[发明专利]锂电池和可再充电锂电池中用的电极

权利要求书

1.用于锂电池的一种电极，具有有锂存储和释放能力并且在集电器上提供的活性材料构成的薄膜；

所述电极的特征在于，通过在薄膜的厚度方向延伸的方式形成在薄膜上的间隙而把薄膜分割成柱，并且所述柱状部分的底部粘合到所述集电器。

2.如权利要求1所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述间隙把所述薄膜的厚度部分的至少一半分割成柱。

3.如权利要求1或2所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜在它的表面上具有包括凸出部分和凹陷处的凹凸不平，并且形成所述间隙，致使所述柱状部分的每一个包围薄膜表面上的至少一个凸出部分。

4.如权利要求3所述的用于锂电池的电极，其特征在于，形成所述间隙，致使所述柱状部分的每一个包围薄膜表面上的多个凸出部分。

5.如权利要求1-4中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，在第一或接着的充电—放电循环期间形成所述间隙。

6.如权利要求5所述的用于锂电池的电极，其特征在于，在经受充电和放电之前在薄膜表面上形成所述凹凸不平，以从薄膜表面上的凹凸不平的凹陷处延伸的方式在第一或接着的充电—放电循环期间在薄膜上形成所述间隙，并且这些间隙把薄膜分割成柱。

7.如权利要求6所述的用于锂电池的电极，其特征在于，形成在薄膜表面上的所述凹凸不平，使之与下面的集电器表面上的凹凸不平的形状一致。

8.如权利要求7所述的用于锂电池的电极，其特征在于，在所述集电器的表面上的凹凸不平的凸出部分具有基本上锥形的形状。

9.如权利要求1-8中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述柱状部分具有圆顶。

10.如权利要求1-4和9中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，在经受充电和放电之前在薄膜上形成所述间隙。

11.如权利要求1-10中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜包括从周期表的IIB、IIIB、IVB和VB族的元素中，以及从周期表的周期4、周期5和周期6的过渡金属元素的氧化物和硫化物中，选择的至少一种材料，所述材料可以与锂产生化合物或固溶体。

12.如权利要求11所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述元素是从碳、硅、锗、锡、铅、铝、铟、锌、镉、铋和汞中选择的至少一种元素。

13.如权利要求11所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述元素是硅或锗。

14.如权利要求1-13中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，通过CVD、喷涂、蒸气蒸发、溅射和电镀处理形成薄膜。

15.如权利要求1-14中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜是非结晶薄膜。

16.如权利要求1-14中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜是无定形薄膜。

17.如权利要求1-10中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜是非结晶硅薄膜。

18.如权利要求1-10中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜是微晶或无定形硅薄膜。

19.如权利要求1-10中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜是非结晶锗薄膜。

20.如权利要求1-10中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜是微晶或无定形锗薄膜。

21.如权利要求1-10中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述薄膜是微晶或无定形硅锗混合薄膜。

22.如权利要求1-21中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述集电器包括从铜、镍、不锈钢、钼、钨和钽中选择的至少一种。

23.如权利要求1-22中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述集电器具有范围为0.01-1μm的表面粗糙度Ra。

24.如权利要求1-23中任何一条所述的用于锂电池的电极，其特征在于，所述集电器包括铜箔。