锂离子电池合金负极薄膜材料研究

摘要

采用化学沉积的方法在铜箔上制备锡薄膜,通过改变沉积条件,制得三种不同厚度和结构的锡合金负极材料。运用XRD、SEM、充放电、循环伏安等多种方法对电极结构和性能进行表征和研究。研究表明,随着沉积时间的增加,锡薄膜表面颗粒大小变得不均匀了,孔洞的数量也有所减少了。沉积时间为10分钟的锡负极材料具有四方晶系结构,其表面光滑、平整,由尺寸在4μm左右的合金颗粒构成,颗粒有大小均匀的孔洞结构,增加了电极的比表面积。该锡薄膜电极具有较高的容量,在0.01-1V vs.Li/Li+电压区间内,电极的首次放电容量为885.7mAh.g-1,循环100周后放电容量仍保持在460mAh.g-1以上。该锡薄膜电极良好的充放电循环性能可归因于该电极的薄膜和多孔的特殊结构。