用于可再充电蓄电池的含有高容量活性材料的互连中空纳米结构

摘要

本发明提供了用于可再充电蓄电池如锂离子蓄电池的电极层，以及相关的制造技术。这些电极层具有包含高容量电化学活性材料(如硅、锡、和锗)的互连中空纳米结构。在某些实施方案中，制造技术涉及围绕多个模板结构形成纳米级涂层，以及至少部分地去除这些结构和/或使其收缩以形成中空的腔。这些腔提供了在蓄电池循环期间纳米结构的活性材料膨胀到其中的空间。这种设计有助于降低粉化的风险以及有助于维持纳米结构之间的电接触。还提供了可用于与电解质离子连通的非常高的表面积。所述纳米结构具有纳米级的壳，但是可以在其它尺度上显著更大。在围绕两个接近的模板结构所形成的涂层重叠时，纳米结构可以在形成纳米级涂层期间互连。

主权项

用于制备包含高容量电化学活性材料的互连中空纳米结构的电极层的方法，所述方法包括：接收包括模板结构的模板；围绕模板结构形成高容量材料的纳米级模板涂层；和至少部分地去除模板和/或使其收缩，以形成包含高容量活性材料的互连中空纳米结构的电极层。