一种脉冲电沉积制备锂硅薄膜锂离子电池负极的方法

摘要

本发明涉及一种脉冲电沉积制备锂硅薄膜锂离子电池负极的方法。本发明属于锂离子电池技术领域。一种脉冲电沉积制备锂硅薄膜锂离子电池负极的方法，包括以下工艺步骤：(1)电解液制备：在惰性气体保护下，将锂盐和四氯化硅加入到无水有机溶剂中，搅拌溶解，得到电解液；(2)脉冲电沉积：将制备的电解液在温度20-30℃、惰性气体保护下，进行锂、硅共电沉积：铂片为阳极，铂丝为准参比电极，阴极为平面金属集流体或网状金属集流体；采用恒流脉冲或恒压脉冲方式进行电沉积；然后用无水质子惰性有机溶剂冲洗制得本发明产品。本发明具有沉积层均匀，锂硅薄膜与金属集流体间结合紧密，储锂容量高，循环容量和首次循环效率可控，循环稳定性好等优点。

主权项

一种脉冲电沉积制备锂硅薄膜锂离子电池负极的方法，其特征是：锂硅薄膜锂离子电池负极的制备方法包括以下工艺步骤：(1)电解液制备在惰性气体保护下，将锂盐和四氯化硅加入到无水有机溶剂中，搅拌溶解，得到电解液，电解液中四氯化硅的摩尔浓度为0.4‑1.0mol L^‑1，锂盐的摩尔浓度为0.2‑1.0mol L^‑1；(2)脉冲电沉积将步骤(1)制备的电解液在温度20‑30℃、惰性气体保护下，进行锂、硅共电沉积：铂片为阳极，铂丝为准参比电极，阴极为平面金属集流体或网状金属集流体；采用恒流脉冲或恒压脉冲方式进行电沉积，恒流脉冲电沉积：第一步脉冲电流密度为3.0‑10.0mA cm^‑2、脉冲时间为10‑1000秒，第二步脉冲电流密度为1.0‑5.0mA cm^‑2、脉冲时间为5‑10000秒，第三步脉冲电流密度为0‑3.0mA cm^‑2、脉冲时间为0‑500秒，脉冲周期为1‑50次；恒压脉冲电沉积：第一步脉冲电压为‑3.5‑‑3.8V、脉冲时间为10‑1000秒，第二步脉冲电压为‑2.0‑‑2.4V、脉冲时间为5‑500秒，第三步脉冲电压为‑3.0‑‑3.3V、脉冲时间为5‑8000秒，脉冲周期为1‑50次；脉冲电沉积结束后，用无水质子惰性有机溶剂冲洗，制得锂硅薄膜锂离子电池负极。