免费论文：脱合金制备纳米孔铜及其在锂电池中的应用

本文以Mn-Cu合金为基础，采用脱合金法制备了纳米多孔铜。采用X射线衍射分析、扫描电镜、EDX能谱和透射电镜分析研究了化学脱合金中蚀刻液的种类、蚀刻液的浓度和溶剂的种类。腐蚀温度和时间等因素对显微组织的影响。此外，本文尝试将纳米多孔铜作为集流体材料应用于锂离子电池领域，并获得了可喜的性能特性。蚀刻剂的类型对纳米孔结构有很大的影响。有机酸脱合金得到的纳米孔结构的孔径明显比无机酸小很多，部分有机酸无法获得纳米孔结构。从脱合金率来看，有机溶剂对脱合金率的抑制作用显着，其中乙二醇的抑制作用最为明显。但对于一些酸性较弱的有机酸，加入有机溶剂可以提高其脱合金效率。此外，有机溶剂的存在增加了溶液的粘度，减慢了合金与电解液界面处铜原子的扩散速度，从而影响了脱合金后的微观形貌。有机溶剂的粘度越高，效果越大。蚀刻液的浓度对脱合金过程有很大的影响。随着醋酸浓度的增加，腐蚀速率先增大后减小，在醋酸体积分数为20%时达到最大值。纳米多孔结构的形成也遵循这一规律。蚀刻温度越高，蚀刻时间越长，得到的纳米多孔结构的孔径越大。纳米多孔铜用作通过化学镀 10 分钟制备的 3D 电极的集电器。安装的模拟电池表现出良好的充放电性能和循环性能。首次放电容量为790 mAh g-1，循环10次后容量保持率为45%，表明纳米孔铜在锂离子电池中的应用前景广阔。

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