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以三维纳米多孔铜膜为集流体锡电极的制备及储锂性能
  • ISSN号:1004-0609
  • 期刊名称:中国有色金属学报
  • 时间:2014.1.15
  • 页码:168-173
  • 分类:TM912[电气工程—电力电子与电力传动]
  • 作者机构:[1]浙江大学 化学系,杭州310027
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51174176,J1210042):高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20120101110045)
  • 相关项目:纳米多孔结构金属镍膜的电化学制备、表面修饰及其赝电容性能
中文摘要:

通过一种新颖的脱合金方法制备厚度为5μm、平均孔径为200~300 nm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(XRD)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0.1 C率下的首次充放电中的可逆储锂容量为864 mA·h/g,该容量已接近锡的理论容量(993 mA·h/g);在50次充放电循环后,可逆容量仍有541 mA·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。

英文摘要:

A three-dimensional (3D) nanoporous copper film with thickness of 5 μm and average pore diameter of 200-300 nm was fabricated by novel dealloying method. The fabrication process involves the heat treatment of the electrodeposited zinc layer on copper substrate and the subsequent acidic leaching of the annealed film. A porous nanostructured tin film electrode was further prepared by the cathodic electrodeposition of tin film on the obtained 3D nanoporous copper film, and its structure and electrochemical properties were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometry (XRD) and galvanostatic charge-discharge tests. The as-prepared porous tin electrode presents an initial reversible lithium storage capacity of 864 mA·h/g at 0.1C, closing to the theoretical capacity of Sn (993 mA·h/g). And it still delivers a reversible capacity of 541 mA·h/g after 50 cycles. The nanoporous structure, nanosized tin particles and 3D porous copper substrate with high electronic conductivity can be responsible for the enhanced lithium storage performance of the porous tin electrode.

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期刊信息
  • 《中国有色金属学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国有色金属学会
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南省长沙市中南大学内
  • 邮编:410083
  • 邮箱:f-ysxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88876765 88877197
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-0609
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1238/TG
  • 邮发代号:42-218
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33974