锂离子电池多孔硅负极材料制备及工艺优化

作者：赵添婷; 朱德伦; 杨林; 周鑫磊

来源：无机盐工业, 2023, 1-18.

DOI：10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0387

• 锂离子电池
• 负极材料
• 多孔硅
• 金属辅助化学刻蚀

为了有效改善硅基负极材料的性能及降低制备成本，以微米级单质硅为原料，通过金属辅助化学刻蚀法制备多孔硅负极材料，该方法步骤简单可控、成本低廉，易于大规模生成。采用场发射扫描电镜和电池测试系统，对比分析不同工艺参数下制得的硅负极材料的形貌和性能差异，从而进行工艺优化，结果表明: AgNO3的浓度在0.015 mol/L左右，伽伐尼反应时间选择1～4 min，刻蚀剂中MHF/(MH2O2+MHF)为70%～90%是较优的工艺参数范围。在合适的工艺参数下制备的多孔硅负极材料，电化学性能明显优于硅负极材料，在0.5C倍率下循环50次之后，容量仍有1 130.7 mA·h/g，在2、5C的倍率测试下，仍有929、669 mA·h/g的较高比容量，这表明该方法得到的多孔硅负极材料能够有效缓解单质硅负极材料体积膨胀严重和导电性差的问题，从而有效提高其电化学性能。

• 单位
  上海大学; 台州职业技术学院