负极活性材料及制备方法和应用与流程

本申请涉及二次电池，尤其涉及一种负极活性材料及制备方法、负极浆料、负极极片及制备方法、二次电池和用电装置。

背景技术：

1、近年来，二次电池凭借其污染小、质量轻、能量密度高等优点而在便携式电子产品、电动车以及航空航天等领域得到了广泛的使用。在二次电池的结构中，负极活性材料是重要的组成部分之一，其对电池的性能具有重要的影响。在影响电池性能的原因方面，负极活性材料之间的团聚可能会导致负极活性材料在负极极片分布不均匀，进而给电池的性能带来不利影响。

技术实现思路

1、本申请的第一方面提供了一种负极活性材料，包括负极活性基材和位于负极活性基材表面的极性基团，极性基团包括氨基。

2、在本申请的负极活性材料中，负极活性基材表面具有氨基，氨基与氨基之间存在弱相互作用，可以改善负极活性材料之间的分散性能，使得负极活性材料之间不易出现团聚，提高负极活性材料在负极极片中分布的均匀性。

3、本申请的第二方面提供一种负极活性材料的制备方法，包括如下步骤：对负极活性基材进行氧化处理，制备氧化基材；将所述氧化基材与含极性基团的化合物在分散介质中混合，所述含极性基团的化合物包括氨基化合物。

4、本申请的第三方面提供一种负极浆料，包括第一方面的负极活性材料或第二方面的制备方法制备的负极活性材料。

5、本申请的第四方面提供一种负极极片，包括负极集流体和位于所述负极集流体的至少一个表面之上的负极膜层，所述负极膜层包括第一方面的负极活性材料或第二方面的制备方法制备的负极活性材料，或者所述负极膜层由包括第三方面的负极浆料的材料于所述负极集流体的至少一个表面上固化后形成。

6、本申请的第五方面提供一种第四方面的负极极片的制备方法，包括如下步骤：在所述集流体的至少一个表面之上涂布第三方面的负极浆料，通过固化，形成所述负极膜层。

7、本申请的第六方面提供一种二次电池，包括第四方面的负极极片或第五方面的制备方法制备的负极极片。

8、本申请的第七方面提供一种用电装置，包括第六方面的二次电池。

技术特征：

1.一种负极活性材料，其特征在于，包括负极活性基材和位于所述负极活性基材表面的极性基团，所述极性基团包括氨基。

2.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性基材与所述氨基的摩尔比为1:(0.03～0.05)。

3.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述极性基团还包括羟基；

4.根据权利要求1所述的负极活性材料，其特征在于，所述极性基团还包括羧基；

5.根据权利要求1～4中任一项所述的负极活性材料，其特征在于，所述负极活性基材包括人造石墨、天然石墨、软炭、硬炭、硅基材料、锡基材料和钛酸锂中的至少一种；

6.一种负极活性材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述氨基化合物具有式(1)所示的结构：

8.根据权利要求7所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述氨基化合物满足以下特征中的至少一个：

9.根据权利要求7所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，所述氨基化合物包括三聚氰胺、对苯二胺、2-甲二胺-1,3-二甲三胺、n,n-双(氨甲基)-甲烷二胺、n,n”-亚甲基双胍和n,n-双(氨甲基)尿素中的一种或几种。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，将所述氧化基材与含极性基团的化合物在分散介质中混合满足以下特征中的至少一种：

11.根据权利要求6～9中任一项所述的负极活性材料的制备方法，其特征在于，对负极活性基材进行氧化处理包括：将所述负极活性基材与氧化剂溶液混合，密封进行氧化反应；

12.一种负极浆料，其特征在于，包括权利要求1～5中任一项所述的负极活性材料或权利要求6～11中任一项所述的制备方法制备的负极活性材料。

13.根据权利要求12所述的负极浆料，其特征在于，还包括粘结剂；

14.一种负极极片，其特征在于，包括负极集流体和位于所述负极集流体的至少一个表面之上的负极膜层，所述负极膜层包括权利要求1～5中任一项所述的负极活性材料或权利要求6～11中任一项所述的制备方法制备的负极活性材料，或者所述负极膜层由包括权利要求12～13中任一项所述的负极浆料的材料于所述负极集流体的至少一个表面上固化后形成。

15.根据权利要求14所述的负极极片，其特征在于，所述负极膜层分为第一子膜层和第二子膜层，所述第一子膜层较所述第二子膜层更加靠近所述负极集流体；所述第一子膜层和所述第二子膜层均含有所述负极活性材料，以占对应的子膜层的质量百分数计，所述第二子膜层中的所述负极活性材料的质量百分数大于所述第一子膜层中的所述负极活性材料的质量百分数；

16.根据权利要求15所述的负极极片，其特征在于，所述第一子膜层和所述第二子膜层均含有粘结剂；

17.一种权利要求14～16中任一项所述的负极极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

18.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求14～16中任一项所述的负极极片或权利要求17所述的制备方法制备的负极极片。

19.一种用电装置，其特征在于，包括权利要求18所述的二次电池。

技术总结
本申请提供了一种种负极活性材料及制备方法、负极浆料、负极极片及制备方法、二次电池和用电装置。负极活性材料中，负极活性基材表面具有氨基，氨基与氨基之间存在弱相互作用，可以改善负极活性材料之间的分散性能，使得负极活性材料之间不易出现团聚，提高负极活性材料在负极极片中分布的均匀性。

技术研发人员：钟铭,任苗苗,靳超,严观福生,郑仕兵,代志鹏,张鑫
受保护的技术使用者：宁德时代新能源科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/9