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作者：郝国栋;田雪;
单位：牡丹江师范学院化学化工学院;佳木斯大学材料与工程学院;牡丹江师范学院黑龙江省光电功能材料省级重点实验室;
摘要：锂离子电池具有工作电压高、循环寿命长及能量密度大等突出优点广泛应用众多领域，其中负极材料直接决定电池性能。为提高锂离子电池负极材料性能，利用微弧氧化技术在钽片表面制备出一种以Ta_2O_5为主晶相的多孔膜层，将该膜层作为锂离子电池负极，锂片为对电极并组装电池。利用X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）对材料进行表征，使用电池测试系统测量电池容量及循环稳定性，通过电化学工作站获得循环伏安曲线与电化学阻抗谱特性。结果表明：多孔膜主要成分Ta_2O_5均匀分布在钽片表面，其组装的电池在100μA·cm~(-2)的电流密度下，首圈放电比容量为3043.5 m Ah·cm~(-3)，达到Ta_2O_5理论放电比容量的77.0%，稳定后其库伦效率保持在100%左右，表现出较高的比容量。在1和2 m V·s~(-1)扫描速度下，电极循环伏安（CV）测试形状几乎保持不变，具有良好的动力学可逆性。在阻抗测试中该负极材料的电荷转移电阻为215Ω，锂离子扩散速度快，有利于电子长程传导，从而降低欧姆极化。在钽金属表面制备了一种合成方便、效率高且性能优越的锂离子电池负极。微弧氧化技术可高效地制备多孔状及无粘结剂的Ta_2O_5负极材料，其高容量的电化学性能具有良好的发展前景。
关键词：钽;;微弧氧化;;锂离子电池;;负极材料
基金资助：国家自然科学基金项目（51672120）;; 黑龙江省自然科学基金项目（LH2023E101）;; 牡丹江师范学院教学改革项目（SJGY20210900）资助
