[发明专利]用于锂离子电池阳极的组成调整的硅涂层

权利要求书

1.一种用于锂电池的阳极，其包括：

基底；

根植于所述基底的纳米线阵列，每个纳米线具有表面；

涂覆纳米线的大部分或全部表面的第一层，该层包含SiE_x材料；以及

在第一层、纳米线的任何暴露表面和基底上方的第二层，该第二层包含硅或SiF_y材料；

其中x大于零且小于1；

其中y大于零且小于1；并且

其中E和F各自独立地选自氮、碳、硼、磷、氧、镁、铝、锗、锡、镍、铜及其组合。

2.根据权利要求1所述的阳极，其中x在0.01和0.5之间。

3.根据权利要求1所述的阳极，其中x在0.01和0.3之间。

4.根据权利要求1所述的阳极，其中x在0.01和0.1之间。

5.根据权利要求1所述的阳极，其中E的浓度分布在第一层的厚度上变化和/或F的浓度分布在第二层的厚度上变化。

6.根据权利要求1所述的阳极，其中第二层的密度大于第一层的密度。

7.根据权利要求1所述的阳极，其中第一层的平均密度小于2.1g/cm³。

8.根据权利要求1所述的阳极，其中第二层的平均密度大于2.0g/cm³。

9.根据权利要求1所述的阳极，其中第一层的密度在整个第一层中变化。

10.根据权利要求1所述的阳极，其中第二层的密度在整个第二层中变化。

11.根据权利要求1所述的阳极，其中第一层与纳米线模版非保形。

12.根据权利要求1所述的阳极，其中第二层与第一层保形。

13.根据权利要求1所述的阳极，还包括处在第二层上方的第三层，所述第三层不包含硅。

14.根据权利要求1所述的阳极，其中所述纳米线模版包括硅化物纳米线。

15.根据权利要求1所述的阳极，其中所述第一层在其最大直径处的厚度为约5至20微米。

16.根据权利要求1所述的阳极，其中所述第二层的厚度为5至500纳米。

17.根据权利要求1所述的阳极，其中所述第二层的厚度为5至100纳米。

18.一种锂电池，其包括：

如权利要求1所述的阳极；

含锂的阴极；

与阳极和阴极都离子连通的电解质。

19.一种制造用于锂电池的阳极的方法，包括以下步骤：

提供基底；

从基底生长纳米线，每个纳米线具有表面；

使用PECVD方法沉积第一层以涂覆纳米线的大部分或全部表面，该第一层包含第一富硅SiE_x；

使用热CVD方法在第一层、纳米线的任何暴露表面和基底上方沉积第二层，该第二层包含第二富硅SiE_x。

20.根据权利要求19所述的方法，其中该PECVD方法是膨胀热等离子体方法。

21.根据权利要求19所述的方法，其中所述纳米线是硅化物纳米线。

22.根据权利要求19所述的方法，其中在所述热CVD方法期间的腔室压力小于约2托。