石墨负极活性材料、负极极片、二次电池和装置的制作方法

    专利2025-06-11  19


    本申请涉及一种负极活性材料,尤其涉及一种石墨负极活性材料、负极极片、二次电池和装置,属于电池材料领域。


    背景技术:

    1、电动汽车的发展成为节能减排的重要途经之一。动力电池是电动汽车的核心部件,快充性能是广大用户在买车时考虑的重要影响因素之一,快速充电能节约时间,实现快速补能。并且,电动汽车的电池衰减问题一直受到市场质疑,长循环性能是保证电动汽车能够持续使用不掉电的保障,同时对于换电体系而言,仅仅是长循环已经远远不能满足电池的使用需求,需要在长循环的基础上进一步提高循环性能,做到超长循环。

    2、石墨负极活性材料是动力电池的重要组成部分,为了使电池能够在实现快速充电能力的条件下,具备长循环能力,对石墨负极活性材料的研究已经成行业研究的一大热点。

    3、现有技术中的石墨负极活性材料虽然具备快充能力,但无法在实现快充能力的条件下,具备长循环能力,或者,虽然具备良好的长循环能力,但是无法实现快速充电,因此,本领域技术人员亟需研发一种具备良好的快充性能和长循环性能的石墨负极活性材料。

    4、因此,本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。


    技术实现思路

    1、针对现有技术的不足,本申请提供了一种石墨负极活性材料、负极极片、二次电池和装置。本申请的二次电池通过调整负极活性材料在长循环前后id/ig的比例关系,有效提升了电池的循环性能和快充性能。

    2、本申请的第一方面提供了一种石墨负极活性材料,所述石墨负极活性材料满足100%≤a≤112%,其中,a=b/c,a是指所述石墨负极活性材料的石墨恶化程度;b是指所述石墨负极活性材料在循环1000圈后的id/ig值;c是指所述石墨负极活性材料在循环前的id/ig值;其中,id/ig值是指d带强度相对于g带强度的比值。

    3、本申请的第二方面提供了一种负极极片,所述负极极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体表面的负极活性材料层,所述负极活性材料层包括根据第一方面所述的负极活性材料。

    4、本申请的第三方面提供了一种二次电池,其包括根据第二方面所述的负极极片和正极极片。

    5、本申请的第三方面提供了一种装置,其包括根据第三方面所述的二次电池。

    6、本申请提供的人造石墨负极活性材料具备常温25℃超长循环能力,同时具备较高的首次充放电效率(即首次循环效率),首次充放电效率满足范围94%-96%,不仅用于新能源汽车中的动力电池,满足换电情景的使用,同时也能应用在储能电池中,能满足多种应用场景。



    技术特征:

    1.一种石墨负极活性材料,所述石墨负极活性材料满足100%≤a≤112%,其中,a=b/c,a是指所述石墨负极活性材料的石墨恶化程度;

    2.根据权利要求1所述的石墨负极活性材料,其特征在于,103%≤a≤111%。

    3.根据权利要求1或2所述的石墨负极活性材料,其特征在于,0.055≤c≤0.090。

    4.根据权利要求3所述的石墨负极活性材料,其特征在于,0.065≤c≤0.080。

    5.根据权利要求1或2所述的石墨负极活性材料,其特征在于,0.055≤b≤0.1。

    6.根据权利要求5所述的石墨负极活性材料,其特征在于,0.065≤b≤0.095。

    7.根据权利要求1或2所述的石墨负极活性材料,其特征在于,所述石墨负极活性材料包括一次颗粒石墨和二次颗粒石墨中的至少一种,和/或

    8.一种负极极片,所述负极极片包括负极集流体和设置在所述负极集流体表面的负极活性材料层,所述负极活性材料层包括根据权利要求1-7任一项所述的负极活性材料。

    9.一种二次电池,其包括权利要求8所述的负极极片和正极极片。

    10.一种装置,其包括权利要求9所述的二次电池。


    技术总结
    本申请公开了一种石墨负极活性材料,所述石墨负极活性材料满足100%≤A≤112%,其中,A=B/C,A是指所述石墨负极活性材料的石墨恶化程度;B是指所述石墨负极活性材料在循环1000圈后的ID/IG值;C是指所述石墨负极活性材料在循环前的ID/IG值;其中,ID/IG值是指D带强度相对于G带强度的比值。本申请提供的人造石墨负极活性材料具备常温25℃超长循环能力,同时具备较高的首次循环效率,首次充放电效率满足范围94%‑96%,不仅用于新能源汽车中的动力电池,满足换电情景的使用,同时也能应用在储能电池中,能满足多种应用场景。

    技术研发人员:孟宪慧,马坤,陈帅
    受保护的技术使用者:蔚来电池科技(安徽)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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