[发明专利]一种复合涂层包覆的硅基材料其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202211511022.5 | 申请日： | 2022-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN115747760A | 公开（公告）日： | 2023-03-07 |
| 发明（设计）人： | 张斌;王政德;张俊彦 | 申请（专利权）人： | 中国科学院兰州化学物理研究所 |
| 主分类号： | C23C16/40 | 分类号： | C23C16/40;C23C16/32;C23C16/505;C23C14/35;C23C14/06;C23C28/04;H01M4/04 |
| 代理公司： | 兰州智和专利代理事务所(普通合伙) 62201 | 代理人： | 张英荷 |
| 地址： | 730000 甘*** | 国省代码： | 甘肃;62 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 复合 涂层 基材 制备 方法 应用 | ||
1.一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，是首先采用射频等离子体增强化学气相沉积法在纳米硅粉表面沉积SiOx/SiC保护层，随后采用非平衡磁控溅射的方法沉积类石墨碳功能层。
2.如权利要求1所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
（1）将硅粉真空干燥后放入磁控溅射装置真空镀膜室的旋转工架上，调整靶间距并抽真空至10-4 Pa，开启旋转工架和石墨靶；
（2）通入氩气、二氧化碳，调节腔室气压至30 Pa，采用射频等离子体增强化学气相沉积的方法在硅粉表面沉积SiOx/SiC保护层；
（3）仅通入氩气，调节腔室气压至1 Pa，采用非平衡磁控溅射的方法沉积类石墨碳功能层，即得复合涂层包覆的硅基负极材料。
3.如权利要求1或2所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述硅粉的粒径在0.1~100um之间。
4.如权利要求1所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，真空干燥是在真空烘箱中，在110℃条件烘120 min。
5.如权利要求1所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，承载硅粉的旋转工架与石墨靶为反方向均速转动。
6.如权利要求1所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，氩气和二氧化碳气体的气流量比控制在1:2~1:5。
7.如权利要求1所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，射频等离子体的电源为13.56MHz射频电源，输出功率300W，工作时间为8min。
8.如权利要求1所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，非平衡磁控溅射电源的占空比为0.6，电流为0.8~4 A，工作时间为10 min。
9.如权利要求1所述一种复合涂层包覆的硅基材料的制备方法，其特征在于：所述复合涂层的厚度控制在15~110nm。
10.如权利要求1所述方法制备的复合涂层包覆的硅基材料作为锂离子电池负极材料的应用。
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C23C 对金属材料的镀覆；用金属材料对材料的镀覆；表面扩散法，化学转化或置换法的金属材料表面处理；真空蒸发法、溅射法、离子注入法或化学气相沉积法的一般镀覆
C23C16-00 通过气态化合物分解且表面材料的反应产物不留存于镀层中的化学镀覆，例如化学气相沉积
C23C16-01 .在临时基体上，例如在随后通过浸蚀除去的基体上
C23C16-02 .待镀材料的预处理
C23C16-04 .局部表面上的镀覆，例如使用掩蔽物的
C23C16-06 .以金属材料的沉积为特征的
C23C16-22 .以沉积金属材料以外之无机材料为特征的
