[发明专利]复合型锂氧化物薄膜及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种复合型锂氧化物薄膜及其制备方法与应用。所述复合型锂氧化物薄膜的制备方法包括的步骤有：将锂氧化物靶材和能量密度贡献主体元素靶材在惰性气氛下进行共溅射处理，在基体上生长复合型锂氧化物薄膜。本发明复合型锂氧化物薄膜的制备方法将锂氧化物靶材和能量密度贡献主体元素靶材直接采用共溅射法沉积形成。使得生长的复合型锂氧化物薄膜具有界面电阻小的特性，而且可以减少固体电解质膜(SEI)的产生，减轻周期性体积变化的应力，保持锂离子嵌入/脱出过程中的结构稳定性。另外，所述制备方法有效保证生长的复合型锂氧化物薄膜化学性能稳定。

技术领域

本发明属于化学电源技术领域，尤其涉及一种复合型锂氧化物薄膜及其制备方法与应用。

背景技术

锂电池由于其容量高、能量密度大、造价低廉、循环寿命长、工作电压高等优点，成为当今最具潜力的能量储存体系之一，并已得到广泛运用。其中，电极材料的性能直接决定了锂离子电池的性能。

由于锂氧化物如碳酸锂是制备各种锂化合物的原料，是锂盐产品中产量最大、用途最广的产品，被广泛应用于化工、冶金、陶瓷、医药、制冷等行业，还可用于制备化学反应的催化剂，素有“工业味精”之称。随着低碳经济和绿色新能源产业的快速发展，特别是随着大容量动力电池技术的突破及推广应用，新型锂电动力汽车行业迅速崛起，大力发展锂电产业成为人们的普遍共识，将推动锂的需求走出“工业味精”的传统局限，迎来“能源金属”的新时代。碳酸锂是锂电新能源产业发展的重要基础原材料，主要用于合成各种锂电池电极材料，其市场需求量将呈爆发性的增长，碳酸锂是现代高科技产品不可或缺的重要原材料。

虽然锂氧化物具有优异的电化学性能，且常被用于锂离子电池负极材料，但是目前大多是将锂氧化物与导电剂和粘结剂等先配制成负极浆料，然后进行涂覆处理获得负极片。正是由于粘结剂等的存在导致制备的相应负极片内阻偏大，而且含锂氧化物的活性层易脱落，从而导致锂电池的首次充放电效率和比容量以及循环等性能不理想，还需要提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种复合型锂氧化物薄膜及其制备方法，以解决现有锂氧化物作为负极材料时几乎采用涂覆方式形成活性层而导致形成的负极片充放电效率和比容量以及循环等电化学性能不理想的技术问题。

本发明的另一目的在于提供一种电极片和电极片的应用，以解决现有含锂氧化物的电极片存在如充放电效率和比容量以及循环等电化学性能不理想的技术问题。

为了实现本发明的发明目的，本发明的一方面，提供了一种复合型锂氧化物薄膜的制备方法。所述复合型锂氧化物薄膜的制备方法包括如下步骤：

将氧化锂、过氧化锂、碳酸锂、乙酸锂、氢氧化锂中的至少一种和能量密度贡献主体元素靶材在惰性气氛下进行共溅射处理，在基体上生长复合型锂氧化物薄膜。

本发明的另一方面，提供了一种复合型锂氧化物薄膜。所述复合型锂氧化物薄膜是由本发明复合型锂氧化物薄膜的制备方法生长形成。

本发明的又一方面，提供了一种电极片。所述电极片包括集流体，在所述集流体表面上还结合有复合型锂氧化物薄膜，所述复合型锂氧化物薄膜是按照本发明制备方法在所述集流体上生长形成。

本发明的再一方面，提供本发明电极片的应用。所述电极片在制备锂离子电池或超级电容器中的应用。