[发明专利]负极材料及包含其的电化学装置和电子设备有效
申请号: | 202110340794.6 | 申请日: | 2021-03-30 |
公开(公告)号: | CN113086978B | 公开(公告)日: | 2023-08-15 |
发明(设计)人: | 金文博;董佳丽 | 申请(专利权)人: | 宁德新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/133 | 分类号: | H01M4/133 |
代理公司: | 北京汇思诚业知识产权代理有限公司 11444 | 代理人: | 肖丽 |
地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 负极 材料 包含 电化学 装置 电子设备 | ||
1.一种负极材料,所述负极材料包含碳质活性材料,通过观察SEM图像,在80μm×100μm区域,所述碳质活性材料包括具有孔的碳质颗粒;
其中包含孔数量N≤2的碳质颗粒的数量占所述区域碳质颗粒总数量的比例为10%~60%,包含孔数量3≤N≤5的碳质颗粒的数量占所述区域碳质颗粒总数量的比例为5%~30%;
单个所述具有孔的碳质颗粒存在的所述孔的数量N≥2时,相邻两个所述孔之间的距离0.1μm<L≤8.0μm;
所述孔的长度最长的方向为孔的最大直径Y,单个碳质颗粒孔最大直径Y的范围满足0.3μm≤Y≤2.0μm,且碳质颗粒的孔最大直径平均值X满足0.6μm≤X≤1.5μm;
所述碳质颗粒的中值粒径Dv50与所述Y满足以下关系:Dv50≥5Y,Dv50的单位为μm。
2.根据权利要求1所述的负极材料,其特征在于,单个所述具有孔的碳质颗粒存在的所述孔的数量N≥2时,相邻两个所述孔之间的距离0.1μm<L<7.0μm。
3.根据权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述孔的最大直径Y与所述孔最大直径平均值X满足以下关系:Y-X≤1.0μm。
4.根据权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述孔包括通孔或盲孔中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的负极材料,其特征在于,所述碳质活性材料满足条件(a)至(c)中的至少一种:
(a)所述碳质活性材料在5t压力下的压实密度为CD g/cm3,且CD≤1.85;
(b)所述碳质活性材料的克容量为Cap mAh/g,且Cap≥340,所述Cap的数值与所述碳质活性材料在5t压力下的压实密度CD的数值满足Cap≤350-50×(1.90-CD);
(c)所述碳质活性材料的粒径分布满足Dv99≤3.5×Dv50,Dv99的单位为μm。
6.根据权利要求1至3任一项所述的负极材料,其特征在于,所述碳质活性材料满足条件(d)至(f)中的至少一种:
(d)所述碳质活性材料的石墨化度G为90%至95.5%;
(e)所述碳质活性材料的比表面积BET≤3.0m2/g;
(f)所述碳质活性材料包括人造石墨、天然石墨或中间相碳微球中的至少一种。
7.一种电化学装置,包括负极,其特征在于,所述负极包括负极集流体和设置在所述负极集流体至少一个表面上的负极活性物质层,其中所述负极活性物质层包括如权利要求1至4任一项所述的负极材料。
8.根据权利要求7所述的电化学装置,其特征在于,所述负极满足条件(g)和(h)中的至少一种:
(g)所述负极的压实密度PD g/cm3满足:1.45≤PD≤1.75;
(h)所述负极的孔隙率Φ满足:Φ≥20%。
9.根据权利要求7所述的电化学装置,其特征在于,25℃条件下,经过循环500 次循环后,容量保持率降低小于或等于20%。
10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求7至9任一项所述的电化学装置。
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