聚吡咯改性电沉积Sn负极材料的电化学性能.pdf

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1、第30卷第6期无机化学学报Vo1．30No．62014年6月CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRY1293．1298聚吡咯改性电沉积Sn负极材料的电化学性能彭鹏温兆银刘宇吴梅芬杨建华(中国科学院上海硅酸盐研究所能量转换重点实验室．上海200050)摘要：本工作采用直接在铜箔表面恒电流电沉积的方法制备Sn负极，以NiC1为沉积电解液的添加剂得到了Sn空心管．提高了单纯Sn负极的可逆比容量，60次循环后仍剩余184．3mAh·g-。进一步引入聚吡咯进行表面修饰改性．有效地提高了沉积电极的电化学循环性能，60次循环后仍剩余440．6mAh·g一可逆比容量，同时具备

2、良好的循环稳定性。沉积电极可直接用作锂离子电池负极，无需任何粘结剂，电极装配操作简单。关键词：Sn负极材料；电沉积；聚吡咯中图分类号：0614．43*2文献标识码：A文章编号：1001．4861(2104)06—1293．06DOI：10．11862／CJIC．2014．189ElectrochemicalPerformanceofPolypyrroleModifiedElectrOdepOsitedSnAnodePENGPengWENZhao-YinLIUYuWUMei．FenYANGJian．Hua(CASKeyLaboratoryofMaterialsforEnergyConver

3、sion，ShanghaiInstituteofCeramics，ChineseAcademyofSciences，Shanghai200050,China)Abstract：Snnanoparticlesasanodesforlithiumionbatteriesweredirectlydepositedonthesurfaceofthecopperfoilundertheconstantcurrentdensity．ThehollowtubularSnwasobtainedwhenusingNiC12astheadditivefortheelectrolyteintheprocess

4、oftheelectrodep0sition，thusthereversiblespecificcapacityofSnanodeswasimprovedandthereversiblecapacityremained184．3mAh·g～after60cycles．Thecyclingstabilitywaseffectivelyimprovedwhenpolypyrrolewasusedtomodifythesurfacemorphologyofthedepositedanodes．Theproductrevealedanexcellentcyclingstabilityandhig

5、hretentioncapacityof440．6mAh·g～after60cycles．Preparedelectrodescouldbedirectlyusedasanodesforlithiumionbatterieswithoutanybinders．Keywords：Snanode；electrodeposition；ploypyrrole0引言料的研究．但这类材料在电化学脱嵌锂过程中存在着较大的体积效应．产生的机械应力会使电极活性锂离子电池因具有能量密度高、重量轻、环境友物质破碎．丧失与集流体的电接触．从而造成电极电好等优点已广泛应用于电子器件市场Sn因能与锂化学循环性能的衰

6、减[31目前解决该问题的方法有形成Li=Sn储锂产物．具有比商用石墨电极f372很多．包括引入其他活性或者惰性相形成合金体系mAh·g-11高得多的比容量(987mAh·g-1)[而引起了或者其他导电材料形成复合体系等Tabuch等[41通广泛的关注该类材料还具有脱嵌锂电压低ca．0．8过共电镀的方式得到Sn．Sb．Co三相合金．具有VVSLi／Li~)、与电解液的反应活性低等优点，有利于580mAh．g的可逆比容量，其他合金体系还有Sn．发展成为大功率安全性电源之一Sony公司推出的Cu_5J、Sn．Sb[6,71、Sn．Ag[s]、Sn—Ni[9]、Sn．Ca【101等。Wang等『

7、ll1Sn—Co．C锂离子电池进一步推动了锡基合金负极材将Sn分散在有序介孔石墨碳层中．利用碳层骨架形收稿日期：2013—09．22。收修改稿日期：2014—02．16。国家自然科学基金(N0．51373195)资助项目。通讯联系人。E-mail：zywen@mail．sic．ac．cn1298无机化学学报第30卷参考文献：98【11]WangYG，LiB，ZhangCL，eta1．PowerSources，2012，219：89-