锂离子电池作为一种高效的二次电池,已广泛应用于多种便携式电子器件中。但随着其应用范围向电动汽车、航天航空、大规模储能等领域扩展,电池的储存性能、能量密度和安全性能成为国内外主要的研究课题之一。锂离子电池负极集流体的腐蚀在一定程度上影响着电池的储存性能及安全性能。本论文推导出计算泡沫金属的比表面积的简便而准确的计算公式;模拟集流体在电池工作过程中铜箔和泡沫铜集流体在锂离子电池电解液环境中负极电位下的腐蚀行为。主要研究结果如下:(1)构建了四-六边形十四面体单胞模型,以泡沫金属的孔隙率和孔径两个易于测量的参数为基础,建立了以n(与多孔材料的单个单元体的规整度和几何形状有关的参数)、K(与材料本身和制备方法有关的材料参数)、θ(孔隙率)和d(孔径)等为基本参数的泡沫金属比表面计算公式。该公式考虑了材料类型和制备工艺等因素。分别对电沉积型和高压渗流铸造型多孔金属的比表面积进行了计算。通过与比表面积的实验测定结果对比,表明理论计算误差较小,公式适用性高。(2)在-0.5V、-1.OV、-1.5V三种不同电位的腐蚀环境下,各铜箔样品均出现了不同程度上的腐蚀,包括在-0.5V下的腐蚀坑、球状腐蚀产物和裂纹,在-1.0V电位下产生了团簇状的腐蚀产物。其中,样品在-0.5V电位下腐蚀120h后表面基本上被腐蚀坑填满,多处甚至出现了交错的腐蚀裂纹,铜箔表面在电解液腐蚀情况较为严重,整个铜箔样品表面大面积被腐蚀。而在-1.0V电位下的铜箔均匀腐蚀面有所增加,但无腐蚀裂纹出现。当电位为-1.5V时,铜箔表面出现类多边形的腐蚀产物,整体腐蚀情况较轻,可以直接观测到铜箔基体,也无腐蚀裂纹的出现。辅以电化学阻抗的分析,发现在实验范围电位内,铜箔样品在锂离子电池电解液中的腐蚀程度随着电位的降低而逐渐减小。(3)通过分析泡沫铜在锂离子电池电解液环境中三种不同电位下的腐蚀微观形貌和电化学阻抗特性发现,材料在电解液中可能同时发生点状腐蚀和均匀腐蚀。多种因素的交叉影响导致了泡沫铜在电解液中不同电位下的腐蚀情况与铜箔的腐蚀情况不尽相同,由于扩散效应和SEI膜的影响,泡沫铜在电解液中负极电位下的腐蚀严重程度在实验范围内随着电位的降低有一个先减小后增大的过程。