[发明专利]电化学装置和电子装置

说明书

本申请的实施例提供了电化学装置和电子装置。电化学装置包括负极极片，负极极片包括负极集流体、第一层和第二层，负极集流体位于第一层和第二层之间。第一层包括第一负极活性材料，第二层包括第二负极活性材料，第一负极活性材料包括石墨，第二负极活性材料包括石墨和硅基材料。第一层的阻抗与第二层的阻抗的比值为0.7至0.9，本申请的负极极片能够在基本不损失电化学装置的能量密度的情况下，提升电化学装置的容量保持率。

技术领域

本申请涉及电化学储能领域，具体地涉及电化学装置和电子装置。

背景技术

伴随电化学储能技术的发展，对电化学装置(例如，锂离子电池)的能量密度和循环性能提出了越来越高的要求。将硅基材料作为负极活性材料，能够大大地提升电化学装置的能量密度，但是硅基材料在锂离子脱嵌过程中伴随着300％以上的体积膨胀和收缩，导致容量衰减等问题。因此，期望这方面的进一步改进。

发明内容

本申请提供了一种电化学装置，电化学装置包括负极极片，负极极片包括负极集流体、第一层和第二层，负极集流体位于第一层和第二层之间。第一层包括第一负极活性材料，第二层包括第二负极活性材料，第一负极活性材料包括石墨，第二负极活性材料包括石墨和硅基材料。第一层的阻抗与第二层的阻抗的比值为0.7至0.9。

在一些实施例中，第一层的容量与第二层的容量的比值为0.6至1。在一些实施例中，第一层的容量与第二层的容量的比值为0.7至1。在一些实施例中，第二层中的硅基材料的质量百分含量为6％至40％。在一些实施例中，第二层中的硅基材料的质量百分含量为12％至20％。在一些实施例中，第二层还包括粘结剂，第二层中的粘结剂的质量百分含量为1.4％至5％。在一些实施例中，第二层还包括碳纳米管，第二层中的碳纳米管的质量百分含量为0.3％至0.7％。在一些实施例中，第二层还包括羧甲基纤维素钠，第二层中的羧甲基纤维素钠的质量百分含量为0.3％至0.7％。在一些实施例中，硅基材料包括硅、硅碳材料或硅氧材料中的至少一种。

本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括上述的电化学装置。

本申请通过使得负极极片的第一层中的第一负极活性材料包括石墨，第二层中的第二负极活性材料包括石墨和硅基材料，第一层的阻抗与第二层的阻抗的比值为0.7至0.9，使得第二负极活性层在充放电过程中倍率较小，能够在基本不损失电化学装置的能量密度的情况下，提升电化学装置的容量保持率。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的负极极片的沿着宽度方向的截面图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。

本申请的一些实施例提供了一种电化学装置，电化学装置包括负极极片。图1示出了根据一些实施例的负极极片的沿着宽度方向的截面图。在一些实施例中，如图1所示，负极极片包括负极集流体110、第一层111和第二层112，负极集流体110位于第一层111和第二层112之间。在一些实施例中，第一层111包括第一负极活性材料，第一负极活性材料包括石墨而基本上不包括硅基材料。应该理解，第一负极活性材料中的硅基材料的质量百分含量为0.2％以下时可以认为第一负极活性材料基本上不包括硅基材料。通过将硅基材料与第一层111中的石墨完全分离，达到减少循环过程中第一层111中的石墨间的无效孔隙，从而减小负极极片整体的膨胀。

在一些实施例中，第二层112包括第二负极活性材料，第二负极活性材料包括石墨和硅基材料。因此，本申请将硅基材料集中在负极集流体110的其中一侧上。通常地，负极集流体两侧的层的硅基材料的质量百分含量是相同的。在本申请中，相当于是将其中一侧的硅基材料替换为等容量的石墨，另一侧的石墨替换为等容量的硅基材料。