[发明专利]硅烯复合薄膜及其制备方法、电极及锂离子电池

权利要求书

1.一种硅烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供碳基底层，所述碳基底层为石墨烯；

在所述碳基底层上重复多次制备硅烯层的步骤和重复多次制备碳引导层的步骤；其中，制备所述硅烯层的步骤和制备所述碳引导层的步骤交替进行；

制备所述硅烯层的步骤包括：通过磁控溅射的方式溅射硅原子以形成所述硅烯层，制备所述碳引导层的步骤包括：通过磁控溅射的方式溅射碳原子以形成所述碳引导层；

在制备所述硅烯层的步骤中，控制沉积腔室内的环境温度为20℃~100℃。

2.根据权利要求1所述的硅烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，提供碳基底层的步骤包括：在衬底上制备催化层，以及，通过磁控溅射的方式在所述催化层上溅射碳原子，以形成所述碳基底层。

3.根据权利要求1所述的硅烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，制备所述硅烯层的步骤和制备所述碳引导层的步骤在同一个沉积腔室中进行。

4.根据权利要求3所述的硅烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，在制备所述碳引导层的步骤中，控制所述沉积腔室内的环境温度为20℃~100℃。

5.根据权利要求1~4任一项所述的硅烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，在制备所述硅烯层的步骤中，控制所述硅烯层的厚度为1nm~10nm；和/或，

在制备所述碳引导层的步骤中，控制所述碳引导层的厚度为1nm~10nm。

6.根据权利要求1~4任一项所述的硅烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，制备的所述硅烯层的层数≥50层，制备的所述碳引导层的层数≥50层。

7.根据权利要求1~4任一项所述的硅烯复合薄膜的制备方法，其特征在于，在交替沉积硅烯层和碳引导层的步骤中，控制沉积的所述硅烯层和所述碳引导层的总厚度为500nm~5μm。

8.一种硅烯复合薄膜，其特征在于，包括：碳基底层、多层硅烯层和多层碳引导层，所述硅烯层和所述碳引导层交替层叠设置于所述碳基底层上；所述碳基底层为石墨烯，所述硅烯层和所述碳引导层均通过磁控溅射的方式制备，在制备所述硅烯层的步骤中，控制沉积腔室内的环境温度为20℃~100℃。

9.一种电极，其特征在于，包括集流体和硅烯复合薄膜，所述硅烯复合薄膜设置于所述集流体上，所述硅烯复合薄膜为根据权利要求1~7任一项所述的硅烯复合薄膜的制备方法制备得到的硅烯复合薄膜，或所述硅烯复合薄膜为权利要求8所述的硅烯复合薄膜。

10.一种锂离子电池，其特征在于，包括正极、负极和电解质，所述正极和所述负极相对设置，所述电解质设置于所述正极和所述负极之间，所述负极为根据权利要求9所述的电极。