采用电泳技术制备致密薄膜的方法技术

用于在基底上沉积包含至少一种材料Px的致密薄膜的方法，其中：(a)提供含有至少一种材料Px的纳米颗粒的胶体悬浮液；(b)将所述基底与反电极一起浸渍在所述胶体悬浮液中；(c)在所述基底和所述反电极之间施加电压，以进行电泳沉积从而在基底上形成致密膜，所述膜包含所述至少一种材料Px的纳米颗粒；(d)干燥所述致密膜；(e)对所述膜进行机械固结；(f)在温度TR下进行热固结，温度TR不超过在最低温度下熔化的材料Px的熔化或分解温度(以℃表示)的0.7倍(优选地不超过0.5倍)，优选地在160℃至600℃之间，甚至更优选地在160℃至400℃，应当知道，步骤(e)和(f)可以同时进行，或者可以颠倒顺序进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及薄膜领域，尤其是用于薄膜电气或电子设备的薄膜领域，例如所谓的印刷电子产品(晶体管、电阻、电路、二极管、电容、电感、屏幕)、电池(特别是锂离子电池)和光伏电池。
技术介绍
有很多已知的技术用于制备致密薄膜。真空沉积技术广泛地用于薄膜电子设备的制造。其包括各种不同的技术，例如物理气相沉积(PVD)、辉光放电沉积、化学气相沉积(CVD)，可能的等离子体增强、气相外延等。通常，真空沉积能够用于制备具有很好粘附性的高品质薄膜，但是其沉积速度仍然很低(通常为约lym/h至ΙΟμπι/h)。由于其采用了真空技术，真空沉积法是复杂和昂贵的。由于原料的纯度高以及靶材形态的转换，其价格往往很贵；并且，由于原料沉积在反应器壁和掩模上，仅有部分原料被利用，同时由此导致需要进行清洗或剥离操作，这就使得该方法的运行成本大大增加。此外，这些沉积或剥离技术往往需要使用高腐蚀性气体。最后，在某些情况下，真空沉积技术需要使用高温，并非所有类型的基底都能够耐受这样的温度。真空沉积技术可以用于非常范围的应用领域，并不限于微电子领域。例如，通过辉光放电进行薄膜硅基光伏电池的沉积，而且PVD沉积也是目前本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于沉积包含至少一种材料Px的致密薄膜的方法，其中：(a)提供含有至少一种材料Px的纳米颗粒的胶体悬浮液；(b)将所述基底与反电极一起浸渍在所述胶体悬浮液中；(c)在所述基底和所述反电极之间施加电压，以进行电泳沉积从而在基底上形成致密膜，所述膜包含所述至少一种材料Px的纳米颗粒；(d)干燥所述致密膜；(e)对所述膜进行机械固结；(f)在温度TR下进行热固结密，温度TR不超过在最低温度下熔化的材料Px的熔化或分解温度(以℃表示)的0.7倍(最好不超过0.5倍，甚至0.3倍)，优选地在160℃至600℃之间，更优选地在160℃至400℃，应当知道，步骤(e)和(f)可以同时进行，或者可以颠倒顺序进...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.02 FR 11598971.用于沉积包含至少一种材料Px的致密薄膜的方法，其中: (a)提供含有至少一种材料Px的纳米颗粒的胶体悬浮液； (b)将所述基底与反电极一起浸溃在所述胶体悬浮液中； (c)在所述基底和所述反电极之间施加电压，以进行电泳沉积从而在基底上形成致密膜，所述膜包含所述至少一种材料Px的纳米颗粒； (d)干燥所述致密膜； (e)对所述膜进行机械固结； (f)在温度Tk下进行热固结密，温度Tk不超过在最低温度下熔化的材料Px的熔化或分解温度(以。C表示)的0.7倍(最好不超过0.5倍，甚至0.3倍)，优选地在160°C至600°C之间，更优选地在160°C至400°C， 应当知道，步骤(e)和(f)可以同时进行，或者可以颠倒顺序进行。2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(c)中所得电泳沉积物的厚度小于10 μ m、优选地小于5 μ m。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述胶体溶液包含多种不同材料的纳米颗粒(被称为PxpPx2等)。4.根据权利要求1至 3中任一项所述的方法，其中，所述胶体溶液还包含至少一种材料Mx的颗粒,该颗粒可以但不必须是纳米颗粒。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，所述至少一种材料Px的纳米颗粒的直径D5tl小于IOOnm,优选地小于30nm,甚至更优选地小于10nm。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，以绝对值表示，所述胶体悬浮液的ζ电势大于40mV，优选地大于60mV。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，所述胶体溶液含有空间位阻稳定剂或静电稳定剂。8.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中，所述胶体溶液不含空间位阻稳定剂或静电稳定剂。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述机械固结在10至IOOMPa之间，优选地在10至50MPa之间，甚至更优选地在15至35MPa之间的压力下进行。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，所得致密薄膜具有低于20%，优选地低于10%，甚至更优选地低于5%的孔隙率。11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中，所述热固结步骤在真空中进行。12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，用于制备锂离子型电池阴极膜的颗粒Px可以选自以下材料Mx中的一种或多种:(i)氧化物LiMn2O4'LiCoO2'LiNiO2'LiMn1.5Ni0.504、LiMn1.5Ni。.5_xXx04(其中:X 选自 Al、Fe、Cr、Co、Rh、Nd、其它稀土金属；且 O < x < 0.1)、LiFeO2, LiMnl73Nil73Col73O4 ；(ii)磷酸盐LiFeP04、LiMnPO4'LiCoP04、LiNiP04、Li3V2(P04)3 ； (iii)以下硫族化合物的所有锂盐形式:V205、V3O8,TiS2, TiOySz^ffOySz, CuS、CuS2。13.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，制备锂离子型电池阳极膜的颗粒Px可以选自以下材料Mx中的一种或多种: (i)氮氧化锡(典型的结构式为SnOxNy)；(ii)混合硅锡氮氧化物(典型的结构式为SiaSnbOyNz，其中a> O、b > O、a+b≤2、O < y≤4、0 < z≤3 ;...

【专利技术属性】
技术研发人员：法比安·加邦，弗雷德里克·布耶，布鲁诺·维耶曼，
申请(专利权)人：ITEN公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR