本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種負(fù)極片及鋰離子電池。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)前鋰電池的能量密度在沒(méi)有新的突破性材料出現(xiàn)前，鋰電池的單位能量密度很難大幅度提升，導(dǎo)致電池跟不上手機(jī)和新能源汽車(chē)迭代需求的速度，從而有了快速充電。然而低溫下充電速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致負(fù)極嵌鋰的需求超過(guò)嵌鋰能力，因此容易導(dǎo)致鋰析出，發(fā)生安全問(wèn)題。

2、為解決上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的方法是增加電解液中短鏈脂類(lèi)物質(zhì)或減少負(fù)極壓實(shí)密度。增加電解液中短鏈脂類(lèi)物質(zhì)，鋰離子電池能夠提高動(dòng)力學(xué)性能，然而短鏈脂類(lèi)物質(zhì)高溫穩(wěn)定性差，影響高溫情況下的安全性能。減少負(fù)極壓實(shí)密度能夠增加負(fù)極空隙，提升嵌鋰能力，但會(huì)降低電池能量密度。因此，現(xiàn)有技術(shù)中缺少在不影響鋰離子電池的原有安全性能及能量密度的前提下提升負(fù)極嵌鋰能力的方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種負(fù)極片及鋰離子電池，以解決現(xiàn)有技術(shù)難以提升負(fù)極嵌鋰能力問(wèn)題。

2、具體地，本發(fā)明提供了一種具體地，本發(fā)明提供了一種負(fù)極片，包括集流體、活性物質(zhì)層和導(dǎo)電層，所述活性物質(zhì)層涂覆在所述集流體的至少一個(gè)表面上，所述導(dǎo)電層設(shè)置于所述集流體和所述活性物質(zhì)層之間；所述導(dǎo)電層包括導(dǎo)電材料和鐵電材料，所述鐵電材料用于吸附鋰離子。

3、可選地，所述鐵電材料包括鈣鈦礦結(jié)構(gòu)氧化物、鎢青銅型化合物、鉍氧化物型層狀結(jié)構(gòu)化合物、鈮酸鋰、鉭酸鋰、偏鈮酸鉛和鈮酸鉛鋇鋰中的一種或多種。

4、可選地，所述鐵電材料包括batio3、catio3、srtio3、pbtio3、zntio3、bazro3、pbzro3、(sr,ba)tio3、(sr,ba)zro3、(mg,zn)tio3、(sr,pb)zro3、(na1/2bi1/2)tio3、(k1/2bi1/2)tio3、pb(zn1/3nb2/3)o3、pb(mg1/3nb2/3)o3、pb(ni1/3nb2/3)o3、pb(mg1/3ta2/3)o3、pb(mg1/2w1/2)o3、pb(co1/2w1/2)o3、pb(fe1/2nb1/2)o3、pb(fe1/2ta1/2)o3、pb(fe2/3w1/3)o3、pb(mn2/3w1/3)o3、pb(ti,zr)o3和ba(ti,zr)o3中的一種或多種。

5、可選地，在所述鐵電材料為batio3時(shí)，所述batio3的晶相不包括立方相。

6、可選地，以所述導(dǎo)電層的質(zhì)量為100份計(jì)，所述鐵電材料的質(zhì)量為10至30份。

7、可選地，所述鐵電材料的粒徑為50nm至250nm。

8、可選地，所述導(dǎo)電層的厚度為1μm至2μm。

9、可選地，所述導(dǎo)電材料包括super?p、碳納米管或炭黑中的一種或多種。

10、可選地，所述導(dǎo)電層還包括粘結(jié)劑，所述粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、羧甲基纖維素鋰、丁苯橡膠乳液、聚丙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸鋰、海藻酸鈉中的一種或多種。

11、本發(fā)明還提供了一種鋰離子電池，包括以上任一項(xiàng)所述的負(fù)極片。

12、本發(fā)明的有益效果在于：

13、本發(fā)明提供的負(fù)極片及鋰離子電池中，由于在集流體和活性物質(zhì)層之間設(shè)置有導(dǎo)電層，導(dǎo)電層中的鐵電材料具有鐵電特性，能夠自然吸附鋰離子，使一部分鋰離子富集到導(dǎo)電層周?chē)匆呀?jīng)進(jìn)入活性物質(zhì)層的內(nèi)部空隙中，該部分鋰離子在充電時(shí)可嵌入到靠近集流體的活性物質(zhì)內(nèi)，因此能夠在不影響鋰離子電池的原有性能下提升負(fù)極嵌鋰能力。

14、進(jìn)一步地，由于鐵電材料的鐵電特性，電解液中的鋰離子會(huì)富集到負(fù)極片周?chē)?，減少鋰離子在充電時(shí)的移動(dòng)距離，進(jìn)而提高動(dòng)力學(xué)性能。因此可減少短鏈脂類(lèi)的比例，在兼顧鋰析出安全風(fēng)險(xiǎn)的情況下提高鋰離子電池的高溫安全穩(wěn)定性。并且，設(shè)置導(dǎo)電層為現(xiàn)有技術(shù)中的常規(guī)方案，在此導(dǎo)電層混合鐵電材料并不會(huì)影響電芯的能量密度。

技術(shù)特征：

1.一種負(fù)極片，其特征在于，包括集流體、活性物質(zhì)層和導(dǎo)電層，所述活性物質(zhì)層涂覆在所述集流體的至少一個(gè)表面上，所述導(dǎo)電層設(shè)置于所述集流體和所述活性物質(zhì)層之間；所述導(dǎo)電層包括導(dǎo)電材料和鐵電材料，所述鐵電材料用于吸附鋰離子。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，所述鐵電材料包括batio3、catio3、srtio3、pbtio3、zntio3、bazro3、pbzro3、(sr,ba)tio3、(sr,ba)zro3、(mg,zn)tio3、(sr,pb)zro3、(na1/2bi1/2)tio3、(k1/2bi1/2)tio3、pb(zn1/3nb2/3)o3、pb(mg1/3nb2/3)o3、pb(ni1/3nb2/3)o3、pb(mg1/3ta2/3)o3、pb(mg1/2w1/2)o3、pb(co1/2w1/2)o3、pb(fe1/2nb1/2)o3、pb(fe1/2ta1/2)o3、pb(fe2/3w1/3)o3、pb(mn2/3w1/3)o3、pb(ti,zr)o3和ba(ti,zr)o3中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，在所述鐵電材料為batio3時(shí)，所述batio3的晶相不包括立方相。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，以所述導(dǎo)電層的質(zhì)量為100份計(jì)，所述鐵電材料的質(zhì)量為10至30份。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，所述鐵電材料的粒徑為50nm至250nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，所述導(dǎo)電層的厚度為1μm至2μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的負(fù)極片，其特征在于，

8.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極片、電解液以及權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的負(fù)極片。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)極片及鋰離子電池，負(fù)極片包括集流體、活性物質(zhì)層和導(dǎo)電層，所述活性物質(zhì)層涂覆在所述集流體的至少一個(gè)表面上，所述導(dǎo)電層設(shè)置于所述集流體和所述活性物質(zhì)層之間；所述導(dǎo)電層包括導(dǎo)電材料和鐵電材料，所述鐵電材料用于吸附鋰離子。本發(fā)明的負(fù)極片應(yīng)用在鋰離子電池中時(shí)，由于在集流體和活性物質(zhì)層之間設(shè)置有導(dǎo)電層，導(dǎo)電層中的鐵電材料具有鐵電特性，能夠自然吸附鋰離子，使一部分鋰離子富集到導(dǎo)電層周?chē)匆呀?jīng)進(jìn)入活性物質(zhì)層的內(nèi)部空隙中，該部分鋰離子在充電時(shí)可嵌入到靠近集流體的活性物質(zhì)內(nèi)，因此能夠在不影響鋰離子電池的原有性能下提升負(fù)極嵌鋰能力。

技術(shù)研發(fā)人員：樸虎山,胡大林,廖興群
受保護(hù)的技術(shù)使用者：深圳市豪鵬科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26