[发明专利]一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法

权利要求书

1.一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法是按以下步骤完成的：

一、配制离子液体电沉积液：将1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐在100℃下蒸馏24h～48h，得到蒸馏后的1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐；将GeCl₄和AlCl₃加入到蒸馏后的1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中，再在温度为50℃～60℃和搅拌速度为1000r/min～1200r/min下搅拌48h～72h，得到离子液体电沉积液；

步骤一中所述的离子液体电沉积液中GeCl₄的浓度为0.05mol/L～0.15mol/L；

步骤一中所述的离子液体电沉积液中AlCl₃的浓度为1.5mol/L～3.0mol/L；

二、恒电位沉积：将离子液体电沉积液加入到电解池中，以铂环作为对比电极，以银丝作为参比电极，以镍箔作为工作电极，将工作电极浸入到离子液体电沉积液中，采用恒电位沉积法沉积锗铝层；

步骤二中所述的恒电位沉积法沉积锗铝层的电压为-1.9V～-2.3V，电流密度为0.003A/m²～0.009A/m²；沉积时间为60min～70min，电沉积的温度为室温；

三、清洗、干燥：将带有电沉积层的工作电极从离子液体电沉积液中取出，使用无水异丙醇清洗带有电沉积层的工作电极3次～5次，再放入水套箱中晾干，即在工作电极表面得到锗/铝纳米薄膜；

步骤三中所述的工作电极表面得到锗/铝纳米薄膜的厚度为1μm～3μm；

步骤三中所述的锗/铝纳米薄膜首次放电比容量和充电比容量分别可达到1736mAh/g和1290mAh/g，在100次循环后其放电比容量仍可高达783mAh/g。

2.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤一中得到的蒸馏后的1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐的含水量小于2ppm。

3.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤一中将GeCl₄和AlCl₃加入到1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中，再在温度为50℃～60℃和搅拌速度为1000r/min～1200/min下搅拌48h～72h，得到离子液体电沉积液是在手套箱中进行的。

4.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤一中所述的离子液体电沉积液中GeCl₄的浓度为0.1mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤一中所述的离子液体电沉积液中AlCl₃的浓度为2.5mol/L。

6.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的电解池是由聚四氟制成的圆形的容器。

7.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的铂环的纯度为99.999％，银丝的纯度为99.999％。

8.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的以铂环作为对比电极，以银丝作为参比电极，以镍箔作为工作电极，将工作电极浸入到离子液体电沉积液中，采用恒电位沉积法沉积锗铝层是在手套箱中进行的。

9.根据权利要求1所述的一种离子液体电沉积制备锗/铝纳米薄膜的方法，其特征在于步骤二中所述的恒电位沉积法沉积锗铝层的电压为-1.9V，电流密度为0.005A/m²～0.008A/m²；沉积时间为60min，电沉积的温度为室温。