三维锂离子电池：镀镍Si-MCP阳极展现优异性能

本文主要探讨了三维（3D）锂离子电池阳极中的一种创新设计，即利用镀镍的硅微通道板（Ni-coated Silicon Microchannel Plate, Ni-Si-MCP）作为电极基材。这种电极的制备过程结合了光辅助电化学刻蚀技术和化学沉积，从而在Si-MCP的微观结构中形成活性材料。通过扫描电子显微镜（SEM）对电极表面形貌进行了细致的表征，而X射线衍射（XRD）则用于分析其晶体结构。 研究者采用锂箔作为对电极，构建并测试了包含Ni-Si-MCP的半电池系统。实验结果显示，这种阳极在首次循环中表现出高效率，库仑电荷容量达到3520 mAh g-1，效率接近95.8%。随着后续循环，性能进一步提升，第二循环的效率超过了97%。值得注意的是，即使在电流密度逐渐增加的情况下，电极的容量仍能保持在设计值1000 mAh g-1，直至电流达到100 mA g-1。 此外，文章还利用电化学阻抗谱（EIS）技术深入研究了电极的反应机理，探讨了电极与电解液之间的界面行为以及可能的充电/放电过程中的电阻变化。这一研究对于优化三维锂离子电池的性能，提高能量密度和循环稳定性具有重要意义。 这项工作展示了利用镀镍硅微通道板作为三维锂离子电池阳极的潜力，它不仅提供了更高的比容量和循环稳定性，还在电化学性能调控方面展现出优势。这对于推进高性能锂离子电池技术的发展以及实现绿色能源储存有着重要的科学价值。然而，由于版权问题，该研究的具体细节和全部实验结果只能通过购买或授权访问Elsevier的《电化学作用》期刊获取。