CN114975860A - 一种负极片和电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种负极片和电池。本发明第一方面提供一种负极片，所述负极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体表面的负极活性层，所述负极活性层包括第一负极活性层和第二负极活性层；所述第一负极活性层包括碳基负极活性材料，所述第二负极活性层包括碳基负极活性材料和硅基负极活性材料，所述第一负极活性层的孔隙率小于所述第二负极活性层的孔隙率，所述第二负极活性层的孔隙率为30％‑36％、孔径为2‑15μm。本发明提供的负极片，可降低极片的膨胀率，提高电池的能量密度和容量保持率。
Description
技术领域
本发明涉及一种负极片和电池，涉及二次电池技术领域。
背景技术
电池通过正极活性材料和负极活性材料之间的化学反应为电池提供容量，在此过程中，正、负极活性材料的体积会发生变化，不同类型的活性材料所发生的体积变化也不相同。对于高能量密度(≥300Wh/kg)和极速快充(15min，80％的充电容量)的电池来说，负极活性材料常常选用高比容量电极材料，而这类材料在充电过程中，具有较高的体积膨胀率，宏观上表现为极片变形，导致极片中活性材料层与集流体分离，增加电池界面阻抗，加速电池容量衰减。
通常，电池采用石墨作为负极活性材料，但是石墨的理论电容量仅有372mAh/g，不能满足电池对高能量密度的需求，理论上，一般纯硅材料能够提供4200mAh/g的理论电容量，比石墨高约11倍，被视为可以取代石墨的负极活性材料；但是根据实际测定的结果，纯硅材料在充电过后，仅能得到约1600mAh/g的电容量，与理论值相去甚远；并且，纯硅材料会发生剧烈的体积膨胀(400％)，导致极板崩裂与电池失效，因此，商业化的硅基负极材料主要采用硅碳或者硅氧复合材料，但仍然面临体积膨胀大，循环寿命短的问题。
因此，如何提供一种包括硅基负极活性材料的负极片，降低负极片的膨胀率，提高电池的能量密度和容量保持率受到了越来越多的关注。
发明内容
本发明提供一种负极片和电池，用于降低负极片的膨胀率，提高电池的能量密度和容量保持率。
本发明第一方面提供一种负极片，所述负极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体表面的负极活性层，所述负极活性层包括第一负极活性层和第二负极活性层，所述第一负极活性层和第二负极活性层依次层叠设置在所述负极集流体表面；
所述第一负极活性层包括碳基负极活性材料，所述第二负极活性层包括碳基负极活性材料和硅基负极活性材料，所述第一负极活性层的孔隙率小于所述第二负极活性层的孔隙率，所述第二负极活性层的孔隙率为30％-36％、孔径为2-15μm。
本发明提供一种负极片，如图1所示，包括负极集流体100和设置在负极集流体100表面的负极活性层，负极活性层包括第一负极活性层201和第二负极活性层202，第一负极活性层201和第二负极活性层202依次层叠设置在负极集流体100表面，即第一负极活性层201设置在负极集流体100的表面，第二负极活性层202设置在第一负极活性层201远离负极集流体100的表面，图1示出了负极集流体100一个表面负极活性层的设置情况，对于负极集流体100另一表面的结构可与其相同或不同，具体根据实际需要进行设置即可；图2为本发明一实施例提供的负极片的电镜图片，如图2所示，第一负极活性层201包括碳基负极活性材料(例如，石墨)，但不包括硅基负极活性材料，第二负极活性层202包括碳基负极活性材料和硅基负极活性材料，第一负极活性层201的孔隙率小于第二负极活性层202的孔隙率，第二负极活性层202的孔隙率为30％-36％、孔径为2-15μm，孔隙率是指第一/第二负极活性层中孔隙的体积与第一/第二负极活性层体积的比例，孔径是指第一/第二负极活性层中孔隙的直径，可以通过电镜观察并计算得到。本发明采用高克容量的硅基负极活性材料，可以减少负极活性材料的使用量，提高电池的能量密度；同时，第二负极活性层的高孔隙率可有效吸收硅基负极活性材料充电过程中的体积膨胀，降低负极片的膨胀率，提高电池的容量保持率；此外，对于锂离子电池来说，将硅基负极活性材料放在负极片表层，即第二负极活性层中，由于其具有倍率性能高的特点，可以加快锂离子在充电过程中在负极表面的嵌入速率，提高负极表面的电极电位，降低析锂风险，扩大负极的析锂窗口。
在一种具体实施方式中，所述负极集流体100包括铜、不锈钢、铝、镍、钛中的一种或多种，进一步地，所述负极集流体100包括铜，可以是铜箔、铜网或泡沫铜等常见集流体材料。
第一负极活性层包括碳基负极活性材料、粘接剂、分散剂以及导电剂，其中，碳基负极活性材料包括人造石墨、天然石墨、混合石墨、中间相炭微球中的一种或多种；粘接剂包括聚偏氟乙烯、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、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和聚六氟丙烯中的一种或多种；分散剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇中的一种或多种；导电剂包括炭黑、天然石墨、人造石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、碳纳米管、铜、镍、铝、银、金中的一种或多种。
第一负极活性层中，碳基负极活性材料、粘接剂、分散剂以及导电剂的质量比为(96.1-97)：(0.6-1.5)：(1-1.4)：(0.4-1)，第一负极活性层通过如下方法制备得到：将碳基负极活性材料、粘接剂、分散剂以及导电剂按照上述比例溶于溶剂中，并通过搅拌设备搅拌均匀，抽真空(真空度≤-85kPa)去除气泡后得到第一负极活性层浆料，第一负极活性层浆料的固含量为30％-70％，进一步地，第一负极活性层浆料的固含量为35-45％，随后将搅拌均匀的第一负极活性层浆料涂覆在负极集流体100表面，得到第一负极活性层201。
所述第二负极活性层202包括碳基负极活性材料、硅基负极活性材料、粘接剂、分散剂以及导电剂，其中，碳基负极活性材料与第一负极活性层201相同，硅基负极活性材料包括SiOx和/或SiOx/C，SiOx包括Si、SiO、SiO2中的一种或多种，C包括有机碳、无机碳、石墨、石墨烯中的一种或多种；由于硅基负极活性材料体积膨胀较为严重，需选择粘接强度大的粘接剂，具体的，粘接剂包括糠醛树脂、聚氯乙烯、葡萄糖、蔗糖、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、沥青、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚吡咯、聚苯胺、麦芽糖、柠檬酸、环氧树脂或酚醛树脂中的一种或多种；导电剂包括无机导电剂或有机导电剂，无机导电剂包括炭黑、天然石墨、人造石墨、乙炔黑、科琴黑、碳纤维、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、铜、镍、铝、银、金中的一种或多种，有机导电剂包括聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩及聚乙炔中的一种或多种；分散剂与第一负极活性层中的分散剂相同。
在硅基负极活性材料循环过程中，由于体积效应，会造成活性层导电网络的破坏，为了进一步缓解硅基负极活性材料的膨胀，第二负极活性层中导电剂包括单壁碳纳米管，单壁碳纳米管可有效解决因导电网络破坏造成的循环性能差的问题，具体地，单壁碳纳米管中无机杂质含量≤5wt％，比表面积为300-1400m2/g，进一步地，比表面积为600-1350m2/g，拉曼光谱G/D比值≥20，管径0.2-3nm，管长5-20μm。
第二负极活性层202中碳基负极活性材料、硅基负极活性材料、粘接剂、分散剂以及导电剂的质量比为(75.5-80)：(13.5-18)：(2-4)：(1-1.5)：(0.2-1)。
第二负极活性层202通过如下方法制备得到：将碳基负极活性材料、硅基负极活性材料、粘接剂、分散剂以及导电剂按照上述比例溶于溶剂中，并通过搅拌设备搅拌均匀，得到第二负极活性层浆料，随后将搅拌均匀的第二负极活性层浆料涂覆在第一负极活性层201远离负极集流体100的表面，得到第二负极活性层202。
为了确保第二负极活性层202的孔隙率，本发明在第二负极活性层浆料中添加起泡剂，起泡剂可以为碳酸氢钠、碳酸铵中的一种或两种，起泡剂可在第二负极活性层浆料中形成大量的气泡，在涂覆过程中，通过溶剂的挥发和气泡的破裂，形成高孔隙率的第二负极活性层，这些孔隙的存在可以有效吸收硅基负极材料充电过程中的体积膨胀，降低负极片的膨胀率，同时，第二负极活性层浆料制备过程中完全不用抽真空，简化了浆料的搅拌工艺，降低负极片的制造成本。
在第二负极活性层202中，可通过ICP检测到残留在第二负极活性层中的起泡剂，例如，碳酸氢钠、碳酸铵，碳酸氢钠分解后形成的碳酸钠中的一种或多种。
进一步地，起泡剂的质量为第二负极活性层浆料质量的0.4-2.5％，例如0.4％、0.5％、0.8％、1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％或其中的任意两者组成的范围，即起泡剂的质量/(碳基负极活性材料的质量+硅基负极活性材料的质量+粘接剂的质量+分散剂的质量+导电剂的质量)*100％＝0.4-2.5％。
此外，在第二负极活性层浆料中还可以加入稳泡剂，稳泡剂包括亲水性的有机溶剂、表面活性剂中的一种或多种，具体地，有机溶剂为醇类有机溶剂，例如甲醇、乙醇等；表面活性剂包括亲油基和亲水基，亲油基可以为脂肪族烃基、脂环族烃基、芳香族烃基、带杂原子(例如O、N)的脂肪族烃基中的一种或多种，亲水基可以为羧酸基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基中的一种或多种，所选用的表面活性剂的HLB值≥3，进一步地，表面活性剂的HLB值≥6，表面活性剂可以为十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸铵等；将稳泡剂作为浆料的组分涂覆在第一负极活性层201的表面得到第二负极活性层202，随着溶剂的挥发，醇类有机溶剂挥发，而表面活性剂中的亲油基和亲水基会残留在第二负极活性层202中，可通过ICP、红外以及核磁等手段检测得到。
稳泡剂的质量为第二负极活性层浆料质量的1-10％，例如1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.6％、5.0％、5.8％、6.0％、6.2％、6.5％、7.0％、8.0％、9.2％、10％或其中的任意两者组成的范围，进一步为2.5％-10％。
为了进一步增加气泡数量，在所述搅拌设备中通入惰性气体，所述惰性气体包括氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种，通入惰性气体的体积为搅拌设备有效容积的2％-20％，例如2.0％、2.5％、5.0％、6.0％、8.0％、10.0％、12.0％、15.0％、18.0％、20.0％或其中的任意两者组成的范围，进一步地，惰性气体的体积为搅拌设备有效容积的5％-10％。
通入惰性气体后制备得到的第二负极活性层相比于不通入惰性气体制备得到的第二负极活性层，孔隙率会有5-8％的差异，孔径会有1-2％的差异，即通入惰性气体后制备得到的第二负极活性层的孔隙率为A1，孔径为D1，不通入惰性气体制备得到的第二负极活性层的孔隙率为A2，孔径为D2，(A1-A2)/A2＝5-8％，(D1-D2)/D2＝1-2％。
第二负极活性层浆料制备过程不用抽真空，不用冷却水，控制浆料搅拌温度为30-80℃，例如30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃或其中的任意两者组成的范围，进一步地，搅拌温度为40-60℃，此温度范围有利于气泡的形成，并且不会对负极浆料中的材料产生影响。
通过上述方法制备得到的第二负极活性层202的孔隙率高于第一负极活性层201，第一负极活性层的孔隙率一般为20-29％，而第二活性层的孔隙率可达到30％-36％，例如30％、30.5％、31.0％、31.5％、32.0％、32.5％、33.0％、33.5％、34.0％、34.5％、35.0％、35.5％、36.0％或其中的任意两者组成的范围，孔径可达到2-15μm，例如2.0μm、2.5μm、3.0μm、4μm、5μm、6μm、8μm、10μm、12μm、15μm或其中的任意两者组成的范围；进一步地，第二活性层的孔隙率为32％-36％、孔径为2.5-15μm。
所述第一负极活性层的孔隙率为P1，所述第二负极活性层的孔隙率为P2，P1/P2*100％＝20％-65％。
负极片整体孔隙率为15％-50％，例如15％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％、30％、35％、38％、40％、45％、50％或其中的任意两者组成的范围。
第二负极活性层202的厚度为负极活性层总厚度的5％-30％，例如5％、7％、10％、12％、15％、20％、25％、28％、30％或其中的任意两者组成的范围，进一步为10％-25％，即第二负极活性层的厚度/(第一负极活性层的厚度+第二负极活性层的厚度)*100％＝5％-30％，通过控制第二负极活性层202的厚度范围，可有效兼顾硅基负极活性材料的体积膨胀以及负极片的动力学性能和电池的能量密度，具体地，第二负极活性层202的厚度为5-30μm。
综上，本发明采用高克容量的硅基负极活性材料，可以减少负极活性材料的使用量，提高电池的能量密度；同时，第二负极活性层的高孔隙率可有效吸收硅基负极活性材料充电过程中的体积膨胀，降低负极片的膨胀率，提高电池的容量保持率；此外，对于锂离子电池来说，将硅基负极活性材料放在负极片表层，即第二负极活性层中，由于其具有倍率性能高的特点，可以加快锂离子在充电过程中在负极表面的嵌入速率，提高负极表面的电极电位，降低析锂风险，扩大负极的析锂窗口。
本发明第二方面提供一种电池，所述电池包括上述任一所述的负极片。
在本发明第一方面提供的负极片的基础上，搭配正极片和隔膜制备得到电芯，并将其封装入液得到电池，具体可根据本领域常规技术手段进行，本发明在此不再赘述。本发明提供的电池，可有效缓解负极片体积膨胀的问题，具有较高的能量密度和容量保持率。
本发明的实施，至少具有以下优势：
1、本发明采用高克容量的硅基负极活性材料，可以减少负极活性材料的使用量，提高电池的能量密度；同时，第二负极活性层的高孔隙率可有效吸收硅基负极活性材料充电过程中的体积膨胀，降低负极片的膨胀率，提高电池的容量保持率；此外，对于锂离子电池来说，将硅基负极活性材料放在负极片表层，即第二负极活性层中，由于其具有倍率性能高的特点，可以加快锂离子在充电过程中在负极表面的嵌入速率，提高负极表面的电极电位，降低析锂风险，扩大负极的析锂窗口。
2、本发明在第二负极活性层浆料中加入起泡剂，可在第二负极活性层浆料中形成大量的气泡，在涂覆过程中，通过溶剂的挥发和气泡的破裂，形成高孔隙率的第二负极活性层，这些孔隙的存在何以有效吸收硅基负极材料充电过程中的体积膨胀，降低极片的膨胀率，同时，第二负极活性层浆料制备过程中完全不用抽真空，降低了制造成本和简化浆料的搅拌工艺。
3、本发明提供的电池，可有效缓解负极片体积膨胀的问题，具有较高的能量密度和容量保持率。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的负极片的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的负极片的电镜图片。
附图标记说明：
100-负极集流体；
201-第一负极活性层；
202-第二负极活性层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供的负极片包括负极集流体铜箔、第一负极活性层和第二负极活性层，其中，负极集流体为铜箔，厚度为6μm；
第一负极活性层包括96.5质量份的石墨、1.5质量份的丁苯胶乳(SBR)、1.2质量份的羧甲基纤维素钠(CMC)和0.8质量份的导电炭黑，厚度为95μm；
第一负极活性层的制备方法包括：将石墨、丁苯胶乳(SBR)、羧甲基纤维素钠(CMC)和导电炭黑按照上述质量份数加入到去离子水中搅拌均匀并抽真空后得到第一负极活性层浆料，将制备得到的第一负极活性层浆料均匀涂布在负极集流体铜箔上，涂布重量为7.42mg/cm2，烘干压实后制备得到第一负极活性层，压实密度为1.75g/cm3。
第二负极活性层包括80质量份的石墨、13.5质量份的硅氧化物SiOx(x为0.5-1.6)、4质量份的粘接剂(SBR)、1.5质量份的分散剂羧甲基纤维素锂(CMC-Li)以及1质量份的碳纳米管(CNT)，厚度为5μm。
第二负极活性层的制备方法包括：将石墨、硅氧化物SiOx(x为0.5-1.6)、粘接剂(SBR)、分散剂羧甲基纤维素锂(CMC-Li)以及碳纳米管(CNT)按照上述质量份数加入到去离子水中，得到第二负极活性层浆料，将上述材料放入搅拌罐内搅拌均匀后涂布在第一负极活性层远离负极集流体的表面，涂布重量为0.813mg/cm2。
实施例2
本实施例提供的负极片可参考实施例1，区别在于，在第二负极活性层浆料中加入起泡剂碳酸氢钠和稳泡剂乙醇，并在第二负极活性层浆料搅拌过程通入氮气，起泡剂碳酸氢钠的质量为第二负极活性层浆料总质量的0.4％，稳泡剂乙醇为第二负极活性层浆料总质量的4.6％，氮气的体积为搅拌罐体积的5％。
实施例3
本实施例提供的负极片可参考实施例2，区别在于，氮气的体积为搅拌罐体积的10％。
实施例4
本实施例提供的负极片可参考实施例3，区别在于，第一负极活性层的厚度为90μm，第二负极活性层的厚度为10μm。
实施例5
本实施例提供的负极片可参考实施例4，区别在于，第二负极活性层包括单壁碳纳米管(SWCNT)。
实施例6
本实施例提供的负极片可参考实施例5，区别在于，第一负极活性层的厚度为85μm，第二负极活性层的厚度为15μm。
实施例7
本实施例提供的负极片可参考实施例5，区别在于，第一负极活性层的厚度为80μm，第二负极活性层的厚度为20μm。
实施例8
本实施例提供的负极片可参考实施例7，区别在于，起泡剂碳酸氢钠的质量为第二负极活性层浆料质量的0.8％，稳泡剂乙醇为第二负极活性层浆料总质量的9.2％。
对比例1
本对比例提供的负极片包括负极集流体和负极活性层，其中，负极集流体为铜箔，厚度为6μm；负极活性层包括96.5质量份的石墨、1.5质量份的丁苯胶乳(SBR)、1.2质量份的羧甲基纤维素钠(CMC)和0.8质量份的导电炭黑，厚度为100μm；
负极活性层的制备方法包括：将石墨、丁苯胶乳(SBR)、羧甲基纤维素钠(CMC)和导电炭黑按照上述质量份数加入到去离子水中搅拌均匀得到第一负极活性层浆料，将制备得到的第一负极活性层浆料均匀涂布在负极集流体铜箔上，涂布重量为8.75mg/cm2，烘干压实后制备得到负极活性层，压实密度为1.75g/cm3。
将实施例1-8以及对比例1提供的负极片搭配正极片和隔膜卷绕得到锂离子电芯，将锂离子电芯装入壳体中，注入电解液，经封口、化成等工序制备得到锂离子电池；其中，正极片包括正极集流体铝箔和正极活性层，正极活性层包括95质量份的钴酸锂、3质量份的导电炭黑和2质量份的聚偏氟乙烯(PVDF)，制备方法包括：将上述材料加入到NMP中混合均匀得到正极活性层浆料，将正极活性层浆料均匀涂布在正极集流体铝箔上，烘干压实后得到正极片；隔膜为聚丙烯微孔膜；电解液以浓度为1M的六氟磷酸锂(LiPF6)为锂盐，以碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲乙酯(EMC)的混合物为非水有机溶剂(质量比为EC:DMC:EMC＝3:4:3)，再加入含有3wt％氟代碳酸乙烯酯(FEC)和1wt％的添加剂碳酸亚乙烯酯。
随后对组装得到的锂离子电池进行孔隙率、低温析锂、容量保持率、极片膨胀率和能量密度进行测试，测试方法如下，测试结果如表1所示：
1、极片孔隙率测试
依据GB/T 21650.1-2008对负极片孔隙率进行测试。
2、低温析锂测试
测试锂离子电池在0℃、10个充放电循环后的析锂状况：充电过程为先以0.2C的充电倍率恒流充电到4.45V，然后再恒压充电直至电流降至0.05C；放电过程为以1C的放电倍率恒流放电到3.0V；最后将电池满充，对测试完成的电池在湿度≤1％的干燥房进行解剖，检查负极片是否存在析锂。
3、容量保持率测试
在25℃下，将锂离子电池以1C恒流充电至4.45V，再恒压充电至0.05C，静置5min，之后以1C恒流放电至3.0V，此为首次循环，重复上述过程，对锂离子电池循环300次后的容量保持率，容量保持率(％)＝300次循环后的放电容量/首次循环后的放电容量×100％。
4、极片膨胀率测试
将电芯放置在25±3℃下，静止10min，以0.2C的电流放电至截止电压3.0V，静止10min后，以0.5C的电流恒流充止上限电压4.45V，达到上限电压后，保持4.45V电压恒压充电，截止电流0.02C。测试完成后，静止1h，将电芯转移到解剖房，拆解电芯，用镀层测厚仪，测试满电状态下负极片的总厚度d1，满电膨胀率＝(d1-d2)/d2*100％，d2为负极片辊压后的厚度。
5、电池能量密度
用电池分容后的容量记为C，电池宽、厚、高记为：W，T，H，平台电压记为V，电池的能量密度＝C*V/(W*T*H)。
根据对比例1和实施例1提供的数据可知，增加包括硅基负极活性材料的第二负极活性层后，电池能量密度提高，负极片析锂问题有所缓解，但负极片膨胀率和电池容量保持率下降；根据实施例1-3可知，在第二负极活性层浆料中加入起泡剂、稳泡剂和惰性气体，可有效提高负极片的孔隙率，缓解负极片体积膨胀的问题，并提高锂离子电池的容量保持率；根据实施例4-5可知，采用单壁碳纳米管作为导电剂可以有效提升电池的循环容量保持率，主要原因在单壁碳纳米管的优异导电性，在硅基材料循环膨胀过程，能够始终维持良好的电接触，保证的极片的活性，而采用常规多壁碳纳米管，在经过体积膨胀后，电接触失效，导致极片导电能力下降，从而影响电芯的容量保持率；根据实施例3-7可知，增加第二负极活性层的厚度，可以有效提高电池的能量密度，并通过提高负极片的孔隙率提高负极片的满电膨胀率和电池的容量保持率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种负极片，其特征在于，所述负极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体表面的负极活性层，所述负极活性层包括第一负极活性层和第二负极活性层，所述第一负极活性层和第二负极活性层依次层叠设置在所述负极集流体表面；
所述第一负极活性层包括碳基负极活性材料，所述第二负极活性层包括碳基负极活性材料和硅基负极活性材料，所述第一负极活性层的孔隙率小于所述第二负极活性层的孔隙率，所述第二负极活性层的孔隙率为30％-36％、孔径为2-15μm。
2.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第一负极活性层的孔隙率为P1，所述第二负极活性层的孔隙率为P2，P1/P2*100％＝20％-65％。
3.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二负极活性层包括碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸铵中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二负极活性层包括亲油基和亲水基，亲油基包括脂肪族烃基、脂环族烃基、芳香族烃基、带杂原子的脂肪族烃基中的一种或多种；亲水基包括羧酸基、磺酸基、硫酸基、膦酸基、氨基、腈基、硫醇基、卤基、醚基中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二负极活性层包括单壁碳纳米管。
6.根据权利要求1所述的负极片，其特征在于，所述第二负极活性层的厚度为所述负极活性层总厚度的5％-30％。
7.根据权利要求1-6任一项所述的负极片，其特征在于，所述第二负极活性层通过如下制备方法制备得到：
将第二负极活性层浆料放在搅拌设备中，加入起泡剂进行搅拌，搅拌均匀后涂覆在第一负极活性层远离负极集流体的表面，得到第二负极活性层，所述第二负极活性层浆料包括碳基负极活性材料和硅基负极活性材料，所述起泡剂为碳酸氢钠、碳酸铵中的一种或两种。
8.根据权利要求7所述的负极片，其特征在于，在所述第二负极活性层浆料中加入稳泡剂，所述稳泡剂为亲水性的有机溶剂、表面活性剂中的一种或多种，所述亲水性的有机溶剂为醇类有机溶剂，所述表面活性剂的HLB值≥3。
9.根据权利要求7所述的负极片，其特征在于，在所述搅拌设备中通入惰性气体，所述惰性气体为氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气中的一种或多种，所述惰性气体的体积为搅拌设备有效容积的2％-20％。
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求1-9任一项所述的负极片。
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