以三维纳米多孑L铜膜为集流体锡电极的制备及储锂性能.PDF

第24卷第 1期 中国有色金属学报 2014年 1月 Volume24Number1 TheChineseJournalofNonferrousMetals January2014 文章编号：1004—0609(2014)01—0168—06 以三维纳米多孑L铜膜为集流体锡电极的制备及储锂性能 皮欧阳，何志顺，张丽莹，王建明，张鉴清，曹楚南 (浙江大学 化学系，杭州 310027) 摘 要：通过一种新颖的脱合金方法制备厚度为5m、平均孔径为200-300nln的三维纳米多孔铜膜，制备过程 涉及铜基体上镀锌层的热处理与酸浸过程。以三维纳米多孔铜膜为基体，采用阴极电沉积法制备纳米多孔结构的 锡膜电极。应用扫描电子显微镜(SEM)、X 线衍射分析(xI )和恒流充放电方法对所制备的膜电极的结构与电化 学性能进行表征。所制备的多孔锡电极在0．1C率下的首次充放电中的可逆储锂容量为864mAb·．／g，该容量已接 近锡的理论容量(993mAl·l／g)；在 50次充放电循环后，可逆容量仍有541mA-h／g。纳米多孔结构、纳米尺度的锡 颗粒及高电子导电性的三维纳米多孔铜膜基体等因素是多孔锡电极显示较好储锂性能的主要原因。 关键词：锂离子 电池；锡；多孔铜；纳米多孔结构；负极 中图分类号：TM912 文献标志码：A Fabricationofthree-·dimensionalnanoporousCu--supportedtin electrodeanditslithium storageperformance PIOu-yang，HEZhi-shun，ZHANGLi—ying，WANG Jian·ming，ZHANG Jian—qing，CAO Chu—nan (DepartmentofChemistry,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027，China) Abstract：Athree-dimensional(3D)nanoporouscopperfilm withthicknessof5pm andaverageporediameterof 200-300nlTlwasfabricatedbynoveldealloyingmethod．Thefabrication processinvolvestheheattreatmentofthe electrodepositedzinc layeron coppersubstrate andthesubsequentacidicleaching oftheannealed film．A porous nanostructuredtinfilm electrodewasfurtherpreparedbythecathodicelec仃odepositiOnoftinfilm ontheobtained3D nanoporous copperfilm，and its structure and electrochemicalpropertieswere investigated by scanning electron microscopy(SEM)，X—raydiffractometry(XRD)andgalvanostaticcharge-dischargetests．Theas-prepraedporoustin elecrtodepresentsaninitialreversiblelithium storagecapaciyt of864mAh·／gat0．1C,closingtohtetheoreticalcapacity 0fSn(993mAh·／g)．Anditstilldeliversareversiblecapaciytof541mAh·／gafter50cycles．Thenanoporousstructure， nanosized tin partic