[發(fā)明專利]用于鋰基儲能裝置的陽極

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• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN111919313A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設計）人: 約翰·C·布魯爾;凱文·坦西爾;保羅·D·加爾曼;羅伯特·G·安斯蒂
• 申請（專利權）人: 格拉芬尼克斯開發(fā)公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/38;H01M4/66;H01M10/0525
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11204
• 代理人: 王達佐;洪欣

1.用于儲能裝置的陽極，其包括：

包括金屬氧化物層的導電集電器；以及

覆蓋所述金屬氧化物層的連續(xù)的多孔儲鋰層，其中所述連續(xù)的多孔儲鋰層具有至少40原子％的硅、鍺或其組合的總含量。

2.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述連續(xù)的多孔儲鋰層包含小于10原子％的碳。

3.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述連續(xù)的多孔儲鋰層基本上不含納米結構。

4.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中基于所述連續(xù)的多孔儲鋰層的總重量，所述連續(xù)的多孔儲鋰層包含小于5重量％的碳基粘合劑、石墨碳、石墨烯、氧化石墨烯、碳黑和導電碳。

5.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述陽極在所述陽極的頂表面處在550nm下測量的總反射率為至少10％。

6.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述集電器還包括導電層，并且所述金屬氧化物層插入于所述導電層和所述連續(xù)的多孔儲鋰層之間。

7.根據(jù)權利要求6所述的陽極，其中所述導電層包含不銹鋼、鈦、鎳或銅或其組合，以及

其中所述金屬氧化物層包含鎳的氧化物、銅的氧化物、鈦的氧化物或其組合。

8.根據(jù)權利要求6所述的陽極，其中所述金屬氧化物層包含鎳的氧化物或鈦的氧化物。

9.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述金屬氧化物層的平均厚度為至少0.05μm。

10.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述連續(xù)的多孔儲鋰層包含面密度為至少0.2mg/cm²的非晶硅，并且硅的總含量為至少40原子％。

11.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述連續(xù)的多孔儲鋰層的平均厚度為約0.5μm至約25μm。

12.根據(jù)權利要求1所述的陽極，其中所述連續(xù)的多孔儲鋰層的平均密度為約1.1g/cm³至約2.25g/cm³，并且包含至少40原子％的非晶硅。

13.電池，其包括權利要求1所述的陽極。

14.制造用于儲能裝置的陽極的方法，所述方法包括：

提供導電集電器，其包括導電層和覆蓋在所述導電層上方的金屬氧化物層，其中所述金屬氧化物層的平均厚度為至少0.1μm；以及

通過PECVD將連續(xù)的多孔儲鋰層沉積在所述金屬氧化物層上，其中所述連續(xù)的多孔儲鋰層具有至少40原子％的硅、鍺或其組合的總含量。

15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述導電層包含不銹鋼、鎳、銅或鈦。

16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述導電層是金屬箔或金屬網(wǎng)。

17.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述導電層包含第一金屬，并且所述金屬氧化物層包含所述第一金屬的氧化物。

18.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中所述導電層包含金屬鎳，并且所述金屬氧化物層包含鎳的氧化物。

19.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中提供導電集電器包括金屬箔、金屬網(wǎng)或金屬層的氧化。

20.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中提供導電集電器包括將所述金屬氧化物沉積到金屬箔、金屬網(wǎng)或金屬層上，或者使金屬氫氧化物前體層脫水。