[发明专利]负极活性材料、二次电池和电子装置

说明书

本申请涉及一种负极活性材料、二次电池和电子装置，所述负极活性材料颗粒满足如下关系：0.1≤AR₁₀＜0.2，0.2≤AR₅₀＜0.4，其中，颗粒体积累积分布为10％时负极活性材料的宽长比为AR₁₀，颗粒体积累积分布为50％时负极活性材料的宽长比为AR₅₀。包含本申请的负极活性材料的锂离子电池能够在保证高能量密度性能(容量，首效，压实密度)的同时满足安全性、循环及循环膨胀的要求。

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种负极活性材料、二次电池和电子装置。

背景技术

锂离子电池产业步入了高速成长期，产业规模增长迅猛。锂离子电池作为一种新型高能绿色电池，被广泛的应用于笔记本电脑、移动电话和新能源电动车等领域广泛应用，这对锂离子电池能量密度、循环寿命、成本以及安全性等提出了更高的要求。保证安全性能，可以提升产品的竞争力。提高能量密度性能，能够提升电池续航时间，进而提高用户体验的舒适度。

随着手机、笔记本等电子设备越来越薄，对电池在循环过程中膨胀要求越来越高。如何通过合理设计一种负极，从而得到兼顾高能量密度性能(容量、首效、压实密度)、循环寿命和安全性能的锂离子二次电池是目前行业内普遍面临的问题。

发明内容

本申请通过提供一种负极活性材料及使用其的二次电池和电子装置以试图在至少某种程度上解决至少一种存在于相关领域中的问题。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种负极活性材料，其中所述负极活性材料颗粒满足如下关系：0.1≤AR₁₀＜0.2，0.2≤AR₅₀＜0.4，其中颗粒体积累积分布为10％时负极活性材料的宽长比为AR₁₀，颗粒体积累积分布为50％时负极活性材料的宽长比为AR₅₀。

根据本申请的一些实施方式，所述负极活性材料满足0.4≤AR₉₀≤0.8，AR₉₀表示在颗粒粒型分布中，颗粒体积累积分布为90％时负极活性材料的宽长比。上述范围内的负极活性材料中细长型颗粒占比较高，可加快锂离子的快速脱嵌，提高二次电池的倍率性能。

根据本申请的一些实施方式，1.3＜AR₉₀/AR₅₀＜3.5。控制负极活性材料颗粒宽长比分布在此范围内，可进一步提高锂离子的脱嵌速度，提高二次电池的倍率性能，改善负极的形变。

根据本申请的一些实施方式，所述负极活性材料满足条件(a)至(d)中的至少一种：(a)所述负极活性材料满足1.5≤Dv99/Dv50≤4.5；(b)所述负极活性材料的克容量≥355mAh/g；(c)所述负极活性材料的004晶面衍射峰面积C004与110晶面衍射峰面积C110的比值满足10≤C004/C110≤40；(d)所述负极活性材料的压实密度≥1.90g/cm³。

根据本申请的一些实施方式，所述负极活性材料满足1.5≤Dv99/Dv50≤4.5。本申请中由于颗粒长径垂直于集流体排布，当负极活性材料的颗粒粒度太大时，制备的负极经过一定压力处理后易于在负极活性材料层表面产生凸点，凸点一方面会影响负极极片的外观，另一方面容易析锂，影响电池的循环性能，并且颗粒太大也不利于锂离子的嵌入和脱出。根据本申请的一些实施方式，所述负极活性材料的004晶面衍射峰面积C004与110晶面衍射峰面积C110的比值满足10≤C004/C110≤40。负极活性材料的C004/C110在上述范围内，更有利于锂离子的嵌入和脱出。

根据本申请的一些实施方式，负极活性材料的压实密度≥1.90g/cm³。负极活性材料的压实密度与制备成负极后的负极材料可承受的压力相关，高压实密度的材料有利于制备高体积能量密度的电池。

根据本申请的一些实施方式，所述负极活性材料包括人造石墨。