The invention discloses a method for using vacuum magnetron sputtering technology for preparation of lithium battery C Si anode coating, the method comprises the following steps: selecting the smooth copper foil, cut by vacuum magnetron sputtering equipment used by the loading size; installation position of Si cathode and C cathode target set vacuum magnetron sputtering coating equipment the C doped Si plasma and C plasma sputtering cathode sputtering cathode target Si target sputtering plating 1/2 volume overlap; set vacuum magnetron sputtering process; in vacuum environment, vacuum DC magnetron sputtering plating C doped Si film, Si plasma and C plasma doping and reached 200 500nm the thickness of copper foil; after coating in vacuum drying oven drying vacuum bag sealed; the invention deposits a layer of C Si composite anode in lithium battery cathode copper foil by magnetron sputtering vacuum coating technology of thin Membrane to improve the electrical performance of the negative electrode.
【技术实现步骤摘要】
利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池C-Si负极涂层的方法
本专利技术涉及锂电池器件及锂电池材料制造
,具体涉及一种利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池C-Si负极涂层的方法。
技术介绍
锂离子电池主要由正极、负极、隔膜和电解液组成。充电时加在电池两极的电势迫使正极的嵌锂化合物释放出锂离子,通过隔膜后嵌入六方片层结构的石墨负极中;放电时锂离子则从片层结构的石墨中析出,重新和正极的嵌锂化合物结合,锂离子的移动产生了电流。在锂离子电池的负极中,在锂离子电池负极材料中,天然石墨和人造石墨占据着90%以上的负极材料市场份额,石墨化中间相碳微球(MCMB)、无定形碳、硅或锡类占据小部分市场份额。硅作为具有已知最高的锂离子储存容量的材料(4199mAh/g),在嵌入或脱出锂时会发生最高约300%的极大的体积变化。由于该体积变化,导致活性材料及整体电极结构具有大的机械应力,如果进行电化学研磨,会导致电接触的损失并由此在容量损失的情况下导致电极损坏。此外,硅负极材料的表面与电解质的成分会发生反应,从而连续地形成钝化保护层(固体电解质界面SEI),这导致不可逆的锂损失。一种可能的解决方案在于,不以纯净形式,而是作为与碳的复合物使用硅基活性材料。碳质量小,特征在于在充电/放电期间的体积变化小,碳基负极具有非常好的电化学稳定性,通过将这两种元素的优点结合在一起(Si具有大的容量,C具有高的稳定性),C/Si基电极活性材料在能提高的容量的情况下还具有比纯硅更稳定的循环特性。磁控溅射法作为一种常见的物理气相沉积的方法,已经成功应用于不同薄膜的制备工艺,特别是在薄膜半导体制造中,广 ...
【技术保护点】
利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池C‑Si负极涂层的方法,其特征在于利用等离子真空磁控溅射镀膜设备在锂电池集电极用的铜箔上溅射制备C‑Si复合薄膜。
【技术特征摘要】
2016.08.04 CN 20161063092681.利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池C-Si负极涂层的方法,其特征在于利用等离子真空磁控溅射镀膜设备在锂电池集电极用的铜箔上溅射制备C-Si复合薄膜。2.根据权利要求1所述的利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池C-Si负极涂层的方法,其特征在于它包括以下步骤:a、选取光面铜箔,按所使用的真空磁控溅射镀膜设备装载尺寸进行分切;b、设置真空磁控溅射镀膜设备的Si阴极靶与C阴极靶的安装位置,使Si阴极靶溅射的Si等离子和C阴极靶溅射的C等离子掺杂溅镀实现1/2的体积重叠;c、设置真空磁控溅镀工艺条件;d、在真空环境中,真空直流磁控溅镀参杂镀C-Si膜,使Si等离子和C等离子掺杂并达到200-500nm厚度;e、镀膜后的铜箔在真空干燥箱内干燥后真空袋封存。3.根据权利要求2所述的利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池C-Si负极涂层的方法,其特征在于所述步骤c中真空溅镀工艺条件为:设置本底真空度5x10-3Pa,充入高纯氩气直至溅镀工作真空度达到3x10-1Pa。4.根据权利要求2所述的利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池C-Si负极涂层的方法,其特征在于在所述步骤d中设置C阴极靶功率范围为6kw-9kw,设置Si阴极靶功率1kw-4kw,控制C等离子和Si等离子的成...
【专利技术属性】
技术研发人员:赵斌,
申请(专利权)人:深圳市烯谷能源控股有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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