JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

×
《轻工学报》严正声明

三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极的制备及其电化学性能研究

陈雪 ,  刘文博 ,  董鑫 ,  成朋

downloadPDF
陈雪, 刘文博, 董鑫, 等. 三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极的制备及其电化学性能研究[J]. 轻工学报, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
引用本文: 陈雪, 刘文博, 董鑫, 等. 三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极的制备及其电化学性能研究[J]. 轻工学报, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
shu
CHEN Xue, LIU Wenbo, DONG Xin and et al. Study on preparation and electrochemical properties of three-dimensional interlayer-shaped nanoporous Cu/Cu6Sn5/Sn composite electrode with bimodel pore size distribution[J]. Journal of Light Industry, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
Citation: CHEN Xue, LIU Wenbo, DONG Xin and et al. Study on preparation and electrochemical properties of three-dimensional interlayer-shaped nanoporous Cu/Cu6Sn5/Sn composite electrode with bimodel pore size distribution[J]. Journal of Light Industry, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
shu

三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极的制备及其电化学性能研究

  • 四川大学 制造科学与工程学院, 四川 成都 610065

    • 作者简介: 陈雪(1994-),女,四川省巴中市人,四川大学硕士研究生,主要研究方向为锂离子电池多孔负极材料.;

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目（51604177）；四川省国际科技合作与交流计划项目（2017HH0068）；人社部“香江学者计划”资助项目（XJ2014045）

  • 中图分类号: TM911.13

Study on preparation and electrochemical properties of three-dimensional interlayer-shaped nanoporous Cu/Cu6Sn5/Sn composite electrode with bimodel pore size distribution

  • College of Manufacturing Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China

  • Received Date: 2017-03-16

    CLC number: TM911.13

  • 摘要: 采用去合金化法腐蚀Al-35Cu合金制备三维双孔径纳米多孔铜集流体，经化学沉积法在该多孔集流体孔壁表面镀上一层活性物质Sn，Cu与Sn快速反应形成Cu6Sn5过渡层，从而制备出三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极，并对该电极进行电化学性能测试，结果表明：该电极在0.1 mA/cm2的电流密度下，首次放电比容量为2.53 mAh/cm2，充电比容量为0.43 mAh/cm2，经过300周循环之后，放电比容量仍为0.159 mAh/cm2，充电比容量为0.157 mAh/cm2，容量保持率为36.5%.这表明该电极具有较优异的电化学性能，在下一代高性能锂离子电池中具有潜在的应用前景.
    Abstract: Three-dimensional (3D) nanoporous copper current collector with bimodel pore size distribution was fabricated by dealloying of Al-35Cu alloy, and the three-dimensional interlayer-shaped nanoporous Cu/Cu6Sn5/Sn composite electrode was obtained further by chemical deposition of Sn on the surface of 3D nanoporous copper, in which Cu6Sn5 transition layer could be formed via quick reaction between Sn and Cu. Subsequently, the electrode was characterized by electrochemical performance testing.The results showed that the initial discharge specific capacity was 2.53 mAh/cm2 and the charge specific capacity was 0.43 mAh/cm2 at a current density of 0.1 mA/cm2. After 300-week cycles, the discharge specific capacity was still 0.159 mAh/cm2, the charging specific capacity was 0.157 mAh/cm2, and the capacity retention rate was 36.5%, which indicated that the electrode had excellent electrochemical performance and had potential application prospects in the next generation high performance lithium ion battery.
    1. [1]

      吴娇杨,刘品,胡勇胜,等.锂离子电池和金属锂离子电池的能量密度计算[J].储能科学与技术,2016(4):443.

    2. [2]

      孙竞晔,王莉,何向明,等.锂离子二次电池铜锡合金负极研究进展[J].科技导报,2006,24(608):73.

    3. [3]

      JHAN Y R,DUH J G,YANG M H,et al.Electroless-plated tin compounds on carbonaceous mixture as anode for lithium-ion battery[J].Journal of Power Sources,2009,193(2):810.

    4. [4]

      刘春静.锂离子电池锡基纳米负极材料制备及储锂性能[D].大连:大连理工大学,2015.

    5. [5]

      段富良,王梅.铜基上化学镀锡工艺分析[J].云南化工,2017,44(6):76.

    6. [6]

      PARK H,UM J H,CHOI H,et al.Hierarchical micro-lamella-structured 3D porous copper current collector coated with tin for advanced lithium-ion batteries[J].Applied Surface Science,2017,399:132.

    7. [7]

      SONG J,KIM J,KANG T,et al.Design of a porous cathode for ultrahigh performance of a Li-ion battery:an overlooked pore distribution[J].Scientific Reports,2017(7):42521.

    8. [8]

      DU Z J,ZHANG S C,JIANG T,et al.Preparation and characterization of three-dimensional tin thin-film anode with good cycle performance[J].Electrochimica Acta,2010,55:3537.

    1. [1]

      许克静 , 刘语煊 , 张展 , 吕晶晶 , 梁淼 , 李瑞丽 , 张峻松 , 陈小龙 . 辊压法全烟梗再造烟叶的制备工艺优化及结构与性能分析. 轻工学报, 2025, 40(1): 64-74. doi: 10.12187/2025.01.008

    2. [2]

      刘广超 , 邓莎 , 高峄涵 , 吴涛 , 邓锐杰 . 加热卷烟辊压法薄片丝吸湿性影响因素研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 109-117. doi: 10.12187/2024.05.013

    3. [3]

      李晓 , 冯东民 , 郭朋玮 , 方世航 , 李宜馨 , 芦柯 , 纪晓楠 . 应用离散元法表征烟丝尺寸对其柔软性的力学影响. 轻工学报, 2025, 40(3): 86-94. doi: 10.12187/2025.03.010

    4. [4]

      王骏 , 蒋健 , 赵亮 , 徐建 , 胡安福 , 金一骁 , 丁宁 , 蔡铭 . 4种光源辐照对烟叶颜色及关键化学成分的影响. 轻工学报, 2025, 0(0): -.

    5. [5]

      王骏 , 蒋健 , 赵亮 , 徐建 , 胡安福 , 金一骁 , 丁宁 , 蔡铭 . 4种光源辐照对烟叶颜色及关键化学成分的影响. 轻工学报, 2025, 40(5): 72-81. doi: 10.12187/2025.05.009

    6. [6]

      申迎宾 , 邓玮亮 , 陈小乐 , 陈坤锥 , 李勇 , 张永 , 张磊 . 沙棘酚类化合物化学组成及其生物活性研究进展. 轻工学报, 2026, 41(2): 1-20. doi: 10.12187/2026.02.001

    7. [7]

      吴启贤 , 陈子杰 , 崔要强 , 伍锦鸣 , 赵谋明 , 任胜超 , 冯云子 . 不同产地烟叶碱提香料卷烟加香效果及化学成分差异分析. 轻工学报, 2025, 40(1): 98-106,119. doi: 10.12187/2025.01.012

    8. [8]

      胡安福 , 金一骁 , 孙通 , 夏骏 , 许汇锋 , 陈玲红 , 王凯歌 , 蒋健 . 通风孔数对加热卷烟气溶胶逐口粒径及化学组分释放影响. 轻工学报, 2026, 41(4): 66-74. doi: 10.12187/2026.04.006

    9. [9]

      邱勇 , 孟志容 , 林祥志 . 牡蛎壳粉资源化利用研究进展. 轻工学报, 2024, 39(6): 37-48. doi: 10.12187/2024.06.005

    10. [10]

      叶慧 , 王予 , 吴君章 , 胡文豪 , 庞煜霞 , 楼宏铭 . 卷烟微胶囊技术多功能化研究进展. 轻工学报, 2026, 41(3): 76-87,142. doi: 10.12187/2026.03.008

    11. [11]

      马胜涛 , 赵旭 , 贾辉 , 陈泽少 , 杨柳依 , 赵永振 , 贾涛 , 席高磊 . 氨基酸/甘油复合物的制备及其烟草保润性能研究. 轻工学报, 2025, 40(6): 98-106. doi: 10.12187/2025.06.010

    12. [12]

      崔冰冰 , 周彦芳 , 朱宸言 , 李可 , 陈博 , 杜曼婷 , 赵电波 , 白艳红 . 等离子体活化水处理对类PSE鸡肉分离蛋白氧化和消化特性的影响. 轻工学报, 2025, 40(6): 20-30. doi: 10.12187/2025.06.003

    13. [13]

      吕强 , 韩小贤 , 李力 , 马森 . 羧甲基化改性对麦麸膳食纤维特性的影响. 轻工学报, 2026, 41(3): 62-75. doi: 10.12187/2026.03.007

    14. [14]

      胡晓龙 , 李华 , 雷旭东 , 韩素娜 , 张俊飞 , 邓鸣东 , 黄润娜 , 王晓毅 . 基于HS-SPME-GC-MS技术的6种香型白酒中挥发性化合物差异分析. 轻工学报, 2026, 41(1): 1-15. doi: 10.12187/2026.01.001

    15. [15]

      李山 , 张瑾洁 , 王志才 , 刘光伟 , 李星亮 , 白冰 , 毛多斌 , 贾春晓 . 固相萃取-超高效液相色谱-多级质谱联用法测定烟叶中5种类胡萝卜素的含量. 轻工学报, 2026, 41(2): 116-125. doi: 10.12187/2026.02.011

    16. [16]

      户翊涵 , 高子婷 , 李学斌 , 柴应霞 , 肖梦兰 , 崔冰 , 赵铭钦 . 牛肉香精微胶囊制备及其缓释性能研究. 轻工学报, 2026, 41(2): 64-77. doi: 10.12187/2026.02.006

    17. [17]

      刘又维 , 吴晓炯 , 张齐 , 斯勇 , 何晋 , 李辉 , 颜晓冬 . 不同特性烟丝应力松弛性能的特征规律研究. 轻工学报, 2026, 41(2): 133-142. doi: 10.12187/2026.02.013

    18. [18]

      李梦晓 , 刘成洋 , 张玲 , 董吉林 , 申瑞玲 , 李云龙 . 豌豆-燕麦复合蛋白凝胶制备及配方优化研究. 轻工学报, 2025, 40(3): 38-45,55. doi: 10.12187/2025.03.005

    19. [19]

      曾强 , 阙文豪 , 许璧麟 , 于静 , 王昭焜 , 张尧立 , 张炜 , 董文亮 . 薄板烘丝机筒内结垢程度对设备工艺性能的影响. 轻工学报, 2025, 40(1): 58-63. doi: 10.12187/2025.01.007

    20. [20]

      程传玲 , 杨淑萌 , 鲁平 , 楚文娟 , 张小娜 , 韩路 , 崔春 , 王豪礼 . 烟灰宏观黏度因子与卷烟包灰性能的关系研究. 轻工学报, 2025, 0(0): -.

  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • PDF下载量:  8
  • 文章访问数:  3388
  • 引证文献数: 0
文章相关
  • 收稿日期:  2017-03-16
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索
陈雪, 刘文博, 董鑫, 等. 三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极的制备及其电化学性能研究[J]. 轻工学报, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
引用本文: 陈雪, 刘文博, 董鑫, 等. 三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极的制备及其电化学性能研究[J]. 轻工学报, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
shu
CHEN Xue, LIU Wenbo, DONG Xin and et al. Study on preparation and electrochemical properties of three-dimensional interlayer-shaped nanoporous Cu/Cu6Sn5/Sn composite electrode with bimodel pore size distribution[J]. Journal of Light Industry, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
Citation: CHEN Xue, LIU Wenbo, DONG Xin and et al. Study on preparation and electrochemical properties of three-dimensional interlayer-shaped nanoporous Cu/Cu6Sn5/Sn composite electrode with bimodel pore size distribution[J]. Journal of Light Industry, 2018, 33(5): 83-89. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2018.05.011
shu

三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极的制备及其电化学性能研究

    作者简介:陈雪(1994-),女,四川省巴中市人,四川大学硕士研究生,主要研究方向为锂离子电池多孔负极材料.
  • 四川大学 制造科学与工程学院, 四川 成都 610065
  • 收稿日期: 2017-03-16
基金项目:  国家自然科学基金项目（51604177）；四川省国际科技合作与交流计划项目（2017HH0068）；人社部“香江学者计划”资助项目（XJ2014045）

摘要: 采用去合金化法腐蚀Al-35Cu合金制备三维双孔径纳米多孔铜集流体，经化学沉积法在该多孔集流体孔壁表面镀上一层活性物质Sn，Cu与Sn快速反应形成Cu6Sn5过渡层，从而制备出三维双孔径夹层状纳米多孔Cu/Cu6Sn5/Sn复合电极，并对该电极进行电化学性能测试，结果表明：该电极在0.1 mA/cm2的电流密度下，首次放电比容量为2.53 mAh/cm2，充电比容量为0.43 mAh/cm2，经过300周循环之后，放电比容量仍为0.159 mAh/cm2，充电比容量为0.157 mAh/cm2，容量保持率为36.5%.这表明该电极具有较优异的电化学性能，在下一代高性能锂离子电池中具有潜在的应用前景.

English Abstract

参考文献 (8) 相关文章 (20)

目录

/

返回文章

网站版权 © 轻工学报编辑部

地址：河南省郑州市科学大道136号邮编：450001

本系统由北京仁和汇智信息技术有限公司开发 技术支持： info@rhhz.net