[發明專利]用于電池電極的分支納米結構

有效

• 申請號: 201180051874.4
• 申請日: 2011-08-23
• 公開（公告）號: CN103210530A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 李在浩;艾薩克·倫德
• 申請（專利權）人: 紐約州立大學研究基金會
• 主分類號: H01M4/1395
• 分類號: H01M4/1395;H01M4/38;B82B3/00;H01M10/0525;H01M4/66
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 陳源;崔利梅

1.一種形成分支金屬硅化物納米結構的方法，包括：

a．通過如下處理形成主干：

i.提供襯底；

ii.將非難熔性過渡金屬沉積在所述襯底上；以及

iii.將所述非難熔性過渡金屬暴露在硅烷氣體中，其中，至少一些氣體與至少一些所述非難熔性過渡金屬反應，形成固體初級結構；以及

b．通過如下處理形成分支：

i.將非難熔性過渡金屬沉積在所述固體初級結構的外表面上；以及

ii.將所述非難熔性過渡金屬暴露在硅烷氣體中，其中，至少一些所述氣體與至少一些所述非難熔性過渡金屬反應，形成附著在所述初級結構上的二級結構。

2.如權利要求1所述的形成分支硅化鎳納米結構的方法，包括：

a．通過如下處理形成主干：

i.提供襯底；

ii.將鎳沉積在所述襯底上；以及

iii.將所述鎳暴露在硅烷氣體中，其中，至少一些氣體與至少一些所述鎳反應，形成固體初級結構；以及

b．通過如下處理形成分支：

i.將鎳沉積在所述固體初級結構的所述外表面上；以及

ii.將所述鎳暴露在硅烷氣體中，其中，至少一些所述氣體與至少一些所述鎳反應，形成固體二級結構，其中，所述二級結構附著在所述初級結構上。

3.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述方法在至少一個另外的實例中還包括重復形成分支的所述步驟。

4.如上述權利要求中的任一項所述的方法，其中，所述方法還包括在所述主干和分支的外表面的至少一部分上涂敷電活性或導電涂層。

5.如權利要求4所述的方法，其中，所述電活性或導電涂層包括硅、鍺、鎳、碳或過渡金屬氧化物。

6.如權利要求5所述的方法，其中所述涂層包括無定形硅。

7.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述納米結構包括晶體硅芯部以及包含鎳和硅二者的殼體。

8.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述非難熔性過渡金屬或鎳的至少一部分并入所述主干和分支中。

9.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述分支納米結構的主干和每個分支基本上是其高度大于其直徑的圓柱形結構。

10.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述非難熔性過渡金屬或鎳被布置成薄膜層，并被液化。

11.如權利要求10所述的方法，其中，所述非難熔性過渡金屬或鎳通過加熱液化。

12.如權利要求10所述的方法，其中，所述薄膜層被布置為厚度在5nm至250nm之間。

13.如權利要求12所述的方法，其中，所述薄膜層被布置為厚度在5nm至50nm之間。

14.如權利要求13所述的方法，其中，所述薄膜層被布置為厚度在10nm至25nm之間。

15.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述襯底是集電箔片。

16.如權利要求15所述的方法，其中，所述集電箔片是不銹鋼箔片。

17.一種形成分支金屬硅化物納米結構的方法，包括：

a．通過如下處理形成主干：

i.提供不銹鋼箔片襯底；

ii.使非難熔性過渡金屬以薄膜層的形式置于所述襯底上；

iii.液化所述非難熔性過渡金屬薄膜層；以及

iv.將所述非難熔性過渡金屬暴露在硅烷氣體中，其中，至少一些所述氣體與至少一些所述非難熔性過渡金屬反應，形成固體初級結構；以及

b．通過如下處理形成分支：

i.將非難熔性過渡金屬以薄膜層的形式置于所述固體初級結構的外表面上；

ii.液化所述非難熔性過渡金屬薄膜層；以及

iii.將所述非難熔性過渡金屬暴露在硅烷氣體中，其中，至少一些所述氣體與至少一些所述非難熔性過渡金屬反應，形成固體二級結構，其中所述二級結構附著在所述初級結構上；以及

c．選擇性地重復b的步驟，以形成另外的分支，其中，所述另外的分支可以在所述固體初級結構或所述固體二級結構上形成；以及

d．將電活性或導電涂層涂在所述主干和分支的外表面的至少一部分上。