[发明专利]制作电极、隔膜和电化学能量存储设备的方法

权利要求书

1.一种制作具有非均匀微观结构或介观结构的电极的方法，所述非均匀微观结构或介观结构包含孔隙率的预定空间变化，所述方法包括：

提供含有第一电极材料的第一悬浮液和含有第二电极材料的第二悬浮液，其中所述第一电极材料包含电化学活性材料，并且所述第二电极材料包含电化学惰性的一维材料；

将所述第一悬浮液和第二悬浮液递送至喷雾装置；

操作所述喷雾装置持续一段时间以将所述第一悬浮液和第二悬浮液喷雾至定位在距离所述喷雾装置一定距离的基底上；和

控制到达和/或通过所述喷雾装置的所述第一电极材料和/或所述第二电极材料的质量流动速率作为所述时间段的至少一部分的时间函数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述一维材料包括纳米线、纳米管、微米线或微米管。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述一维材料是过渡金属氧化物的纳米线或微米线。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述电极是结构化的、分级的或网状的电极。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中，所述电极在仅仅一维上具有包含孔隙率的预定空间变化的非均匀微观结构或介观结构。

6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述电极具有贯穿厚度的包含孔隙率的预定空间变化的非均匀微观结构或介观结构。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括设计具有所述非均匀微观结构或介观结构的所述电极的预备步骤。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括在喷雾期间和/或之后干燥所述悬浮液。

9.根据权利要求8所述的方法，其中选择和/或控制所述干燥条件使得所述干燥速率基本上匹配所述电极材料的沉积速率。

10.根据权利要求8所述的方法，其中将所述基底加热以控制所述干燥速率。

11.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括相对于所述喷雾装置移动所述基底。

12.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括提供多于两种包含电极材料的悬浮液。

13.根据权利要求12所述的方法，包括在将所述悬浮液递送至所述喷雾装置之前将两种或更多种悬浮液混合在一起的步骤。

14.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述喷雾装置包含一个或多个喷雾头或喷嘴或雾化器。

15.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中将每种悬浮液递送至单独的喷雾装置。

16.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中使用泵将所述悬浮液递送至所述喷雾装置。

17.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述基底包含金属片或箔。

18.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，进一步包括制备一种或多种所述悬浮液。

19.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述电极具有不大于100μm的厚度。

20.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述电极具有至少200nm的厚度。

21.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，包括压力成型或压延所述电极的步骤。