氧化亞銅薄膜的制備及電化學(xué)性能研究.pdf

1、氧化亞銅（Cu2O）作為一種新型鋰離子電池負(fù)極材料，得到了廣泛的研究。本論文系統(tǒng)地研究了氧化亞銅薄膜電極的制備及其電化學(xué)性能，通過簡(jiǎn)單的溶液煮沸法制備Cu2O薄膜電極，并進(jìn)行表面修飾得到了Cu2O/Ag、Cu2O/Ni復(fù)合薄膜電極，此外我們還進(jìn)一步制備了泡沫鎳負(fù)載的Cu2O多孔薄膜電極。利用XRD、SEM和XPS等手段對(duì)產(chǎn)物的化學(xué)組成和微觀形貌進(jìn)行了分析，并采用恒流充放電和循環(huán)伏安技術(shù)研究了它們的電化學(xué)性能。
　　將銅箔浸入飽和C

2、uSO4溶液中，制備出多面體結(jié)構(gòu)的Cu2O薄膜電極，并研究不同的溫度、時(shí)間等反應(yīng)條件，對(duì)于Cu2O薄膜電極的形貌及電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，在100℃的CuSO4飽和溶液中反應(yīng)2h左右，得到的電化學(xué)性能較好，20次循環(huán)以后容量保持在200mAh/g左右，但是Cu2O薄膜電極不可逆損失容量比較大。
　　為了減少不可逆容量，采用脈沖恒電位還原和化學(xué)鍍的方法分別制得Cu2O/Ag、Cu2O/Ni復(fù)合薄膜電極，并研究了Cu2O薄膜電

3、極表面的微-納米Ag、Ni顆粒對(duì)Cu2O薄膜電極的電化學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明，Ag、Ni顆粒對(duì)Li2O的分解具有高度的催化活性，明顯改善了電極的電化學(xué)性能。Cu2O/Ag復(fù)合薄膜電極，首次放電容量達(dá)到390mAh/g左右，之后循環(huán)容量并有所下降，但是從十幾個(gè)循環(huán)后，循環(huán)容量卻開始上升，30次循環(huán)后上升到320mAh/g左右。同樣，對(duì)于Cu2O/Ni復(fù)合薄膜電極在50次循環(huán)后仍達(dá)到300mAh/g左右，容量保持率比較高。
　　泡

4、沫鎳具有獨(dú)特的三維多孔結(jié)構(gòu)，通過恒電位電沉積和化學(xué)浴的方法，我們分別制備出比表面積非常大得得泡沫鎳/Cu2O多孔薄膜電極，并研究了泡沫鎳基體對(duì)Cu2O薄膜電極的電化學(xué)性能影響。研究結(jié)果表明，這種以泡沫鎳為基體的網(wǎng)狀多孔薄膜，比表面積非常大，活性物質(zhì)利用率高；而且泡沫鎳基體對(duì)充電過程中的Li2O和SEI膜分解有非常高的催化活性，所以泡沫鎳/Cu2O多孔薄膜電極電化學(xué)性能非常優(yōu)越，首次充放電效率達(dá)到65.2％，特別在化學(xué)浴沉積50min時(shí)，