复合型三维复合结构薄膜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种三维复合结构的储能薄膜及其制备方法与应用。所述复合型三维结构薄膜的制备方法包括的步骤有：将硅靶材和导电锂离子载体金属靶材在惰性气氛下进行共溅射处理，在基体上生长三维复合型结构薄膜。本发明专利技术三维复合型结构薄膜的制备方法生长的三维复合型结构薄膜具有较多的接触界面且界面电阻小的特性，而且形成的界面可以吸收硅材料在在充电时形成的体积膨胀从而导致的在放点时形成的薄膜脱落，减轻周期性体积变化的应力，保持锂离子嵌入/脱出过程中的结构稳定性。另外，所述制备方法有效保证生长的复合型三维结构薄膜电化学性能稳定。

Composite three-dimensional composite structure film and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
复合型三维复合结构薄膜及其制备方法与应用
本专利技术属于化学电源
，尤其涉及一种三维复合结构薄膜及其制备方法与应用。
技术介绍
目前，锂离子电池已得到广泛应用，主要原因是其具有能量密度高、功率密度高、循环性能好、环境友好以及结构多样化等优异特性。在锂离子动力电池的发展需求方面，要求负极材料具有高容量、长寿命、高首效以及快速率充放电等特点。现有的石墨负极材料的理论容量为372mAh/g，其中商业化石墨负极产品已达350mAh/g左右，基本已无提升空间。硅作为锂离子电池负极材料的理论容量可达4200mAh/g左右，且硅在地壳中的含量丰富，仅次于氧，因此成为研究热点。但是硅材料在储锂过程中存在巨大体积效应，约300％，这将导致活性材料膨胀碎裂，从集流体上粉化脱落，失去活性；另外，硅属半导体材料，其导电性较差，电子从硅中迁移至集流体上所需时间较长，致使在大电流充放电时，硅中的电子较难迁移出来，即导致硅负极材料的倍率性能较差。硅薄膜在脱嵌锂过程中，体积膨胀主要沿着垂直于薄膜的方向进行，相比于块状硅，可以有效抑制硅的体积效应。硅薄膜的厚度对电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维复合结构薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n将硅靶材和导电锂离子载体金属靶材在惰性气氛下进行共溅射处理，在基体上生长三维复合结构薄膜。/n

【技术特征摘要】
1.一种三维复合结构薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将硅靶材和导电锂离子载体金属靶材在惰性气氛下进行共溅射处理，在基体上生长三维复合结构薄膜。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述导电锂离子载体金属靶材包括金、银、铝、钴、锰、钼、锡、钒中的至少一种单质靶或合金靶或金、银、铝、钴、锰、钼、锡、钒中的至少一种化合物靶；
所述共溅射处理的溅射功率满足：溅射所述硅靶材功率与溅射高导电锂离子载体金属靶材的功率比为8:1～1:1。


3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在所述共溅射处理过程中，所述基体的温度控制为100℃-800℃；
所述惰性气氛为氮气、氩气、氨气中的至少一种或多种混合气氛。


4.如权利要求1-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞兆喆，程燕，魏堃，李华成，张国旗，杨道国，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45