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中国冶金

金属学及金属工艺论文_Cu_(3)Si负极脱/嵌锂过

文章摘要:高能量密度的锂离子电池的应用日趋广泛,寻找兼具高能量密度、快速充放电、长循环寿命能力的材料成为了研究热点。本文采用冶金法制备了纯度较高的Cu3Si相,扣式半电池测试表明,Cu3Si负极在0.1C倍率下首圈放电比容量759 mAh·g-1,首圈库伦效率96.56%,循环200圈之后放电比容量是822 mAh·g-1,容量保持率达到98%。且其充放电曲线为斜坡状,具有赝电容特性。本文首次发现了Cu3Si材料兼具电池和电容属性,二者共同储存了电荷,且以电容贡献率为主。经嵌锂后的Cu3Si样品的DSC曲线在550 ℃~600 ℃有一个明显台阶,对应于比热容的变化,且充放电前后样品的物相并未发生改变,说明Cu3Si脱嵌锂非一级相变,而是二级相变。因此,就Cu3Si材料而言,二级相变的氧化还原过程在电化学特性上表现为赝电容行为。

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