【摘 要】
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硅是一种理想的锂离子电池负极材料，但在嵌脱锂时体积变化巨大，容易崩解；铜用做商用锂离子电池的负极集流体，本身不具备储锂能力，但导电性和延展性良好。采用冶金法制备Cu-Si合金负极，对比常温冷却与铜模吸铸法快速冷却制备样品的性能差异。30℃下，Cu-Si母合金以0.10 C在0.01～1.20 V（vs.Li/Li+）循环20次，比容量从3 228 mAh/g衰减到约700 mAh/g; 20次循环
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（21875199）； 双一流建设重点高校项目（0290-X2100502）； 厦门大学能源学院-潍坊赛诺凯特广谱型氢能燃料电池研发中心项目（XDHT2020024C）； 厦门大学能源学院-淄博高新技术产业开发区氢能研发中心（XDHT2020023C）；
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硅是一种理想的锂离子电池负极材料，但在嵌脱锂时体积变化巨大，容易崩解；铜用做商用锂离子电池的负极集流体，本身不具备储锂能力，但导电性和延展性良好。采用冶金法制备Cu-Si合金负极，对比常温冷却与铜模吸铸法快速冷却制备样品的性能差异。30℃下，Cu-Si母合金以0.10 C在0.01～1.20 V（vs.Li/Li+）循环20次，比容量从3 228 mAh/g衰减到约700 mAh/g; 20次循环后，容量衰减缓慢，基本稳定在690～700 mAh/g。母合金的比容量在前20次循环的衰减幅度大于铜模吸铸样品，原因是铜模吸铸样品冷却速率高、晶粒更细，具有更高的充放电稳定性。随着充放电次数增加，铜模吸铸样品的容量衰减幅度比母合金更大，主要是因为铜模吸铸过程冷却速率很快，晶体组织内部产生较大的残余热应力，与硅嵌锂产生的体积膨胀发生耦合作用，加速局部硅颗粒的失效，产生“死硅”现象。
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