[发明专利]一种用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料及制备方法

权利要求书

1.一种用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将硅酸盐用溶剂溶解后，加入水解抑制剂，得到混合溶液，向混合溶液中加入硅基底，得到混合体系，将混合体系在160～200℃密闭反应4～8h，得到负载二氧化硅阵列的硅基底；所述混合溶液中，硅酸盐的浓度为0.05mol/L～2mol/L，水解抑制剂的浓度为0.02mol/L～0.2mol/L；

（2）将负载二氧化硅阵列的硅基底与还原剂在氩气氛围中，在700～850℃下反应2～3h，得到负载硅阵列的硅基底；

（3）将负载硅阵列的硅基底置于真空沉积室中，向沉积室中通入惰性气体和氮气，开启偏压电源，以锡靶为靶材，在负载硅阵列的硅基底上溅射沉积氮化锡薄膜，得到预产物；所述溅射沉积的工艺参数为：所述沉积室内的压强为0.5～4Pa；和/或对所述负载硅阵列的硅基底施加的偏压为100～200V，偏压占空比为40～80%；和/或所述锡靶电流为1～4A；和/或所述锡靶与所述基底的距离为8～10cm；和/或所述沉积时间为40～100 min；

（4）向真空沉积室中通入氮气，在200～300℃，对预产物进行等离子体刻蚀，得到用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料；所述等离子体刻蚀的工艺为：所述电源的功率为10kW恒功率；所述沉积室的压强为3Pa，对所述基底施加的负偏压为-700V；所述偏压占空比为50%；所述刻蚀时间为5～20min。

2.根据权利要求1所述的用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述惰性气体和氮气的流量比为（2～4）：1。

3.根据权利要求2所述的用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料的制备方法，其特征在于，在步骤（3）中，所述惰性气体的流量为80～200sccm，所述氮气的流量为20～100sccm。

4.根据权利要求1所述的用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述氮化锡薄膜的厚度为5～50微米。

5.根据权利要求1所述的用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料的制备方法，其特征在于，所述硅酸盐选自硅酸乙酯、硅酸钠中的一种；所述溶剂选自丙酮、乙醇、乙二醇、聚乙二醇中的至少一种；所述水解抑制剂选自草酸、磺化木素、乳酸、柠檬酸中的至少一种。

6.一种用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料，其特征在于，根据权利要求1～5中任意一项所述的用于锂电池的纳米氮化锡/硅负极材料的制备方法制备得到。