3D打印锂离子电池硅负极的改性及制备

摘要

以硅为锂离子电池负极基材,铜为金属化改性材料,分别采用物理法及化学法,制备用于挤压式3D打印的铜复合硅基负极材料.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征铜复合硅基负极材料的结构与形貌,并测试材料的导电性能与流变性能.结果显示:制得的复合材料中无硅铜合金相,铜金属化改性不会对硅材料的粒径和形貌造成影响.与物理法相比,化学法所制备的铜复合硅基负极墨水中,铜粒子与硅材料的结合更为紧密、分布均匀,电阻率低至0.11 kΩ·cm,导电性能更加优良,且在剪切速率为1 mm·s-1时,黏度为102 Pa·s,表现出良好的流变性,满足3D打印成型条件,具有良好的应用前景.