冷喷涂制备纯硅负极结合特性对电极性能的影响

目的 提高冷喷涂制备锂离子电池硅(Si)基负极的电化学性能，探究冷喷涂制备硅基负极结合特性对电极性能的影响。方法 通过涂覆和冷喷涂制备硅基负极，利用剥离强度试验测试活性材料与集流体的结合强度。通过扫描电镜表征充放电前后电极表面及断面形貌，分析2种电极的结构稳定性。通过观察单颗粒子沉积形貌，研究硅颗粒的沉积特性。采用恒流充放电、循环伏安法、交流阻抗法分别研究电极的循环性能和动力学特性。结果 在相同剥离条件下，Si–喷涂样品结合强度高，且剥离现象出现较晚，Si–喷涂样品的平均载荷为2.04 N，大于Si–涂覆样品的平均载荷(1.51 N)。Si–涂覆电极材料与集流体的贴合度较差，铜箔与涂层以及涂层材料内部均存在大量的孔隙结构，Si–喷涂电极活性材料均匀沉积于铜箔表面簇状的缝隙中，涂层较薄，未能覆盖簇状凸起。硅颗粒无法连续沉积形成较厚的涂层，仅以嵌入的方式沉积于铜箔表面。Si–涂覆电极循环200次后，容量仅剩51 mAh/g，而Si–喷涂电极循环200次后，容量高达240 mAh/g。Si–喷涂电极的Rct比Si–涂覆小，说明Si–喷涂电极的嵌入式结构利于电荷的转移。Si–涂覆电极的锂离子扩...

Effect of Bonding Characteristics of Pure Silicon Anode Prepared by Cold Spraying on Electrode Performance