一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法

摘要

一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，它涉及一种制备铝纳米薄膜的方法。本发明的目的是要解决现有锗负极材料在充放电过程中粉化，制备时需要较高的温度，能耗大，工艺复杂和不能一步法制备锗‑金属复合材料的问题。方法：一、配制离子液体电沉积液；二、恒电位沉积；三、清洗、干燥，得到锗/铝纳米薄膜。本发明可以直接将锗和铝同时沉积在基底上，而且沉积过程在室温条件下就可以进行，大大节省了试验的能耗问题；制备的锗/铝纳米薄膜的首次放电比容量和充电比容量分别分别可达到1736mAh/g和1290mAh/g。本发明可获得一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法。

主权项

一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法是按以下步骤完成的：一、配制离子液体电沉积液：将1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐在100℃下蒸馏24h～48h，得到蒸馏后的1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐；将GeCl₄和AlCl₃加入到蒸馏后的1‑乙基‑3‑甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中，再在温度为50℃～60℃和搅拌速度为1000r/min～1200r/min下搅拌48h～72h，得到离子液体电沉积液；步骤一中所述的离子液体电沉积液中GeCl₄的浓度为0.05mol/L～0.15mol/L；步骤一中所述的离子液体电沉积液中AlCl₃的浓度为1.5mol/L～3.0mol/L；二、恒电位沉积：将离子液体电沉积液加入到电解池中，以铂环作为对比电极，以银丝作为参比电极，以镍箔作为工作电极，将工作电极浸入到离子液体电沉积液中，采用恒电位沉积法沉积锗铝层；步骤二中所述的恒电位沉积法沉积锗铝层的电压为‑1.9V～‑2.3V，电流密度为0.003A/m²～0.009A/m²；沉积时间为60min～70min，电沉积的温度为室温；三、清洗、干燥：将带有电沉积层的工作电极从离子液体电沉积液中取出，使用无水异丙醇清洗带有电沉积层的工作电极3次～5次，再放入水套箱中晾干，即在工作电极表面得到锗/铝纳米薄膜；步骤三中所述的工作电极表面得到锗/铝纳米薄膜的厚度为1μm～3μm；步骤三中所述的锗/铝纳米薄膜首次放电比容量和充电比容量分别可达到1736mAh/g和1290mAh/g，在100次循环后其放电比容量仍可高达783mAh/g。