【技术实现步骤摘要】
一种高性能多孔Cu
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Si合金薄膜负极材料及其制备方法
[0001]本专利技术属于锂电池器件及锂电池材料制造
,具体涉及了一种利用真空磁控溅射镀膜技术制备锂电池多孔Cu
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Si薄膜负极的方法。
技术介绍
[0002]锂离子电池由正极、负极、隔膜和电解液组成,其中锂离子电池的负极市场90%是由石墨材料所占据,随着社会的快速发展,石墨材料的容量越来越无法满足人们的需求。硅材料由于有着高达4199mAh g
‑1的超高容量,被认为是极具潜力的下一代负极材料。然而,硅在电池循环过程中会发生最高300%的体积变化,由此带来的巨大应力会造成电极损坏和表面SEI膜的连续破裂和形成,从而导致电池容量快速衰减。
[0003]目前,针对硅负极面临的问题提出的解决方案有:控制硅的形貌和制备硅复合材料。第一种通过将块状硅变为具备各种特殊形貌的纳米硅,以此将体积变化带的应力分散。第二种方法,是通过复合其他材料,来提升电极对体积变化带来的应力的承受能力,其中使用的最多的复合材料是碳材料,既可以提升电极机械强度,也可以提高导电性。但是,这些方法对硅负极材料的性能提高比较有限,而且制备过程复杂。
技术实现思路
[0004]为了克服现有技术的不足,本专利技术提出一种高性能多孔Cu
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Si合金薄膜负极材料及其制备方法。本专利技术的多孔Cu
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Si合金薄膜负极具有发达的孔隙结构,为Si体积膨胀提供了空间,减少了膨胀带来的应力。本专利技术的制备方法 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多孔Cu
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Si合金薄膜负极,其特征在于,所述多孔Cu
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Si合金薄膜负极包括多孔Cu
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Si合金薄膜和金属铜集流体;所述多孔Cu
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Si合金薄膜负极是采用真空磁控溅射镀膜技术在金属铜集流体表面沉积Cu
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Si
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X合金薄膜,再去除合金薄膜中的金属X后制备得到;其中X为Zn、Al或Mg。2.根据权利要求1所述的一种多孔Cu
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Si合金薄膜负极,其特征在于:所述多孔Cu
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Si合金薄膜的孔隙率在5%~50%。3.根据权利要求1所述的一种多孔Cu
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Si合金薄膜负极,其特征在于:所述多孔Cu
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Si合金薄膜的孔隙率在25%~35%(范围再缩小)。4.根据权利要求1所述的一种多孔Cu
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Si合金薄膜负极,其特征在于:所述多孔Cu
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Si合金薄膜的厚度为0.001
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0.01mm。5.根据权利要求1所述的一种多孔Cu
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Si合金薄膜负极,其特征在于:所述多孔Cu
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Si合金薄膜中Si的含量为10~80%。6.根据权利要求1所述的一种多孔Cu
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Si合金薄膜负极,其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈家禄,陈子博,何倩,胡涛,赵进,
申请(专利权)人:南京宇博瑞材料科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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