Sn 1 3 Sn-Co Sn XRD X pert PRO X 1 Panalytical Cu Kα kv 30 ma 20 ~ s LEO1530 LEO SEM 1 4 Sn-Co 2025 Sn-Co 1 mol L m

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1 16 2 Vol 16 No ELECTROCHEMISTRY May Sn-Co 1 1* 1 2* Sn-Co X- XRD SEM SnCo CoSn 2 Sn SnCo SnCo mah /g mah /g 83 1% mah g % Sn-Co Sn-Co O646 TM911 A 15 9 Sn-Co 372 mah g PS PS PS 1 11 Sn Sn-Co Sn-Co Sn Sb Co Cu Ni Sn-Sb 2 Sn-Co 3 Sn-Cu 4 Sn-Ni 5 Sn Tamura 6-8 Sn-Co Sn-Co xmu edu cn * Tel huangl@ xmu edu cn sgsun@ CB220102

2 Sn 1 3 Sn-Co Sn XRD X pert PRO X 1 Panalytical Cu Kα kv 30 ma 20 ~ s LEO1530 LEO SEM 1 4 Sn-Co 2025 Sn-Co 1 mol L min LiPF 6 / EC DMC DEC % VC 1 Celgard BTS 100 Tab 1 Chemical compositions of electroless porous Cu film ma g - 1 Component plating solution Compositions CuSO g /L Na 3 C 6 H 5 O 7 4H 2 O 15 g /L NaH 2 PO 2 H 2 O 30 g /L H 3 BO 3 30 g /L NiSO 4 1 g /L C 14 H 26 O g /L ph = 9 0 t = Sn-Co SnCo XRD 1 Sn-Co Sn JCR No CoSn Sn-Co a b Sn-Co Tab 2 Chemical compositions of Sn-Co alloy electrodeposition solution c d Sn-Co e f SEM Component Compositions Sn-Co Na 2 SnO 3 3H 2 O 75 g /L Sn-Co c d CoCl 2 6H 2 O 4 0 g /L C 4 H 4 O 6 KNa 4H 2 O 150 g /L K 3 C 6 H 5 O 7 4H 2 O 20 g /L SnCo ph = 7 ~ 8 t = 55 j = 10 A /cm 2 Ti supported Pt RE PARSTAT2263 PRIN- CETON Co SnCo 1 mol L - 1 LiPF 6 / EC DMC DEC % VC 10 5 ~ 10-2 Hz 5 mv 1 5 h SnCo JCR No EDS Sn-Co Sn Co e f

3 2 Sn-Co Fig 1 Sn-Co XRD XRD pattern of the electrodeposited Sn-Co alloy 2 2 Sn-Co 3 Sn-Co Sn-Co 100 ma g - 1 SnCo SnCo mah g mah g % mah g % SnCo 2 Fig 2 a b SnCo c d SnCo e f SEM SEM images of three-dimensional porous Cu film a b prepared by electroless plating the porous SnCo alloy electrode c d and planar SnCo alloy electrode e f prepared by electrodeposition

4 Fig 3 a b SnCo Charge /discharge performances of the Sn-Co alloy electrode electrodeposited at planar Cu sheet a and porous Cu film b 4 Fig 4 Sn-Co a 1 b 2 c 20 d 50 e 70 f Selected discharge-charge curves a and the 1 st 2 nd 20 th 50 th 70 th cycle s differential capacity curves cycle s b 1 st c 2 nd d 20 th e 50 th f 70 th of the 3D porous Sn-Co alloy electrode 3b SEI mah /g V mah /g 83 1% % mah g ~ 0 02 V vs Li + /Li 0 05 V vs Li + / Li 0 4 ~ 0 6 V 4 Sn-Co Sn b ~ f V

5 2 Sn-Co Fig 5 SnCo Nyquist Electrochemical impedance spectra Nyquist plots of the 3-dementional structured SnCo alloy electrode at different potentials during initial lithiation at room temperature V 0 41 V 0 5 V 13 4e 4f 1 3 V SEI Sn V SEI V SEI 4a SnCo 0 3 V V 0 6 V 2 3 SnCo SnLi x SnCo 2 7 V SnCo / 1 5 V SnCo

6 SnCo 10 Ke F S Huang L Wei H B et al Fabrication and properties of macroporous tin-cobalt alloy film electrodes for lithium-ion batteries J J Power Souces Fan X Y Ke F S Wei G Z et al Sn-Co alloy anode u- sing porous Cu as current collector for lithium ion battery J J Alloys and Compounds References 1 Tarascon J M Armand M Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries J Nature Yang J Takeda Y Imanishi N et al Ultrafine Sn and SnSb 0 14 powders for lithium storage matrices in lithiumion batteries J Journal of the Electrochemical Society Kim H Cho J Synthesis and electrochemical properties of Sn 87 Co 13 alloys by NaBH 4 and sodium naphthalenide reduction methods J Electrochim Acta Kepler K D Vaughey J T Thackray M M Copper-tin anodes for rechargeable lithium batteries an example of the matrix effect in an intermetallic system J Journal of Power Sources / Mukaibo H Sumi T Yokoshima T et al Electrodeposited Sn-Ni alloy film as a high capacity anode material for lithium-ion secondary batteries J Electrochemical and Solid State Letters A218-A220 6 Tamura N Fujimoto M Kamino M et al Mechanic stability of Sn-Co alloy anodes for lithium secondary batteries J Electrochimica Acta Tamura N Y Kato A Mikami Kamino M et al Study on Sn-Co alloy anodes for lithium secondary batteries I A- morphous system J J Electrochem Soc A1626-A Tamura N Kato Y Mikami A et al Study on Sn-Co alloy anodes for lithium secondary batteries II Nanocomposite system J J Electrochem Soc A2227-A Huang L Jiang H H Ke F S et al Structure and performance of novel three-dimentional porous Sn-Co negative materials J Acta Phys-Chim Sin Pereira N Klein L C Amatucci G G Particle size and multiphase effects on cycling stability using tin-based materials J Solid State Ionics Tamura N Kato Y Mikami A et al Study on Sn-Co alloy anodes for lithium secondary batteries I Amorphous system J Journal of the Electrochemical Society A1626-A Dokko K Fujita Y Mohamedi M et al Electrochemical impedance study of Li-ion insertion into mesocarbon microbead single particle electrode Part II Disordered carbon J Electrochimica Acta Umeda M Dokko K Fujita Y et al Electrochemical impedance study of Li-ion insertion into mesocarbon microbead single particle electrode Part I Graphitized carbon J Electrochimica Acta Fan X Y Zhuang Q C Sun S G et al Fabrication and performance of Cu 6 Sn 5 alloy anode using porous Cu as current collector J Acta Phys Chim Sin Barsoukov E Kim J H Kim D H et al Parametric a- nalysis using impedance spectroscopy relationship of between material properties and battery performance J Journal of New Materials for Electrochemical System Larcher D Beaulieu L Y Macneil D D et al In Situ X- Ray study of the electrochemical reaction of Li with η- Cu 6 Sn 5 J J Electrochem Soc Hong J Wang C S Kasavajjula U Kinetic behavior of LiFeMgPO 4 cathode material for Li-ion batteries J Journal of Power Sources Levi M D Aurbach D The application of electroanalytical methods to the analysis of phase transitions during intercalation of ions into electrodes J J Solid State Electrochem

7 2 Sn-Co 167 Preparation and Electrochemical Performance of Three-Dimensional Porous SnCo Alloy Electrode XUE Lian-jie 1 HUANG Ling 1* KE Fu-sheng 1 2 WEI Guo-zhen 1 2 ZHENG Xiao-mei 1 2 LI Jun-tao 1 2 Fan Xiao-yong 1 2 SUN Shi-gang 1 2* 1 Department of Chemistry College of Chemistry and Chemical Engneering 2 State Key Lab for Physical Chemistry of Solid Surface Xiamen University Xiamen Fujian China Abstract Three-dimensional porous Cu film was prepared by electroless plating and used as a current collector for preparation of three-dimensional structured SnCo alloy electrode which was mainly prepared by an electrodeposition method and composed of pure Sn and CoSn 2 phases Electrochemical experimental results show that three-dimensional structured SnCo alloy electrode exhibits much better cycleability than planar SnCo alloy electrode with first discharge capacity and charge capacity of and mah g - 1 respectively After 70 th cycling capacity retention is 83 1% with mah g - 1 The lithiation process during first discharge was investigated by electrochemical impedance spectroscopy Key words porous Cu lithium ion batteries SnCo alloy electrode anode electrochemical impedance spectroscopy

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