中的质量百分含量为95％至97％，一些实施例中，第二层对应的浆料中的固体成分主要为正极材料，其他为粘结剂和导电剂或者只有粘结剂。一些实施例中，通过将补锂剂和正极材料分别涂覆在第一层和第二层中，而不是将彼此混合在一起，这样补锂剂不会与第二层的粘结剂胶料，因此第二层中所使用的粘结剂不会受到补锂剂的影响，可以根据需要选择合适的粘结剂，例如即使第二层中使用的粘结剂是会与补锂剂会发生胶连的粘结剂，由于在匀浆阶段没有将两者混合在一起，因此也不会发生反应，并且本申请中通过合理的控制第一层的厚度T1与活性物质层单位面积的重量G，从而能够保证正极活性物质层采用双层或多层结构时，补锂剂释放的气体不会破坏活性物质层整体的结构，从而保护SEI膜，提高了结构稳定性。
在本申请的一些实施例中，补锂剂的Dv50为1μm至3μm，一些实施例中，补锂剂的粒径如果过小，那么补锂剂释放锂的速度过快，可能导致锂元素无法充分利用，如果补锂剂的粒径过大，释放的锂的速度会受到影响，并且锂元素在补锂剂中的传输路径会增加，可能也会导致补锂剂所释放的锂元素无法很好的对正极材料进行补锂，可选的，补锂剂的Dv50可以是1.5μm、2μm、2.5μm。一些实施例中，补锂剂的Dv99小于5μm，一些实施例中，补锂剂的Dv99表征了补锂剂最大粒径的大致范围，通过控制补锂剂的Dv99避免补锂剂中出现粒径过大的颗粒，粒径过大的补锂剂中的锂元素需要经过较长的路径采用传输到正极材料中，这导致锂元素的传输。
在本申请的一些实施例中，第一层的厚度T1μm，1≤T1≤25，T1可以在1、5、7、10、12、16、20、25中任意两个值组成的范围内。第一层的厚度如果过大，那么补锂剂释放的锂离子需要传输的路径过长，将不利于锂离子传输，一些实施例中，第二层的厚度T2μm，80≤T2≤200，T2可以在80、100、130、150、180、200中任意两个值组成的范围内。第二层的厚度如果过大，那么正极整体的电导性会受到影响，并且对于粘结剂的要求会提高。
在本申请的一些实施例中，第一层还包括第一导电剂和抗凝胶粘结剂，基于第一层的总质量，补锂剂的质量百分含量为95％至97％、第一导电剂的质量百分含量为2％至3％，抗凝胶粘结剂的质量百分含量为1％至2％；一些实施例中，第一层中可以只包括第一导电剂、抗凝胶粘结剂和补锂剂，第一导电剂例如可以采用活性炭、碳纳米管等，抗凝胶粘结剂可以采用含有羧基的聚偏二氟乙烯，这样可以防止补锂剂与粘结剂之间发生凝胶反应。
在本申请的一些实施例中，第二层还包括第二导电剂和粘结剂，基于第二层的总质量，正极材料的质量百分含量为95％至97％、第二导电剂的质量百分含量为2％至3％，粘结剂的质量百分含量为1％至2％。一些实施例中，第二导电剂可以与第一导电剂相同或不同，第二层的粘结剂可以是抗凝胶粘结剂也可以不是抗凝胶的粘结剂，例如可以是聚偏二氟乙烯。
在本申请的一些实施例中，在电化学装置进行第1至3圈循环中，首圈或包含首圈的多圈的充电截止电压可以为4.4V，充放电循环后拆解正极界面可发现明显的两层涂布结构。随着循环此时的增加，第一层和第二层之间的可能会发生互相的融合。
在本申请的一些实施例中，补锂剂中还包括：碳酸锂、碳酸氢锂、氢氧化锂或游离锂中的至少一种，且碳酸锂、碳酸氢锂、氢氧化锂和游离锂在补锂剂中的总质量百分含量小于10％。一些实施例中，碳酸锂、碳酸氢锂在释放锂后会产生二氧化碳，因此其质量百分含量不能过高，氢氧化锂可能与电解液中的氢氟酸反应放热，游离锂的补锂效果较好但其活性过高，因此也需要控制质量百分含量，本申请中，在补锂剂中加入上述的碳酸锂、碳酸氢锂、氢氧化锂或游离锂中的至少一种，这些物质的补锂效率较高，但可能会产气放热，因此需要控制其总的质量百分含量，从而在保证补锂效果的同时保障安全性能。
在本公开的一些实施例中，电化学装置还包括负极，负极包括负极的集流体和负极的活性物质层，负极的活性物质层包括负极材料，在一些实施例中，负极材料可以包括石墨等材料。在一些实施例中，负极的活性物质层中还可以包括导电剂和粘结剂。在一些实施例中，负极的活性物质层中的导电剂可以包括导电炭黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，负极的活性物质层中的粘结剂可以包括羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。在一些实施例中，负极的活性物质层中的负极材料、导电剂和粘结剂的质量比可以为(78至98.5)：(0.1至10)：(0.1至10)。负极材料可以是硅基材料和其他材料的混合品，硅基材料可以是1％至80％。应该理解，以上所述仅是示例，可以采用任何其他合适的材料和质量比。在一些实施例中，负极集流体可以采用铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。
在一些实施例中，电化学装置还包括设置在正极和负极之间的隔离膜，隔离膜包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。尤其是聚乙烯和聚丙烯，它们对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电池的稳定性。在一些实施例中，隔离膜的厚度在约5μm至50μm的范围内。
在一些实施例中，隔离膜表面还可以包括多孔层，多孔层设置在隔离膜的至少一个表面上，多孔层包括无机颗粒和粘结剂，无机颗粒选自氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO2)、二氧化铪(HfO2)、氧化锡(SnO2)、二氧化铈(CeO2)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化钙(CaO)、氧化锆(ZrO2)、氧化钇(Y2O3)、碳化硅(SiC)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。在一些实施例中，隔离膜的孔具有在约0.01μm至1μm的范围的直径。多孔层的粘结剂选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。隔离膜表面的多孔层可以提升隔离膜的耐热性能、抗氧化性能和电解质浸润性能，增强隔离膜与极片之间的粘结性。
在本申请的一些实施例中，电化学装置的电极组件为卷绕式电极组件、堆叠式电极组件或折叠式电极组件。在一些实施例中，电化学装置的正极和/或负极可以是卷绕或堆叠式形成的多层结构，也可以是单层正极、隔离膜、单层负极叠加的单层结构。
在一些实施例中，电化学装置包括锂离子电池，但是本申请不限于此。在一些实施例中，电化学装置还可以包括电解质。电解质可以是凝胶电解质、固态电解质和电解液中的一种或多种，电解液包括锂盐和非水溶剂。锂盐选自LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiSiF6、LiBOB或者二氟硼酸锂中的一种或多种。例如，锂盐选用LiPF6，因为它具有高的离子导电率并可以改善循环特性。
非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。
碳酸酯化合物可为链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。
链状碳酸酯化合物的实例为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)及其组合。所述环状碳酸酯化合物的实例为碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)或者其组合。所述氟代碳酸酯化合物的实例为碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯或者其组合。
羧酸酯化合物的实例为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯、甲酸甲酯或者其组合。
醚化合物的实例为二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃或者其组合。
其它有机溶剂的实例为二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯、和磷酸酯或者其组合。
在本申请的一些实施例中，以锂离子电池为例，将正极、隔离膜、负极按顺序卷绕或堆叠成电极件，之后装入例如铝塑膜中进行封装，注入电解液，化成、封装，即制成锂离子电池。然后，对制备的锂离子电池进行性能测试。
本领域的技术人员将理解，以上描述的电化学装置(例如，锂离子电池)的制备方法仅是实施例。在不背离本申请公开的内容的基础上，可以采用本领域常用的其他方法。
在本申请的一些实施例中，还提出一种电极的制备方法，可以用于制备本申请提出的任一项的电化学装置中的正极，包括：
将包含补锂剂的第一浆料涂布在集流体上，烘干后形成第一层；将包含正极材料的第二浆料涂布在第一层远离集流体的一侧，烘干后形成第二层；
或者，将包含正极材料的第二浆料涂布在集流体上，烘干后形成第二层；将包含补锂剂的第一浆料涂布在第二层远离集流体的一侧，烘干后形成第二层。
在本申请提出制备方法中，对于上述电化学装置中的正极的描述也适用于该制备方法，其效果和作用也是对应的，补锂剂的分解产物不会破坏第二层。
在本申请的一些实施例中，还提出一种电子装置，包括电化学装置，电化学装置为上述任一项的电化学装置，或者，电化学装置包括正极，正极采用上述的制备方法制备。本申请实施例的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、无人机、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。
下面列举了一些具体实施例和对比例以更好地对本申请进行说明，其中，采用锂离子电池作为示例。
实施例1
正极极片的制备：将补锂剂Li2MO2、抗凝胶粘结剂(含有羧基的聚偏二氟乙烯)和导电炭黑按照质量比为96.3wt％：2.2wt％：1.5wt％混合均匀，然后分散于去N-甲基吡咯烷酮(NMP)中得到均匀的第一层浆料。
将磷酸铁锂(LFP)、粘结剂(PVDF)和导电炭黑按照质量比为96.3wt％：2.2wt％：1.5wt％混合均匀，然后分散于N-甲基吡咯烷酮(NMP)中得到均匀的第二层浆料；其中磷酸铁锂的粒径D50为0.2μm；
将上述制备好的第一层浆料依次涂布到铝箔的两个表面形成第一层，并烘干；然后将第二层浆料依次涂布到所述第一层上形成第二层，并烘干；再经过冷压、裁片、模切后，在真空条件下干燥5h至8h，制备得到正极，其中，第一层的厚度为5.6μm，单位面积的涂布重量为0.301mg/mm2，第二层的厚度均为174.4μm。
负极的制备：将石墨、粘结剂丁苯橡胶、增稠剂羧甲基纤维素钠和导电剂导电炭黑按照质量比为95.7wt％：1.5wt％：1.8wt％：1wt％混合均匀，然后分散于去离子水中得到负极浆料，再将所述负极浆料均匀地涂在铜箔两个面上，经过干燥6小时、辊压机压实，得到负极。
隔离膜的制备：隔离膜为16μm厚的聚乙烯(PP)。
电解液的制备：在含水量小于10ppm的环境下，将LiPF6加入非水有机溶剂(碳酸乙烯酯(EC)：碳酸丙烯酯(PC)＝50：50，重量比)，LiPF6的浓度为1.15mol/L，混合均匀，得到电解液。
锂离子电池的制备：将制备的正极、负极和隔膜组装制备得到卷绕芯，并采用铝塑膜封装，真空状态下烘烤48h去除水分后，注入电解液，以4.4V为充电截止电压进行1至3次循环化成，得到长方形软包锂离子电池，记为C1。
实施例2.
实施例2与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为5.4μm，单位面积的涂布质量为0.171mg/mm2，第二层的厚度均为94.5μm，制备得到锂离子电池C2。
实施例3
实施例3与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为6.2μm，单位面积的涂布质量为0.335mg/mm2，第二层的厚度均为193.8μm，制备得到锂离子电池C3。
实施例4.
实施例4与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为6.5μm，单位面积的涂布质量为0.205mg/mm2，第二层的厚度均为113.4μm，制备得到锂离子电池C4。
实施例5.
实施例5与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为7.6μm，单位面积的涂布质量为0.240mg/mm2，第二层的厚度均为132.3μm，制备得到锂离子电池C5。
实施例6.
实施例6与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为8.7μm，单位面积的涂布质量为0.274mg/mm2，第二层的厚度均为151.2μm，制备得到锂离子电池C6。
实施例7.
实施例7与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为9.8μm，单位面积的涂布质量为0.308mg/mm2，第二层的厚度均为170.1μm，制备得到锂离子电池C7。
实施例8.
实施例8与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为10.9μm，单位面积的涂布质量为0.342mg/mm2，第二层的厚度均为189.0μm，制备得到锂离子电池C8。
实施例9.
实施例9与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为11.5μm，单位面积的涂布质量为0.181mg/mm2，第二层的厚度均为88.4μm，制备得到锂离子电池C9。
实施例10.
实施例10与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为13.9μm，单位面积的涂布质量为0.217mg/mm2，第二层的厚度均为106.1μm，制备得到锂离子电池C10。
实施例11.
实施例11与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为16.2μm，单位面积的涂布质量为0.254mg/mm2，第二层的厚度均为123.8μm，制备得到锂离子电池C11。
实施例12.
实施例12与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为18.5μm，单位面积的涂布质量为0.290mg/mm2，第二层的厚度均为141.5μm，制备得到锂离子电池C12。
实施例13.
实施例13与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为20.8μm，单位面积的涂布质量为0.326mg/mm2，第二层的厚度均为159.1μm，制备得到锂离子电池C13。
实施例14.
实施例14与实施例1不同之处仅在于正极：第一层的厚度为23.2μm，单位面积的涂布质量为0.558mg/mm2，第二层的厚度均为176.8μm，制备得到锂离子电池C14。
下面描述本申请的各个参数的测试方法。
25℃循环性能测试：测试温度为25℃，将锂离子电池静置30分钟，以1C恒流充电至3.6V，3.6V恒压充电至电流小于0.05C，记录充电容量，静置10分钟，以1C恒流放电至2.5V，记录放电容量；静置10分钟，完成一圈循环。
重复循环至电池的放电容量衰减到初始容量的80％，记录循环圈数，其中，以第三圈放电容量作为100％初始容量；1C是指采用此大小的电流放电1小时将电量放完，0.05C是指采用此大小的电流放电20小时将电量放完。
表1
请参考表1，如表1所示，在实施例1至14中，均满足0.003≤G/T1≤0.065，可以看到锂离子电池衰减到80％的循环圈数不少于5000圈，其中可以看到当0.016≤G/T1≤0.032时，循环圈数不少于7500圈，采用本申请提出的技术前，磷酸铁锂的循环圈数约为4000圈，采用本申请提出的技术方案后，其循环圈数增长了至少25％，设置可以提高到300％以上，可见当采用本申请提出的技术方案，使用双层涂布并控制G/T1能够提高电化学装置的循环寿命。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种电化学装置，其特征在于，包括：正极；
所述正极包括集流体和位于所述集流体上的活性物质层，所述活性物质层包括第一层和第二层，所述第一层位于所述集流体和所述第二层之间，或者，所述第二层位于所述集流体和所述第一层之间；
所述第一层包括补锂剂，所述第二层包括正极材料，所述第一层的厚度为T1μm，所述活性物质层单位面积的重量为G mg/mm2，且满足：0.003≤G/T1≤0.065。
2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
所述补锂剂包括：Li2MO2, 其中，M包括Ni、Mn、Cu、 Fe、Cr或Mo中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
所述正极材料包括磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锰锂、镍钴锰酸锂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
基于所述第一层的总质量，所述补锂剂在所述第一层中的质量百分含量为95%至97%；和/或，
基于所述第二层的总质量，所述正极材料在所述第二层中的质量百分含量为95%至97%。
5.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
所述补锂剂的Dv50为1μm至3μm，和/或，所述补锂剂的Dv99小于5μm。
6.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
所述第一层的厚度T1μm，1≤T1≤25，和/或，所述第二层的厚度T2μm，80≤T2≤200。
7.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，
所述第一层还包括第一导电剂和抗凝胶粘结剂，基于所述第一层的总质量，所述补锂剂的质量百分含量为95%至97%、所述第一导电剂的质量百分含量为2%至3%，所述抗凝胶粘结剂的质量百分含量为1%至2%；和/或，
所述第二层还包括第二导电剂和粘结剂，基于所述第二层的总质量，所述正极材料的质量百分含量为95%至97%、所述第二导电剂的质量百分含量为2%至3%，所述粘结剂的质量百分含量为1%至2%。
8.根据权利要求2所述的电化学装置，其特征在于，
所述补锂剂中还包括：碳酸锂、碳酸氢锂、氢氧化锂或游离锂中的至少一种，且所述碳酸锂、所述碳酸氢锂、所述氢氧化锂和所述游离锂在所述补锂剂中的总质量百分含量小于10%。
9.权利要求1-8中任一项所述的电化学装置的制备方法，其特征在于，包括：
将包含补锂剂的第一浆料涂布在集流体上，烘干后形成第一层；
将包含正极材料的第二浆料涂布在所述第一层远离所述集流体的一侧，烘干后形成第二层；
或者，
将包含正极材料的第二浆料涂布在集流体上，烘干后形成第二层；
将包含补锂剂的第一浆料涂布在所述第二层远离所述集流体的一侧，烘干后形成第二层。
10.一种电子装置，其特征在于，包括电化学装置，所述电化学装置为权利要求1至8中任一项所述的电化学装置，或者，所述电化学装置采用权利要求9所述的制备方法制备。
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