[发明专利]一种负极极片及包括该负极极片的锂离子电池

说明书

本发明提供一种负极极片及包括该负极极片的锂离子电池。本发明的负极极片包括集流体，设置于所述集流体至少一功能表面的负极活性层，以及锂源；所述负极活性层包括负极活性材料和聚合物，所述聚合物包括第一结构单元，所述第一结构单元来自于含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物，所述烯烃化合物包括至少一个环状基团。本发明的负极极片，能够有效补充锂离子电池在应用过程中的锂损失，从而使锂离子电池的首效和循环性能得到改善。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，涉及一种负极极片及包括该负极极片的锂离子电池。

背景技术

锂离子电池具有较长的循环寿命以及环境友好等优点，被大量应用在手机、笔记本电脑等便携式电子产品和新能源汽车上。发展新能源汽车可以有效缓解能源与环境问题，而动力电池是解决纯电动汽车“里程焦虑”的关键因素，因此通过提高锂离子电池的首次充放电效率进而得到高能量密度和长循环寿命的的动力电池研究是如今新能源汽车领域至关重要的一环。

鉴于此种情况，目前多采用补锂法解决上述问题，提高锂离子电池的首次充放电效率、提升电池能量密度及循环寿命。前有报道的补锂手段大致可分为正极补锂和负极补锂。对于负极补锂，主要是采用单质锂源，通过电化学预嵌锂、内部短路、外部短路等方式实现对负极的补锂。然而目前负极补锂的效果均不理想，所制备得到的电池首效和循环性能较差。

发明内容

本发明提供一种负极极片，通过对负极极片的组成和结构进行限定，能够在锂离子电池使用过程中进行有效补锂。

本发明还提供一种锂离子电池，包括上述负极极片，该锂离子电池具有高首效和循环性能优异的优点。

本发明提供一种负极极片，包括集流体，设置于所述集流体至少一功能表面的负极活性层以及锂源；

所述负极活性层包括负极活性材料和聚合物，所述聚合物包括第一结构单元，所述第一结构单元来自于含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物，所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物包括至少一个环状基团。

如上所述的负极极片，其中，所述含有取代或未取代的脲基基团的烯烃化合物具有式1所示的结构：

其中，R₁、R₃、R₄分别独立地选自H、卤素、硝基、氰基、取代或未取代的C_1～12的烷基、取代或未取代的C_1～12的烷氧基、取代或未取代的氨基；R₂选自羰基、取代或未取代的(杂)芳基、酯基、取代或未取代的C_1～12亚烷基、羧基或者化学键；M₁选自H、羰基、取代或未取代的C_1～20烷基、取代或未取代的C_1～20烷氧基、羟基、卤素、氨基、硝基、三氟甲基、烃硫基、取代或未取代的(杂)芳基；M₂、M₃分别独立地选自氢、取代或未取代的C_4～60(杂)芳基、取代或未取代的C_1～20烷基、取代或未取代的C_1～20烷氧基、羰基、取代或未取代含有杂环原子的C_2～12环烷基、酰基、羧基、酯基、或者M₂、M₃键结成环；R₁～R₄及M₁～M₃中至少有一个环状基团。

如上所述的负极极片，其中，所述锂源分布在所述负极活性层的表面和/或内部。

如上所述的负极极片，其中，所述锂源选自锂粉或锂箔。

如上所述的负极极片，其中，所述负极活性材料包括硬碳、锡基材料、锂碳材料。