锂金属阳极的表面保护制造技术

一种用于形成金属电极结构、更具体地是含锂阳极、包括前述含锂电极的高性能电化学装置、诸如一次电化学装置和二次电化学装置的方法和设备。在一个实施方式中，所述方法包括在集电器上形成锂金属膜。所述集电器包括铜和/或不锈钢。所述方法进一步包括在所述锂金属膜上形成保护膜堆叠物，包括在所述锂金属膜上形成第一保护膜。所述第一保护膜选自铋硫属化物膜、铜硫属化物膜、锡硫属化物膜、镓硫属化物膜、锗硫属化物膜、铟硫属化物膜、银硫属化物膜、介电膜、氟化锂膜或这些膜的组合。氟化锂膜或这些膜的组合。氟化锂膜或这些膜的组合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】锂金属阳极的表面保护

技术介绍


[0001]本文描述的多个实施方式一般涉及金属电极，更具体地，涉及含锂阳极、包括前述含锂电极的高性能电化学装置(诸如一次电化学装置和二次电化学装置)以及用于制造含锂阳极和高性能电化学装置的方法。
[0002]相关技术的描述
[0003]可再充电的电化学存储系统当前地对于日常生活的许多领域变得越来越有价值。在越来越多数量的应用中都使用了高容量电化学能量存储装置(诸如锂离子(Li离子)电池)，所述应用包括便携式电子器件、医疗、运输、并网式大型能量存储、可再生能量存储和不间断电源(UPS)。传统的铅/硫酸电池通常缺乏电容，并且通常对于这些越来越多的应用不能充分地循环。锂离子电池和随后固态电池都被认为提供了满足日益增长的性能需求的最佳选项。
[0004]锂为锂离子电池和固态电池两者提供了卓越的阳极材料。锂是具有高电压和理论容量的轻碱金属。然而，就像第一主族的重元素同系物一样，锂的特征是与多种物质的强反应性。锂与水、醇和其他含有质子氢(protic hydrogen)的物质剧烈地反应，往往导致起火。锂在空气中不稳定，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：在集电器上形成锂金属膜，其中所述集电器包括铜和/或不锈钢；和在所述锂金属膜上形成保护膜堆叠物，包括：在所述锂金属膜上形成第一保护膜，其中所述第一保护膜选自铋硫属化物膜、铜硫属化物膜、锡硫属化物膜、镓硫属化物膜、锗硫属化物膜、铟硫属化物膜、银硫属化物膜、介电膜、氟化锂膜或这些膜的组合。2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述保护膜堆叠物还包括在所述第一保护膜上形成第二保护膜，所述第二保护膜选自氟化锂(LiF)膜、含金属膜、含碳膜或这些膜的组合。3.如权利要求2所述的方法，其中所述介电膜选自以下材料的氧化物：钛(Ti)、铝(Al)、铌(Nb)、钽(Ta)、锆(Zr)或这些金属的组合。4.如权利要求2所述的方法，其中所述铋硫属化物膜和所述铜硫属化物膜选自CuS、Cu2Se、Cu2S、Cu2Te、CuTe、Bi2Te3、Bi2Se3或这些物质的组合。5.如权利要求2所述的方法，其中所述含金属膜选自锡(Sn)、锑(Sb)、铋(Bi)、镓(Ga)、锗(Ge)、铜(Cu)、银(Ag)、金(Au)或这些金属的组合。6.如权利要求4所述的方法，其中所述第一保护膜是所述铋硫属化物膜或所述铜硫属化物膜，并且所述第二保护膜是氟化锂。7.如权利要求4所述的方法，其中所述第一保护膜是所述铋硫属化物膜或所述铜硫属化物膜，并且所述第二保护膜是含金属膜。8.如权利要求4所述的方法，其中所述第一保护膜是氟化锂膜，并且所述第二保护膜是含碳膜。9.如权利要求1所述的方法，其中所述第一保护膜具有100纳米或更小的厚度。10.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述集电器上形成所述锂金属膜之前，将所述集电器暴露于等离子体处理或电晕放电工艺以从所述集电器的暴露表面去除有机材料。11.如权利要求1所述的方法，其中形成所述第一保护膜包括执行溅射工艺、热蒸发工艺、电子束蒸发工艺和化学气相沉积(CVD)工艺中的至少一种。12.如权利要求2所述的方法，其中形成所述第二保护膜包括执行溅射工艺、热蒸发工艺、电子束蒸发工艺和化学气相沉积(CVD)工艺中的至少一种。13.一种阳极电极结构，包括：集电器，所述集电器包括铜和/或不锈钢；锂金属膜，所述锂金属膜形成在所述集电器上；和保护膜堆叠物，所述保护膜堆叠物形成在所述锂金属膜上，所述保护膜堆叠物包括：第一保护膜，所述第一保护膜形成在所述锂金属膜上，其中所述第一保护膜选自铋硫属化物膜、铜硫属化物膜、锡硫属化物膜、镓硫属化物膜、锗硫属化物膜、铟硫属化物膜、银硫属化物膜、介电膜、氟化锂膜或这些膜的组合；和第二保护膜，所述第二保护膜形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏布拉曼亚，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：