本申請屬于二次電池，具體涉及一種二次電池、負(fù)極極片及用電裝置。

背景技術(shù)：

1、二次電池因具有重量輕、無污染、無記憶效應(yīng)等突出特點，被廣泛應(yīng)用于各類消費類電子產(chǎn)品和電動車輛中。

2、為了追求高能量密度，二次電池中的金屬電池因其高能量密度受到了人們的關(guān)注。以鈉金屬電池為例，其中的無負(fù)極鈉金屬電池更是省去了初始負(fù)極活性材料的使用，不僅提升了電池的能量密度，同時還減少電池生產(chǎn)成本。然而，沒有負(fù)極側(cè)的負(fù)極活性材料的保護(hù)，在循環(huán)過程中負(fù)極側(cè)不斷沉積不均勻的鈉，并形成鈉枝晶，導(dǎo)致無負(fù)極金屬鈉電池的循環(huán)穩(wěn)定性很差，其循環(huán)壽命面臨著較大挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要提供一種能夠改善循環(huán)穩(wěn)定性的二次電池、負(fù)極極片及用電裝置。

2、本申請的第一方面，提供了一種二次電池，包括負(fù)極極片，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和設(shè)于所述負(fù)極集流體至少一個表面的導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層包括導(dǎo)電劑和第一粘結(jié)劑，所述第一粘結(jié)劑包括聚輪烷。

3、不希望限于任何理論，本申請上述二次電池中的負(fù)極極片，其導(dǎo)電涂層添加有聚輪烷作為粘結(jié)劑，聚輪烷包括直鏈狀分子和穿在直鏈狀分子上的環(huán)狀分子，其中的環(huán)狀分子能夠沿“直鏈狀分子”的軸自由穿梭和繞軸旋轉(zhuǎn)，這種環(huán)滑動運動使得聚輪烷具有很大的內(nèi)部自由度，賦予了聚輪烷形成的聚合物網(wǎng)絡(luò)非凡的彈性，可以更好地使導(dǎo)電劑聚合和粘結(jié)。此外，在二次電池的充放電過程中，含有聚輪烷的導(dǎo)電涂層作為鈉、鋰等金屬沉積的成核層，可以提高導(dǎo)電涂層表面沉積的金屬層的均勻性，使金屬枝晶的生長得到有效抑制，提高無負(fù)極的二次電池的循環(huán)性能。

4、在本申請的任意實施方式中，所述負(fù)極極片還包括金屬層，所述金屬層設(shè)于所述導(dǎo)電涂層的遠(yuǎn)離所述負(fù)極集流體的表面。

5、在本申請的任意實施方式中，所述金屬層為鈉、鋰及鉀中的至少一種元素形成的金屬層。

6、在本申請的任意實施方式中，所述聚輪烷包括直鏈狀分子、穿在所述直鏈狀分子上的環(huán)狀分子及與所述直鏈狀分子連接的封端基團(tuán)；

7、其中，所述環(huán)狀分子包括冠醚、大環(huán)酰胺及環(huán)糊精中的至少一種；和/或，

8、所述直鏈狀分子包括聚乙二醇、聚丙二醇、聚異戊二烯、聚異丁烯、聚丁二烯、聚四氫呋喃、聚丙烯酸酯、聚二甲基硅氧烷及聚乙烯基聚丙烯中的至少一種。

9、在本申請的任意實施方式中，所述封端基團(tuán)包括磺酸根及氨基中至少一種；

10、可選地，提供所述封端基團(tuán)的封端劑包括磺酸鹽封端劑及含氨基封端劑中的至少一種；更可選地，所述封端劑包括3,5-二硝基苯磺酸鹽、3,5-二三氟甲基苯磺酸鹽、1-萘酚-3-磺酸鹽、2,4-二硝基苯胺及1-氨基蒽中的至少一種。

11、在本申請的任意實施方式中，所述導(dǎo)電涂層還包括第二粘結(jié)劑；

12、可選地，所述第二粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉、聚丙烯酸、聚偏氟乙烯、丁苯橡膠及海藻酸鈉中的至少一種；

13、更可選地，所述第二粘結(jié)劑包括羧甲基纖維素鈉及聚丙烯酸中的至少一種。

14、在本申請的任意實施方式中，在所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑的總量中，所述聚輪烷的質(zhì)量含量為2％～10％；可選為4％～8％。

15、在本申請的任意實施方式中，所述導(dǎo)電劑包括碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨、乙炔黑、科琴黑及碳纖維中的至少一種；和/或，

16、在所述導(dǎo)電涂層中，所述導(dǎo)電劑的質(zhì)量含量為1％～80％；可選為5％～40％。

17、在本申請的任意實施方式中，所述導(dǎo)電涂層的厚度為0.2μm～5μm，可選為0.6μm～2μm。

18、在本申請的任意實施方式中，所述導(dǎo)電涂層的面密度為(0.2mg～5mg)/1540.25mm2，可選為(0.5mg～3mg)/1540.25mm2。

19、本申請第二方面，提供了一種負(fù)極極片，包括負(fù)極集流體和設(shè)于所述負(fù)極集流體至少一個表面的導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層包括導(dǎo)電劑和第一粘結(jié)劑，所述第一粘結(jié)劑包括聚輪烷。

20、本申請第三方面，提供了一種用電裝置，所述用電裝置包括本申請第一方面提供的所述的二次電池。

技術(shù)特征：

1.一種二次電池，其特征在于，包括負(fù)極極片，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和設(shè)于所述負(fù)極集流體至少一個表面的導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層包括導(dǎo)電劑和第一粘結(jié)劑，所述第一粘結(jié)劑包括聚輪烷。

2.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述負(fù)極極片還包括金屬層，所述金屬層設(shè)于所述導(dǎo)電涂層的遠(yuǎn)離所述負(fù)極集流體的表面。

3.如權(quán)利要求2所述的二次電池，其特征在于，所述金屬層為鈉、鋰及鉀中的至少一種元素形成的金屬層。

4.如權(quán)利要求1所述的二次電池，其特征在于，所述聚輪烷包括直鏈狀分子、穿在所述直鏈狀分子上的環(huán)狀分子及與所述直鏈狀分子連接的封端基團(tuán)；

5.如權(quán)利要求4所述的二次電池，其特征在于，所述封端基團(tuán)包括磺酸根及氨基中至少一種；

6.如權(quán)利要求1至5任一項所述的二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電涂層還包括第二粘結(jié)劑；

7.如權(quán)利要求6所述的二次電池，其特征在于，在所述第一粘結(jié)劑和所述第二粘結(jié)劑的總量中，所述聚輪烷的質(zhì)量含量為2％～10％；可選為4％～8％。

8.如權(quán)利要求1至5、7任一項所述的二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電劑包括碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電石墨、乙炔黑、科琴黑及碳纖維中的至少一種；和/或，

9.如權(quán)利要求1至5、7任一項所述的二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電涂層的厚度為0.2μm～5μm，可選為0.6μm～2μm。

10.如權(quán)利要求1至5、7任一項所述的二次電池，其特征在于，所述導(dǎo)電涂層的面密度為(0.2mg～5mg)/1540.25mm2，可選為(0.5mg～3mg)/1540.25mm2。

11.一種負(fù)極極片，其特征在于，包括負(fù)極集流體和設(shè)于所述負(fù)極集流體至少一個表面的導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層包括導(dǎo)電劑和第一粘結(jié)劑，所述第一粘結(jié)劑包括聚輪烷。

12.一種用電裝置，其特征在于，所述用電裝置包括權(quán)利要求1至10任一項所述的二次電池。

技術(shù)總結(jié)
本申請涉及一種二次電池、負(fù)極極片及用電裝置。該二次電池包括負(fù)極極片，所述負(fù)極極片包括負(fù)極集流體和設(shè)于所述負(fù)極集流體至少一個表面的導(dǎo)電涂層，所述導(dǎo)電涂層包括導(dǎo)電劑和第一粘結(jié)劑，所述第一粘結(jié)劑包括聚輪烷。

技術(shù)研發(fā)人員：秦猛
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德時代新能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19