本申請屬于二次電池，具體涉及一種二次電池、負極極片及用電裝置。

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，其中的無負極鈉金屬電池更是省去了初始負極活性材料的使用，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，沒有負極側(cè)的負極活性材料的保護，在循環(huán)過程中負極側(cè)不斷沉積不均勻的鈉，并形成鈉枝晶，導(dǎo)致無負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，包括負極極片，所述負極極片包括負極集流體和設(shè)于所述負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)電涂層的遠離所述負極集流體的表面。

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；

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，提供了一種負極極片，包括負極集流體和設(shè)于所述負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，包括負極極片，所述負極極片包括負極集流體和設(shè)于所述負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)電涂層的遠離所述負極集流體的表面。

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；

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。

11.一種負極極片，其特征在于，包括負極集流體和設(shè)于所述負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、負極極片及用電裝置。該二次電池包括負極極片，所述負極極片包括負極集流體和設(shè)于所述負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