[发明专利]一种正极极片及二次电池

说明书

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种正极极片及二次电池，正极极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体的至少一个表面的正极复合材料，正极复合材料包括石墨烯量子点和正极活性材料；石墨烯量子点附着在正极活性材料的颗粒表面，以及填充在相邻的正极活性材料的颗粒间的空间中；石墨烯量子点在正极极片中的重量百分比A、石墨烯量子点的片径分布宽度S2、正极活性材料的碳含量B、正极活性材料在正极极片中的重量占比C和正极活性材料的二次粒径分布宽度S1间满足下述关系式：0.5≤(100A+B*C*100)/S1+1/S2≤3。本申请能够显著改善二次电池的倍率性能和低温充放电性能。

技术领域

本申请涉及电池技术领域，特别涉及一种正极极片及二次电池。

背景技术

二次电池是当前最重要的清洁能源之一，具备广阔的应用场景。对二次电池而言，在低温时，离子传导受限，电极材料和电解液易产生界面极化，进而影响低温充放电性能；在大倍率放电时，电极材料核体温升急剧，易造成导电剂脱落等，进而影响倍率性能。现有技术中通常协同改进正极材料、负极材料以及电解液配方，通过多元正负极材料和多元电解液的各组分协同配合，提高二次电池的低温性能。但该种方式电芯配方复杂，成本高，且需针对不同的电池体系进行不同配方和配比优化，可扩展性差。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本申请提供一种正极极片及二次电池，具体技术方案如下：

一方面，本申请提供一种正极极片，包括正极集流体和涂覆在所述正极集流体的至少一个表面的正极复合材料，所述正极复合材料包括石墨烯量子点和正极活性材料；

所述石墨烯量子点附着在所述正极活性材料的颗粒表面，以及填充在相邻的所述正极活性材料的颗粒间的空间中；

所述石墨烯量子点在所述正极极片中的重量百分比A、所述石墨烯量子点的片径分布宽度S2、所述正极活性材料的碳含量B、所述正极活性材料在所述正极极片中的重量占比C和所述正极活性材料的二次粒径分布宽度S1间满足下述关系式：0.5≤(100A+B*C*100)/S1+1/S2≤3。

具体的，所述石墨烯量子点在所述正极极片中的重量百分比A满足0.3％≤A≤1.0％。

具体的，所述正极活性材料的碳含量B满足0.8％≤B≤2.0％；和/或，所述正极活性材料在所述正极极片中的重量占比C满足97％≤C≤97.7％。

具体的，所述正极活性材料的二次粒径分布宽度S1满足1.8≤S1≤4.5。

具体的，所述正极极片中石墨烯量子点的片径分布宽度S2满足1.0≤S2≤3.5。

具体的，所述正极活性材料的二次粒径分布宽度S1采用下述公式获取，S1＝(D₃-D₁)/D₂；

所述正极活性材料的粒径满足0.3≤D1≤0.6μm，0.8≤D2≤1.5μm和2≤D3≤6μm中的至少其一；

其中，D₁表征所述正极活性材料在水溶剂中累计体积占比达到第一预设占比时所对应的粒径，D₂表征所述正极活性材料在水溶剂中累计体积占比达到第二预设占比时所对应的粒径，D₃表征所述正极活性材料在水溶剂中累计体积占比达到第三预设占比时所对应的粒径，所述第一预设占比、所述第二预设占比和所述第三预设占比依次递增。

具体的，所述石墨烯量子点的片径分布宽度S2采用下述公式获取，S2＝(D₆-D₄)/D₅；

所述石墨烯量子点的粒径满足10≤D4≤20nm，40≤D5≤70nm和90≤D6≤150nm中的至少其一；