低电阻复合硅基电极制造技术

硅基电极与层对形成界面，所述层对为：1.由锂(Li)化合物，例如氟化锂LiF，制成的薄的半介电层，其设置在硅基电极的电极表面上并与其粘附，和2.含锂盐的熔融离子导电层(锂盐层)，其设置在半介电层上。一个或多个器件层可以设置在层对上以制造诸如能量存储装置的装置，如电池。该界面具有低电阻率，其减少了能量损失和器件产生的热量。和器件产生的热量。和器件产生的热量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低电阻复合硅基电极


[0001]本专利技术涉及具有界面电阻/阻抗减小的硅基层的界面。更具体地说，本专利技术涉及与硅基层界面连接的组合的含锂导电和结构增强层，以降低能量储存装置中的界面电阻和电荷转移电阻。

技术介绍

[0002]在微处理器和存储器芯片中集成能量存储装置(例如，电池)是对IoT(物联网)装置的重要要求。除了IoT应用之外，集成车载下一代能量存储装置的新兴应用包括移动设备；电信装置，远程电源，用于：无人机、车辆、机器人、传感装置；自主的环境、生物和社会功能机器；智能尘埃；和/或生物医学传感/药物递送装置。
[0003]此外，需要在将电化学活性材料和电化学工艺与常规应用集成的同时对其进行缩放，所述常规应用例如为电动车辆、移动计算和电信装置、电网存储等。
[0004]随着人控制和自主装置日益小型化，对电子装置供电的能源的总能量消耗需求将降低。然而，即使对于这些集成器件预期功耗低于1瓦，对于小型化器件每单位体积的能量和功率密度也将继续增加，因为小型化也会导致器件体积减小。
[0005]为了实现这种更高的能量和功率密度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复合电极，包括：硅基电极；半介电层，所述半介电层直接设置在所述硅基电极上，所述半介电层具有15纳米(nm)至30nm之间的半介电层厚度；以及设置在所述半介电层上的熔融离子导电层，所述熔融离子导电层和半介电层形成层对，所述熔融离子导电层由对锂离子高度导电的含锂盐制成，其中所述复合电极具有小于40欧姆
‑
cm 2
的电阻率。2.根据权利要求1所述的复合电极，其具有小于2.25E
‑
6秒的电荷转移时间常数。3.根据权利要求1的复合电极，其中所述半介电层厚度在18nm和23nm之间。4.根据权利要求1的复合电极，其中所述半介电层由锂化合物制成。5.根据权利要求4的复合电极，其中锂化合物是一种或多种下列物质：氟化锂、LiF、氧化铌锂、铝酸锂(LiAlO2)、钛酸锂(Li2TiO3)和铌酸锂(LiNbO3)。6.根据权利要求4的复合电极，其中所述锂化合物是一种或多种下列物质的锂化形式：二氧化钛、氧化铌、氧化铷、氧化钨、氧化铝、氧化锌和氧化锆。7.根据权利要求1的复合电极，其中所述半介电层由下列材料中的一种或多种制成：二氧化钛、氧化铌、氧化铷、氧化钨、氧化铝、氧化锌和氧化锆。8.根据权利要求1的复合电极，其中含锂盐为一种或多种下列材料：六氟磷酸锂、高氯酸锂、三氟甲磺酸锂、氟化锂、LiBF4、LiBF6、氯化锂、磷酸锂化合物、溴化锂化合物、双(三氟甲磺酰基)酰亚胺锂(LiTFSI)、二氟(草酸)硼酸锂(LiDFOB)和双(草酸)硼酸锂(LiBOB)。9.根据权利要求1的复合电极，其中所述熔融离子传导层具有1nm到50nm之间的熔融离子传导层厚度。10.根据权利要求1所述的复合电极，其中所述硅基电极由以下材料中的一种或多种制成：体硅、晶体硅、非晶体硅、掺杂硅、掺硼硅、多孔硅、非多孔硅、硅锗合金和掺碳硅基合金。11.根据权利要求1所述的复合电极，还包括由以下一种或多种制成的电极接触：导电材料、金属、金属氮化物、钨((W)、铜(C...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：