Electrodeposited porous

《Electrodeposited porous》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Electrodepositedporous-microspheresLi–Sifilmsasnegativethium-ionbatteries[1]Li-SiAlloyasAnodeMaterialsforLithium-IonBatteries[2]NanosizedSi–Nialloyspreparedbyhydrogenplasma–metaliumbatteries[3]NanostructuredNiSithinfilmsasanewanodematerial[4]StudyonSi–Tialloydispersedinaglassymat

2、rixasan[5]Ti–Sinanocompositethinfilmanodesforlithiumionbatteries[6]Siliconandsilicon–coppercompositenanorodsfor[7]Cu–Sicore–shellnanowirearrayasahigh-performanceanodeforLi-ionbatteries[8]InvestigationofSi–M(M=Mo,Ti,orV)usingRF/DCmagnetronsputtering[9]Si/Gemulti-layerednegativefil

3、melectrodesusingmagnetronsputtering[10]silicon–germaniumanodesforLi-ionbatteriesusing[11]Si–Ge–Moanodecompositematerialspreparedbymagnetronsputteringfor[12]硅可与低活性或非活性的金属元素形成合金。例如，Si可与Mg、Cr、Mn、Fe、Ni、Sn、Co、Ca、Cu等金属元素形成合金[1]。硅合金(SiM)是硅基负极材料的研究热点之一，由硅与非嵌锂活性金属(如Co、Ni、Fe、Mn和Zr等)或与具有一定嵌

4、锂活性的金属(如Mg、Ca、Al和Sn等)组成。合金中的金属M可缓解材料体积膨胀产生的内应力，稳定合金结构，并提高材料的电导率。有些非插锂金属（如Ｃｕ、Ｎｉ）能与Ｓｉ形成稳定的金属间化合物ＭｘＳｉ，可形成以Ｓｉ为活性物质，以惰性金属Ｍ为分散载体的复合粉体材料，而有些金属间化合物ＭｘＳｉ还同时具有嵌锂性能。硅与金属复合形成合金存在两种情况：一是金属(如Ni、Ti)或惰性物质在整个充放电过程中不具有嵌脱锂活性，纯粹起支撑结构作用；二是金属(如金属Al、Sn、Mg)或惰性物质本身具有嵌脱锂活性，但与硅的电位不同，因此它们的复合将使材料的体积膨胀发生在不同电位下

5、，缓解由此产生的内应力，从而提高材料的循环稳定性。有些非插锂金属（如Ｍｎ、Ａｇ）不能与Ｓｉ化合，但在复合物中能有效地缓解体积膨胀，抑制Ｓｉ颗粒的团聚。插锂金属（如Ａｌ、Ｓｎ等）本身具有与锂结合成化合物的能力，其作用是利用两种活性物质Ｓｉ与Ｍ（插锂金属）的嵌锂电位不同，使材料在不同电位下分步进行体积膨胀来缓解内应力，提高材料的循环性能［９］。硅-金属合金的改性主要为多元掺杂。在密封高温反应器中生成的Li-Al-Si三元合金由LiAlSi、Li5AlSi2、Li9AlSi3三种化合物组成。其中，由于具有类似金属的电导率，同时Al/Si的无定形骨架有利于原子的

6、混合和锂离子在空位的迁移，Li9AlSi3的电化学性能最好，比容量达到1040mAh/g，约为石墨的三倍[15]。LiuW.R.等[16]为了增加粒子内部的孔隙数量来提高电化学性能，制备了多孔的NiSi/Si混合物。在充放电过程中，粒子内部的孔隙缓冲了Si在充放电过程中体积的膨胀，提高了循环性能。虽然单一的活性掺杂或惰性掺杂能部分抑制硅基材料的体积膨胀，但具有较大比表面能的硅-金属微粒容易发生团聚，团聚后的微粒与基体的电化学接触较差。为解决此问题，WangK.等[8]利用反乳液聚合方法合成具有核壳结构的SiCu/C复合物，1000℃裂解后生成Cu3Si和

7、Si。所得复合物20次循环后可逆容量保持率达94%，大于Si/C复合物(75%)。主要原因是Cu3Si的电导率（2×104S/cm）远远大于纯硅(10－5S/cm)，并对Si在充放电过程中的体积变化有缓冲作用。此外，SukeunYoon[17]通过机械球磨Si、Zn和石墨化中间相碳微球（MCMB）制备了Si-Zn/C复合物，EPMA(electronprobeX-raymicroanalyses)表明，Si与Zn粒子黏结在一起并被石墨包围。这种“囊状”结构可以与集流体更好地电接触，有效缓冲循环过程中活性材料的体积膨胀。40次循环后可逆容量为初始容量的91

8、%。循环性能的提高归因于Si-Zn-石墨的界面部分形成Li2ZnSi，Zn和石墨