化學(xué)蝕刻法制備納米硅線作為高能鋰離子電池的負(fù)極

編號(hào)：NMJS03927

篇名：化學(xué)蝕刻法制備納米硅線作為高能鋰離子電池的負(fù)極

作者：李劍文； 周愛(ài)軍； 劉興泉； 李晶澤

關(guān)鍵詞：鋰離子電池； 高儲(chǔ)能； 濕化學(xué)蝕刻法； 納米硅線

機(jī)構(gòu)： (電子科技大學(xué) 微電子與固體電子學(xué)院 電子薄膜與集成器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室； 成都 610054)；

摘要： 采用金屬催化劑誘導(dǎo)化學(xué)蝕刻法首先在單晶硅片上制備出具有高長(zhǎng)徑比的納米硅線陣列, 然后通過(guò)超聲振蕩法將硅線陣列破碎為納米硅線粉體, 最后將其作為鋰離子電池的負(fù)極材料. 系統(tǒng)研究了金屬銀催化劑制備過(guò)程和各向異性化學(xué)蝕刻過(guò)程對(duì)硅片表面形貌特征的影響, 發(fā)現(xiàn)銀催化劑在蝕刻過(guò)程出現(xiàn)溶解/再沉積現(xiàn)象. 通過(guò)優(yōu)化AgNO3、HF、H2O2等試劑的濃度, 在大面積范圍內(nèi)得到了高長(zhǎng)徑比的納米硅線陣列. 借助超聲波的作用將硅線從硅片上切割下來(lái), 制備成納米硅線負(fù)極進(jìn)行了充放電循環(huán)測(cè)試, 觀察到標(biāo)準(zhǔn)的硅鋰合金/去合金化反應(yīng)平臺(tái), 前五次循環(huán)的比容量均超過(guò) 1800 mAh/g.