[发明专利]形成微型燃料电池的方法

权利要求书

1.一种制作燃料电池的方法，该方法包括：

蚀刻基板的第一侧以限定沟道；

在所述基板的第一侧上形成基座，所述基座具有限定与所述沟道对准的燃料区域的阳极侧，以及阴极侧；

将电解质布置在所述阴极侧和所述阳极侧之间；

用绝缘体覆盖所述燃料区域；以及

从第二侧去除所述基板的一部分以暴露所述沟道。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括执行深反应离子蚀刻。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括提供具有直径为5至20微米的沟道的蚀刻。

4.根据权利要求2所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括提供具有纵横比为1∶10的沟道的蚀刻。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括提供具有最小特征尺寸为10微米的沟道的蚀刻。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括执行电化学蚀刻。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括提供具有深度为5至200微米的沟道的蚀刻。

8.根据权利要求6所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括提供具有纵横比为1∶100的沟道的蚀刻。

9.根据权利要求6所述的方法，其中所述蚀刻步骤包括提供具有最小特征尺寸为1.0至5.0微米的沟道的蚀刻。

10.根据权利要求1所述的方法，进一步包括用材料覆盖所述沟道以防止随后的步骤填充所述沟道。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述形成步骤包括在所述基板的第一侧上方构图固体质子传导电解质，以限定由所述固体质子传导电解质分隔的所述阳极侧和所述阴极侧。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述形成步骤进一步包括用电催化剂来涂覆所述阳极侧和所述阴极侧，其中所述阳极侧限定燃料区域，以及所述阴极侧限定氧化剂区域。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述形成步骤包括：

在所述基板的第一侧上构图多孔的金属层，以限定由空腔分隔的所述阳极侧和所述阴极侧；以及

用质子传导电解质材料来填充所述空腔。

14.根据权利要求1所述的方法，其中所述形成步骤包括：

在所述基板的第一侧上沉积多金属层；

蚀刻所述多金属层中的至少一种金属，由此形成多孔的金属层；

形成所述多孔金属层的一部分，产生与所述沟道对准的中心阳极部分，以及由同心空腔分隔的同心阴极部分；

可选地用多孔绝缘基体来填充所述同心空腔；

用电解质来填充所述同心空腔；以及

覆盖所述中心阳极部分和所述同心空腔。

15.一种制作燃料电池的方法，包括：

在基板的第一侧形成可进入的第一电导体；

蚀刻所述基板的第一侧以提供多个沟道；

在所述基板的第一侧形成可进入的第二电导体；

在所述基板的第一侧上形成多个基座，所述基座中的每个具有与所述第一电导体耦合的阳极以及与所述第二电导体耦合的阴极，并且每个基座进一步限定邻近所述阳极并且与所述多个沟道中的一个对准的燃料区域，其中形成所述基座包括在所述阳极和所述阴极之间布置电解质；

用绝缘体覆盖所述燃料区域中的每个；以及

从第二侧去除所述基板的一部分以暴露所述多个沟道。

16.根据权利要求15所述的方法，其中该所述形成多个基座步骤包括在所述基板的第一侧上方构图固体质子传导电解质，以限定由所述固体质子传导电解质分隔的所述阳极侧和所述阴极侧。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述形成多个基座步骤进一步包括用电催化剂涂覆所述阳极侧和所述阴极侧，其中所述阳极侧限定燃料区域，并且所述阴极侧限定氧化剂区域。

18.根据权利要求15所述的方法，其中所述形成多个基座步骤包括：

在所述基板的第一侧上构图多孔金属层，以限定由空腔分隔的所述阳极侧和所述阴极侧；以及

用质子传导电解质材料来填充所述空腔。