本申請(qǐng)涉及二次電池，尤其涉及一種硬碳材料、二次電池以及用電設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、二次電池因其能量密度高、自放電率低、循環(huán)性能佳等優(yōu)勢(shì)而被推廣應(yīng)用。常見(jiàn)的二次電池的負(fù)極材料為石墨，然而因其只能用于鋰離子電池中，而不能直接應(yīng)用于鈉離子電池中，所以應(yīng)用場(chǎng)景較局限。由于硬碳材料既能用于鋰離子電池中作為負(fù)極材料，也可作為負(fù)極材料應(yīng)用于鈉離子電池中，所以具備更為廣闊的應(yīng)用前景。然而，當(dāng)前硬碳材料的克容量能仍然有待于提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N硬碳材料、二次電池以及用電設(shè)備，用以通過(guò)提供一種高克容量的硬碳材料，提升其所在二次電池的首次庫(kù)倫效率和能量密度。

2、第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種硬碳材料，所述硬碳材料包括：具有不規(guī)則面的類球體；其中，0≤a/d≤0.5，0.04≤b/d≤0.55，

3、a為所述不規(guī)則面的深度，b為端點(diǎn)位于所述不規(guī)則面的垂直投影的邊緣，經(jīng)過(guò)所述垂直投影的幾何中心，且與所述垂直投影上的最長(zhǎng)線段垂直的線段的長(zhǎng)度，所述垂直投影上的最長(zhǎng)線段為端點(diǎn)位于所述垂直投影的邊緣，且經(jīng)過(guò)所述垂直投影的幾何中心的最長(zhǎng)線段，

4、d為端點(diǎn)位于所述類球體的表面，且經(jīng)過(guò)所述類球體的幾何中心的最長(zhǎng)線段的長(zhǎng)度。

5、在其中一個(gè)實(shí)施例中，b≥1.41μm。

6、在其中一個(gè)實(shí)施例中，b≥2.41μm。

7、在其中一個(gè)實(shí)施例中，b≥3.76μm。

8、在其中一個(gè)實(shí)施例中，b＜10μm。

9、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硬碳材料為具有不規(guī)則面的類球體。

10、在其中一個(gè)實(shí)施例中，0≤a/b≤3.75。

11、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硬碳材料滿足以下條件中的至少一者：

12、(1)0.13≤a/d≤0.47；

13、(2)b/d≥0.08；

14、(3)0.39≤a/b≤2.35。

15、在其中一個(gè)實(shí)施例中，0.13≤a/d≤0.47。

16、在其中一個(gè)實(shí)施例中，b/d≥0.08。

17、在其中一個(gè)實(shí)施例中，0.39≤a/b≤2.35。

18、在其中一個(gè)實(shí)施例中，0.13≤a/d≤0.47，b/d≥0.08，0.39≤a/b≤2.35。

19、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在倍率為5000x的sem圖中，至少一個(gè)(20±0.1)μm×(20±0.1)μm的區(qū)域內(nèi)，c/n≥0.3；c為所述區(qū)域內(nèi)具有所述不規(guī)則面的所述類球體的數(shù)目，n為所述區(qū)域內(nèi)所述硬碳材料的顆粒數(shù)目。

20、在其中一個(gè)實(shí)施例中，在倍率為5000x的sem圖中，至少一個(gè)(20±0.1)μm×(20±0.1)μm的區(qū)域內(nèi)，0.8<n/n<5.1，n為所述區(qū)域內(nèi)所述不規(guī)則面的總數(shù)，n為所述區(qū)域內(nèi)所述硬碳材料的顆粒數(shù)目。

21、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硬碳材料的壓實(shí)密度為0.88~1.12g/cm3。

22、在其中一個(gè)實(shí)施例中，dv50為1.6~18.0μm，dv90為4.2~35.0μm。

23、在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述硬碳材料的壓實(shí)密度為0.90~1.02g/cm3。

24、第二方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種二次電池，包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，所述負(fù)極極片包括集流體、以及附著于所述集流體至少一側(cè)表面的負(fù)極材料，其中，

25、所述負(fù)極材料包括第一方面及任一種可能的實(shí)施方式所述的硬碳材料。

26、第三方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種用電設(shè)備，包括：

27、第二方面所述的二次電池。

28、本申請(qǐng)實(shí)施例中所提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案，至少具有以下有益效果：

29、本申請(qǐng)實(shí)施例通過(guò)硬碳材料中具有不規(guī)則面的類球體所滿足0≤a/d≤0.5，0.04≤b/d≤0.55的特性，提升硬碳材料的表面積，使之在作為二次電池負(fù)極材料時(shí)，提升活性離子（例如，li+、na+）與硬碳材料的接觸概率，促使活性離子存儲(chǔ)在硬碳材料中，提升硬碳材料的克容量。

30、本申請(qǐng)的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本申請(qǐng)而了解。本申請(qǐng)的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本公開(kāi)。

技術(shù)特征：

1.一種硬碳材料，其特征在于，所述硬碳材料包括：具有不規(guī)則面的類球體；其中，0≤a/d≤0.5，0.04≤b/d≤0.55，

2.如權(quán)利要求1所述的硬碳材料，其特征在于，b≥2.41μm。

3.如權(quán)利要求1所述的硬碳材料，其特征在于，b≥3.76μm。

4.如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的硬碳材料，其特征在于，0≤a/b≤3.75。

5.如權(quán)利要求1所述的硬碳材料，其特征在于，所述硬碳材料滿足以下條件中的至少一者：

6.如權(quán)利要求1~3、5任一項(xiàng)所述的硬碳材料，其特征在于，在倍率為5000x的sem圖中，至少一個(gè)(20±0.1)μm×(20±0.1)μm的區(qū)域內(nèi)，c/n≥0.3；c為所述區(qū)域內(nèi)具有所述不規(guī)則面的所述類球體的數(shù)目，n為所述區(qū)域內(nèi)所述硬碳材料的顆粒數(shù)目。

7.如權(quán)利要求1~3、5任一項(xiàng)所述的硬碳材料，其特征在于，在倍率為5000x的sem圖中，至少一個(gè)(20±0.1)μm×(20±0.1)μm的區(qū)域內(nèi)，0.8<n/n<5.1，n為所述區(qū)域內(nèi)所述不規(guī)則面的總數(shù)，n為所述區(qū)域內(nèi)所述硬碳材料的顆粒數(shù)目。

8.如權(quán)利要求1所述的硬碳材料，其特征在于，所述硬碳材料的壓實(shí)密度為0.88~1.12g/cm3。

9.如權(quán)利要求1所述的硬碳材料，其特征在于，dv50為1.6~18.0μm，dv90為4.2~35.0μm。

10.如權(quán)利要求1~3、5、8~9任一項(xiàng)所述的硬碳材料，其特征在于，所述硬碳材料的壓實(shí)密度為0.90~1.02g/cm3。

11.一種二次電池，其特征在于，包括正極極片、負(fù)極極片和電解液，所述負(fù)極極片包括集流體、以及附著于所述集流體至少一側(cè)表面的負(fù)極材料，其中，

12.一種用電設(shè)備，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N硬碳材料、二次電池以及用電設(shè)備，用以通過(guò)提供一種高克容量的硬碳材料，提升其所在二次電池的首次庫(kù)倫效率和能量密度。該硬碳材料包括：具有不規(guī)則面的類球體；其中，0≤a/D≤0.5，0.04≤b/D≤0.55，a為所述不規(guī)則面的深度，b為端點(diǎn)位于所述不規(guī)則面的垂直投影的邊緣，經(jīng)過(guò)所述垂直投影的幾何中心，且與所述垂直投影上的最長(zhǎng)線段垂直的線段的長(zhǎng)度，所述垂直投影上的最長(zhǎng)線段為端點(diǎn)位于所述垂直投影的邊緣，且經(jīng)過(guò)所述垂直投影的幾何中心的最長(zhǎng)線段，D為端點(diǎn)位于所述類球體的表面，且經(jīng)過(guò)所述類球體的幾何中心的最長(zhǎng)線段的長(zhǎng)度。

技術(shù)研發(fā)人員：趙美淇,邵文龍,易政,謝遠(yuǎn)森
受保護(hù)的技術(shù)使用者：寧德新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9