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用于锂离子电池负极的多孔硅材料制备
  • ISSN号:0438-0479
  • 期刊名称:《厦门大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TB383[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]厦门大学物理与机电工程学院, [2]厦门大学化学化工学院,福建厦门361005
  • 相关基金:国家自然科学基金重点项目(61176050,61036003,61176092);福建省自然科学基金项目(2012H0038)
中文摘要:

多孑L硅具有大量孔洞,能有效缓解体积膨胀带来的压力,有望成为锂离子硅基负极材料的一个研究方向.采用光助电化学腐蚀、二次化学腐蚀制备高孔隙率n型多孔硅材料,通过优化后的光助电化学腐蚀,样品的孔径约为800~1000nm,多孑L层厚度(平均孔深)约为155μm,孔隙率约74%.二次腐蚀后,样品孔径增加到1.1μm,多孔层厚度减小到110μm,孔隙率增加到84%,表明二次腐蚀增加了样品的孔径和孔隙率.以二次腐蚀的多孔硅材料为负极的锂离子半电池在0.05C的恒流充放电循环测试下,循环20次后充放电比容量保持在188和198mAh/g,效率保持90%以上.实验结果表明,多孔硅锂电极比单晶硅锂电极具有更长的循环寿命,可有效提高锂电池的性能.

英文摘要:

Porous silicon can incorporate large amounts of Li and relieve the stress during lithiation with large superficial area and high porosity. N-porous silicon was produced by photoelectrochemical etching and chemical over-etching. The SEM images shows:the porous silicon materials produced by photoelectrochemical etching have 155 gm-long and 1μm-wide macropores. After chemical over- etching carried out in porous silicon, the materials had 220 nm-wide walls and pores with diameter of 1.1μm,respectively. The thick- ness of porous layer is 110μm. Chemical over-etching enlarged diameters of holes,which increased poriness of the materials. At a rate of 0.05 C, the charged/discharge capacity of the cell with porous silicon materials as anode was 1 191,2 036 mAh/g in the first and dropped to 188,198 mAh/g after 20 cycles with the efficiency above 90;. The result shows that the porous silicon materials has lon- ger cycle life than single-crystal silicon,which can improve lithium;s profermance.

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期刊信息
  • 《厦门大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:厦门大学
  • 主编:谢素原
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  • 邮编:361005
  • 邮箱:jxmu@xmu.edu.cn
  • 电话:0592-2180367 2187731
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-0479
  • 国内统一刊号:ISSN:35-1070/N
  • 邮发代号:34-8
  • 获奖情况:
  • 多次被评为全国、华东地区、福建省的优秀科技期刊,2001年入选国家新闻出版总署评定的"中国期刊方阵",2003年获国家新闻出版总署颁发的"第二届国家科技...,2006年获国家教育部科技司颁发的"首届中国高校精...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,英国科学文摘数据库,英国动物学记录,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
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