[发明专利]印刷电极沿至少两个维度的特性控制

说明书

技术领域

本公开涉及通过将涂层印刷在衬底上而形成一层电极的技术。

背景

电极的应用场合非常广，包括例如电池、电容器、传感器和诸如神经刺激元、可植入心律转变器/去颤器(ICD)等电气激励系统。电极接触电路的非金属部分，例如电池或电解质电容器中的电解质或神经刺激或ICD中的体组织。在一些实施例中，电极可包括复杂的几何形状，包括例如非平整表面、凸脊、折痕等。

概述

总地来说，本公开涉及在衬底上印刷一层电极的技术并控制电极层的多个位置中的每个位置处的层的至少一个特性。在一些实施例中，层的至少一个特征可包括导电性、导热性、机械特性、功率容量、能量密度、化学活性或电化学活性。至少一个特征可通过控制在层的多个位置的每个位置处第一涂层材料和第二涂层材料的相对量而受到控制。在一些实施例中，第一和第二涂层材料要么基本同时要么循序地从单个喷嘴排出。在其它实施例中，第一涂层材料从第一喷嘴排出，而第二涂层材料从第二喷嘴排出。

在一个方面，本公开涉及包括在衬底上印刷一层电极的方法。印刷所述层包括从喷嘴排出第一涂层组合物和第二涂层组合物。第一涂层组合物可包括至少第一涂层材料而第二涂层组合物可包括至少第二涂层材料。第一涂层组合物和第二涂层组合物沉积在衬底上。印刷所述层进一步包括通过控制层中多个位置中的每个位置处的第一涂层材料和第二涂层材料的相对量来控制层的导电性、导热性、机械特性、功率容量、能量密度、化学活性或电化学活性中的至少一个。

在一些实施例中，该方法可包括在衬底上印刷一层电极，并且印刷所述层可包括从喷嘴排出第一涂层组合物并从喷嘴排出第二涂层组合物。第一涂层组合物可包括至少第一涂层材料而第二涂层组合物可包括至少第二涂层材料。第一涂层组合物和第二涂层组合物沉积在衬底上。印刷所述层可进一步包括通过控制层中的多个位置中的每个位置处的第一涂层材料和第二涂层材料的相对量来控制层的导电性、导热性、机械特性、功率容量、能量密度、化学活性或电化学活性中的至少一个。

在其它实施例中，该方法可包括在衬底上印刷一层电极，并且印刷电极包括从第一喷嘴排出第一涂层组合物并从第二喷嘴排出第二涂层组合物。第一涂层组合物可包括至少第一涂层材料而第二涂层组合物可包括至少第二涂层材料。第一涂层组合物和第二涂层组合物被沉积在衬底上。印刷层进一步包括通过控制层中的多个位置中的每个位置处的第一涂层材料和第二涂层材料的相对量来控制层的导电性、导热性、机械特性、功率容量、能量密度、化学活性或电化学活性中的至少一个。

在一些实施例中，多个位置沿至少两个维度排列在层中，并可在层中排列成三维的。

在一些实施例中，该方法包括控制层中的多个位置中的每个位置处第一涂层材料和第二涂层材料的相对量以使第一涂层材料和第二涂层材料的相对量在层的至少一部分中基本上连续地变化。

在另一方面，本公开涉及一种包含印刷在衬底上的一个层的电极。该层包括第一涂层材料和第二涂层材料。

层的导电性、导热性、机械特性、功率容量、能量密度、化学活性或电化学活性中的至少一个在层中的多个位置是不同的。层的导电性、导热性、机械特性、功率容量、能量密度、化学活性或电化学活性中的至少一个受层中的多个位置中的每个位置处的第一涂层材料和第二涂层材料的相对量的控制。

在一些实施例中，多个位置在层中沿至少两个维度排列，并且可在层中排列成三维的。

在一些实施例中，第一涂层材料和第二涂层材料的相对量在层的至少一部分中基本上连续地变化。

在另一方面，本公开涉及一种方法包括在衬底上引入第一材料和第二材料以形成一层电极。该方法进一步包括通过控制层中的多个位置中的每个位置处的第一材料和第二材料的相对量来控制层的导电性、导热性、机械特性、功率容量、能量密度、化学活性或电化学活性中的至少一个。第一材料可包括SVO而第二材料可包括CH₃F、CH₂F₂、CHF₃和CF₄中的至少一个。