[发明专利]负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置

说明书

本申请提供了一种负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置，通过控制负极材料满足：0＜Isubgt;A/subgt;/Isubgt;D/subgt;＜2，且0≤Isubgt;E/subgt;/Isubgt;A/subgt;＜5，使得包含该负极材料的电化学装置循环后结晶型硅全部转化为非晶型硅，减小电化学装置中负极材料的体积变化，从而改善电化学装置的循环性能及膨胀性能。

技术领域

本申请涉及电化学领域，具体涉及一种负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置。

背景技术

锂离子电池具有比能量大、工作电压高、自放电率低、体积小、重量轻等特点，在消费电子领域具有广泛的应用。随着电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对锂离子电池的能量密度、安全性、循环性能等相关要求越来越高，其中，硅基材料具有高达4200mAh/g的理论克容量，被认为是最具有应用前景的下一代锂离子负极材料，但是硅基材料在充放电循环过程中，随着锂离子的嵌入和脱出，会发生巨大的体积变化，体积变化通常高于300％，导致硅基材料粉化并与集流体脱离，导致负极导电性变差，降低锂离子电池的循环性能。

发明内容

本申请的目的在于提供一种负极材料、包含该材料的极片、电化学装置及电子装置，以改善该负极材料体积变化大，循环性能差的问题。具体技术方案如下：

本申请第一方面提供了一种负极材料，包括含氧硅材料，

所述含氧硅材料的拉曼图谱中，I_A表示拉曼图谱对应峰位为140cm^-1±10cm^-1时的峰强，I_D表示拉曼图谱对应峰位为470cm^-1±10cm^-1时的峰强，I_E表示拉曼图谱对应峰位为510cm^-1±10cm^-1时的峰强；

所述负极材料满足：0＜I_A/I_D＜2，且0≤I_E/I_A＜5。

在本申请的一种实施方案中，所述负极材料满足：0＜I_A/I_D＜2，且I_E/I_A＝0。

在本申请的一种实施方案中，所述含氧硅材料的拉曼图谱中，I_B表示拉曼图谱对应峰位为290cm^-1±10cm^-1时的峰强，I_C表示拉曼图谱对应峰位为390cm^-1±10cm^-1时的峰强。

在本申请的一种实施方案中，其中，所述含氧硅材料的化学式表示为SiO_x，0.5＜x＜1.6，所述含氧硅材料的Dv50为5.5μm至10μm。

在本申请的一种实施方案中，所述含氧硅材料的表面存在碳，所述含氧硅材料的拉曼图谱中，I₁₃₅₀与I₁₅₈₀之间满足：0＜I₁₃₅₀/I₁₅₈₀＜2.5。

本申请第二方面提供了一种负极极片，包括合剂层，所述合剂层包含粘结剂及上述第二方面所述的负极材料。

在本申请的一种实施方案中，所述合剂层中还包含石墨，所述石墨包括天然石墨或人造石墨中的至少一种。

在本申请的一种实施方案中，所述负极极片中，所述含氧硅材料占所述合剂层质量的1％至99％。

在本申请的一种实施方案中，所述负极极片中，优选为：所述含氧硅材料占所述合剂层质量的10％至95％。