[发明专利]一种用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料及制备方法

权利要求书

1.一种用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：在真空室中进行，包括以下步骤：

1)使用离子束对负极材料基材表面的杂质、氧化膜和表面夹杂物进行等离子体清洗；

2)在步骤1)清洗后的表面上，以高纯度石墨为磁控管靶材，在真空中用第一磁控溅射在负极材料基材上涂覆致密碳涂层，涂覆第一层碳薄膜；

3)以N型硅靶为磁控管靶材，在真空中用第二磁控溅射向纯金属覆膜喷涂致密硅涂层，涂覆第二层硅薄膜；

4)以高纯度石墨为磁控管靶材，在真空中用第三磁控溅射向硅薄膜喷涂致密碳涂层，涂覆第三层碳薄膜，获得硅碳薄膜负极材料。

2.根据权利要求1所述的用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：所述真空室中的真空条件为：真空室的本底真空度优于5.0×10^-4Pa，工作气体是纯度为99.99％的氩气，氩气的流量为15-18sccm。

3.根据权利要求1所述的用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述离子束，使用离子枪或使用反向磁控管产生。

4.根据权利要求1所述的用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述清洗的条件，为离子束的能量控制在220eV-230eV。

5.根据权利要求1所述的用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述负极材料基材为铜箔或铝箔，所述铜箔的厚度为0.008mm，所述铝箔的厚度为0.012mm-0.015mm。

6.根据权利要求1所述的用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中所述第一磁控溅射，为直流磁控溅射。

所述直流磁控溅射，采用的溅射功率为60W～80W，溅射所用靶材是纯度为99.99％的石墨靶，溅射压强为8Pa-12Pa；

步骤2)中所述第一层碳薄膜的厚度为3nm～15nm。

7.根据权利要求1所述的用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：步骤3)中所述第二磁控溅射，为射频磁控溅射。

所述射频磁控溅射溅射功率为50W～80W，溅射所用靶材是纯度为99.99％的N型硅靶，溅射压强为2Pa-10Pa；

步骤3)中所述第二层硅薄膜的厚度为20nm～120nm。

8.根据权利要求1所述的用真空磁控溅射生产的硅碳薄膜负极材料的制备方法，其特征在于：步骤4)中所述第三磁控溅射法，为直流磁控溅射；

所述直流磁控溅射，采用的溅射功率为60W～80W，溅射所用靶材是纯度为99.999％的石墨靶，溅射压强为12Pa-15Pa；

步骤4)中所述第三层碳薄膜的厚度为3nm～15nm。

9.一种硅碳薄膜负极材料由权利要求1-8任一项所述的制备方法制备获得。