申请/专利权人：青岛新泰和纳米科技有限公司

申请日：2023-04-19

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN116536629B

主分类号：C23C14/18

分类号：C23C14/18;C23C14/35;C23C16/26;C23C16/44;C23C14/02;C23C28/04;H01M4/38;H01M4/62;H01M10/0525

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2023.08.22#实质审查的生效;2023.08.04#公开

摘要：本发明提供了一种中间相碳微球‑硅碳复合材料及其制备方法，所述方法的实现包括，对中间型碳微球进行表面处理，然后通过磁控溅射法在其表面沉积纳米硅，再通过气相沉积法沉积含有硼的碳源，得到所述中间相碳微球‑硅碳复合材料。本发明利用中间相碳微球的球形结构降低硅基材料的膨胀，及其掺杂硼的无定形碳降低阻抗；同时采用磁控溅射法实现精确控制纳米硅的沉积量及其均匀性，并结合气相沉积法在其外表面无定形碳，避免硅基材料与电解液直接接触，提升存储性能及其降低产气。其制备出的中间相碳微球‑硅碳复合材料具有膨胀低、首次效率高等特性。

主权项：1.一种中间相碳微球-硅碳复合材料制备方法，其特征在于，所述方法的实现包括，对中间相碳微球进行表面处理，然后通过磁控溅射法在其表面沉积纳米硅，再通过气相沉积法沉积含有硼的碳源，得到所述中间相碳微球-硅碳复合材料；所述中间相碳微球进行表面处理的过程包括内容如下：将所述中间相碳微球转移到等离子反应腔内，在入口端和出口端分别设置等离子源，其中入口端的等离子源为氧气和氩气混合气，体积比1:1～10，出口端等离子源为氨气和氩气混合气，体积比1:1～10，反应室入口端的温度保持在200℃，由所述入口端至所述出口端温度逐渐升高，温升速率10～20℃min，出口端的温度保持在500℃，得到氮掺杂氧化中间相碳微球；所述磁控溅射法的实现过程包括内容如下：以纳米Si或纳米SiO为靶材，将所述氮掺杂氧化中间相碳微球转移到真空室中并作为基体，抽真空，压力控制到10-4～10-3pa；将所述基体加热到100～200℃，将Ar气通入真空室，将所述靶材对所述基体进行轰击，得到硅氮共掺杂氧化中间相碳微球；所述气相沉积法的实现包括步骤如下：向存在所述硅氮共掺杂氧化中间相碳微球的空间中通入三氯化硼混合气体，加热，保温，之后改通碳源气体，加热，保温，最后停止加热，降温，粉碎，得到硼掺杂无定形碳包覆的所述中间相碳微球-硅碳复合材料；所述三氯化硼混合气体通入过程中，温度保持在300～500℃，保温0.5～2h；所述碳源气体通入过程中，温度保持在700～1200℃，保温0.5～2h；所述三氯化硼混合气体为三氯化硼和氩气的混合气体，三氯化硼和氩气的体积比1:1～10，流量10～100mlmin。

全文数据：

权利要求：

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