锂离子电池用锡基纳米微晶薄膜电极的制备及其性能研究

锂离子电池在电子类产品中得到了广泛的应用，但是电池容量不足的问题困扰着广大的用户。锡基合金材料由于比能量密度高、安全性好、价格低廉、环境友好而成为新一代高容量电池负极材料的首选。本项目将采用薄膜一体化设计的思想，利用磁控离子溅射技术，在铜箔上直接沉淀生成纳米微晶Sn-Zn-Cu/Cu(铜箔)薄膜和Sn-Zn/Zn/Cu(铜箔)多层薄膜，然后经过适当的低温热处理形成中间合金，该电极将同时具有中间合金、多层薄膜、纳米微晶的优点。主要研究内容包括：纳米微晶多层薄膜电极的设计与制备；热处理过程中电极结构变化；电极在充放电过程中的结构变化规律；电极/有机电解液界面的反应动力学和反应机理；充放电过程中的各种电化学反应；充放电条件（化成、电流倍率、电压范围）对电极性能和结构的影响；电极结构变化模型的建立等。通过上述研究，为合金型电极材料在锂离子电池中的应用提供翔实的实验数据和理论依据。