[发明专利]制备基于储能装置的织构化电极的方法

权利要求书

1.一种用于聚合物电极合成的方法，所述方法包括：a.提供一种基体，该基体包括一个或多个导电金属表面；b.将所述基体与一种溶液在第一反应区中进行接触，所述溶液包括一种酸，所述酸选自樟脑磺酸、对甲苯磺酸以及它们的组合，所述的第一反应区包括一种单体，该单体的特点是具有多种氧化态和在至少一个电极存在的情况下制备导电聚合物的能力，其中所述的电极电位在两种或多种电压态之间变化，因而引发了聚合物的增长，所述增长包括PS、CV、PP或CC生长；及c.维持第二反应区中在基质上的聚合物增长，其中电位和/或电流大体上保持不变。

2.一种用于聚合物电极合成的方法，所述方法包括：a.提供一种基体，该基体包括一个或多个导电金属表面，所述导电金属表面用碳层包覆；及b.将所述基体与一种溶液在第一反应区中进行接触，所述的第一反应区包括一种单体，该单体的特点是具有多种氧化态以及在至少一个电极存在的情况下生产一种导电聚合物的能力，其中将所述的至少一个电极的电位维持在一种电压态上或者在两个或者更多的电压态之间改变，因而引发了聚合物的增长，所述增长包括PS、CV、PP或者CC生长。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述的强酸是一种磺酸，例如选自樟脑磺酸、对甲苯磺酸以及它们的组合。

4.根据权利要求1到权利要求3的任意其中之一所述的方法，其中所述的单体是苯胺。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述的体与强酸的摩尔比为大约等摩尔量的。

6.根据在前权利要求的任意其中之一所述的方法，其中所述的导电金属是铝或镍。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括步骤(a)中的导电金属与一种连接剂或双功能团试剂的反应。

8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括在导电金属与连接剂或双功能团试剂反应之前将所述导电金属羟基化。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述的连接剂或者双功能团试剂是4-氨基邻苯二甲酸。

10.根据权利要求9所述的方法，其中步骤(b)和/或步骤(c)中的溶液进一步包括一种锰、钒、铁或钴的氧化物。

11.根据在前权利要求的任意其中之一所述的方法，其中步骤(b)和/或(c)中溶液的pH维持在大约1.0到2.0之间，优选为1.2到2.0左右之间、1.3或者1.8。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述溶液的pH通过引入一种强酸来进行控制，所述强酸例如是硝酸、草酸、硫酸或盐酸。

13.根据任意一个在前权利要求所述的过程，其中对合成的导电聚合物电极进行保护使其不会产生降解，该过程通过在转移到有机电解质中之前将所述的导电聚合物电极脱离完全充电的薄膜。

14.根据任意一个在前权利要求所述的过程，其中对合成的导电聚合物电极进行保护使其不会产生降解，该过程通过在转移到有机电解质中之前将所述的导电聚合物电极脱离完全还原和羟基化的薄膜。

15.根据任意一个在前权利要求所述的过程，其中对合成的导电聚合物电极进行保护使其不会产生降解，该过程通过在转移到有机电解质中期间维持低pH或pKA。

16.一种电极，所述电极通过在前权利要求的任意其中之一所述的过程进行制备。

17.一种用于制备锂负电极的方法，所述方法包括：a.提供一种蚀刻基体，所述基体包括一种导电金属；及b.在存在还原电流的情况下，将所述的基体与一种无水的有机电解质溶液进行接触，所述的溶液包括一种锂盐。

18.根据权利要求17所述的方法，其中导电金属是一种铝合金，例如一种铝镁合金。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述的铝镁合金包括在1与20之间原子百分比的镁。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述的有机溶液包括LiBF₄、LiSO₄、或LiCl0₄。

21.根据权利要求17所述的方法，其中所述的蚀刻基体在一种酸溶液中进行蚀刻。