錫銅基多元合金負極材料的制備及電化學性能.pdf

1、錫銅基合金可能是下一代鋰離子電池的負極材料之一。電沉積法制各的錫銅基合金負極材料具有成本低、容易控制組成及厚度、比容量高和循環(huán)壽命長優(yōu)點。本文通過脈沖電沉積法從以下三種溶液體系制備了錫銅基多元合金負極材料。采用充放電循環(huán)、XRD衍射、電化學阻抗、環(huán)境掃描電鏡等研究了樣品的電化學性能及制各條件如何影響樣品的電化學性能。 第一，從次亞磷酸鈉、錫酸鈉、氫氧化鈉和醋酸鈉的混合溶液制備了錫銅合金負極材料。當鍍液中次亞磷酸鈉的濃度為15g/

2、L時，制備的樣品具有Cu6Sn5結(jié)構(gòu)。樣品以100mA/g的電流在1.7～0.01V電壓區(qū)間充放電時，樣品第1循環(huán)的放電容量為666mAh/g，第40循環(huán)的放電容量為349mAh/g。 第二，從乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸鉀鈉、焦磷酸鉀、錫酸鈉以及含不同濃度硫酸鎳的鍍液中制備了錫銅鎳合金負極材料，該樣品具有單斜Ni3Sn4結(jié)構(gòu)(空間群C2/m)。充放電實驗結(jié)果表明，當鍍液中硫酸鎳的濃度為45g/L時，制備的樣品的電化學性能最好。在1

3、.5～0.01V電壓區(qū)間以100mA/g的電流充放電時，獲得的樣品第1循環(huán)的放電容量為764mAh/g，第50循環(huán)的放電容量為405mAh/g。充放電的庫侖效率較高。 第三，采用兩步電鍍法分別由錫酸鈉、氫氧化鈉及醋酸鈉鍍液鍍錫和由硫酸錳、硫酸鋅、葡萄糖酸鈉、硫代硫酸鈉鍍液鍍鋅制備了錫銅鋅合金。實驗結(jié)果表明，在錫銅膜上電沉積鋅2min的樣品的電化學性能最好。以100mA/g的電流在1.7～0.01V電壓區(qū)間充放電時，該樣品第1循環(huán)