[发明专利]用于制造多孔电极的方法和包含这种电极的电池

权利要求书

1.一种用于制造电化学装置的方法，所述电化学装置选自由以下组成的组：容量大于1mAh的锂离子电池、钠离子电池、锂空气电池、光伏电池、燃料电池，所述方法实施用于制造多孔电极的方法，所述多孔电极包括沉积在基板上的多孔层，所述层不含粘结剂，具有包括在20体积％至60体积％之间、优选25体积％至50体积％之间的孔隙度以及平均直径小于50nm的孔，所述多孔电极的所述制造方法的特征在于：

(a)提供基板和胶体悬浮液或糊剂，所述胶体悬浮液或糊剂包括至少一种活性电极材料P的单分散初级纳米颗粒的聚集体或附聚物，所述活性电极材料P具有包括在2nm至150nm之间(优选在2nm至100nm之间，并且更优选在2nm至60nm之间)的平均初级直径D₅₀，所述聚集体或附聚物具有包括在50nm至300nm之间(优选在100nm至200nm之间)的平均直径D₅₀，

(b)通过选自由以下方法形成的组的方法由步骤(a)中提供的所述胶体悬浮液或糊剂在所述基板的至少一个面上沉积层：电泳、印刷方法(优选喷墨印刷或柔性版印刷)、涂布方法(优选刮刀涂布、辊式涂布、幕式涂布、浸涂或槽模涂布)，

(c)在将所述层与其中间基板分离之前或之后的合适的时候干燥步骤(b)中获得的所述层，然后可选地，将所述干燥的层热处理，优选在氧化气氛下，并且通过挤压和/或加热将其固结，以获得多孔的、优选介孔的层，

(d)在所述多孔层的所述孔上和所述孔内沉积电子导电材料涂层，

或者实施能够通过所述用于制造多孔电极的方法得到的多孔电极，

应当知晓的是所述基板可以是能够充当集电器的基板，或者是中间基板。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多孔层具有包括在10m²/g至500m²/g之间的比表面积。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，在步骤(c)中获得的所述多孔层具有包括在4μm至400μm之间的厚度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当所述基板是中间基板时，在步骤(c)中在所述干燥所述中间基板之前或之后分离所述层，以形成多孔板。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法或根据权利要求4所述的多孔板，其特征在于，当步骤(a)中提供的所述胶体悬浮液或糊剂包括有机添加剂(诸如配体、稳定剂、粘结剂或残留有机溶剂)时，对步骤c)中干燥的所述层进行热处理，优选在氧化气氛下。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述导电材料是碳。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述导电材料涂层的所述沉积通过原子层沉积ALD技术进行，或者通过将所述多孔层浸入包括所述导电材料的前体的液相中、然后将所述前体转化成导电材料来进行。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述前体是富碳化合物，诸如碳水化合物，并且所述转化为导电材料是通过热解完成，优选在惰性气氛下。