Отрицательные электроды для литий-ионных аккумуляторов, полученные фотоанодированием кремния солнечной градации

Отрицательные электроды для литий-ионных аккумуляторов, изготовленные методом электрохимического травления монокристаллического кремния, демонстрируют высокие значения удельной емкости на грамм материала и на единицу номинальной площади анода, а также высокую стабильность в течение нескольких сотен и даже тысяч циклов. Однако промышленное использование подобного рода структур нецелесообразно, из-за высокой стоимости материала и используемой технологии. Исследованы аноды на основе неупорядоченных макропор в солнечном $n$-Si, полученные с помощью фотоанодирования в 4% растворе HF в диметилформамиде. Использование органического электролита приводит к формированию слоев с пористостью, более высокой, чем в водном электролите, и обеспечивает самопроизвольное отделение этих слоев от подложки. Из макропористых мембран толщиной 48–86 $\mu$m с пористостью 52–75% изготовлены аноды и исследованы их электрохимические характеристики. Установлено влияние геометрических параметров пористой структуры и режима испытаний на величину зарядной и разрядной емкости и на длительность работы анодов. В режиме ограничения зарядной емкости величиной 1000 mA $\cdot$ h/g и скорости заряда/разряда $C$/5 полученные аноды способны стабильно работать в течение нескольких сотен циклов, сохраняя высокую (более 98%) кулоновскую эффективность.