[发明专利]负极材料及包含该负极材料的负极及电化学装置

说明书

本申请涉及一种负极材料及包含该负极材料的负极及电化学装置。本申请提供的负极材料，其满足如下关系式(1)和(2)：0.8≤0.06×(Dv50)²‑2.5×Dv50+Dv99≤12(1)，1.2≤0.2×Dv50‑0.006×(Dv50)²+BET≤5(2)，其中Dv50表示所述负极材料在体积基准的粒度分布中，50％的颗粒粒径小于该值，Dv99表示所述负极材料在体积基准的粒度分布中，99％的颗粒粒径小于该值，且BET为所述负极材料的比表面积，其中Dv50与Dv99的单位为μm而BET的单位为m²/g。所述负极材料能够显著提高电化学装置的倍率性能。

技术领域

本申请涉及储能领域，具体涉及一种负极材料及包含该负极材料的负极及电化学装置。

背景技术

随着电动工具市场的发展，对适用于电动工具市场的锂离子电池的要求也越来越高，尤其是需要锂离子电池具备超高功率的放电性能。这就需要锂离子电池能够在充放电过程中，实现锂离子的快速嵌入和脱出。

发明内容

为满足上述对超大倍率型锂离子电池的要求，本申请实施例提供了一种负极材料。本申请实施例还提供了使用该负极材料的负极、电化学装置以及电子设备。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种负极材料，其满足如下关系式(1)和(2)：

0.8≤0.06×(Dv50)²-2.5×Dv50+Dv99≤12(1)，

1.2≤0.2×Dv50-0.006×(Dv50)²+BET≤5(2)，

其中Dv50表示所述负极材料在体积基准的粒度分布中，50％的颗粒粒径小于该值，Dv99表示所述负极材料在体积基准的粒度分布中，99％的颗粒粒径小于该值，且BET为所述负极材料的比表面积，其中Dv50与Dv99的单位为μm而BET的单位为m²/g。

在一些实施例中，所述负极材料包括天然石墨、人造石墨及其组合所组成的群组。

在一些实施例中，所述负极材料的表面的至少一部分含有无定形碳层。

根据本申请的第二方面，本申请提供了一种负极，其包括负极集流体和负极活性物质层，其中所述负极活性物质层设置于所述负极集流体的至少一个表面上，且其中所述负极活性物质层包括前述任一种负极材料。

在一些实施例中，所述负极的所述负极活性物质层的C₀₀₄/C₁₁₀的比值为约11.81-约17.08。

在一些实施例中，所述负极材料的Dv99颗粒粒径与所述负极活性物质层的厚度THK满足如下关系式(3)：

Dv99≤0.8THK≤40(3)，其中THK的单位为μm。

在一些实施例中，所述负极材料的涂布重量与所述负极活性物质层的厚度THK之间满足如下关系式(4)：

1.2≤CW/(THK×1540.25)×1000≤1.9(4)，

其中CW代表所述负极单面1540.25mm²区域内的所述负极活性物质层以mg为单位的涂布重量。

在一些实施例中，所述负极活性物质层还包括粘结剂，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、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、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、聚四氟乙烯及聚六氟丙烯、丁苯橡胶、丙烯酸酯和环氧树脂中的一者或多者。

在一些实施例中，所述负极还包括位于所述负极活性物质层和所述集流体之间的导电涂层，所述导电涂层包括碳纤维、科琴黑、乙炔黑、碳纳米管和石墨烯中的一者或多者。