[发明专利]一种锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极

权利要求书

1.一种锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极，其特征在于：包括单晶硅基板(1)，单晶硅基板(1)上依次设有TiN阻挡层(2)、Cu薄膜层(3)、CuO薄膜层(4)、SiCO薄膜层A(5)、Ni催化层(6)、碳纳米管层(7)和SiCO薄膜层B(8)；

所述TiN阻挡层(2)的厚度均为95-105nm；

所述Cu薄膜层(3)的厚度为290-310nm，CuO薄膜层(4)的厚度为95-105nm；

所述SiCO薄膜层A(5)的厚度为190-210nm；所述Ni催化层(6)的厚度为45-55nm；所述碳纳米管层(7)的厚度为95-105nm；所述SiCO薄膜层B(8)的厚度为190-210nm。

2.根据权利要求1所述的锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极，其特征在于：其制备方法按下述步骤进行：

①对单晶硅基板用丙酮超声清洗8分钟，然后分别用去离子水和酒精超声波清洗8分钟；

②重复三遍步骤①，再在真空干燥箱中烘干；

③在真空条件下对单晶硅基板进行离子束溅射清洗；

④碳纳米管层采用热丝化学气相沉积法制备，剩余薄膜层用射频溅射法制备；射频溅射法是，在纯度为99.99％的氩气作为工作气体的环境下，采用磁控溅射的方法将溅射靶材溅射到单晶硅基板表面形成衬体；所述溅射靶材分别是TiN、Cu、CuO、Si和石墨、Ni、Si和石墨；所述衬体分别是TiN阻挡层、Cu薄膜层、CuO薄膜层、SiCO薄膜层A、Ni催化层和SiCO薄膜层B。

3.根据权利要求2所述的锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极，其特征在于：所述溅射靶材置于单晶硅基板的距离为6cm。

4.根据权利要求2所述的锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极，其特征在于：所述靶材TiN在溅射过程中，溅射压强为0.6Pa，功率为200w，溅射时间为60min，氩气流量为30sccm；所述靶材Cu在溅射过程中，溅射压强为0.8Pa，功率为150w，溅射时间为120min，氩气流量为40sccm；所述靶材CuO在溅射过程中，溅射压强为0.8Pa，功率为100w，溅射时间为60min，氩气流量为40sccm；所述Si和石墨在溅射过程中，溅射压强为0.3Pa，功率为300w，溅射时间为90min，氩气流量为25sccm；所述Ni在溅射过程中，溅射压强为0.6Pa，功率为200w，溅射时间为100min，氩气流量为30sccm。

5.根据权利要求2所述的锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极，其特征在于：所述SiCO薄膜层A是具有纳米结构的SiCO薄膜层；所述SiCO薄膜层B是具有多孔结构的SiCO薄膜层。

6.根据权利要求5所述的锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极，其特征在于：所述具有纳米结构的SiCO薄膜层制备方法按下述步骤进行：①将试样浸入浓度30％的氢氟酸溶液2分钟；②浸入浓度10％的氢氟酸溶液30分钟；③用蒸馏水把试样表面残留的氢氟酸清洗干净，并放入100摄氏度烘干箱烘干30分钟去除残余水分即得。

7.根据权利要求5所述的锂电池用SiCO-碳纳米管复合薄膜电极，其特征在于：所述具有多孔纳米结构的SiCO薄膜层制备方法按下述步骤进行：①将试样浸入浓度50％的氢氟酸溶液4分钟，然后浸入浓度30％氢氟酸溶液80分钟；②用蒸馏水把试样表面残留的氢氟酸清洗干净，并放入150摄氏度烘干箱烘干60分钟去除残余水分即得。