磁控溅射法制备铝薄膜锂离子电池负极材料

摘要

通过磁控溅射技术使用高纯铝靶材在铜箔上沉积制备了铝薄膜,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对其组成和结构进行了表征,然后作为锂离子电池负极材料对其电化学性能进行了测试。结果表明,铝薄膜由晶体的纳米颗粒组成,并且均匀地覆盖在铜箔表面。作为锂离子电池负极材料在电流密度为2200 mA/g时表现出2184 mAh/g的初始放电比容量,充放电10次后,可以维持80%的初始比容量。容量的衰减是由于在锂离子嵌入和脱出过程中,铝薄膜会发生大的体积膨胀和收缩,导致铝负极发生破裂粉化及结构崩塌。可以利用磁控溅射技术对铝薄膜厚度和结构进行调控,从而进一步提高锂离子电池铝薄膜负极的循环稳定性。