CN114497557A

CN114497557A - 电化学装置和电子装置

Info

Publication number: CN114497557A
Application number: CN202111599163.2A
Authority: CN
Inventors: 陶威
Original assignee: Dongguan Amperex Technology Ltd
Current assignee: Dongguan Amperex Technology Ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-05-13

Abstract

本申请的实施例提供了电化学装置和电子装置。电化学装置包括负极极片，负极极片包括负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料和纳米颗粒，纳米颗粒包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种。通过在负极活性材料层中包括纳米颗粒，可以有助于在负极活性材料层中构造出更多的小孔隙，使得电解液在负极极片内部的浸润速度明显改善。

Description

电化学装置和电子装置

技术领域

本申请涉及电化学储能领域，具体地涉及电化学装置和电子装置。

背景技术

随着电化学储能技术的发展，对电化学装置(例如，锂离子电池)的能量密度和循环性能的要求越来越高。为了提升电化学装置的能量密度，通常会提高负极极片的压实密度和涂布重量，这容易引起电解液浸润不良。因此，改善电解液浸润成为改善电化学装置的能量密度和循环性能的重要方面。

发明内容

本申请提供了一种电化学装置，电化学装置包括负极极片，负极极片包括负极活性材料层，负极活性材料层包括负极活性材料和纳米颗粒，纳米颗粒包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种。

在一些实施例中，纳米颗粒分布在整个负极活性材料层中。在一些实施例中，负极极片还包括负极集流体，负极活性材料层包括第一层和第二层，第一层设置在负极集流体和第二层之间，负极活性材料包括第一负极活性材料和第二负极活性材料，第一层包括第一负极活性材料，第二层包括第二负极活性材料和纳米颗粒。在一些实施例中，所述纳米颗粒包括表面改性的纳米颗粒。在一些实施例中，表面改性的纳米颗粒包括X_aN，X包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种，N包括Cl、F、O、I或S中的至少一种，1≤a≤4。在一些实施例中，表面改性的纳米颗粒包括核心部分和位于核心部分表面的包覆层，核心部分包括X，包覆层包括X_aN，X包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种，N包括Cl、F、O、I或S中的至少一种，1≤a≤4。在一些实施例中，纳米颗粒的平均粒径为2nm至100nm。在一些实施例中，负极活性材料层中的纳米颗粒的质量含量为0.1％至1％。在一些实施例中，第二层中的纳米颗粒的质量含量为0.1％至1％。在一些实施例中，负极活性材料包括硬碳、软碳、中间相碳微球、硅、硅碳、硅氧或磷中的至少一种。在一些实施例中，电化学装置，还包括电解液，负极活性材料层与所述电解液的接触角为15°至30°。

本申请的实施例还提供了一种电子装置，包括上述的电化学装置。

本申请通过在负极活性材料层中包括纳米颗粒，其中纳米颗粒包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种，可以有助于在负极活性材料层中构造出更多的小孔隙，使得电解液在负极极片内部的浸润速度明显改善。

附图说明

图1示出了根据本申请的一些实施例的负极活性材料层的示意图。

图2示出了根据本申请的一些实施例的负极极片的结构示意图。

图3示出了根据本申请的一些实施例的负极活性材料层的示意图。

图4示出了根据本申请的一些实施例的电解液在负极极片上的接触角测量的示意图。

具体实施方式

下面的实施例可以使本领域技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。

电解液对负极极片的浸润，涉及到固、液、气三相接触。电解液的浸润区别于锂离子扩散，电解液的浸润在于电解液中的溶剂分子、添加剂、锂离子等各种成分一起通过负极极片上的孔隙传输到负极极片内部，主要和负极极片的孔隙结构和亲和性相关；而锂离子的扩散速度和孔隙的曲折度、孔隙率相关，仅关系到锂离子从负极极片表面扩散至负极极片内部的路径长短。当把电解液注入锂离子电池内时，首先电解液要排出壳内的空气，之后电解液会附着在正极极片和负极极片的表面，有的电解液会通过锂离子电池的隔离膜进入正极极片-隔离膜-负极极片之间。随着时间的延续，会出现电解液浸润负极极片、隔离膜内电解液反向浸润负极极片的现象，当静置时间长到一定程度时，在表面张力的作用下，对负极极片的浸润就达到一个平衡的状态，在这个过程中会引入一个接触角的概念，接触角越小对应的浸润速度越快，电解液浸润效率越高。

本申请的一些实施例提供了一种电化学装置，电化学装置包括负极极片，负极极片包括负极活性材料层。在一些实施例中，如图1所示，负极活性材料层10包括负极活性材料101和纳米颗粒102，纳米颗粒102包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种。

通过在负极活性材料层10中引入纳米颗粒102，可以有助于在负极活性材料层10中构造出更多的小孔隙，使得电解液在负极极片内部的浸润速度明显改善。在一些实施例中，负极活性材料101包括硬碳、软碳、中间相碳微球、硅、硅碳、硅氧或磷中的至少一种。

在一些实施例中，如图1所示，纳米颗粒102不是仅分布在负极活性材料层10表面，而是分布(通常地，均匀分布)在整个负极活性材料层10中。在一些实施例中，负极活性材料101、纳米颗粒102和负极活性材料层10中的其他材料是均匀混合的。通过使纳米颗粒102分布在整个负极活性材料层10中，可以有助于在整个负极活性材料层10中构造出更多的小孔隙，使得电解液在负极极片内部的浸润速度明显改善，而不仅仅是有利于电解液在负极活性材料层10上的表面浸润。

在一些实施例中，如图2所示，负极极片还包括负极集流体9，负极活性材料层10包括第一层11和第二层12，第一层11设置在负极集流体9和第二层12之间。应该理解，虽然图2示出了第一层11和第二层12仅位于负极集流体9的一侧上，但这仅是示例性的，在负极集流体9的另一侧上也可以存在第一层11和/或第二层12。在一些实施例中，负极集流体9可以采用铜箔、镍箔或碳基集流体中的至少一种。在一些实施例中，负极集流体9的厚度可以为5μm至20μm，但这仅是示例性的，还可以采用其他合适的厚度。

在一些实施例中，负极活性材料包括第一负极活性材料1011和第二负极活性材料1012，第一层11包括第一负极活性材料1011，第二层12包括第二负极活性材料1012和纳米颗粒102。在一些实施例中，第一负极活性材料1011和第二负极活性材料1012可以各自独立地包括硬碳、软碳、中间相碳微球、硅、硅碳、硅氧或磷中的至少一种。在一些实施例中，纳米颗粒102分布在整个第二层12中。通过在相对于第一层11更靠近电解液的第二层12中引入纳米颗粒102，也有利于电解液在负极极片中的浸润。

在一些实施例中，纳米颗粒102的平均粒径为2nm至100nm。通过采用较小的粒径的纳米颗粒，有利于在负极活性材料层中构造出更多的小孔隙，进而改善电解液在负极极片内部的浸润速度。在一些实施例中，纳米颗粒102的平均粒径为2nm至50nm。如果纳米颗粒102的平均粒径太大，则在负极活性材料层中构造出的小孔隙更少；而如果纳米颗粒102的平均粒径太小，则构造出的孔隙过小，也不利于电解液在负极活性材料层中的浸润。

在一些实施例中，负极活性材料层10中的纳米颗粒102的质量含量为0.1％至1％。在一些实施例中，第二层12中的纳米颗粒102的质量含量为0.1％至1％。如果纳米颗粒102的质量含量太小，则起到的改善电解液的浸润的作用相对有限；如果纳米颗粒102的质量含量太大，则由于纳米颗粒不能起到负极活性材料的作用，从而不利于电化学装置的能量密度的提升。当在负极活性材料层中未添加纳米颗粒时，负极活性材料层与电解液的接触角约为30°至40°。当在负极活性材料层中添加质量含量为0.1％至1％的纳米颗粒时，负极活性材料层与电解液的接触角降低为15°至30°。

在一些实施例中，纳米颗粒102包括表面改性的纳米颗粒。负极活性材料(例如，石墨、硬碳、硅等)通常对油性物质有一定排斥性，通过对纳米颗粒进行表面改性处理，使得纳米颗粒的表面包覆上一层基团，上述基团亲油，对电解液有更强的浸润性，从而可以进一步改善电解液的浸润。当在负极活性材料层中添加质量含量为0.1％至1％的表面改性的纳米颗粒时，负极活性材料层与电解液的接触角降低为5°至15°。在一些实施例中，可以通过化学处理对纳米颗粒的表面进行改性，例如，氧化作用，例如，Ag经过氧化得到AgO，即在Ag的表面可以连接上O基团。在一些实施例中，表面改性的纳米颗粒包括X_aN，X包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种，N包括Cl、F、O、I或S中的至少一种，1≤a≤4。

在一些实施例中，表面被无机离子改性的纳米颗粒包括核心部分和位于核心部分表面的包覆层，核心部分包括X，包覆层包括XaN，X包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种，N包括Cl、F、O、I或S中的至少一种，1≤a≤4。在一些实施例中，表面改性的纳米颗粒包括核壳结构，核心部分为核，包覆层为壳。在一些实施例中，可以通过表面改性或表面涂布来形成核壳结构，例如，可以在Ag颗粒表面包覆一层AgO，得到AgO包覆的Ag颗粒；也可以通过Ag颗粒的表面氧化得到AgO包覆的Ag颗粒。如图2或图3所示，负极活性材料层10或第二层12中存在表面改性的纳米颗粒102。

在一些实施例中，负极活性材料层中还可以包括导电剂和粘结剂。在一些实施例中，负极活性材料层中的导电剂可以包括导电炭黑、科琴黑、片层石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纤维中的至少一种。在一些实施例中，负极活性材料层中的粘结剂可以包括羧甲基纤维素(CMC)、聚丙烯酸、聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚硅氧烷、丁苯橡胶、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂或聚芴中的至少一种。在一些实施例中，负极活性材料层中的负极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比可以为(78至98.5)：(0.1至10)：(0.1至10)。应该理解，以上所述仅是示例，可以采用任何其他合适的材料和质量比。

在一些实施例中，电化学装置包括电极组件，电极组件可以包括负极极片、正极极片和隔离膜，隔离膜设置在正极极片和负极极片之间。

在一些实施例中，正极极片可以包括正极集流体和正极活性材料层。在一些实施例中，正极集流体可以采用铝箔，当然，也可以采用本领域常用的其他正极集流体。在一些实施例中，正极活性材料层可以设置在正极集流体的一侧或两侧的表面。在一些实施例中，正极集流体的厚度可以为1μm至50μm。在一些实施例中，正极活性材料层可以仅涂覆在正极集流体的部分区域上。

在一些实施例中，正极活性材料层还可以包括正极活性材料、导电剂和粘结剂。在一些实施例中，正极极片的导电剂可以包括导电炭黑、片层石墨、石墨烯或碳纳米管中的至少一种。在一些实施例中，正极极片中的粘结剂可以包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素纳、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。在一些实施例中，正极活性材料包括但不限于钴酸锂、镍酸锂、镍锰酸锂、镍钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴铝酸锂或镍钴锰酸锂中的至少一种。在一些实施例中，正极活性材料层中的正极活性材料、导电剂和粘结剂的质量比为(80-99)：(0.1-10)：(0.1-10)，但是这仅是示例，可以采用任何其他合适的质量比。

在一些实施例中，隔离膜包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或芳纶中的至少一种。例如，聚乙烯包括选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或超高分子量聚乙烯中的至少一种。尤其是聚乙烯和聚丙烯，它们对防止短路具有良好的作用，并可以通过关断效应改善电池的稳定性。在一些实施例中，隔离膜的厚度在约3μm至20μm的范围内。

在一些实施例中，隔离膜表面还可以包括多孔层，多孔层设置在隔离膜的至少一个表面上，多孔层包括无机颗粒和粘结剂，无机颗粒选自氧化铝(Al₂O₃)、氧化硅(SiO₂)、氧化镁(MgO)、氧化钛(TiO₂)、二氧化铪(HfO₂)、氧化锡(SnO₂)、二氧化铈(CeO₂)、氧化镍(NiO)、氧化锌(ZnO)、氧化钙(CaO)、氧化锆(ZrO₂)、氧化钇(Y₂O₃)、碳化硅(SiC)、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙或硫酸钡中的至少一种。在一些实施例中，隔离膜的孔具有在约0.01μm至1μm的范围的直径。多孔层的粘结剂选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、羧甲基纤维素钠、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯或聚六氟丙烯中的至少一种。隔离膜表面的多孔层可以提升隔离膜的耐热性能、抗氧化性能和电解质浸润性能，增强隔离膜与极片之间的粘结性。

在一些实施例中，电化学装置包括锂离子电池，但是本申请不限于此。在一些实施例中，电化学装置还包括电解液，电解液包括氟醚、氟代碳酸乙烯酯或醚腈中至少一种。在一些实施例中，电解液还包括锂盐，锂盐包括双(氟磺酰基)酰亚胺锂和六氟磷酸锂，锂盐的浓度为1mol/L至2mol/L，且双(氟磺酰基)酰亚胺锂和六氟磷酸锂的质量比为0.06至5。在一些实施例中，电解液还可以包括非水溶剂。非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。

碳酸酯化合物可为链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。

链状碳酸酯化合物的实例为碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)及其组合。所述环状碳酸酯化合物的实例为碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)或者其组合。所述氟代碳酸酯化合物的实例为碳酸氟代亚乙酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯或者其组合。

羧酸酯化合物的实例为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯、甲酸甲酯或者其组合。

醚化合物的实例为二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃或者其组合。

其它有机溶剂的实例为二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯、和磷酸酯或者其组合。

本申请的实施例还提供了包括上述电化学装置的电子装置。本申请实施例的电子装置没有特别限定，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括，但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、无人机、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机、家庭用大型蓄电池和锂离子电容器等。

下面列举了一些具体实施例和对比例以更好地对本申请进行说明，其中，采用锂离子电池作为示例。

对比例1

负极极片的制备：集流体采用8μm的铜箔，负极活性材料采用人造石墨，粘结剂采用丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠。将负极活性材料、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠按质量百分含量比96：2：2混合后分散于去离子水中形成浆料，搅拌均匀后涂布于铜箔上，干燥，形成负极活性材料层，负极活性材料层的厚度为80μm，冷压、分条后得到负极极片。

正极极片制备：将镍钴锰酸锂、导电炭黑、粘结剂聚偏二氟乙烯(PVDF)按质量百分含量比94.8：2.8：2.4在N-甲基吡咯烷酮溶剂体系中充分搅拌混合均匀后，涂覆于10μm的铝箔上，得到正极活性材料层，正极活性材料层的厚度为120μm。再经烘干、冷压，得到正极极片。

隔离膜的制备：将聚丙烯酸酯拌形成均匀浆料，将浆料涂布到多孔基材(聚乙烯)的两侧表面上，烘干后形成隔离膜。

电解液的制备：在含水量小于10ppm的环境下，将六氟磷酸锂与非水有机溶剂(碳酸乙烯酯(EC)：碳酸二乙酯(DEC)：碳酸亚丙酯(PC)：丙酸丙酯(PP)：碳酸亚乙烯酯(VC)＝20：30：20：28：2，质量百分含量比)按质量百分含量比8：92配制以形成锂盐浓度为1mol/L的电解液。

锂离子电池的制备：将正极极片、隔离膜、负极极片按顺序依次叠好，使隔离膜处于正极极片和负极极片中间起到隔离的作用，并卷绕得到电极组件。将电极组件置于外包装铝塑膜中，在105℃下脱去水分后，注入上述电解液并封装，经过化成，脱气，整形等工艺流程得到锂离子电池。

在其他实施例与对比例中，正极极片、隔离膜、电解液和锂离子电池制备均与实施例1基本相同，仅负极极片的制备有些不同，参数的差异示出于相应的表格中。

另外，在本申请中，采用如下方法测量相应的参数。

(1)接触角测试：25℃下，通过接触角测试仪，滴定一小滴的电解液在负极极片，利用LED光源和CCD摄像机捕捉液滴接触负极表面的接触角θ，如图4所示。

(2)保液系数测试：保液系数＝保液量/电池容量

其中保液量＝电池注入的电解液-电池抽出的电解液，也可以等于抽完电解液后的电池质量-干电池的质量。电池的容量为电池在25℃下，进行满充电，具体步骤如下，0.5C充电至额定电压4.48V，然后恒定电压充电，直至电流降低至0.02C，搁置20min，再进行0.2C放电，放电至3V，记录放电容量。

(3)循环性能测试：

将锂离子电池置于25℃±2℃的恒温箱中静置2小时，以1C倍率进行充电至4.48V，然后在4.48V下恒压充电至0.05C。随后以1C倍率放电至3.0V进行循环性能测试，将锂离子电池循环500次之后的容量与初始容量的比值作为评价锂离子电池的循环性能的参数。

对比例1和实施例1至5

在实施例1中，在负极活性材料层中，还包括纳米颗粒Ag，负极活性材料人造石墨、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠和Ag的质量比为95：2：2：1，其他方面与对比例1相同。实施例2至5与实施例1的不同之处仅在于采用的纳米颗粒的材料不同。

表1

	纳米颗粒	纳米颗粒粒径	表面接触角	循环性能	保液系数(g/Ah)
						对比例1	无		35°	71.30％	1.50
实施例1	Ag	15nm	20°	80.30％	1.60
						实施例2	Sn	15nm	30°	75.30％	1.51
实施例3	Au	15nm	28°	77.40％	1.52
						实施例4	Pt	15nm	25°	78.30％	1.52
实施例5	Ni	15nm	28°	77.10％	1.52

通过比较实施例1至5和表1可知，通过在负极活性材料层中添加纳米颗粒，能够减小电解液与负极极片的表面接触角，改善锂离子电池的循环性能，并且提升锂离子电池的保液系数。另外，在负极活性材料层中加入纳米颗粒，纳米颗粒可以改善负极极片表面的粗糙程度，一定程度上降低了电解液在负极极片表面的表面张力，不同金属的亲锂特性不同，对电解液的浸润也不同，因此表现出来的接触角也不同，其中Ag和Pt的亲锂特性更好，因此表现出来的接触角更小，电解液更加容易浸润。

实施例6至16

实施例6至16与实施例1的不同之处仅在于采用的纳米颗粒为表面化学改性的纳米颗粒和/或在粒径方面有所不同。

表2

通过比较实施例6至9和实施例1可知，通过纳米颗粒表面的改性，可以在增强纳米颗粒与电解液的亲和力，进而改善电解液的浸润，另外纳米颗粒表面改性后会降低纳米颗粒的活性，提高金属纳米颗粒的稳定性从而降低副反应，其中以Ag₂O和AgF最为亲和，改善电解液浸润性效果最佳，且循环水平优异。

通过比较实施例10至16可知，改性后的纳米颗粒的粒径对电解液在负极极片上的接触角也有影响，其中粒径越小且分布越广，对电解液的浸润效果也越好，然而随着粒径变小，纳米颗粒的活性也随着升高，因此粒径太小也会影响到副反应的程度，造成循环性能的衰减。因此，小粒径纳米颗粒对电解液浸润具有改善作用，但是小粒径纳米颗粒也会引起副反应增加，需要平衡两者对锂离子电池的循环性能的影响。

实施例17

实施例17的负极活性材料层采用上层和下层两层结构，下层比上层更靠近负极集流体，下层采用对比例1的负极活性材料层组分，上层采用实施例8的负极活性材料层组分，上层的厚度与下层的厚度的比率为1:4。

表3

	纳米颗粒	纳米颗粒粒径	表面接触角	循环性能	保液系数(g/Ah)
						实施例8	Ag<sub>2</sub>O改性的Ag	15nm	16°	82.20％	1.65
实施例17	Ag<sub>2</sub>O改性的Ag	15nm	16°	83.20％	1.66

通过利用双层涂布的技术，上层占比20％，下层占比80％，在上层中加入改性后的金属纳米颗粒，也可以有效的改善电解液浸润。因为电解液必须从上层浸润至下层，因此上层为浸润的瓶颈，改善了上层的浸润效果，便能有效改善负极极片的电解液浸润，提升锂离子电池的循环性能；另外，负极活性材料层的双层设计相对于单层设计，减小了纳米颗粒的用量，也就减少了副反应，因此对循环性能有进一步的明显改善。另外，也可以降低纳米颗粒的使用量，节约成本。

实施例18至23

实施例18至23与实施例8的不同之处仅在于采用的负极活性材料层的各组分含量不同。

表4

通过比较实施例8和实施例18至23可知，改性后的纳米颗粒含量与改善电解液浸润的效果正相关，纳米颗粒含量越高，对应的接触角越小，然而当改性纳米颗粒的含量高于2％时对锂离子电池的循环性能有明显的恶化，原因在于改性后的金属纳米颗粒含量太高会引起一定的副反应，进而影响循环性能的衰减。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims

1.一种电化学装置，其包括：

负极极片，所述负极极片包括负极活性材料层，所述负极活性材料层包括负极活性材料和纳米颗粒，所述纳米颗粒包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述负极极片还包括负极集流体，所述负极活性材料层包括第一层和第二层，所述第一层设置在所述负极集流体和所述第二层之间，所述负极活性材料包括第一负极活性材料和第二负极活性材料，所述第一层包括所述第一负极活性材料，所述第二层包括所述第二负极活性材料和所述纳米颗粒。

3.根据权利要求1或2所述的电化学装置，其中，所述纳米颗粒包括表面改性的纳米颗粒，所述表面改性的纳米颗粒包括X_aN，X包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种，N包括Cl、F、O、I或S中的至少一种，1≤a≤4。

4.根据权利要求1或2所述的电化学装置，其中，所述纳米颗粒包括表面改性的纳米颗粒，所述表面改性的纳米颗粒包括核心部分和位于所述核心部分表面的包覆层，所述核心部分包括X，所述包覆层包括X_aN，X包括Sn、Ag、Au、Pt或Ni中的至少一种，N包括Cl、F、O、I或S中的至少一种，1≤a≤4。

5.根据权利要求1或2所述的电化学装置，其中，所述纳米颗粒的平均粒径为2nm至100nm。

6.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述负极活性材料层中的所述纳米颗粒的质量含量为0.1％至1％。

7.根据权利要求2所述的电化学装置，其中，所述第二层中的所述纳米颗粒的质量含量为0.1％至1％。

8.根据权利要求1所述的电化学装置，其中，所述负极活性材料包括硬碳、软碳、中间相碳微球、硅、硅碳、硅氧或磷中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的电化学装置，还包括电解液，所述负极活性材料层与所述电解液的接触角为15°至30°。

10.一种电子装置，包括根据权利要求1至9中任一项所述的电化学装置。