[发明专利]一种二次电池负极

说明书

技术领域

本发明涉及一种电极材料，特别是一种二次电池负极。

背景技术

随着能源消耗，已经污染问题日益严重，新能源汽车作为采用非常规车用燃料作为动力来源，具有对环境压力小的优点。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等，其中，纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶，而其技术相对简单成熟，完全零排放零污染，是目前的研究热点。但是蓄电池单位重量储存的能量太少，还因电动车的电池较贵，又没形成经济规模，故购买价格较贵；至于使用成本，有些试用结果比汽车贵，有些结果仅为汽车的1/7~1/3。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够提高电池比容量，尤其在高电流密度的条件下，依然能够保持高比容量，从而提高电电池充电速率以及电池续航能力的二次电池负极。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种二次电池负极，包括集电体和覆于集电体表面的活性层，所述活性层具有三维孔状结构，所述活性层孔隙之间填充有信号肽。

由于采用了上述技术方案，通过信号肽能够增强电流传输速率，信号肽的电信号分子对电流的传输具有正响应，从而提高电池的比容量。

本发明的一种二次电池负极，所述信号肽的特征序列为：(1)MFAKRFKTSLLAKFAGFLLPLFHLVAKRFGGPLLPLAEN (35)。

由于采用了上述技术方案，该特征序列能够使得信号肽提高电流传输速率，从而提高电池的比容量，避免负极产生记忆效应，同时能够提高负极材料在高电流密度的条件下，依然能够保持高比容量。

本发明的一种二次电池负极，所述集电体为氧化亚锰/石墨烯复合材料。

由于采用了上述技术方案，该负极材料具有高比容量，在100mA·g^-1电流密度下，其比容量达到870mAh·g^-1，但是在1600mA·g^-1电流密度下，其比容量仅为390 mAh·g^-1。

本发明的一种二次电池负极，所述活性层由具有介孔孔壁的三维有序大孔二氧化铈制成，所述活性层通过粘合剂与集电体粘接，所述二氧化铈的孔径为50~200nm，孔壁厚度为15~40nm，所述介孔的直径为2~5nm。

由于采用了上述技术方案，活化层能够增大电极的比表面积，从而增加电流的传输效率。

本发明的一种二次电池负极，所述粘合剂为热塑性聚酰亚胺，所述粘合剂与活性层的质量比为1：7。

由于采用了上述技术方案，集电体具有大于80N/mm²的抗张强度。

本发明的一种二次电池负极，所述信号肽由电敏感水凝胶作为载体，填充于活性层孔介中。

本发明的一种二次电池负极，所述电敏感水凝胶为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸/甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯水凝胶，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯的摩尔比为15：1。

由于采用了上述技术方案，该水凝胶能够对信号肽的电流传感提高增益的作用。

本发明的一种二次电池负极，所述集电体与活性层的质量比为20：1。

由采用了上述技术方案，在100mA·g^-1电流密度下，电极比容量达到930mAh·g^-1，是在1600mA·g^-1电流密度下，其比容量能够610 mAh·g^-1，与现有技术相比具有极大的提高。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、能够提高电池比容量，尤其在高电流密度的条件下，依然能够保持高比容量，从而提高电电池充电速率以及电池续航能力。

2、在100mA·g^-1电流密度下，电极比容量达到930mAh·g^-1，是在1600mA·g^-1电流密度下，其比容量能够610 mAh·g^-1，与现有技术相比具有极大的提高。

具体实施方式

下面对本发明作详细的说明。