本技术涉及电化学储能领域，尤其是涉及一种二次电池和应用该二次电池的电子装置。
背景技术：
1、石墨是应用最广泛的负极材料，其具有效率高，充放电平台稳定等优势，然而，较低的克容量阻碍了石墨在高需求领域的进一步应用。和石墨相比，单质硅具有较高的理论比容量和合适的工作电压等特点，被认为是可以替代石墨的理想负极材料。
2、然而，单质硅的导电性较差，电子在硅体相中的传输和活性离子的扩散易受阻，引起二次电池的动力学性能降低；在大倍率充电时极化增大，造成负极极片析锂，且会导致充电时间延长。
技术实现思路
1、本技术第一方面提供一种二次电池，包括正极极片和负极极片。负极极片包括第一负极活性材料层、负极集流体和第二负极活性材料层。第一负极活性材料层中的活性材料包括石墨。第二负极活性材料层中的活性材料包括硅碳材料。正极极片包括第一正极活性材料层、正极集流体和第二正极活性材料层。第一正极活性材料层与第一负极活性材料层相对设置，第二正极活性材料层与第二负极活性材料层相对设置。第二正极活性材料层包括活性材料和补锂添加剂。
2、本技术中，第一负极活性材料层中的活性材料包括石墨，第二负极活性材料层中的活性材料包括硅碳材料，可减小硅碳材料对第一负极活性材料层的动力学性能的影响。当充电电流较大时，第一负极活性材料层充入的电量更多，减小了第二负极活性材料层表面析锂、极化增大的风险，从而可适当提高恒流充电倍率或缩短恒压充电时间，进而缩短二次电池的整体充电时间，因此本技术的二次电池具有改善的快充性能。同时，本技术通过向第二正极活性材料层中引入补锂添加剂，可补足第二正极活性材料层中被第二负极活性材料层消耗的锂离子，保持循环过程中正极极片的第一正极活性材料层、第二正极活性材料层的荷电状态一致，进而提高二次电池的循环寿命。因此，本技术中通过对负极活性材料层进行结构设计并向与第二负极活性材料层相对的第二正极活性材料层中加入补锂添加剂，负极极片结构与正极极片中的补锂添加剂相互作用，可使二次电池兼顾更短的充电时间、更高的能量密度、更优的循环寿命以及更低的循环膨胀。
3、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，第一负极活性材料层中的活性材料仅包含石墨。相较于硅碳材料，石墨具有更低的脱嵌锂体积变化、更弱的电解液副反应活性、更快的锂离子传导能力以及更稳定的层状结构，当第一负极活性材料层仅包含石墨时，其对第一正极活性材料层的活性锂消耗更少，使得二次电池具有更优的循环寿命。
4、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅碳材料包括多孔碳基体和多孔碳基体表面的碳材料，多孔碳基体中包含硅晶粒。硅晶粒的粒径为0.2nm至10nm。单个晶粒中包含的硅原子数量可形成锂硅比更高的锂硅合金(lixsi)，使得活性材料具有更高的克容量，提高二次电池的能量密度，又可以减小其晶化程度过高造成嵌锂过程中形成更多的li15si4的风险，减小晶粒发生更大的体积变化和颗粒出现破碎的风险，使得二次电池具有更优的循环寿命。
5、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅晶粒的粒径为0.5nm至6nm。可进一步提高活性材料的克容量和二次电池的能量密度，还可进一步提高二次电池的循环寿命。
6、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，碳材料包括无定形碳，多孔碳基体包括硬碳。无定型碳可抑制硅与电解液直接接触，还可提高硅碳材料的导电性，而且能够在与电解液反应时形成稳定的固体电解质相界面(s ei)膜，维持硅碳材料的结构稳定性，改善二次电池的循环寿命，降低循环膨胀。硬碳具有较规则的形貌，能够减小循环过程中的电解液消耗，维持硅碳材料的结构稳定性，在改善二次电池快充的基础上，进一步提高二次电池的循环寿命，降低其循环膨胀。
7、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅碳材料的粒径dv50大于3μm且小于20μm。可缩短硅的沉积路径，还能改善硅沉积的均匀性，同时在充放电过程中也可以缩短活性离子的扩散路径，提高二次电池的动力学性能和快充性能。另外也可减少循环过程中硅碳材料与电解液的接触界面，提高二次电池的循环性能。
8、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅碳材料的粒径dv50大于5μm且小于15μm。可进一步改善硅沉积的均匀性并缩短充放电过程中锂离子的扩散路径，另外也可进一步减少循环过程中硅碳材料与电解液的接触界面，提高二次电池的循环性能。
9、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅碳材料的比表面积大于0.5m2/g且小于15m2/g。这有利于在提高多孔碳基体孔隙内硅晶粒的沉积均匀性的同时预留足够的空间以缓冲硅晶粒嵌锂时的体积膨胀，也减小了循环过程中电解液消耗加剧的风险以提高循环性能，同时由于电解液消耗导致副产物增多、阻抗增大的风险降低，因此还利于提高快充性能，缩短充电时间。
10、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅碳材料的比表面积大于0.7m2/g且小于5m2/g。可进一步提高硅晶粒的沉积均匀性，同时也进一步减小循环过程中电解液消耗加剧的风险，利于提高二次电池的循环性能和快充性能。
11、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅碳材料的真密度大于1.7g/cm3且小于2.2g/cm3。这有利于在提高多孔碳基体孔隙内硅晶粒的均匀性的同时预留足够的空间以缓冲硅晶粒嵌锂时的体积膨胀，也减小了多孔碳基体孔隙较多导致锂离子传输困难的风险，因此还利于提高快充性能，缩短充电时间。
12、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，硅碳材料的真密度大于1.8g/cm3且小于2.05g/cm3。可进一步提高硅晶粒的沉积均匀性，同时也进一步利于锂离子传输，从而提高快充性能，缩短充电时间。
13、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，补锂添加剂包括铁酸锂(li5feo4)、镍酸锂(li2nio2)、氮化锂(li3n)或硫化锂(li2s)中的至少一种。基于第二正极活性材料层中的活性材料的质量，补锂添加剂的质量百分含量为0.5％至10％。可以进一步改善二次电池的循环性能。
14、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，第二负极活性材料层中的活性材料还包括石墨。基于第二负极活性材料层中的活性材料的质量，石墨的质量百分含量小于或等于50％，硅碳材料的质量百分含量大于或等于50％。可提高二次电池的循环性能，而且也减小了对二次电池能量密度的影响。
15、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，第一负极活性材料层中的活性材料的克容量为c1mah/g，第一负极活性材料层的涂布重量为w1 g/1540.25mm2，第二负极活性材料层中的活性材料的克容量为c2 mah/g，第二负极活性材料层的涂布重量为w2g/1540.25mm2，第一正极活性材料层中的活性材料的克容量为c3 mah/g，第一正极活性材料层的涂布重量为w3g/1540.25mm2，第二正极活性材料层中的活性材料的克容量为c4 mah/g，第二正极活性材料层的涂布重量为w4 g/1540.25mm2，1.2≥(c2×w2)/(c4×w4)≥(c 1×w1)/(c3×w3)≥1.0。可减小第一负极活性材料层和第二负极活性材料层的析锂风险。
16、基于第一方面，在一些可能的实现方式中，第一正极活性材料层中的活性材料和第二正极活性材料层中的活性材料分别独立地选自钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒氧锂、富锂锰基材料或镍钴铝酸锂中的至少一种。
17、本技术第二方面提供一种电子装置，包括上述二次电池。
18、本技术中，通过对第一负极活性材料层与第二负极活性材料层进行极片结构设计，并向与第二负极活性材料层相对的第二正极活性材料层中加入补锂添加剂，结合负极极片结构与正极极片中补锂添加剂的相互作用，使得二次电池兼顾更短的充电时间、更高的能量密度、更优的循环寿命以及更低的循环膨胀。
1.一种二次电池，包括正极极片和负极极片，其中，
2.如权利要求1所述的二次电池，其中，所述硅碳材料包括多孔碳基体和所述多孔碳基体表面的碳材料，所述多孔碳基体中包含硅晶粒，所述硅晶粒的粒径为0.2nm至10nm。
3.如权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述碳材料包括无定形碳，所述多孔碳基体包括硬碳。
4.如权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述第一负极活性材料层中的活性材料仅包含石墨。
5.如权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述硅碳材料满足以下条件中的至少一个：
6.如权利要求5所述的二次电池，其中，所述硅碳材料满足以下条件中的至少一个：
7.如权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述补锂添加剂包括铁酸锂(li5feo4)、镍酸锂(li2nio2)、氮化锂(li3n)或硫化锂(li2s)中的至少一种，基于所述第二正极活性材料层中的活性材料的质量，所述补锂添加剂的质量百分含量为0.5％至10％。
8.如权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述第二负极活性材料层中的活性材料还包括石墨，基于所述第二负极活性材料层中的活性材料的质量，所述石墨的质量百分含量小于或等于50％，所述硅碳材料的质量百分含量大于或等于50％。
9.如权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述第一负极活性材料层中的活性材料的克容量为c1mah/g，所述第一负极活性材料层的涂布重量为w1 g/1540.25mm2，所述第二负极活性材料层中的活性材料的克容量为c2mah/g，所述第二负极活性材料层的涂布重量为w2g/1540.25mm2，所述第一正极活性材料层中的活性材料的克容量为c3 mah/g，所述第一正极活性材料层的涂布重量为w3 g/1540.25mm2，所述第二正极活性材料层中的活性材料的克容量为c4 mah/g，所述第二正极活性材料层的涂布重量为w4 g/1540.25mm2，1.2≥(c2×w2)/(c4×w4)≥(c 1×w1)/(c3×w3)≥1.0。
10.如权利要求1或2所述的二次电池，其中，所述第一正极活性材料层中的活性材料和所述第二正极活性材料层中的活性材料分别独立地选自钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、磷酸钒锂、磷酸钒氧锂、富锂锰基材料或镍钴铝酸锂中的至少一种。
11.一种电子装置，其中，所述电子装置包括如权利要求1至10中任一项所述的二次电池。
