【摘要】 本发明公开了一种高性能锂离子电池三维多孔薄膜硅基负极材料及其制备方法。本发明采用具有三维多孔集流体材料，如铜箔网、铜丝网、泡沫铜或泡沫镍；以磁控溅射方法在铜箔网、铜丝网、泡沫铜或泡沫镍上形成一层硅薄膜或硅-金属复合薄膜，然后通过热处理方式形成三维多孔薄膜硅基负极材料。本发明中，三维多孔结构、硅-金属合金的形成及薄膜负极材料与三维多孔集流体之间良好的结合力，使得多孔薄膜硅基负极材料制备得到的电池具有较高的放电比容量、首次充放电效率和良好的循环性能。本发明方法操作简单，在锂离子电池负极领域具有广阔的应用前景。 【专利类型】发明授权 【申请人】宁波杉杉新材料科技有限公司 【申请人类型】企业 【申请人地址】315177 浙江省宁波市鄞州区望春工业园区聚才路1号 【申请人地区】中国 【申请人城市】宁波市 【申请人区县】鄞州区 【申请号】CN201210127121.3 【申请日】2012-04-26 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102683656B 【公开公告日】2014-10-29 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102683656B 【授权公告日】2014-10-29 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】H01M4/38; H01M4/80 【发明人】刘萍; 乔永民; 李辉; 吴敏昌; 丁晓阳; 李杰; 郑俊军 【主权项内容】高性能锂离子电池三维多孔薄膜硅基负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(1)：清洗三维多孔集流体材料，所述三维多孔集流体材料材质为惰性嵌锂金属；步骤(2)：采用磁控溅射法，将单质硅与金属M共溅射在铜箔网、铜丝网、泡沫铜或泡沫镍集流体上，得到三维多孔薄膜硅基电极前驱体，所述金属M为与锂能形成金属间化合物或合金的金属，即活性嵌锂金属；以及步骤(3)：将步骤(2)所得的所述三维多孔薄膜硅基电极前驱体在真空或惰性气氛下进行热处理，得到三维多孔薄膜硅基负极材料；所述步骤(1)中，所述铜箔网、铜丝网、泡沫铜或泡沫镍的孔隙率不低于95.0％，平均孔径为50至200μm，厚度为50μm至400μm；所述步骤(3)中，所述热处理是指采用电加热的方式使所述步骤(2)所得的三维多孔薄膜硅基电极前驱体升温到200℃至800℃，并使其在200℃至800℃的条件下保温2至5小时，使其进行合金化处理；接着使其降温至100℃至200℃时再保温1至3小时，使其进行退火处理；保温结束后，停止电加热，使其随炉冷却至室温，并且热处理过程始终保持真空或惰性气氛。 【当前权利人】宁波杉杉新材料科技有限公司 【当前专利权人地址】浙江省宁波市鄞州区望春工业园区聚才路1号 【专利权人类型】有限责任公司(自然人投资或控股的法人独资) 【统一社会信用代码】91330212750379507M 【被引证次数】2 【被他引次数】2.0 【家族引证次数】23.0 【家族被引证次数】56

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