【技术实现步骤摘要】
本公开涉及薄膜参比电极、包括薄膜参比电极的电化学装置以及制造电化学装置的方法。
技术介绍
1、二次或可再充电金属离子电池通常用于许多固定和便携式设备中，例如消费电子、汽车/机动车、医疗设备、机械、机器人和航空航天工业中遇到的那些设备。二次或可再充电金属离子电池的示例包括锂基电池和钠基电池。在汽车行业，金属离子电池可能适用于电动车辆，如混合动力电动汽车(hev)、电池电动汽车(bev)、插电式hev和增程式电动汽车(erev)。锂类电池由于各种原因而受到欢迎，这些原因包括相对高的能量密度、高功率容量、与其他种类的可再充电电池相比通常不会出现任何记忆效应、相对低的内阻以及不使用时低的自放电率。锂电池在其使用寿命内能够反复循环供电，这使其成为一种有吸引力的可靠电源。
2、可再充电金属离子电池通过在负电极和正电极之间可逆地来回传递金属离子来工作。隔板和电解质设置在负电极和正电极之间。电解质适于传导金属离子，并且可以是固体(例如固态扩散)或液体形式。在电池充电期间，金属离子从阴极(正电极)移动到阳极(负电极)，而在电池放电时，金属离子以相反的方向移动。
3、可能希望在循环过程中对电池或电池的某些部件进行电化学分析。在许多情况下，参比电极能够在循环过程中监测单个电位，而不会干扰电池工作。常见的参比电极包括一个或多个金层(例如集电器层)，其例如使用溅射工艺设置在多孔隔板基底的一个或多个表面上。集电器层通常是无孔但可渗透的金膜。这种参比电极通常很昂贵，并且需要复杂的制造过程。因此，需要开发改进的参比电极材料和结构及其制造
技术实现思路
1、一方面提供了一种包括阳极、阴极和参比电极的电池单元，其中参比电极置于阳极和阴极之间。参比电极包括设置在集电器上的活性材料层。活性材料层包括锂、锂铝合金、钠、钠钾合金、钠钙合金、钠锂镁合金、钠锂铝合金、钠铅合金、钠硅合金、钠锑合金或钠锌合金。
2、在另一实施例中，电池单元还包括置于阳极和参比电极之间的第一隔板，以及置于阴极和参比电极之间的第二隔板。
3、在另一实施例中，集电器包括铜、镍、钛、铂、金、银、镁、铝、钒、其合金或其组合。
4、在另一实施例中，活性材料层的厚度为10纳米至3000纳米。
5、在另一实施例中，集电器的厚度为10纳米至1000纳米。
6、在另一实施例中，活性材料层源自集电器的原位锂电镀。
7、在另一实施例中，活性材料层在电池单元组装之前沉积在集电器上。
8、在另一实施例中，活性材料层包括锂。
9、在另一实施例中，阳极包括以下中的至少一种：硅、与石墨混合的硅、软碳、硬碳、氧化硅(siox，0<x<2)、锡、二氧化锡或二氧化钛。
10、另一方面提供了一种形成包括阳极、阴极和参比电极的电池单元的方法。参比电极置于阳极和阴极之间。参比电极包括设置在集电器上的活性材料层。活性材料层包括锂、锂铝合金、钠、钠钾合金、钠钙合金、钠锂镁合金、钠锂铝合金、钠铅合金、钠硅合金、钠锑合金或钠锌合金。该方法包括在集电器上形成活性材料层。
11、在另一实施例中，形成包括溅射沉积、热蒸发或电子束蒸发。
12、在另一实施例中，形成包括形成锂铝合金层。
13、在另一实施例中，形成包括恒电位锂化、恒电流锂化或集电器的电短路。
14、在另一实施例中，集电器包括铜、镍、钛、铂、金、银、镁、铝、钒、其合金或其组合。
15、在另一实施例中，活性材料层的厚度为10纳米至3000纳米。
16、在另一实施例中，集电器的厚度为10纳米至1000纳米。
17、在另一实施例中，阳极包括以下中的至少一种：硅、与石墨混合的硅、软碳、硬碳、氧化硅(siox，0<x<2)、锡、二氧化锡或二氧化钛。
18、在另一实施例中，集电器包括铝，并且形成包括原位锂化以提供包括锂铝合金的活性材料层。
19、在另一实施例中，集电器包括铜或镍，并且形成包括原位锂电镀以提供包括锂的活性材料层。
20、在另一实施例中，形成包括原位形成包含钠的活性材料层。
21、当结合附图时，从以下详细描述中，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电池单元，包括：
2.根据权利要求1所述的电池单元，还包括置于所述阳极和参比电极之间的第一隔板；以及置于所述阴极和参比电极之间的第二隔板。
3.根据权利要求1所述的电池单元，其中，所述集电器包括铜、镍、钛、铂、金、银、镁、铝、钒、其合金或其组合。
4.根据权利要求1所述的电池单元，其中，
5.根据权利要求1所述的电池单元，其中，
6.根据权利要求1所述的电池单元，其中，
7.一种形成包括阳极、阴极和参比电极的电池单元的方法，其中参比电极置于阳极和阴极之间，其中参比电极包括设置在集电器上的活性材料层，并且其中活性材料层包括锂、锂铝合金、钠、钠钾合金、钠钙合金、钠锂镁合金、钠锂铝合金、钠铅合金、钠硅合金、钠锑合金或钠锌合金，该方法包括在集电器上形成活性材料层。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述形成包括恒电位锂化、恒电流锂化或者所述集电器的电短路。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述集电器包括铝，并且所述形成包括原位锂化以提供包括锂铝合金的活性材料层。
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...【技术特征摘要】
1.一种电池单元，包括：
2.根据权利要求1所述的电池单元，还包括置于所述阳极和参比电极之间的第一隔板；以及置于所述阴极和参比电极之间的第二隔板。
3.根据权利要求1所述的电池单元，其中，所述集电器包括铜、镍、钛、铂、金、银、镁、铝、钒、其合金或其组合。
4.根据权利要求1所述的电池单元，其中，
5.根据权利要求1所述的电池单元，其中，
6.根据权利要求1所述的电池单元，其中，
7.一种形成包括阳极、阴极和参比电极的电池单元的方法，其中参...
【专利技术属性】
技术研发人员：I·尹，K·李，Y·赵，M·F·博拉斯，M·何，F·戴，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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