[發明專利]鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料及其制備方法和應用

無效

• 申請號: 200810030004.9
• 申請日: 2008-08-05
• 公開（公告）號: CN101414674A
• 公開（公告）日: 2009-04-22
• 發明（設計）人: 趙靈智;胡社軍;李偉善;李黎明
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01M4/02
• 分類號: H01M4/02;H01M4/04;C23C14/34;C23C14/06;H01M10/40
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 楊曉松

1、一種鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料，其特征在于：具有金屬錫層和石墨層交替堆積而成的多層結構。

2、根據權利要求1所述鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)基片、錫靶和石墨靶以及真空鍍膜室的預處理；

(2)基片、錫靶和石墨靶放入真空鍍膜室，抽真空后向真空室中通入氬氣；

(3)打開直流電源，轟擊基片；

(4)打開射頻電源，預濺射靶材；

(5)正式濺射鍍膜，交替沉積錫層和碳層；

(6)隨爐冷卻，得到成品。

3、根據權利要求2所述鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料的制備方法，其特征在于：所述基片是指銅箔；所述錫靶純度99.9％以上；所述石墨靶純度99.9％以上且石墨靶鑲嵌銅基座；所述基片的預處理是按順序用無水丙酮超聲波清洗、去離子水漂洗、稀硫酸漂洗、去離子水漂洗并吹干；所述錫靶、石墨靶和真空鍍膜室的預處理是指采用無水丙酮搽洗。

4、根據權利要求2所述鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述抽真空是指真空度≤2×10^-3Pa，所述氬氣純度在99.999％以上；步驟(3)所述轟擊基片是在80～160W功率轟擊基片5～10min；步驟(4)所述預濺射靶材是100～200W功率預濺射靶材5～10min。

5、根據權利要求2所述鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料的制備方法，其特征在于：步驟(5)所述濺射鍍膜，交替沉積錫層和碳層是指先采用射頻或直流磁控濺射錫靶，獲得一定厚度的純錫膜層；經冷卻后，再在所獲得的錫膜上采用射頻或直流磁控濺射石墨靶；如此反復，制備若干個調制周期，在真空室一次性完成錫/碳納米多層結構薄膜的制備。

6、根據權利要求5所述的鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料的制備方法，其特征在于：所述射頻或直流磁控濺射的功率為100～400W；時間取2～30min。

7、根據權利要求5所述的鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料的制備方法，其特征在于：所述一定厚度為：0～3μm；所述若干個調制周期是指：1～10個調制周期。

8、根據權利要求1所述的鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料在鋰離子電池制造領域的應用。

9、根據權利要求8所述的鋰離子電池錫/碳納米多層膜負極材料在鋰離子電池制造領域的應用，其特征在于：將錫/碳納米多層膜作為鋰離子電池的電極，以純鋰片為對電極、含鋰離子的常規有機電解液為電解液、微孔聚乙烯或聚丙烯膜為隔膜，組裝成扣式鋰離子電池。