CN117038848B - 负极极片、二次电池以及用电装置 - Google Patents

负极极片、二次电池以及用电装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种负极极片、二次电池以及用电装置。负极极片包括负极集流体、缓冲层以及活性层，所述缓冲层位于所述负极集流体和所述活性层之间；所述缓冲层包含第一粘结剂；所述活性层的活性材料包括硅碳复合物颗粒，所述硅碳复合物颗粒包括多孔碳材料和位于所述多孔碳材料的孔隙中的硅材料。在活性层中引入硅碳复合物颗粒可以为改善电池能量密度提供较好的基础。同时，通过在负极集流体和活性层之间设置包含第一粘结剂的缓冲层，可以缓冲冷压过程中硅碳复合物颗粒对负极集流体的作用力，降低硅碳复合物颗粒对负极集流体造成损坏的风险，进而可以使负极集流体保持良好的结构稳定性，从而改善电池的循环性能。

Description

负极极片、二次电池以及用电装置
技术领域
本申请涉及二次电池技术领域，尤其涉及一种负极极片、二次电池以及用电装置。
背景技术
这里的陈述仅提供与本申请有关的背景信息，而不必然构成现有技术。
在二次电池中引入硅碳复合物颗粒作为负极活性材料可以使电池具有较高的能量密度。但是硅碳复合物颗粒往往具有较高的硬度，在冷压过程中硅碳复合物颗粒容易嵌入负极集流体中而对集流体造成损坏，进而可能影响电池的循环性能。
发明内容
为了实现上述目的，本申请的第一方面提供了一种负极极片。所述包括负极集流体、缓冲层以及活性层，所述缓冲层位于所述负极集流体和所述活性层之间；所述缓冲层包含第一粘结剂，所述活性层的活性材料包括硅碳复合物颗粒，所述硅碳复合物颗粒包括多孔碳材料和位于所述多孔碳材料的孔隙中的硅材料。
在该负极极片中，在活性层中引入硅碳复合物颗粒可以为改善电池能量密度提供较好的基础。同时，通过在负极集流体和活性层之间设置包含第一粘结剂的缓冲层，可以在使活性层和负极集流体之间保持良好粘结性能的基础上，缓冲冷压过程中硅碳复合物颗粒对负极集流体的作用力，同时缓冲层还能够降低硅碳复合物颗粒与负极集流体直接接触的概率，这样可以降低硅碳复合物颗粒对负极集流体造成损坏的风险，进而可以使负极集流体保持良好的结构稳定性，从而改善电池的循环性能。
在一些实施方式中，所述缓冲层的厚度为0.5μm~5μm。一方面，缓冲层的厚度在该范围内既可以表现出较好的缓冲效果。另一方面，缓冲层的厚度较小，在负极极片中占据较小的厚度，这样可以使活性层具有合适的厚度，使活性材料保持合适的用量，有利于使电池保持合适的能量密度。同时，缓冲层的厚度较小，可以使负极极片整体保持合适的厚度，进而使电池保持合适的体积。
在一些实施方式中，所述缓冲层还包含第一导电剂。第一导电剂可以促进锂离子在负极极片中的传输，有利于改善二次电池的性能。可选地，所述第一导电剂和所述第一粘结剂的质量比为（5~40）：（60~95）。可选地，所述第一导电剂包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。
在一些实施方式中，所述第一粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂以及丁苯橡胶中的至少一种。第一粘结剂可以促进活性层和集流体之间的粘结，有利于提高负极极片的结构稳定性。
在一些实施方式中，所述缓冲层还包含第一石墨。一方面，第一石墨可以作为活性材料进一步提高二次电池的能量密度。另一方面，石墨具有较软的质地，可以进一步提高缓冲层的缓冲性能，进一步降低冷压过程中硅碳复合物颗粒对负极集流体造成损坏的风险。另外，第一石墨的引入还可以进一步改善缓冲层的导电性能，进一步促进锂离子在负极极片中的传输，进而改善二次电池的性能。可选地，所述第一石墨占所述缓冲层的质量百分数为50%~80%。
在一些实施方式中，所述活性层的活性材料还包括第二石墨。在充电过程中，硅碳复合物颗粒具有较高的膨胀率。在活性层中引入第二石墨，可以缓冲硅碳复合物颗粒的膨胀，有利于提高循环过程中负极极片的结构稳定性，进而改善二次电池的循环性能。同时，由于硅碳复合物颗粒通常具有较大的脆性，在冷压过程中容易出现粉化的现象。另外，通过第二石墨的引入，可以对硅碳复合物颗粒起到一定的保护作用，降低冷压过程中硅碳复合物颗粒出现粉化的风险，这样也可以进一步提高负极极片的结构稳定性，进一步改善二次电池的循环性能。可选地，所述第二石墨和所述硅碳复合物颗粒的质量比为（50~95）：（5~50）。
在一些实施方式中，所述活性层包括第一活性子层和第二活性子层，所述第一活性子层位于所述缓冲层和所述第二活性子层之间；所述第一活性子层的活性材料包括第三石墨，所述第二活性子层的活性材料包括所述硅碳复合物颗粒。通过包括第一活性子层和第二活性子层的活性层设计，第一活性子层可以进一步缓冲冷压过程中硅碳复合物颗粒对负极集流体的作用力，进一步降低硅碳复合物颗粒对负极集流体造成损坏的风险。
在一些实施方式中，所述第一活性子层的活性材料还包括硅氧材料。硅氧材料具有较高的克容量，在第一活性子层中引入硅氧材料可以进一步提高二次电池的能量密度。可选地，所述第三石墨与所述硅氧材料的质量比为（50~75）：（25~50）。
在一些实施方式中，所述第一活性子层还包含第二导电剂。第二导电剂的引入可以进一步促进锂离子在负极极片中的传输，改善二次电池的性能。可选地，所述第二导电剂占所述第一活性子层的质量百分数为0.5%~3%。
在一些实施方式中，所述第二导电剂包括碳纳米管和炭黑。碳纳米管和炭黑配合可以提供良好的导电性能。进一步地，碳纳米管可以在硅氧材料和第三石墨之间形成桥连效果，进一步促进导电性能的改善。可选地，所述碳纳米管和所述炭黑的质量比的比值≥1。
在一些实施方式中，所述第一活性子层还包含第二粘结剂。通过第二粘结剂的引入，可以改善第一活性子层中各物料之间的粘结效果，使第一活性子层保持更加稳定的结构。同时，第二粘结剂的引入可以提高第一活性子层与缓冲层之间的粘结性，还可以提高第一活性子层与第二活性子层之间的粘结性。可选地，所述第二粘结剂占所述第一活性子层的质量百分数为1%~4%。可选地，所述第二粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸以及羧甲基壳聚糖中的至少一种。
在一些实施方式中，所述第二活性子层的活性材料还包括第四石墨。在第二活性子层中引入第四石墨，可以缓冲硅碳复合物颗粒的膨胀，有利于提高循环过程中负极极片的结构稳定性，进而改善二次电池的循环性能。同时，通过第四石墨的引入，可以对硅碳复合物颗粒起到一定的保护作用，降低冷压过程中硅碳复合物颗粒出现粉化的风险，这样也可以进一步提高负极极片的结构稳定性，进一步改善二次电池的循环性能。可选地，所述第四石墨和所述硅碳复合物颗粒的质量比为（50~95）：（5~50）。
在一些实施方式中，所述第二活性子层还包含第三导电剂。第三导电剂的引入可以进一步促进锂离子在负极极片中的传输，改善二次电池的性能。可选地，所述第三导电剂占所述第二活性子层的质量百分数为0.5%~3%。
在一些实施方式中，所述第三导电剂包括碳纳米管和炭黑。碳纳米管和炭黑配合可以提供良好的导电性能。进一步地，碳纳米管可以在硅碳复合物颗粒和第四石墨之间形成桥连效果，进一步促进导电性能的改善。可选地，所述碳纳米管和所述炭黑的质量比的比值≥1。
在一些实施方式中，所述第二活性子层还包含第三粘结剂。通过第三粘结剂的引入，可以改善第二活性子层中各物料之间的粘结效果，使第二活性子层保持更加稳定的结构。同时，第三粘结剂的引入可以提高第一活性子层与第二活性子层之间的粘结性。可选地，所述第三粘结剂占所述第二活性子层的质量百分数为1%~4%。可选地，所述第三粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸以及羧甲基壳聚糖中的至少一种。
在一些实施方式中，所述第一活性子层和所述第二活性子层的厚度比为（2~5）：（5~8）。第一活性子层和第二活性子层的厚度比在该范围内，可以使负极极片具有良好的结构稳定性，同时使二次电池具有较高的能量密度和较好的循环性能。
本申请第二方面提供了一种二次电池。所述二次电池包括所述负极极片。
本申请第三方面提供了一种用电装置。所述用电装置包括所述负极极片和所述二次电池中的至少一种。
附图说明
为了更好地描述和说明本申请提供的实施例或示例，可以参考一幅或多幅附图。用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对所公开的申请、目前描述的实施例或示例以及目前理解的这些申请的最佳模式中的任何一者的范围的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：
图1为本申请一实施方式的二次电池的示意图。
图2为图1所示的本申请一实施方式的二次电池的分解图。
图3为本申请一实施方式的二次电池用作电源的用电装置的示意图。
附图标记说明：
1、二次电池；11、壳体；12、电极组件；13、盖板；2、用电装置。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请所公开的“范围”可以采用下限和上限的形式来限定，给定范围是通过选定一个下限和一个上限进行限定的，选定的下限和上限限定了特别范围的边界。这种方式进行限定的范围可以是包括端值或不包括端值的，任一个端值可以独立地被包括或不被包括，并且可以进行任意地组合，即任何下限可以与任何上限组合形成一个范围。例如，如果针对特定参数列出了60~120和80~110的范围，理解为60~110和80~120的范围也是预料到的。此外，如果列出的最小范围值1和2，且如果还列出了最大范围值3，4和5，则下面的范围可全部预料到：1~3、1~4、1~5、2~3、2~4和2~5。在本申请中，除非有其他说明，数值范围“a~b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示，其中a和b都是实数。例如数值范围“0~5”表示本文中已经全部列出了“0~5”之间的全部实数，“0~5”只是这些数值组合的缩略表示。另外，当表述某个参数为≥2的整数，则相当于列出了该参数为例如整数2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等。比如，当表述某个参数为选自“2~10”的整数，相当于列出了整数2、3、4、5、6、7、8、9和10。
本申请中涉及“多个”、“多种”等，如无特别限定，指在数量上大于2或等于2。例如，“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例或实施方式中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。在本文中提及的“实施方式”具有类似理解。
本领域技术人员可以理解，在各实施方式或实施例的方法中，各步骤的撰写顺序并不意味着严格的执行顺序而对实施过程构成任何限定，各步骤的详细执行顺序应当以其功能和可能的内在逻辑确定。如果没有特别的说明，本申请的所有步骤可以顺序进行，也可以随机进行，优选是顺序进行的。例如，所述方法包括步骤(a)和(b)，表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b)，也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a)。例如，所述提到所述方法还可包括步骤(c)，表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法，例如，所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c)，也可包括步骤(a)、(c)和(b)，也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
在本申请中，以“含有”、“包含”、“包括”等词语描述的开放式技术特征或技术方案中，如无其他说明，不排除所列成员之外的额外成员，可视为既提供了由所列成员构成的封闭式特征或方案，还提供了在所列成员之外还包括额外成员的开放式特征或方案。例如，A包括a1、a2和a3，如无其他说明，可以还包括其他成员，也可以不包括额外成员，可视为既提供了“A由a1、a2和a3组成”的特征或方案，还提供了“A不仅包括a1、a2和a3，还包括其他成员”的特征或方案。
在本申请中，如无其他说明，A（如B），表示B为A中的一种非限制性示例，可以理解A不限于为B。
在本申请中，“可选地”、“可选的”、“可选”，指可有可无，也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”，如无特别说明，且无矛盾之处或相互制约关系，则每项“可选”各自独立。
本申请一实施方式提供了一种负极极片。该负极极片包括负极集流体、缓冲层以及活性层，缓冲层位于负极集流体和活性层之间。缓冲层包含第一粘结剂。活性层的活性材料包括硅碳复合物颗粒，硅碳复合物颗粒包括多孔碳材料和位于多孔碳材料的孔隙中的硅材料。
在本实施方式的负极极片中，在活性层中引入硅碳复合物颗粒可以为改善电池能量密度提供较好的基础。同时，通过在负极集流体和活性层之间设置包含第一粘结剂的缓冲层，可以在使活性层和负极集流体之间保持良好粘结性能的基础上，缓冲冷压过程中硅碳复合物颗粒对负极集流体的作用力，同时缓冲层还能够降低硅碳复合物颗粒与负极集流体直接接触的概率，这样可以降低硅碳复合物颗粒对负极集流体造成损坏的风险，进而可以使负极集流体保持良好的稳定性，从而改善电池的循环性能。
进一步地，在本实施方式的负极极片中，由于硅氧复合物对负极集流体的损伤问题得到了较好地改善，进而可以提高负极极片的耐压性能，这样可以在负极集流体保持较好的结构稳定性的基础上，相应地提高负极极片的压实密度，进而可以为进一步提高二次电池的能量密度提供良好的基础。
作为缓冲层的厚度的一些示例，缓冲层的厚度为0.5μm~5μm。一方面，缓冲层的厚度在该范围内既可以表现出较好的缓冲效果。另一方面，缓冲层的厚度较小，在负极极片中占据较小的厚度，这样可以使活性层具有合适的厚度，使活性材料保持合适的用量，有利于使电池保持合适的能量密度。同时，缓冲层的厚度较小，可以使负极极片整体保持合适的厚度，进而使电池保持合适的体积。可选地，缓冲层的厚度可以是0.5μm、1μm、1.5μm、2μm、2.5μm、3μm、3.5μm、4μm、4.5μm、5μm等。
在一些实施方式中，缓冲层还包含第一导电剂。第一导电剂可以促进锂离子在负极极片中的传输，有利于改善二次电池的性能。可选地，第一导电剂包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种。进一步可选地，第一导电剂和第一粘结剂的质量比为（5~40）：（60~95）。比如，第一导电剂和第一粘结剂的质量比可以是5:95、10:90、20:80、30:70、40:60等。
在本申请中，作为第一粘结剂的一些可选示例，第一粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂以及丁苯橡胶中的至少一种。第一粘结剂可以促进活性层和集流体之间的粘结，有利于提高负极极片的结构稳定性。
在一些实施方式中，缓冲层还包含第一石墨。一方面，第一石墨可以作为活性材料进一步提高二次电池的能量密度。另一方面，石墨具有较软的质地，可以进一步提高缓冲层的缓冲性能，进一步降低冷压过程中硅碳复合物颗粒对负极集流体造成损坏的风险。另外，第一石墨的引入还可以进一步改善缓冲层的导电性能，进一步促进锂离子在负极极片中的传输，进而改善二次电池的性能。可选地，第一石墨占缓冲层的质量百分数为50%~80%。进一步可选地，第一石墨占缓冲层的质量百分数可以是50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%等。
在一些实施方式中，缓冲层中硅碳复合物颗粒的质量百分数为0。缓冲层中硅氧材料的质量百分数为0。
在一些实施方式中，活性层的活性材料还包括第二石墨。在充电过程中，硅碳复合物颗粒具有较高的膨胀率。在活性层中引入第二石墨，可以缓冲硅碳复合物颗粒的膨胀，有利于提高循环过程中负极极片的结构稳定性，进而改善二次电池的循环性能。同时，由于硅碳复合物颗粒通常具有较大的脆性，在冷压过程中容易出现粉化的现象。在本实施方式中，通过第二石墨的引入，可以对硅碳复合物颗粒起到一定的保护作用，降低冷压过程中硅碳复合物颗粒出现粉化的风险，这样也可以进一步提高负极极片的结构稳定性，进一步改善二次电池的循环性能。
可选地，第二石墨和硅碳复合物颗粒的质量比为（50~95）：（5~50）。第二石墨和硅碳复合物颗粒的质量比在该范围内更利于使负极极片保持良好的结构稳定性。进一步可选地，第二石墨和硅碳复合物颗粒的质量比可以是50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10、95:5等。
在一些实施方式中，活性层包括第一活性子层和第二活性子层，第一活性子层位于缓冲层和第二活性子层之间。第一活性子层的活性材料包括第三石墨，第二活性子层的活性材料包括硅碳复合物颗粒。通过包括第一活性子层和第二活性子层的活性层设计，第一活性子层可以进一步缓冲冷压过程中硅碳复合物颗粒对负极集流体的作用力，进一步降低硅碳复合物颗粒对负极集流体造成损坏的风险。
在一些实施方式中，第二活性子层的活性材料还包括第四石墨。在第二活性子层中引入第四石墨，可以缓冲硅碳复合物颗粒的膨胀，有利于提高循环过程中负极极片的结构稳定性，进而改善二次电池的循环性能。同时，通过第四石墨的引入，可以对硅碳复合物颗粒起到一定的保护作用，降低冷压过程中硅碳复合物颗粒出现粉化的风险，这样也可以进一步提高负极极片的结构稳定性，进一步改善二次电池的循环性能。
可选地，第四石墨和硅碳复合物颗粒的质量比为（50~95）：（5~50）。第四石墨和硅碳复合物颗粒的质量比在该范围内更利于使负极极片保持良好的结构稳定性。进一步可选地，第四石墨和硅碳复合物颗粒的质量比可以是50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25、80:20、85:15、90:10、95:5等。
可以理解的是，第一石墨、第二石墨、第三石墨以及第四石墨可以独立地选自天然石墨和人造石墨中的至少一种。还可以理解的是，第一石墨、第二石墨、第三石墨以及第四石墨可以相同，也可以不同。
在一些实施方式中，第一活性子层的活性材料还包括硅氧材料。硅氧材料具有较高的克容量，在第一活性子层中引入硅氧材料可以进一步提高二次电池的能量密度。可选地，第三石墨与硅氧材料的质量比为（50~75）：（25~50）。进一步可选地，第三石墨与硅氧材料的质量比可以是50:50、55:45、60:40、65:35、70:30、75:25等。
可以理解的是，硅氧材料包括化学式为SiOx的材料，其中0＜x＜2。进一步可选地，0.5≤x≤1.5。
在一些实施方式中，第一活性子层还包含第二导电剂。第二导电剂的引入可以进一步促进锂离子在负极极片中的传输，改善二次电池的性能。可选地，第二导电剂占第一活性子层的质量百分数为0.5%~3%。第二导电剂占第一活性子层的质量百分数在该范围内，可以在改善锂离子传输的基础上，使第一活性子层中的活性材料保持较高的占比，促进二次电池能量密度的提升。进一步可选地，第二导电剂占第一活性子层的质量百分数可以是0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、2.8%、3%等。
在一些实施方式中，第二导电剂包括碳纳米管和炭黑。碳纳米管和炭黑配合可以提供良好的导电性能。进一步地，碳纳米管可以在硅氧材料和第三石墨之间形成桥连效果，进一步促进导电性能的改善。进一步可选地，碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥1。比如，碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥1.5、碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥2、碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥2.5、碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥3等。
在一些实施方式中，第一活性子层还包含第二粘结剂。通过第二粘结剂的引入，可以改善第一活性子层中各物料之间的粘结效果，使第一活性子层保持更加稳定的结构。同时，第二粘结剂的引入可以提高第一活性子层与缓冲层之间的粘结性，还可以提高第一活性子层与第二活性子层之间的粘结性。
可选地，第二粘结剂占第一活性子层的质量百分数为1%~4%。比如，第二粘结剂占第一活性子层的质量百分数为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%等。第二粘结剂占第一活性子层的质量百分数在该范围内，可以在改善粘结性的基础上，使第一活性子层中的活性材料保持较高的占比，促进二次电池能量密度的提升。
进一步可选地，第二粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸以及羧甲基壳聚糖中的至少一种。
在一些实施方式中，第一活性子层还包含第一增稠剂。可选地，第一增稠剂占第一活性子层的质量百分数为0.5%~2%。进一步可选地，第一增稠剂占第一活性子层的质量百分数为0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%等。再进一步可选地，第一增稠剂包括羧甲基纤维素钠。
在一些实施方式中，第一活性子层中硅碳复合物颗粒的质量百分数为0。
在一些实施方式中，第二活性子层还包含第三导电剂。第三导电剂的引入可以进一步促进锂离子在负极极片中的传输，改善二次电池的性能。可选地，第三导电剂占第二活性子层的质量百分数为0.5%~3%。第三导电剂占第二活性子层的质量百分数在该范围内，可以在改善锂离子传输的基础上，使第二活性子层中的活性材料保持较高的占比，促进二次电池能量密度的提升。进一步可选地，第三导电剂占第二活性子层的质量百分数可以是0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%、2.2%、2.5%、2.8%、3%等。
在一些实施方式中，第三导电剂包括碳纳米管和炭黑。碳纳米管和炭黑配合可以提供良好的导电性能。进一步地，碳纳米管可以在硅碳复合物颗粒和第四石墨之间形成桥连效果，进一步促进导电性能的改善。进一步可选地，碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥1。比如，碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥1.5、碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥2、碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥2.5、碳纳米管和炭黑的质量比的比值≥3等。
在一些实施方式中，第二活性子层还包含第三粘结剂。通过第三粘结剂的引入，可以改善第二活性子层中各物料之间的粘结效果，使第二活性子层保持更加稳定的结构。同时，第三粘结剂的引入可以提高第一活性子层与第二活性子层之间的粘结性。
可选地，第三粘结剂占第二活性子层的质量百分数为1%~4%。比如，第三粘结剂占第二活性子层的质量百分数为1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%等。第三粘结剂占第二活性子层的质量百分数在该范围内，可以在改善粘结性的基础上，使第二活性子层中的活性材料保持较高的占比，促进二次电池能量密度的提升。
进一步可选地，第三粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸以及羧甲基壳聚糖中的至少一种。
在一些实施方式中，第二活性子层还包含第二增稠剂。可选地，第二增稠剂占第二活性子层的质量百分数为0.5%~2%。进一步可选地，第二增稠剂占第二活性子层的质量百分数为0.5%、0.8%、1%、1.2%、1.5%、1.8%、2%等。再进一步可选地，第二增稠剂包括羧甲基纤维素钠。
在一些实施方式中，第一活性子层和第二活性子层的厚度比为（2~5）：（5~8）。第一活性子层和第二活性子层的厚度比在该范围内，可以使负极极片具有良好的结构稳定性，同时使二次电池具有较高的能量密度和较好的循环性能。可选地，第一活性子层和第二活性子层的厚度比为2:8、2.5:7.5、3:7、3.5:6.5、4:6、4.5:5.5、5:5等。
在一些实施方式中，多孔碳材料的比表面积为500m2/g~1800m2/g。多孔碳材料的比表面积在该范围内可以为硅材料的附着提供较大的空间，促进电池能量密度的提升。可选地，多孔碳材料的比表面积可以是500m2/g、600m2/g、700m2/g、800m2/g、900m2/g、1000m2/g、1100m2/g、1200m2/g、1300m2/g、1400m2/g、1500m2/g、1600m2/g、1700m2/g、1800m2/g等。
在一些实施方式中，多孔碳材料占硅碳复合物颗粒的质量百分数为40%~80%。多孔碳材料的质量百分数在该范围内可以为硅材料提供较好的支撑，同时可以使多孔碳材料与硅材料的质量更好地适配，进而使电池兼顾较高的能量密度和较好的循环稳定性。可选地，多孔碳材料占硅碳复合物颗粒的质量百分数可以是40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%等。
在一些实施方式中，硅碳复合物颗粒的Dv50为3μm~20μm。硅碳复合物颗粒的Dv50在该范围内可以使电极极片具有较好的压实密度，有利于进一步改善电池的能量密度。可选地，硅碳复合物颗粒的Dv50可以是3μm、5μm、8μm、10μm、12μm、15μm、18μm、20μm等。
可以理解的是，本申请中，Dv50指：在体积累积分布曲线中，颗粒的累计粒度分布数达到50%时所对应的粒径，它的物理意义是粒径小于(或大于)它的颗粒占50%。作为示例，Dv50可以参照GB/T 19077-2016测试方法，采用激光衍射粒度分布测量仪Mastersizer3000得到的粒度分布曲线，即可得到Dv50。
可以理解的是，硅碳复合物颗粒中的硅材料包括单质硅。硅碳复合物颗粒中的多孔碳材料包括多孔硬碳。
在一些实施方式中，负极极片的压实密度为1.3g/cm3~1.8g/cm3。压实密度在该范围内，负极极片具有较为稳定的结构，可以使二次电池具备较高的能量密度。可选地，负极极片的压实密度可以是1.3g/cm3、1.4g/cm3、1.5g/cm3、1.6g/cm3、1.7g/cm3、1.8g/cm3等。
本申请还有一实施方式提供了一种二次电池。该二次电池包括上述负极极片。
本申请还有一实施方式提供了一种用电装置。该用电装置包括上述负极极片和上述二次电池中的至少一种。
以下适当参照附图对本申请的二次电池和用电装置进行说明。
通常情况下，二次电池包括正极极片、负极极片、电解质和隔离膜。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导离子的作用。隔离膜设置在正极极片和负极极片之间，主要起到防止正负极短路的作用，同时可以使离子通过。
正极极片
正极极片包括正极集流体以及设置在正极集流体至少一个表面的正极膜层，所述正极膜层包括正极活性材料。
作为非限制性示例，正极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，正极活性材料层设置在正极集流体相对的两个表面的其中任意一者或两者上。
在一些实施方式中，所述正极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可采用铝箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基层至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料形成在高分子材料基材上而获得。所述正极集流体中，该金属材料的非限制性示例可以包括铝、铝合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等中的一种或多种。所述正极集流体中，该高分子材料基材的非限制性示例可以包括聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等基材中的一种或多种。
在其中一些实施例中，正极活性材料可采用本领域公知的用于电池的正极活性材料。作为非限制性示例，正极活性材料可包括以下材料中的一种或多种：橄榄石结构的含锂磷酸盐、锂过渡金属氧化物及其各自的改性化合物。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池正极活性材料的传统材料。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。其中，锂过渡金属氧化物的示例可包括但不限于锂钴氧化物（如LiCoO2）、锂镍氧化物、锂锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂锰钴氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴锰氧化物、锂镍钴铝氧化物及其改性化合物等中的一种或多种。橄榄石结构的含锂磷酸盐的非限制性示例可包括但不限于磷酸铁锂、磷酸铁锂与碳的复合材料、磷酸锰锂、磷酸锰锂与碳的复合材料、磷酸锰铁锂、磷酸锰铁锂与碳的复合材料中一种或多种。锂钴氧化物的非限制性示例可以包括LiCoO2；锂镍氧化物的非限制性示例可以包括LiNiO2；锂锰氧化物的非限制性示例可以包括LiMnO2、LiMn2O4等；锂镍钴锰氧化物的非限制性示例可以包括LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2（也可以简称为NCM333）、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2（也可以简称为NCM523）、LiNi0.5Co0.25Mn0.25O2（也可以简称为NCM211）、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2（也可以简称为NCM622）、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2（也可以简称为NCM811）等。锂镍钴铝氧化物的非限制性示例可以包括LiNi0.8Co0.15Al0.05O2。
在其中一些实施例中，正极活性材料层还可选地包括粘结剂。作为非限制性示例，粘结剂可以包括聚偏氟乙烯（PVDF）、聚四氟乙烯（PTFE）、偏氟乙烯-四氟乙烯-丙烯三元共聚物、偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯三元共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物及含氟丙烯酸酯树脂中的一种或多种。
在其中一些实施例中，正极活性材料层还可选地包括导电剂。作为非限制性示例，导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或多种。
在其中一些实施例中，可以通过以下方式制备正极极片：将上述用于制备正极极片的组分，例如正极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他的组分分散于溶剂中，形成正极浆料；将正极浆料涂覆在正极集流体的至少一侧表面上，经烘干、冷压等工序后，即可得到正极极片。溶剂的种类可以选自但不限于前述实施方式中的任一种，例如N-甲基吡咯烷酮（NMP）。正极浆料所涂覆的正极集流体表面可以为正极集流体的单个表面上，也可以为正极集流体的两个表面上。正极浆料所涂覆的正极集流体表面可以为正极集流体的单个表面上，也可以为正极集流体的两个表面上。正极浆料的固含量可以为40wt%~80wt%。正极浆料在室温下的粘度可以调整到5000mPa·s~25000mPa·s。涂覆正极浆料时，以干重计（扣除溶剂）的涂布单位面密度可以为15mg/cm2~35mg/cm2。正极极片的压实密度可以为3.0g/cm3~3.6g/cm3，可选为3.3g/cm3~3.5g/cm3。
负极极片
负极极片包括负极集流体以及设置在负极集流体至少一个表面上的负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料。
作为非限制性示例，负极集流体具有在其自身厚度方向相对的两个表面，负极活性材料层设置在负极集流体相对的两个表面中的任意一者或两者上。
在其中一些实施例中，负极集流体可采用金属箔片或复合集流体。例如，作为金属箔片，可以采用铜箔。复合集流体可包括高分子材料基层和形成于高分子材料基材至少一个表面上的金属层。复合集流体可通过将金属材料形成在高分子材料基材上而获得。所述负极集流体中，该金属材料的非限制性示例可以包括铜、铜合金、镍、镍合金、钛、钛合金、银及银合金等中的一种或多种。所述负极集流体中，该高分子材料基材的非限制性示例可以包括聚丙烯（PP）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）、聚苯乙烯（PS）、聚乙烯（PE）等基材中的一种或多种。
在其中一些实施例中，负极活性材料可采用本领域公知的用于电池的负极活性材料。作为非限制性示例，负极活性材料可包括以下材料中的一种或多种：人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂等。硅基材料可以包括单质硅、硅氧化合物、硅碳复合物颗粒、硅氮复合物以及硅合金中的一种或多种。锡基材料可以包括单质锡、锡氧化合物以及锡合金中的一种或多种。但本申请并不限定于这些材料，还可以使用其他可被用作电池负极活性材料的传统材料。这些负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。
在其中一些实施例中，负极活性材料层还可选地包括粘结剂。粘结剂可以包括丁苯橡胶（SBR）、聚丙烯酸（PAA）、聚丙烯酸钠（PAAS）、聚丙烯酰胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠（SA）、聚甲基丙烯酸（PMAA）及羧甲基壳聚糖（CMCS）中的一种或多种。
在其中一些实施例中，负极活性材料层还可选地包括导电剂。导电剂可以包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的一种或多种。
在其中一些实施例中，负极活性材料层还可选地包括其他助剂，例如增稠剂（如羧甲基纤维素钠（CMC-Na））等。
在其中一些实施例中，可以通过以下方式制备负极极片：将上述用于制备负极极片的组分，例如负极活性材料、导电剂、粘结剂和任意其他组分分散于溶剂（溶剂的非限制性示例如去离子水）中，形成负极浆料；将负极浆料涂覆在负极集流体的至少一侧表面上，经烘干、冷压等工序后，即可得到负极极片。负极浆料所涂覆的负极集流体表面可以为负极集流体的单个表面上，也可以为负极集流体的两个表面上。负极浆料的固含量可以为40wt%~60wt%。负极浆料在室温下的粘度可以调整到2000mPa·s~10000mPa·s。涂覆负极浆料时，以干重计（扣除溶剂）的涂布单位面密度可以为75g/m2~220g/m2。负极极片的压实密度可以为1.0g/cm3~1.8g/cm3。
电解质
电解质具有在正极极片和负极极片之间传导离子的作用。本申请对电解质的种类没有特别的限制，可根据需求进行选择。例如，电解质可以是液态的、凝胶态的或全固态的。
在一些实施方式中，所述电解质采用电解液。所述电解液包括电解质盐和溶剂。
在其中一些实施例中，电解质盐可以包括六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LiBF4）、高氯酸锂（LiClO4）、六氟砷酸锂（LiAsF6）、双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）、双三氟甲磺酰亚胺锂（LiTFSI）、三氟甲磺酸锂（LiTFS）、二氟磷酸锂（LiPO2F2）、二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）、二草酸硼酸锂（LiBOB）、二氟二草酸磷酸锂（LiDFOP）及四氟草酸磷酸锂（LiTFOP）中的一种或多种。
在其中一些实施例中，溶剂可以包括碳酸乙烯酯（EC，）、碳酸丙烯酯（PC，）、碳酸甲乙酯（EMC）、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）、碳酸丁烯酯（/>）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、1,4-丁内酯、环丁砜、二甲砜、甲乙砜及二乙砜中的一种或多种。
在其中一些实施例中，电解液还可选地包括添加剂。例如添加剂可以包括负极成膜添加剂、正极成膜添加剂，还可以包括能够改善电池某些性能的添加剂，例如改善电池过充性能的添加剂、改善电池高温或低温性能的添加剂等。
在一些实施方式中，电解液中的添加剂可以包括但不限于氟代碳酸乙烯酯（FEC）、二氟碳酸乙烯酯（DFEC）、三氟甲基碳酸乙烯酯（TFPC）等中的一种或多种。
隔离膜
在其中一些实施例中，二次电池中还包括隔离膜。本申请对隔离膜的种类没有特别的限制，可以选用任意公知的具有良好的化学稳定性和机械稳定性的多孔结构隔离膜。
在其中一些实施例中，隔离膜的材质可以包括玻璃纤维、无纺布、聚乙烯、聚丙烯及聚偏二氟乙烯中的一种或多种。隔离膜可以是单层薄膜，也可以是多层复合薄膜，没有特别限制。在隔离膜为多层复合薄膜时，各层的材料可以相同或不同，没有特别限制。
在一些实施方式中，所述隔离膜的厚度为6μm~40μm，可选为12μm ~20μm。
在其中一些实施例中，正极极片、负极极片和隔离膜可通过卷绕工艺或叠片工艺制成电极组件。
在其中一些实施例中，二次电池可包括外包装。该外包装可用于封装上述电极组件及电解质。
在其中一些实施例中，二次电池的外包装可以是硬壳，例如硬塑料壳、铝壳、钢壳等。二次电池的外包装也可以是软包，例如袋式软包。软包的材质可以是塑料，进一步地，塑料的非限制性示例可以包括聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯以及聚丁二酸丁二醇酯等中的一种或多种。
二次电池中包括至少一个电池单体。二次电池可以包括1个或多个电池单体。
在本申请中，如无其他说明，“电池单体”指能够实现化学能和电能相互转化的基本单元，进一步地，通常而言至少包括正极极片、负极极片和电解质。在电池充放电过程中，活性离子在正极极片和负极极片之间往返嵌入和脱出。电解质在正极极片和负极极片之间起到传导活性离子的作用。
本申请对电池单体的形状没有特别的限制，其可以是圆柱形、方形或其他任意的形状。例如，图1是作为一个示例的方形结构的二次电池1。
在其中一些实施例中，参照图2，外包装可包括壳体11和盖板13。其中，壳体11可包括底板和连接于底板上的侧板，底板和侧板围合形成容纳腔。壳体11具有与容纳腔连通的开口，盖板13能够盖设于开口，以封闭容纳腔。正极极片、负极极片和隔离膜可经卷绕工艺或叠片工艺形成电极组件12。电极组件12封装于容纳腔内。电解液浸润于电极组件12中。二次电池1所含电极组件12的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据实际需求进行选择。
二次电池可以为电池模块或电池包。
电池模块包括至少一个电池单体。电池模块所含电池单体的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据电池模块的应用和容量选择合适的数量。
在电池模块中，多个电池单体可以是沿电池模块的长度方向依次排列设置。当然，也可以按照其他任意的方式进行排布。进一步可以通过紧固件将该多个电池单体进行固定。
可选地，电池模块还可以包括具有容纳空间的外壳，多个电池单体容纳于该容纳空间。
在其中一些实施例中，上述电池模块还可以组装成电池包，电池包所含电池模块的数量可以为一个或多个，本领域技术人员可根据电池包的应用和容量选择合适的数量。
在电池包中可以包括电池箱和设置于电池箱中的多个电池模块。电池箱包括上箱体和下箱体，上箱体能够盖设于下箱体，并形成用于容纳电池模块的封闭空间。多个电池模块可以按照任意的方式排布于电池箱中。
另外，本申请还提供一种用电装置，用电装置包括本申请提供的二次电池。二次电池可以用作用电装置的电源，也可以用作用电装置的能量存储单元。用电装置可以包括移动设备、电动车辆、电气列车、船舶及卫星、储能系统等，但不限于此。其中，移动设备例如可以是手机、笔记本电脑等；电动车辆例如可以是纯电动车、混合动力电动车、插电式混合动力电动车、电动自行车、电动踏板车、电动高尔夫球车、电动卡车等，但不限于此。
作为用电装置，可以根据其使用需求来选择二次电池。
图3是作为一个示例的用电装置2。该用电装置为纯电动车、混合动力电动车、或插电式混合动力电动车等。为了满足该用电装置对二次电池的高功率和高能量密度的需求，可以采用电池包或电池模块。
作为另一个示例的装置可以是手机、平板电脑、笔记本电脑等。该装置通常要求轻薄化，可以采用二次电池作为电源。
为了使本申请所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚，以下将结合实施例和附图对本申请进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本申请保护的范围。
实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
本实施例中负极极片的制备方法如下：
（1）将粘结剂丁苯橡胶、导电剂炭黑与水混合，得到缓冲浆料。
（2）将活性材料、导电剂、增稠剂羟甲基纤维素钠、粘结剂丁苯橡胶按质量比96：2：1：1加入溶剂水中混合均匀并制成第一活性浆料。
（3）将活性材料、导电剂、增稠剂羟甲基纤维素钠、粘结剂丁苯橡胶按质量比96：2：1：1加入溶剂水中混合均匀并制成第二活性浆料。
（4）将缓冲浆料和负极浆料、第一活性浆料以及第二活性浆料依次均匀涂布在负极集流体铜箔上，在85℃下烘干后进行冷压，制成负极极片。其中，负极极片包括负极集流体，以及依次层叠设置在负极集流体上的缓冲层、第一活性子层以及第二活性子层。缓冲层、第一活性子层以及第二活性子层如表1中所示。
实施例2
与实施例1相比，本实施例的不同之处在于，第一活性子层中的活性材料还包含硅氧材料。
实施例3
与实施例2相比，本实施例的不同之处在于，第一活性子层中导电剂包括炭黑和碳纳米管。碳纳米管和炭黑的质量比的比值为1。
实施例4~5
与实施例3相比，实施例4~5的不同之处在于，缓冲层的厚度不同。
实施例6~7
与实施例3相比，实施例6~7的不同之处在于，缓冲层中粘结剂和导电剂的质量百分数不同。
实施例8
与实施例3相比，实施例8的不同之处在于，第二活性子层的活性材料不同。
实施例9
与实施例3相比，实施例9的不同之处在于，第一活性子层和第二活性子层的活性材料不同。
实施例10
与实施例3相比，实施例10的不同之处在于，第二活性子层中导电剂不同。
实施例11
与实施例3相比，实施例11的不同之处在于，第一活性子层和第二活性子层的厚度比不同。
实施例12~13
与实施例3相比，实施例12~13的不同之处在于，第一活性子层的活性材料和/或第二活性子层的导电剂不同。
对比例1
与实施例3相比，对比例1的不同在于，无缓冲层。
二次电池的制备方法如下：
（1）正极极片的制备。
将正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、导电剂乙炔黑、粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)按质量比97：2：1混合均匀并加入到溶剂N-甲基吡咯烷酮（NMP）中，制成正极浆料；将正极浆料均匀涂布在正极集流体铝箔上，在85℃下烘干后冷压，再进行模切、分条，制成正极极片。
（2）隔离膜的制备。
采用聚乙烯微孔薄膜作为多孔隔离膜基材，将无机三氧化铝粉末、聚乙烯呲咯烷酮、丙酮溶剂按重量比3：1.5：5.5混合均匀制成浆料并涂布于基材的一面并烘干，得到隔离膜。
（3）电解液的制备。
将LiPF6锂盐溶解于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯的混合溶剂中(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯的体积比为1：2：1)，加入的氟代碳酸乙烯酯（FEC）添加剂，得到电解液。电解液中LiPF6的浓度为1.3mol/L，FEC的质量百分含量为20wt%。
（4）二次电池的制备。
将正极极片、实施例和对比例中的负极极片以及隔离膜进行卷绕，得到裸电芯，之后经过封装、注液、化成、排气等工序，得到对应的二次电池。
测试例。
（1）对实施例和对比例中制备的负极极片中集流体的表面形貌进行测试，测试方法为：对极片的截面用SEM观察活性物质与集流体的接触截面，测试活性物质嵌入集流体的深度。测试结果如表1中所示。
（2）将制备的二次电池分别在25℃、0.5C/0.5C、2.8V~4.2V循环300圈，计算容量保持率并对电池进行拆解，肉眼观察负极极片的脱膜情况，负极极片中活性层脱落则记为脱膜。测试结果如表1中所示。
（3）对实施例和对比例中二次电池的体积能量密度（VED）进行测试。将电池在25℃的恒温环境下静置2h，然后在2.8V～4.2V下，按照0.33C充电至4.2V，然后在4.2V下恒压充电至电流≤0.05C，静置10min，然后按照0.33C放电至2.8V，记录该电池的容量C0。VED为C0与电池壳体体积的比值。测试结果分别如表1中所示。
表1
可以理解的是，表1中，“硅氧”表示硅氧材料。“硅碳”表示硅碳复合物颗粒。“炭黑+碳纳米管”表示导电剂包括炭黑和碳纳米管，且碳纳米管和炭黑的质量比的比值为1 。“H1：H2”表示第一活性子层与第二活性子层的厚度比。“是否脱膜”表示负极极片中活性层是否脱落。“能量密度”表示二次电池的能量密度，单位为Wh/L。“循环保持率”表示二次电池循环300圈之后的容量保持率。
由表1可以看出，负极极片包括缓冲层且活性材料包括硅碳复合物颗粒时，电池具有较高的能量密度和较好的循环性能。进一步地，当活性层中导电剂包括炭黑和碳纳米管时，电池具有更高的循环保持率。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (26)

1.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体、缓冲层以及活性层，所述缓冲层位于所述负极集流体和所述活性层之间；所述缓冲层包含第一粘结剂；所述活性层的活性材料包括硅碳复合物颗粒，所述硅碳复合物颗粒包括多孔碳材料和位于所述多孔碳材料的孔隙中的硅材料；所述活性层包括第一活性子层和第二活性子层，所述第一活性子层位于所述缓冲层和所述第二活性子层之间；第一活性子层中所述硅碳复合物颗粒的质量百分数为0，所述第二活性子层的活性材料包括所述硅碳复合物颗粒；
所述缓冲层还包含第一导电剂，所述第一导电剂包括超导碳、乙炔黑、炭黑、科琴黑、碳点、碳纳米管、石墨烯及碳纳米纤维中的至少一种；
所述第一活性子层的活性材料为第三石墨，或者所述第一活性子层的活性材料为第三石墨和硅氧材料的混合物。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述缓冲层的厚度为0.5μm~5μm。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一导电剂和所述第一粘结剂的质量比为（5~40）：（60~95）。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述第一粘结剂包括羧甲基纤维素钠、羧甲基纤维素锂以及丁苯橡胶中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述缓冲层还包含第一石墨。
6.根据权利要求5所述的负极极片，其特征在于，所述第一石墨占所述缓冲层的质量百分数为50%~80%。
7.根据权利要求1所述的负极极片，其特征在于，所述活性层的活性材料还包括第二石墨。
8.根据权利要求7所述的负极极片，其特征在于，所述第二石墨和所述硅碳复合物颗粒的质量比为（50~95）：（5~50）。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述第三石墨与所述硅氧材料的质量比为（50~75）：（25~50）。
10.根据权利要求1~8中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述第一活性子层还包含第二导电剂。
11.根据权利要求10所述的负极极片，其特征在于，所述第二导电剂占所述第一活性子层的质量百分数为0.5%~3%。
12.根据权利要求10所述的负极极片，其特征在于，所述第二导电剂包括碳纳米管和炭黑。
13.根据权利要求12所述的负极极片，其特征在于，所述碳纳米管和所述炭黑的质量比的比值≥1。
14.根据权利要求1~8中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述第一活性子层还包含第二粘结剂。
15.根据权利要求14所述的负极极片，其特征在于，所述第二粘结剂占所述第一活性子层的质量百分数为1%~4%；和/或，
所述第二粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸以及羧甲基壳聚糖中的至少一种。
16.根据权利要求1~8中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述第二活性子层的活性材料还包括第四石墨。
17.根据权利要求16所述的负极极片，其特征在于，所述第四石墨和所述硅碳复合物颗粒的质量比为（50~95）：（5~50）。
18.根据权利要求16所述的负极极片，其特征在于，所述第二活性子层还包含第三导电剂。
19.根据权利要求18所述的负极极片，其特征在于，所述第三导电剂占所述第二活性子层的质量百分数为0.5%~3%。
20.根据权利要求18所述的负极极片，其特征在于，所述第三导电剂包括碳纳米管和炭黑。
21.根据权利要求20所述的负极极片，其特征在于，所述碳纳米管和所述炭黑的质量比的比值≥1。
22.根据权利要求1~8中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述第二活性子层还包含第三粘结剂。
23.根据权利要求22所述的负极极片，其特征在于，所述第三粘结剂占所述第二活性子层的质量百分数为1%~4%；和/或，
所述第三粘结剂包括丁苯橡胶、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、海藻酸钠、聚甲基丙烯酸以及羧甲基壳聚糖中的至少一种。
24.根据权利要求1~8中任一项所述的负极极片，其特征在于，所述第一活性子层和所述第二活性子层的厚度比为（2~5）：（5~8）。
25.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求1~24中任一项所述的负极极片。
26.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求1~24中任一项所述的负极极片和权利要求25所述的二次电池中的至少一种。
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