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《多孔锂-硅薄膜锂离子电池负极材料的电沉积制备及其电化学性能》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、------------------------------------------------------------------------------------------------多孔锂-硅薄膜锂离子电池负极材料的电沉积制备及其电化学性能April吕荣冠杨军*王久林努丽燕娜(上海交通大学化学化工学院,上海200240)摘要:采用多步恒电流沉积技术,在铜箔上电沉积制备了多孔锂-硅薄膜电极(LSF).用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)测试手段研究了该电极的结构和表面形貌.作为锂离子电池负极材料,电
2、化学测试结果表明锂-硅薄膜电极具有较好的循环稳定性,通过改变电沉积条件,可有效调控该电极的嵌脱锂容量及首次循环效率.譬如,在0.5mol·L-1四氯化硅+0.7mo·L-1高氯酸锂的碳酸丙烯酯电解液中,首先以-3.82mA·cm-2的恒定电流密度沉积600s,再将电流密度恒定为-1.27mA·cm-2,继续电沉积7200s,制得锂-硅薄膜电极(LSF-3),该电极以12.7μA·cm-2的电流密度预循环2次,其首次循环库仑效率高达97.1%.预循环2次后,电流密度增加到25.5μA·cm-2,此时，锂-硅薄膜电极
3、充电质量比容量和面积比容量分别为1410mAh·g-1及240.6μAh·cm-2;50次循环后充电比容量为179μAh·cm-2(1049mAh·g-1),容量保持率为74.4%.锂-硅薄膜电极中的活——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------性锂组分可补偿首次循环时不可逆容量损失,同时薄膜
4、电极中的多孔结构可缓解电极材料的体积效应并改善其循环性能.关键词:多孔锂-硅薄膜;电沉积;库仑效率;负极材料;锂离子电池O646中图分类号:ElectrodepositionandElectrochemicalPropertyofPorousLi-SiFilmAnodesforLithium-IonBatteriesLüRong-GuanYANGJun*WANGJiu-LinNULIYan-Na(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,ShanghaiJiaoTongUni
5、versity,Shanghai200240,P.R.China)Abstract:PorousLi-Sithinfilms(LSFs)werepreparedbyamulti-stepconstantcurrentelectrodepositionontoCufoil.ThestructureandmorphologyoftheelectrodepositedfilmswerecharacterizedusingX-raydiffraction(XRD)andscanningelectronmicroscopy
6、(SEM).AsanodesforLi-ionbatteries,Li-Sifilmsgivehighcyclingstability,adjustableLi-storagecapacityandinitialcoulombiceffici——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------ency
7、underdifferentelectrodepositionconditions.Forinstance,LSF-3waselectrodepositedinanelectrolyteof0.5mol·L-1SiCl4+0.7mol·L-1LiClO4+propylenecaronate(PC)undercertainconditions(i1=-3.82mA·cm-2,t1=600s;i2=-1.27mA·cm-2,t2=7200s).LSF-3showedthefirstcoulombicefficienc
8、yof97.1%atacurrentdensityof12.7μA·cm-2.Afterthetwoinitialpre-cycles,itdeliveredgravimetricandgeometricchargecapacitiesof1410mAh·g-1and240.6μAh·cm-2at25.5μA·cm-2.After50cycles,itschargecap
