集流体是锂离子电池中不可或缺的组成部件之一，它不仅能承载活性物质，而且还可以将电极活性物质产生的电流汇集并输出，有利于降低锂离子电池的内阻，提高电池的库伦效率、循环稳定性和倍率性能。
锂离子电池集流体
原则上，理想的锂离子电池集流体应满足以下几个条件: (1) 电导率高; (2) 化学与电化学稳定性好; (3)机械强度高; (4) 与电极活性物质的兼容性和结合力好; (5) 廉价易得; (6) 质量轻。
但在实际应用过程中，不同的集流体材料仍存在这样那样的问题，因而不能完全满足上述多尺度需求。如铜在较高电位时易被氧化，适合用作负极集流体; 而铝作为负极集流体时腐蚀问题则较为严重，适合用作正极的集流体。目前可用作锂离子电池集流体的材料有铜、铝、镍和不锈钢等金属导体材料、碳等半导体材料以及复合材料。
2.1 铜集流体
铜是电导率仅次于银的优良金属导体，具有资源丰富、廉价易得、延展性好等诸多优点。但考虑到铜在较高电位下易被氧化，因此常被用作石墨、硅、锡以及钴锡合金等负极活性物质的集流体。常见的铜质集流体有铜箔、泡沫铜和铜网以及三维纳米铜阵列集流体。
2.1.1 铜箔集流体
根据铜箔的生产工艺，可进一步将铜箔分为压延铜箔和电解铜箔。与电解铜箔相比，压延铜箔的电导率更高，延伸效果更好，对弯曲度要求不高的锂离子电池可以选择电解铜箔作为负极集流体。研究表明，增加铜箔表面的粗糙程度有利于提高集流体与活性物质之间的结合强度，降低活性物质与集流体之间的接触电阻，相应地，电池的倍率放电性能及循环稳定性也更好。
2.1.2 泡沫铜集流体
泡沫铜是一种类似于海绵的三维网状材料，具有质量轻、强度韧性高以及比表面积大等诸多优点。虽然硅、锡负极活性材料具有很高的理论比容量，并被认为是颇有发展前景的锂离子电池负极活性材料之一，但在循环充/放电过程中也存在体积变化较大、粉化等缺点，严重影响电池性能。研究表明，泡沫铜集流体可以抑制硅、锡负极活性物质在充放电过程中的体积变化，减缓其粉化现象，从而提高电池性能。
2.2 铝集流体
虽然金属铝的导电性低于铜，但在输送相同电量时，铝线的质量只需要铜线的一半，无疑，使用铝集流体有助于提高锂离子电池的能量密度。此外，与铜相比，铝的价格更为低廉。在锂离子电池充/放电过程中，铝箔集流体表面会形成一层致密的氧化物薄膜，提高了铝箔的抗腐蚀能力，常被用作锂离子电池中正极的集流体。 与铜箔集流体一样，表面处理也能提高铝箔的表面特性。经直流刻蚀后，铝箔表面会形成蜂窝状结构，与正极活性物质的结合更加紧密，并改善锂离子电池的电化学性能。然而，事实上，铝集流体也常常因表面钝化膜的破坏而腐蚀严重，锂离子电池性能也随之降低。因此，为了提高刻蚀后铝箔的耐蚀性能，需要对其表面进行优化处理，形成更加稳定的钝化膜。
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