锂离子电池三维网状结构硅薄膜负极材料的制备及其电化学性能

摘要：

采用磁控溅射方法,以泡沫镍为导电基底,制备锂离子电池三维网状结构硅薄膜负极材料,并研究其电化学性能.结果显示,当硅薄膜的厚度为200 nm时,三维网状结构硅薄膜负极材料表现出良好的循环性能和倍率性能,以800 mA/g的电流充放电时,首次放电容量高达4060mAh/g,循环300周后容量保持在1704 mAh/g;充放电电流为4200 mA/g(1 C)时,首次放电容量为2940mAh/g,循环300周后容量为1472 mAh/g;当充放电电流增大到21 A/g(5 C)时,放电容量仍高达1294 mAh/g.增加硅薄膜的厚度到600 nm,虽然其循环性能有所下降,但仍然保持优良的倍率性能.与平板硅薄膜材料相比,三维网状结构硅薄膜材料有效地缓解了硅在充放电过程中的体积变化,从而具有优异的电化学性能.

关键词：硅薄膜材料、锂离子电池、负极、磁控溅射法、泡沫镍

所属期刊栏目：58

资助基金：国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金21021002;国家高技术研究发展计划2011AA11A254;中央高校基本科研业务费2012121035

在线出版日期：2014-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：3220-3226