[发明专利]一种制备金属氧化物正极的方法

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种制备金属氧化物正极的方法。本发明的制备金属氧化物正极的方法可以同时进行多种靶材的溅射镀膜，而且可以根据设定各个靶材的溅射速度来得到不同原子比例组分的薄膜，当需要溅射获得不同成分的金属氧化物正极薄膜时，直接替换靶材即可，流程简单快捷，生产效率高，符合大规模生产的需求。

【技术领域】

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种制备金属氧化 物正极的方法。

【背景技术】

离子电池商业化应用以来，其主要的正极材料包括： LiCoO2,LiNiO2,LiMn2O4,LiFePO4等。随着科技的发展，电 子设备和电动汽车的对锂电池的提出了更高的要求，这一类正 极材料的电压较低、容量较小的缺点日渐凸显出来。在新一代 的正极材料中，高电压高理论容量金属氧化物Li_βM_xN_yQ_zO_α受到 了广泛的关注。这一类正极材料具有较高的放电电压平台和较 高的理论容量，因此未来有望在消费电子产品、电动工具和电 动汽车领域得到推广。

这一类正极材料常见的制备方法是运用化学手段，采用固 相生长或液相生长法制备，制备步骤较多、流程较长，且针对 每一种具体材料需要设计各自的制备流程，较为复杂。

【发明内容】

针对上述问题，本发明提供一种制备金属氧化物正极的方 法。

本发明解决技术问题的方案是提供一种制备金属氧化物正 极的方法，该制备金属氧化物正极的过程是在磁控溅射腔内进 行，所述磁控溅射腔具有多个靶材位，所述磁控溅射腔设定有 多个通道，多个通道分别对多个靶材位上产生的原子进行引导 并通过一汇流口，多种原子在汇流口处进行混合，所述制备金 属氧化物正极的方法包括以下步骤：

T1：在多个靶材位上安装多个靶材并提供待镀膜基片，多 个靶材包括多个金属靶材或者包括至少一金属靶材和至少一金 属氧化物靶材；

T2：对磁控溅射腔进行抽真空；

T3：按预定待镀膜中各原子组分比例设定每个靶材的溅射 速度并开始磁控溅射以对汇流口处的待镀膜基片沉积预定原子 组分比例的膜。

优选地，当多个靶材包括多个金属靶材时，所述制备金属 氧化物正极的方法在步骤T2～T3之间进一步包括以下步骤：

T21：向磁控溅射腔内注入惰性气体和含氧气体。

优选地，当多个靶材包括至少一金属靶材和至少一金属氧 化物靶材时，所述制备金属氧化物正极的方法在步骤T2～T3之间 进一步包括以下步骤：

T22：向磁控溅射腔内注入惰性气体。

优选地，所述步骤T3包括以下步骤：

T31：移动待镀膜基片经过汇流口处以进行溅射镀膜。

优选地，在步骤T3中同时设定基片的移动速度。

优选地，所述基片的移动速度为0.1mm/min～1mm/min。

优选地，所述制备金属氧化物正极的方法在步骤T3之后进 一步包括以下步骤：

T5：由机械手取出溅射镀膜后的基片。

优选地，所述制备金属氧化物正极的方法在步骤T3和T5之 间执行以下步骤：

T4:向磁控溅射腔内注入常压气体或者使磁控溅射腔与外 界连通。

优选地，所述靶材中至少包括锂金属或者锂金属氧化物。

优选地，所述步骤T2中磁控溅射腔的真空度为 10^-7～10^-5Torr。