一种钴酸锂靶材及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102181840A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102181840A(43)申请公布日2011.09.14(21)申请号201110167921.3(22)申请日2011.06.22(71)申请人苏州晶纯新材料有限公司地址215600江苏省苏州市张家港市国泰北路1号留学生创业园D-102(72)发明人钟小亮王树森王广欣(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103代理人汪青(51)Int.Cl.C23C14/34(2006.01)C23C14/06(2006.01)C04B35/01(2006.01)C04B35/622(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种钴酸锂靶材及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种钴酸锂靶材及其制备方法，该靶材的纯度大于等于99.9%、相对密度大于等于98%、平均晶粒尺寸小于等于50微米。该靶材制备方法包括以下步骤：(1)提供钴酸锂粉末，并将其液压成型为坯件；(2)对所述的坯件进行冷等静压加工；(3)将经过步骤(2)的坯件置于炉中进行烧结，烧结过程采用了多阶段升温加压的方式。按照本发明方法制备的钴酸锂靶材，其晶粒尺寸细小且致密度高。在适当条件下，溅射这些靶材能获得性能优良的薄膜，从而提高全固态薄膜锂离子电池的储能量和循环次数。CN10284ACCNN110218184002181844A权利要求书1/1页1.一种钴酸锂靶材，其特征在于：所述钴酸锂靶材的纯度大于等于99.9%、相对密度大于等于98%、平均晶粒尺寸小于等于50微米。2.根据权利要求1所述的钴酸锂靶材，其特征在于：所述钴酸锂靶材的纯度为大于等于99.99%。3.根据权利要求2所述的钴酸锂靶材，其特征在于：所述钴酸锂靶材的纯度为大于等于99.999%。4.根据权利要求1所述的钴酸锂靶材，其特征在于：所述钴酸锂靶材的相对密度大于等于99%。5.根据权利要求1所述的钴酸锂靶材，其特征在于：所述钴酸锂靶材的平均晶粒小于等于10微米。6.一种钴酸锂靶材的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）提供钴酸锂粉末，并将其液压成型为坯件；（2）对所述的坯件进行冷等静压加工；（3）将经过步骤（2）的坯件置于炉中进行烧结，烧结时，炉内真空度为10-4~10-3Pa，首先以50~300℃/h的升温速率将温度升至800℃~900℃，保温4~24小时后，充入惰性气体，然后以100~400℃/h的升温速率将温度升至900℃~1200℃，保温4~24小时后降至常温即得所述钴酸锂靶材，降温速率为20~100℃/h。7.根据权利要求6所述的钴酸锂靶材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述钴酸锂粉末的纯度为99.90%~99.99%、平均粒径为50~100nm。8.根据权利要求6所述的钴酸锂靶材的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述液压成型的工作压力为5~50MPa。9.根据权利要求6所述的钴酸锂靶材的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，进行冷等静压加工的工作压力为200~300MPa。10.根据权利要求6所述的钴酸锂靶材的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述惰性气体为氩气。2CCNN110218184002181844A说明书1/3页一种钴酸锂靶材及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种钴酸锂靶材及其制备方法。背景技术[0002]传感器、MEMS、CMOS芯片等电子器件微型化的快速发展，要求有体积小、重量轻、比容量高的微型致密电源与其匹配。全固态薄膜锂离子电池由于具有高功率密度、低自放电率、优良的充放电循环性能、形状和尺寸可以任意设计，以及无溶液泄漏、不爆炸、使用安全等优点，近年来在国内外得到广泛关注，部分国家已实现工业化生产。这类电池可用作各种便携式微电子器件的独立或备用电源，以及MEMS的电源，无论在民用还是在军事上都展现出了广阔的应用前景。全固态薄膜锂离子电池在不同领域中都有其用武之地，如在航天领域中，该微电池小型化、轻量化对航天飞行器具有相当重要的吸引力；在军事上，美国Sandia国家实验室、橡树岭国家实验室(ORNL)、美国航空航天局(NASA)的射流喷气实验室(JPL)以及美国空军研究实验室都在积极开发将薄膜锂离子电池用于武器智能化监控和管理系统的微电池芯片技术；它的用途还包括:微型无人驾驶侦察飞机动力电源(包括摄像装置电源)、多种微型传感器、CMOS集成线路、智能卡(SmartCard)、生物芯片和人体内的微型手术器和微型医疗器件等。[0003]全固态薄膜锂离子电池的核心部件正极材料一直是人们关注的焦点，与之对应的薄膜性能直接决定了电池的容量和使用寿命。因此，质量优良的靶材也将变得更为重要。一般而言钴酸锂靶材的生产方法有普通烧结法、热