【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态电池组电池和固态电池组的制造
本公开涉及制造包括多个间隔导电(纳米)结构且在其上共形地形成活性电极材料层的固态电池组电池和固态电池组的方法、以及由此获得的固态电池组电池和固态电池组。
技术介绍
固态电池组、更具体地说薄膜固态电池组是吸引人的能量储存装置。固态电池组基于固态电池组电池，所述固态电池组电池通常包含第一集电器层、第一电极层(例如，正极活性材料层或阴极层)、固体电解质层、第二电极层(例如，负极活性材料层或阳极层)和第二集电器层的堆叠体。电池组还可以是包封的，例如，包封在聚合物包装中。在固态Li离子嵌入型电池组电池的实例中，集电器层可以包括金属箔，例如，铝箔、镍箔或铜箔，并且活性阴极层可以例如包括锂化过渡金属氧化物或盐，例如，锂锰氧化物(LMO)、锂钴氧化物(LCO)或磷酸锂铁(LPO)。阳极层可以例如包括碳、硅、尖晶石型锂钛氧化物(LTO)或金属锂。固态电解质可以包括玻璃状、陶瓷、晶状或聚合物含锂材料。由于活性材料的高电阻率和离子电阻率，阳极和阴极层的厚度限制为小于5微米。这导致了薄膜固态电池组电池的有限...
【技术保护点】
1.一种制备固态电池组电池(80)的方法，所述方法包括：/n在基材(10)上形成多个间隔导电结构(40)，其包括：将至少部分阀金属层(11)转变(201)为包含沿第一方向纵向排列的多个间隔通道(13)的模板(20)，其包括：/n第一阳极化步骤(101)，由此沿厚度方向使至少部分阀金属层(11)阳极化，由此形成包括多个通道(13)的阀金属氧化物多孔层(12)，各通道具有沿第一方向纵向排列的通道壁(14)，并具有通道底部(15)，由于第一阳极化步骤(101)，通道底部(15)涂覆有第一绝缘金属氧化物阻隔层(21)；/n保护处理(102)，由此使通道壁(14)和通道底部(15)具...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170718 EP 17181782.81.一种制备固态电池组电池(80)的方法，所述方法包括：
在基材(10)上形成多个间隔导电结构(40)，其包括：将至少部分阀金属层(11)转变(201)为包含沿第一方向纵向排列的多个间隔通道(13)的模板(20)，其包括：
第一阳极化步骤(101)，由此沿厚度方向使至少部分阀金属层(11)阳极化，由此形成包括多个通道(13)的阀金属氧化物多孔层(12)，各通道具有沿第一方向纵向排列的通道壁(14)，并具有通道底部(15)，由于第一阳极化步骤(101)，通道底部(15)涂覆有第一绝缘金属氧化物阻隔层(21)；
保护处理(102)，由此使通道壁(14)和通道底部(15)具有疏水性表面，
在保护处理后的第二阳极化步骤(103)，由此从通道底部(15)基本去除第一绝缘金属氧化物阻隔层(21)，仅在多个通道(13)的底部(15)处进行阳极化，并且在通道底部(15)处产生第二绝缘金属氧化物阻隔层(22)；以及
蚀刻溶液中的蚀刻步骤(104)，由此从通道底部(15)去除第二绝缘金属氧化物阻隔层(22)，
由此形成模板(20)和基材(10)，并且使固体功能材料沉积(202)在模板(20)的通道(13)内，由此在多个间隔通道(13)内形成多个间隔结构(40)，多个间隔结构(40)沿第一方向纵向排列；
在多个导电结构(40)上形成第一活性电极材料层(43,72)，其中，所述第一活性电极材料层(43,72)共形涂覆多个导电结构(40)的表面；
使电解质层(73)沉积在第一活性电极材料层(43,72)上；以及
在电解质层(73)上形成第二活性电极材料层(74)，其中第一活性电极材料层(72)和第二活性电极材料层(73)中的一个形成固态电池组电池(80)的阴极层，另一个形成固态电池组电池(80)的阳极层。
2.如权利要求1所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述阀金属层(11)包括铝层、铝合金层、钛层、钛合金层、钽层或钽合金层。
3.如前述权利要求中任一项所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述保护处理(102)包括在300℃至550℃的温度下退火(1021)。
4.如前述权利要求中任一项所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述保护处理(102)包括在通道壁(14)和通道底部(15)上沉积(1022)保护层(31)，并且其中，第二阳极化步骤(103)仅从通道底部(15)进一步去除保护层(31)。
5.如权利要求4所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述保护层(31)包括抗蚀刻溶液的疏水性硅烷或聚合物。
6.如权利要求4所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述保护层(31)包括选自下组的聚合物：聚苯乙烯、聚(2-甲基丙酸甲酯)和聚(二甲基硅氧烷)。
7.如前述权利要求中任一项所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述蚀刻溶液是包含磷酸、硫酸、草酸、铬酸、氨、过氧化氢、或过氧化钾的水性蚀刻溶液。
8.如前述权利要求中任一项所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述蚀刻溶液包含表面张力调节剂。
9.如前述权利要求中任一项所述的制备固态电池组电池(80)的方法，所述方法还包括：在第二阳极化步骤(103)期间提供超声波。
10.如前述权利要求中任一项所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述第一阳极化步骤(101)沿厚度方向仅使部分阀金属层(11)阳极化，由此形成模板(20)和支撑模板的基材(10)，其中，所述基材(10)包括阀金属层(11)的剩余未阳极化部分。
11.如前述权利要求中任一项所述的制备固态电池组电池(80)的方法，其中，所述使固体功能材料沉积(202)包括使导电材料、半导体材料、电绝缘材料或其组合沉积。
12.如权利要求1至10中任一项所述形成多个间隔结构(40)的方法(200)，其中，所述使固体功能材料沉积(202)包括通过恒电流电沉积或恒电势电沉积或镀覆使导电材料沉积...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·P·赞考斯基，P·M·威利肯，
申请(专利权)人：IMEC非营利协会，鲁汶天主教大学，
类型：发明
国别省市：比利时;BE
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