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通过磁控溅射改进铜集流器以提高锂离子电池MxOy (M:Ni,Mn,Co)阳极的循环性能( Modification of the Cu current collector by magnetron sputtering to improve the cycle performance of MxOy (M:Ni,Mn,Co) anodes for lithium ion batteries )
R Solmaz BD Karahan
本文报道了一种制备性能优良的电池电极的方法。本文采用水热法制备了一种由三元过渡金属氧化物（含镍锰钴氧化物，NMCO)组成的阳极材料。在制备的两种电极中，第一种是通过将含有NMCO粉末活性物质的浆料直接层压到Cu箔上实现的。然后，为了改善电极的力学、物理和电化学性能，提出了一种新的设计，即在含NMCO的浆料（Ni/NMCO）层压之前，在Cu箔上磁控溅射一层10 nm厚的Ni衬底薄膜。表征结果表明，Ni衬底膜的存在提高了电极的附着力和抗应力能力。此外，由于Ni衬底薄膜的存在，电极/集流体界面处的电荷转移电阻被注意到减小。结果表明，Ni/NMCO阳极在0.1a.g的负载下，循环200次后放电容量提高到845MaH.g,而NMCO阳极的放电容量为442MaH.g。另外，Ni/NMCO阳极在1a.g循环时，即使循环100次，其放电容量仍为844MaH.g。考虑到磁控溅射工艺在当今工业应用中的地位及其对电极性能的影响，本研究的结果有望为不同电池应用特别是固态电池的电极设计铺平道路。
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