[发明专利]负极、电化学装置和电子装置

说明书

本申请的实施例提供了负极、电化学装置和电子装置。负极包括集流体和设置在集流体上的活性物质层，活性物质层的离子电导率为0.01S/m至1S/m。本申请的实施例通过将活性物质层的离子电导率限定为0.01S/m至1S/m，使得电化学装置能够满足快充的要求，同时能够使得在快充条件下，抑制电化学装置的负极表面析锂，保证了电化学装置的安全性能。

技术领域

本申请涉及电化学储能领域，尤其涉及负极、电化学装置和电子装置。

背景技术

随着人们对电化学装置(例如，锂离子电池)的需求增加，对电化学装置的快充性能和安全性能的要求也越来越高。随着充电的进行，锂离子在电化学装置的负极进行嵌入，如果嵌锂不及时，则可能会在负极表面发生析锂，甚至生成锂枝晶，生成的锂枝晶可能会刺穿隔离膜，引发短路风险。因此，存在进一步改善电化学装置的快充性能和安全性能的需求。

发明内容

本申请的实施例通过改善活性物质层的离子电导率来提高电化学装置的快充性能和安全性能。

本申请的实施例提供了一种负极，包括集流体和活性物质层。活性物质层设置在集流体上，活性物质层的离子电导率为0.01S/m至1S/m。

在一些实施例中，活性物质层的孔隙率为20％至40％；优选25％至35％。

在一些实施例中，活性物质层包括活性物质和多孔材料。活性物质的平均粒径与多孔材料的平均粒径的比值小于或等于0.8；优选地，小于或等于0.6。

在一些实施例中，活性物质层包括活性物质和多孔材料。活性物质的平均粒径与多孔材料的平均粒径的比值为1.3至3.8；优选地，为1.5至2.5。

在一些实施例中，活性物质的平均粒径为15μm至70μm；优选15μm至30μm。在一些实施例中，多孔材料的平均粒径小于100μm；优选小于等于85μm。在一些实施例中，多孔材料包括多孔陶瓷、活性炭、中间相碳微球(MCMB)、导电碳或埃洛石纳米管中的至少一种。在一些实施例中，活性物质包括石墨和/或硅基材料。在一些实施例中，基于活性物质层的质量，多孔材料的质量含量为0.5％至20％。在一些实施例中，多孔材料的比表面积大于1.5m²/g。

本申请的另一实施例提供了一种电化学装置，包括上述任一负极。

在一些实施例中，电化学装置还包括电解液，其中，电解液包括含S＝O双键化合物。

在一些实施例中，含S＝O双键化合物包括环状硫酸酯、链状硫酸酯、链状磺酸酯、环状磺酸酯、链状亚硫酸酯或环状亚硫酸酯中的至少一种。

在一些实施例中，含S＝O双键化合物包括式1化合物中的至少一种：

其中，W选自

L选自单键或亚甲基；

m为1至4的整数；

n为0至2的整数；且

p为0至6的整数。

在一些实施例中，式1化合物选自以下化合物的至少一种：

在一些实施例中，含S＝O双键化合物在电解液中的质量百分含量y与负极的比表面积S m²/g的关系满足：1.4≤y×100/S≤3.6。

本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括上述任一电化学装置。