Die freistehende, laminierte Folie wurde an der Luft gesintert, indem die Temperatur des Ofens langsam auf 1000 °C erhöht wurde,, 1 h lang bei 1000 °C gehalten wurde, und dann die Temperatur mit einer Geschwindigkeit von 5 °C gesenkt wurde /min auf Raumtemperatur. Diese Hochtemperaturbehandlung wurde durchgeführt, um alle Kohlenstoff- und organischen Materialien vollständig zu verbrennen, um eine poröse Struktur zu erzeugen und gleichzeitig eine gute Verbindung der Cuo-Partikel zu ermöglichen. Der gesinterte Film wurde in ein Rohr gegeben reduktionsofen. der rohrofen wurde zunächst mit reinem N2 bei raumtemperatur für 15 min, gespült und dann, mit dem reduzierendgas2.75 % H2 in ar oder 9.1 % H2 in N2 durfte durch das Rohr fließen. danach, diemi Ni-Röhrenofen (xiamen tmaxcn inc.) wurde mit einer Geschwindigkeit von 2 °C/min auf 500 °C erhitzt, bei 500 °C für 2 h gehalten, und dann mit einer Geschwindigkeit von 2 °C/min auf 500 °C gehalten Raumtemperatur. Die Reduktion des Cuo-Blatts bei 500 °C wurde durchgeführt, um sicherzustellen, dass alle Cuo-Partikel vollständig reduziert waren. Nach Abschluss des Reduktionsprozesses, wurde das Reduktionsgas gestoppt, und das Rohr gespült mit reinem N2 für weitere 15 min vor dem Öffnen. Ein mit Mineralöl gefüllter Bubbler am Rohrauslass wurde während des Reduktionslaufs verwendet, um das Zurückströmen von Sauerstoff in den Ofen zu minimieren.

Abscheidung eines Si-Films. – das vorbereitete makroporöse Cu-Substrat,die kommerziell erhältliche glatte Cu-Folie 99.9%, basisches Kupfer,Carbondale, IL, und die Cu-Folie mit rauer Oberfläche Batteriequalität, Pred-Materialien, NY wurden in Scheiben mit einem Durchmesser von 1.43 cm gestanzt.etwa 1 m dicker Si-Film wurde auf die obigen drei Arten von Cu-Scheiben durch Sputterbeschichtung unter Verwendung von Radio aufgetragen -Frequenz-HF-Magnetron-Sputtern in einem 70-cm-Kastenbeschichter. Die verwendete Sputterquelle war eine wassergekühlte mächtige Mak-Kathode U.S., mit einem Durchmesser von 7.6 cm inkl.eingebaut Der Boden der Kammer. das Zielmaterial war ein 7.6cm Durchmesser und 0.95 cm dickes Silizium. es wurde eine Ionenquelle Commonwealth Mark II verwendet, die mit 1.1 A und 164 V betrieben wurde um die Substrate vor der Filmabscheidung 5 min lang ionenreinigen zu können. Die Beschichtungskammer war für eine Einzelplanetenrotation der Substrate über dem Si-Target konfiguriert. Die Substrate wurden bündig auf der Oberfläche eines al-Substrats mit 20.3 cm Durchmesser montiert Halterung mit Clips. der Abstand zwischen der si-Targetoberfläche und den Substraten betrug 8.9 cm. der Endkammerdruck betrug 6·10−7 Torr nach einem Abpumpen über Nacht. Zwischen der Targetoberfläche und den Substraten wurde ein Verschluss installiert . das Si-Target wurde 5 min lang in 100 % Argon gereinigt, bevor mit der Abscheidung begonnen wurde. nach der Reinigung des Targets, wurde der Verschluss zur Seite gedreht, um die Abscheidung auf den Substraten zu ermöglichen. die gesputterten Beschichtungen wurden abgeschieden bei Umgebungstemperatur bei einem Kammerdruck von 1.5 m Torr unter Verwendung von 20 sccm 100 % ar. einer ENI Power Systems HF-Stromversorgung Modell OEM-6, die bei 150 W/174 V betrieben wurde., wurde diese Abscheidung verwendet Bedingungen und Kammerkonfiguration führten zu einer Si-Abscheidungsrate von ca. 0.87 m/h. Das Gewicht des auf einem Cu-Substrat aufgetragenen Si wurde durch die Gewichtsdifferenz der Probenscheibe vor und nach der Sputterbeschichtung ermittelt. dann wurden die sputterbeschichteten Si-Proben in a gelagert Vakuum m Handschuhfach (xiamen tmaxcn inc.)gefüllt mit gereinigtem Argon.

Zellmontage und -test. – ein batterietauglicher Elektrolyt aus 1.0 mlipf6 in einem Lösungsmittelgemisch aus Ethylencarbonat und Dimethylcarbonat in einem Volumenverhältnis von 1:2 wurde von Novolyte Technologies Independence, erworben oder als verwendet - erhaltene. Lithiumfolie in Batteriequalität mit einer Dicke von 0.5 mm wurde von Honjo Metal, Japan. gekauft

Typ 2325-Knopfzellen-Kits wurden vom kanadischen Nationalen Forschungsrat CNRC. gekauft. Li/Si-Halbzellen wurden im Handschuhfach zusammengebaut, indem eine sputterbeschichtete Si-Elektrodenscheibe als Kathode, und ein Celgard 2500 als Separatordurchmesser verwendet wurden 1.90 cm, einem 80 L Elektrolyten, und einer Lithiumfolienscheibe Durchmesser 1.59 cm als Anode. diese wurde mit einer Pneumatik gecrimpt Knopfzellen-Crimper gekauft von Xiamen TMAX Battery Equipments Limited., dann wurden die zusammengebauten Knopfzellen an einem getestet Schläger Tester (xiamen tmaxcn inc.). Die Zellen wurden zwischen 0.02 und 1.2 V gegen li+/li bei einer Stromrate von C/10. der Wechselstromimpedanz des Si-Films eingeschaltet verschiedene Cu-Platten in frisch zusammengebauten Halbzellen wurden auf einem CHI 660C Potentiost At/Galvanostat CH Instruments, Austin, TX von 100 kHz bis 10 MHz bei einer Spannungsamplitude von 5 mV gemessen.