电镀的参考文献期刊文章

第1章 电镀基本知识 电镀的基本概念 电镀电源 电镀槽的结构 电镀通用挂具 电镀生产的形式 电镀层的分类及作用 电镀层的标识方法 电镀中的基本计算 法拉第定律 电流密度、电镀时间及镀层平均厚度之间的关系 国内外电镀工艺的现状及发展趋势 0电镀工艺学的学习方法11思考题11第2章 电镀电极过程 电极反应过程 电极反应 离子双电层的结构模型 电毛细现象及在电镀中的应用 微分电容曲线及在电镀中的应用 活性粒子在电极与溶液界面上的吸附 电极的极化 极化与析出电位 极化曲线及极化度 极化曲线在电镀中的应用 金属的电沉积 金属电沉积的条件 金属的电结晶过程 电结晶条件对镀层质量的影响 电镀的阳极过程 电镀中的阳极和钝化现象 金属钝化的机理 影响电镀中阳极过程的主要因素37思考题40第3章 影响镀层组织及分布的因素 镀液组成的影响 主盐 络合剂 导电盐 缓冲剂 添加剂 阳极去极化剂 工艺条件的影响 电流密度 温度 pH值 搅拌 阴、阳极板面积比 电流波形 极间距 阴、阳极材料的影响 基体金属 基体镀前加工性质 阳极材料 析氢 析氢对镀层质量的影响 影响析氢的因素 减少析氢的注意事项53思考题53第4章 镀液与镀层的性能 镀液性能及测试方法 分散能力 覆盖能力 整平能力 镀液的其他性能 镀层性能及测试方法 镀层外观 镀层厚度 镀层结合力 镀层耐蚀性 镀层孔隙率 镀层硬度 镀层耐磨性 镀层钎焊性 镀层内应力 0镀层脆性 赫尔槽试验71思考题73第5章 镀前表面处理工艺 金属零件镀前处理的内容和意义 机械法前处理工艺 滚光 振动光饰 旋转光整 刷光 喷砂（丸） 磨光 抛光 除油 有机溶剂除油 化学除油 电化学除油 超声波除油 浸蚀 化学浸蚀 电化学浸蚀 超声波场内浸蚀 弱浸蚀 金属的电解抛光 电抛光机理 电抛光溶液及工艺规范 特殊材料的前处理 不锈钢的镀前处理 锌合金压铸件的镀前处理 铝及其合金的镀前处理 镁及其合金的镀前处理 非金属材料的镀前处理103思考题105第6章 单金属电镀工艺 电镀锌 氯化物镀锌 硫酸盐镀锌 碱性锌酸盐镀锌 氰化镀锌 镀锌后处理 电镀镍 电镀暗镍 电镀光亮镍 双层镀镍 多层镀镍 不合格镀层的退除 电镀铜 硫酸盐镀铜 焦磷酸盐镀铜 氰化镀铜 多元羟基化合物代氰铜工艺 不合格镀层的退镀 电镀铬 概述 六价铬电镀铬的电极过程 六价铬电镀铬液成分及工艺条件 六价铬电镀铬工艺 低浓度铬酐镀铬工艺 三价铬盐镀铬工艺 稀土镀铬工艺 有机添加剂镀铬工艺 电镀锡 酸性硫酸盐镀锡 碱性镀锡 氟硼酸盐镀锡 卤化物镀锡 有机磺酸盐镀锡 晶纹镀锡 锡须的防止与不良锡镀层的退除 电镀金 氰化物镀金 亚硫酸盐镀金 脉冲镀金 高速镀金和高速选择镀金 金的回收 电镀银 镀银前处理 氰化物镀银 硫代硫酸盐镀银 其他无氰镀银 镀后处理 银镀层变色后的处理 电镀银在电子领域的重要应用——高速局部镀银 银的回收179思考题180第7章 电镀合金工艺 合金共沉积原理 电镀锌基合金 电镀锌?镍合金 电镀锌?铁合金 不合格锌合金镀层退镀 电镀镍基合金 电镀镍?铁合金 电镀镍?磷合金 电镀镍?钴合金 电镀铜基合金 电镀铜?锡合金 电镀铜?锌合金及仿金电镀 电镀锡基合金 电镀锡?铅合金 电镀锡?镍合金 电镀锡?钴?锌三元合金205思考题207第8章 化学镀 化学镀镍 化学镀镍的机理和特点 化学镀镍溶液的组成和作用 化学镀镍的工艺条件及其影响 化学镀镍的典型工艺 化学镀镍液的工艺管理 化学镀镍废液的再生与处理 化学镀铜 以甲醛为还原剂的化学镀铜工艺 以次磷酸钠为还原剂的化学镀铜工艺 化学镀铜的应用 化学镀银 化学镀银的机理 化学镀银液的组成及作用 化学镀银的工艺条件及其影响 化学镀银的典型工艺 化学镀银液的工艺管理223思考题224第9章 金属转化膜处理 铝及其合金的氧化及着色 化学氧化 阳极氧化 微弧氧化 镁及其合金的氧化及着色 化学氧化 阳极氧化 微弧氧化 铜及铜合金的氧化与着色 铜与铜合金的氧化 铜及铜合金的着色 不锈钢的着色 钢铁的氧化 钢铁的高温发黑工艺 钢铁的常温发黑工艺 钢铁的磷化 磷化膜形成机理 磷化处理的分类 影响磷化处理质量的因素 磷化液配方举例249思考题249第10章 电镀清洁生产 电镀清洁生产与工艺选择 清洁生产的概念 电镀清洁生产的选择 电镀清洁生产的前沿技术 电镀生产中的节水方法 电镀生产中资源的循环利用255思考题257实验部分258实验一 镀锌液阴极极化曲线的测定258实验二 碱性锌酸盐镀锌液分散能力的测定260实验三 电镀光亮镍赫尔槽实验及镀层孔隙率的测定263实验四 ABS塑料化学镀铜工艺267实验五 纯铝的阳极氧化、着色及封闭处理工艺269实验六 镀液阴极电流效率的测定272实验七 钢铁零件的高温氧化（发黑）工艺274附录276参考文献279

喜欢就 关注我们吧，订阅更多最新消息

全文速览

针对锂金属不均匀沉积造成的锂枝晶生长以及死锂疯狂聚集等问题，本工作利用平行排列的具有多孔结构的轻质碳骨架，在电镀过程中为锂沉积提供足够的空间和连续的导电网络，从而来均匀化锂离子分布，使电极/电解液的界面处的电流密度分布均匀，达到抑制锂枝晶生长以及缓解金属锂循环过程中的体积膨胀的目的。作者对其复合金属负极进行了一系列电化学性能的测试，所测结果表明该复合锂金属负极所组成的对称电池在 mAh cc， mAh cm -2 的条件下可稳定循环4800 h而没有明显的电压滞后现象。此外，以该复合锂电极为负极，NCM811为正极所组装的全电池也展现出了优异的循环稳定性以及高的倍率性能。更重要的是，低温性能测试结果表明，该复合金属锂负极在低温下依然具有优异的可逆性以及循环稳定性。在此基础上，作者还通过理论计算很好地验证了实验结果，进一步证明了该平行排列的多孔结构有利于促进锂离子的均匀沉积，实现锂金属负极的稳定循环

背景介绍

金属锂表现出的高理论比容量（3860 mAh g -1 ）和超低电化学电势（ V），一直是二次电池领域人们为之神往的圣杯。然而，锂金属负极中的枝晶生长以及固态电解质界面的不稳定性成为它趋向完美的严重阻碍。锂枝晶的生长以及界面的不稳定会造成金属锂的可持续利用率降低，甚至会刺穿隔膜造成电池爆炸等安全性问题。因此，控制金属锂的均匀沉积是实现锂电池实际应用的重要途径之一。目前，已经有许多策略致力于稳定锂金属负极，其中一个重要的方向就是通过构建合适的功能性的3D集流体框架，促进锂离子的均匀沉积，实现无枝晶的锂金属负极。相比3D的金属集流体，碳集流体以其优异的的化学稳定性、柔韧性及可延展性而被广泛研究，但是其本身的疏锂性以及有限的比表面积阻止了其进一步的发展。因此，本工作从这两个方面出发设计了平行排列且具有多孔结构的碳骨架(PAPCFs)来稳定锂金属负极。

图文解析

图1展示了PAPCFs和CCFs上的结构和初始锂沉积的特性。(a-b) SEM 图像和 (c) 通过使用 PAPCFs 的 DFT 模型计算的 N2 吸附-解吸等温线和累积孔体积 ( nm); (d-e) 在 PAPCFs 和 CCFs 电极上镀有 mA h cm -2 锂时的SEM 图，PAPCFs在镀锂后仍然显现出平整光滑的表面，而普通的CCFs则出现了疏松的锂枝晶，表明了PAPCFs对调控锂沉积有重要的意义。 PAPCFs 和 CCFs 电极界面信息的有限元模拟。(g) 分别用于 PAPCFs 和 CCFs 电极的 18 24 µm 2 半电池电沉积系统下具有恒定反应电流和电极表面的电流密度矢量分布，轮廓中的箭头代表锂离子的运动。 (h) 分别具有多孔结构和不具有多孔结构的 PAPCFs 电极在 18 24 µm 2 半电池电沉积系统下的平衡的锂离子浓度分布。在相同几何尺寸下，高比表面积将降低电极表面上的局部电流密度。因此，多孔电极上的电流密度设置为无孔电极上的一半。 (f) 多孔和非多孔电极中沿 Y 方向的一维横截面的锂离子浓度分布。 Y 方向表示垂直于电极。 (i) PAPCFs 在初始状态调节低浓度梯度和均匀的 Li + 通量分布，实现均匀的锂沉积的示意图。

Fig. 1 The structure and initial Li deposition characteristic on PAPCFs and contrastive CCFs. (a-b) SEM images and (c) N2 adsorption-desorption isotherm and cumulative pore volume ( nm) calculated by the use of DFT-model of PAPCFs. (d, e) SEM images for Li deposition morphology with mA h cm-2 of Li plated on PAPCFs and CCFs electrode. Finite element simulation for the interface information of PAPCFs and CCFs electrodes. (g) Current density vector profiles with constant-reaction-current electrode surfaces at 18 24 µm2 half cell electrodeposition system for PAPCFs and CCFs electrode, respectively. The arrows in the profiles stand for the movement of Li-ion. (h) Equilibrium Li-ion concentration profiles at 18 24 µm2 half cell electrodeposition system for PAPCFs electrode with and without porous structure, respectively. The high surface area will reduce the local current density on the electrode surface under the same geometry dimensions. Therefore, the current density on the porous electrode is set as a half of that on the non-porous electrode. (f) 1D cross-sectional Li-ion concentration profiles along Y direction in porous and non-porous electrodes. The Y direction is perpendicular to the electrode. (i) Schematic diagrams of PAPCFs to regulate low concentration gradient and even Li+ flux distribution for uniform Li deposition at initial state.

图2 展示了Li@PAPCFs复合负极的镀锂/脱锂稳定性与循环过程中的形貌演变。(a) 三种对称电池（Li@PAPCFs、Li@CCFs 和 Li 箔）在 1 mA cm -2 和 2 mA h cm -2 下的时间-电压曲线。(b-d) Li@PAPCFs 和 (e-g) Li@CCFs 在 200 次循环后的 SEM 图以及截面图（状态 A）。Li@PAPCFs 对称电池 (h) 在 4 mA cm -2 的电流密度下和 2 mA h cm -2 的容量下和 (i) 在 2 mA cm -2 的电流密度下和 4 mA h cm -2 的容量下的时间-电压图。 从所有的时间-电压曲线可知，该PAPCFs在不同的电流密度以及不同的容量下始终表现出最小的极化，说明具有平行排列且具有丰富孔结构的PAPCFs在重复的镀锂/脱锂循环过程中保持了优异的结构稳定性并始终维持着稳定的固体电解质膜。此外，其高的表面积很好地均匀了锂离子流，抑制了枝晶的生长。

Fig. 2 The Li plating/stripping stability and morphology evolution of Li@PAPCFs. (a) Voltage profiles in three types of symmetrical cells (Li@PAPCFs, Li@CCFs, and Li foil) at 1 mA cm-2 and 2 mA h cm-2. Insert: Magnified voltage profiles at the 100th, 200th, and 500th cycle, respectively. Top view and cross section of SEM images of (b-d) Li@PAPCFs and (e-g) Li@CCFs after 200 cycles (state A). Voltage profiles of Li@PAPCFs symmetrical cell (h) at 4 mA cm-2 and 2 mA h cm-2 and (i) at 2 mA cm-2 and 4 mA h cm-2. Insert: Magnified voltage profiles at specific a certain cycles.

图3展示了NMC111-Li@PAPCFs、NMC111-Li@CCFs和NMC111-Li全电池的电化学性能。(a) 在电流密度为 1 C时，第 1 次和第 10 次循环的比容量-电压曲线。（b）GITT测试，从图中可以明显地看出NMC111-Li@PAPCFs的平均 D app, Li在相同的测试环境下最高，表明Li@PAPCFs具有更好的Li + /电子传导性以及更好的界面稳定性；（c）不同倍率下的电化学性能。 (d) 1 C下的长循环稳定性。

Fig. 3 The electrochemical performance of NMC111-Li@PAPCFs, NMC111-Li@CCFs, and NMC111-Li full cells. (a) Voltage profiles at 1 C for the 1st and 10th cycle. (b) GITT tests of the D app, Li along with the galvanostatic charge-discharge process of 4th cycle at C. (c) Rate performance at the different rates. (d) Long-term cycle stability at 1 C.

图4是 Li@PAPCFs 和其对应的全电池的低温性能。 Li@PAPCFs 对称电池在（a）1 mA cm -2 和 2 mA h cm -2 下0 的时间-电压曲线，（b） mA cm -2 和 1 mA h cm -2 下-15 的时间-电压曲线。 PAPCFs 在预先镀有10 mA h cm -2 后（Li@PAPCFs）(c-e) 和在 0 电镀/剥离循环后的SEM图和截面图(f-h)。NMC111-Li@PAPCFs 在(i)不同倍率和温度下的容量保持率，(j) C不同温度下的充放电曲线。(k) NMC111-Li@CCFs 与 NMC111-Li@PAPCFs 在不同倍率和温度下的容量保持率。 NMC111-Li@PAPCFs 在电流密度为1 C时，温度为 (l) 0 和 (m) -15 时的长循环稳定性。

Fig. 4 LT tolerance of Li@PAPCFs and the corresponding full cell. Voltage profiles of Li@PAPCFs symmetrical cell (a) for 0 at 1 mA cm-2 and 2 mA h cm-2 and (b) for -15 at mA cm-2 and 1 mA h cm-2. Insert: Magnified voltage profiles at specific a certain cycles. Top view and cross section of SEM images of Li@PAPCFs (c-e) after the initial Li plating of 10 mA h cm-2 and (f-h) after the plating/stripping cycles at 0 . (i) Capacity retention ( C r) of NMC111-Li@PAPCFs at different rates and temperatures vs. 25 . (j) Charge-discharge profiles at C for different temperatures. (k) C r of NMC111-Li@CCFs vs. NMC111-Li@PAPCFs at different rates and temperatures. Long-term cycle stability of NMC111-Li@PAPCFs at (l) 0 for 1 C and (m) -15 for C.

总结与展望

从商业无纺布中提取的可再生、可伸缩的3D轻质碳骨架可以很好地实现Li的均匀成核和沉积，使HLCA在长期循环甚至低温条件下依然能够实现保持完整的结构，同时也能维持稳定的电极/电解液界面。其中，碳骨架的平行排列可以均匀化Li + 分布；其大的比表面积可以大大降低有效电流密度，缓解电极界面的浓度梯度，从而形成稳定的富含LiF的 SEI 层。其对称电池和全电池的循环稳定性优于目前所报道的亲碳或亲锂修饰的碳宿主，表明HLCA的内在排列模式和微观结构对实现具有高稳定性以及高安全性的锂金属负极的重要性。本工作从实用角度出发，为一系列可充电金属电池提供了一种很有前途的碳主体材料。

作者介绍

吴兴隆 ，东北师范大学教授，教育部“青年长江学者”，课题组的研究领域包括纳米能源材料（用于锂离子电池、钠离子电池和电化学电容器等）、新型电化学储能器件、锂离子电池回收与再利用。已在《Adv. Mater.》（5篇）、《Energy Environ. Sci.》、《Sci. Bull.》、《Adv. Energy Mater.》（5篇）、《Adv. Funct. Mater.》、《Energy Storage Mater.》（2篇）、《Nano Energy》、《Small》（3篇）和《J. Mater. Chem. A》（12篇）等学术期刊发表通讯/第一作者论文110余篇。14篇论文被评选为ESI高引论文，文章被引用超过11000次，H指数为57；已获授权发明专利17项；负责了锂离子电池正极材料从实验室到中试，再到小规模工业化生产定型，开发了多款高性能锂离子电池产品。主持了国家自然科学基金委重大研究计划和吉林省省 科技 厅等十余项研究课题。曾获得教育部自然科学研究成果一等奖和中国科学院 科技 成果转化二等奖等 科技 奖励。

参考文献

Chao-Ying Fan, Dan Xie, Xiao-Hua Zhang, Wan-Yue Diao, Ru Jiang, Xing-Long Wu, Homogeneous Li + Flux Distribution Enables Highly Stable and Temperature-Tolerant Lithium Anode. Adv. Funct. Mater. 2021, 2102158.