專利名稱：：電化學(xué)能源及制作該電化學(xué)能源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種電化學(xué)能源，包括襯底以及沉積在所述襯底上的至少一個疊層，該疊層至少包括有源層陽極、陰極以及分隔所述陽極和所述陰極的中間固態(tài)電解質(zhì)。本發(fā)明還涉及設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的電子器件。本發(fā)明進一步涉及用于制作根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的方法，包括步驟A)沉積至少一個疊層，該疊層沉積在襯底上，該疊層至少包括下述有源層陽極、陰極以及分隔所述陽極和所述陰極的中間固態(tài)電解質(zhì)。
背景技術(shù)：
：基于固態(tài)電解質(zhì)的電化學(xué)能源在本領(lǐng)域中是已知的。這些(平面)能源或者"固態(tài)電池"有效地將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芮铱梢杂米鞅銛y電子器件的電源。這些電池可以小規(guī)模地用于向例如微電子模塊，更具體地集成電路(IC)供應(yīng)電能。這種電池的例子披露于國際專利申請WO20G5/027245，其中固態(tài)薄膜電池，特別是鋰離子電池，直接制作在設(shè)置有多個縫或槽的結(jié)構(gòu)化硅襯底上，其中電子傳導(dǎo)阻擋層以及硅陽極、固態(tài)電解質(zhì)和陰極的疊層作為有源層連續(xù)地沉積。該縫或槽設(shè)置于襯底內(nèi)以增加該疊層的不同部件之間的接觸表面面積，從而改善電池的額定容量。該結(jié)構(gòu)化襯底可包括一個或多個電子部件以形成所謂的系統(tǒng)上芯片(system-on-chip).阻擋層用于抵制向所述襯底插入(intercalating)鋰的擴散，該擴散將引起該電化學(xué)能源的存儲容量顯著減小。盡管與傳統(tǒng)固態(tài)電池相比這種已知電池通常呈現(xiàn)優(yōu)異的性能，不過這種已知電池存在諸多缺點。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種已知電池的主要缺點為，由于疊層的有源層的沉積順序和/或?qū)硬牧系姆亲顑?yōu)選擇，疊層的有源層通常容易退化。一個或多個有源層的這種退化可表現(xiàn)為，這些有源層可能分解，可能與相鄰有源層反應(yīng)而形成具有不良性能的界面層和/或可能(再)結(jié)晶而形成具有不希望性能的相。本發(fā)明的目的是提供一種相對穩(wěn)定的電化學(xué)能源。
發(fā)明內(nèi)容該目的可以通過提供根據(jù)導(dǎo)言的電化學(xué)能源來實現(xiàn)，其特征在于，在該疊層的后成有源層之前沉積的該疊層的各有源層具有比該后成有源層的退火溫度高的退火溫度。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，從現(xiàn)有技術(shù)已知的傳統(tǒng)能源中有源層的退化經(jīng)常是在有源層沉積尤其是在較高退火溫度下進行的退火(也稱為固化)過程中引起的，該較高退火溫度容易使已經(jīng)沉積在襯底上且在較低退火溫度下退火的相鄰有源層過熱并因此退化。較早沉積的該疊層的有源層的這種過熱會導(dǎo)致這些層的分解，使得這些層與其他相鄰層反應(yīng)而形成具有不良性能的有害界面層，和/或使得這些層(再)結(jié)晶而形成具有不期望性能的相。通過調(diào)整不同有源層的退火溫度，并因此同樣將有源層調(diào)整為連續(xù)順序，可以以較有效的方式防止這些有源層的退化。根據(jù)本發(fā)明，根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的疊層的不同有源層的沉積順序是由有源層的連續(xù)退火溫度或者溫度范圍的順序來決定，以獲得具有較可靠性能的相對穩(wěn)定的電化學(xué)能源，且該電化學(xué)能源可以通過較可靠的方式來制作。在根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的制作過程中，這通常意味著，首先沉積的有源層可以在任意溫度(只要襯底可承受該溫度)沉積和/或退火。該疊層的后成有源層應(yīng)在比該第一有源層低的溫度，且優(yōu)選地比該笫一有源層顯著低(約50°C)的溫度沉積/退火，且依次類推。這本質(zhì)地意味著，該疊層的最后有源層應(yīng)在最低溫度沉積。通常，退火工藝被視為有源層的沉積工藝的(最后)部分，其中各有源層具有其最優(yōu)退火溫度或者退火溫度范圍，該有源層藉此獲得在電池疊層中正常工作所需的特定材料性能。除了應(yīng)用于本發(fā)明的電化學(xué)能源的關(guān)鍵沉積順序之外，優(yōu)選地，不同有源層的材料相互之間在化學(xué)方面是穩(wěn)定和兼容的。優(yōu)選地應(yīng)在任意(退火)溫度避免兩種化學(xué)不兼容材料之間的反應(yīng)，以保證根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的耐久且適當(dāng)?shù)墓ぷ?。在?yōu)選實施例中，該固態(tài)電解質(zhì)沉積在該陰極的頂部上，且該陽極沉積在該固態(tài)電解質(zhì)的頂部上。；恨據(jù)該實施例，疊層被應(yīng)用，其中陰極、固態(tài)電解質(zhì)和陽極連續(xù)地沉積在襯底上。應(yīng)用該特定沉積順序的原因為，通常陰極的退火溫度高于固態(tài)電解質(zhì)的退火溫度，固態(tài)電解質(zhì)的退火溫度高于陽極的退火溫度。盡管預(yù)期該沉積順序通常可適用于根據(jù)本發(fā)明的大多數(shù)電化學(xué)能源，但本發(fā)明不限于該特定沉積順序。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以想到下述相反疊層，陽極、沉積于陽極的頂部上的電解質(zhì)、沉積于電解質(zhì)的頂部上的陰極。這種相反疊層可能應(yīng)用于這樣的情形，其中陽極的退火溫度高于電解質(zhì)的退火溫度，電解質(zhì)的退火溫度高于陰極的退火溫度。該電化學(xué)能源優(yōu)選地包括分別連接到該疊層的陽極和陰極的至少兩個集流器。通常已知應(yīng)用集流器作為電極端子。對于例如應(yīng)用了LiCo02陰極的Li離子電池，優(yōu)選地鋁集流器連接到該LiCo02陰極。備選地或者另外地，例如優(yōu)選地由諸如Si、GaAs、InP之類的摻雜半導(dǎo)體，諸如銀、金、鉑、銅或鎳之類的金屬制成的集流器通?？梢杂米鞲鶕?jù)本發(fā)明的固態(tài)能源的集流器。集流器不是上文定義的疊層的一部分。集流器通常在室溫沉積。如果疊層的第一有源層將在(顯著)高于室溫的退火溫度下、在氧氣環(huán)境中沉積，則優(yōu)選地諸如鉑集流器這樣的耐腐蝕集流器沉積在襯底上。如果所述第一有源層在實際不存在氧氣的惰性環(huán)境中、在升高的退火溫度下沉積，例如，集流器可以由諸如銅之類的不太(相當(dāng)?shù)?耐腐蝕的材料形成。在根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的優(yōu)選實施例中，該村底和該陽極通過電子傳導(dǎo)阻擋層來分隔，該電子傳導(dǎo)阻擋層用于至少基本防止向所述襯底插入活性物質(zhì)的擴散。該優(yōu)選實施'例通常非常有益，因為對本發(fā)明能量系統(tǒng)的(再)充電周期起到支持作用的插入反應(yīng)物質(zhì)經(jīng)常擴散到襯底內(nèi)，使得這些反應(yīng)物質(zhì)不再參與(再)充電周期，導(dǎo)致電化學(xué)能源的存儲容量減小。通常，單晶硅導(dǎo)電襯底被應(yīng)用以承載諸如集成電路、芯片、顯示器等電子部件。該晶體硅襯底遭受這樣的缺點，插入物質(zhì)較容易擴散到所述襯底內(nèi)，使得所述能源的容量減小。為此，在所述第一襯底上應(yīng)用阻擋層以防止這種向村底的不利擴散是非常有益的。插入物質(zhì)的遷移將被所述阻擋層至少基本阻擋，其結(jié)果為不再發(fā)生這些物質(zhì)通過該村底的遷移。如果陽極連接到襯底，其中陽極用于存儲處于原子狀態(tài)的活性物質(zhì)，則應(yīng)用阻擋層是尤其有益的。在鋰離子電池中，通常(非晶)硅陽極沉積在(單晶)硅襯底上，所述硅陽極用于存儲處于原子狀態(tài)的鋰物質(zhì)。為了防止有效活性物質(zhì)的損耗，優(yōu)選地應(yīng)用如上文定義的阻擋層以相互分隔(硅)陽極和(硅)襯底。然而，如果陽極不用于存儲處于原子狀態(tài)而是處于離子狀態(tài)的活性物質(zhì)，則通常不再需要應(yīng)用阻擋層。陽極用于存儲處于離子狀態(tài)的活性物質(zhì)的例子為包括氧的陽極。這后一種情形中，優(yōu)選地可由鉑形成的相對耐腐蝕的集流器連接到包括氧的陽極以抵制該集流器在陽極層沉積時的氧化。如果電子傳導(dǎo)阻擋層被應(yīng)用，該阻擋層(也)可以用作用于陽極的集流器。在優(yōu)選實施例中，阻擋層優(yōu)選地至少基本由下述化合物中至少一種形成鉭(Ta)、氮化鉭(TaN)、鈦(Ti)和氮化鈦(TiN)。這些化合物的共同性能為，其具有電子能夠透過而例如鋰(離子)的插入物質(zhì)無法透過的較致密結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該電化學(xué)能源由選自堿金屬電池和堿土金屬電池的至少一種電池形成。諸如鎳-鎘(NiCd)、鎳-金屬氫化物(NiMH)或鋰離子(Li-ion)蓄電池這樣的堿(土)金屬蓄電池通常高度可靠，具有滿意的性能且能夠微型化。由于這些優(yōu)點，這些蓄電池依據(jù)其尺寸而用作便攜設(shè)備的電源和工業(yè)電源。優(yōu)選地，優(yōu)選由電池形成的能源的至少一個電極用于存儲至少一種下述元素的離子氫(H)、鋰(Li)、鈹(Be)、鎂(Mg)、銅(Cu)、銀(Ag)、鋁(A1)、鈉(Na)和鉀(K)，或者元素周期表的l族或2族中的任何其他合適元素。因此，根據(jù)本發(fā)明的能量系統(tǒng)的電化學(xué)能源可以基于各種插入機制且由此適于形成不同類型的電池，例如鋰離子電池、NiMH電池等。在優(yōu)選實施例中，陰極由選自LiCoO2(600-800。C)、LiMn204(~600。C)、LiFePO4(~700°C)、V2Os(~500。C)、Mo03(~280。C)、W03(~300'C)和LiNi()2的至少一種材料形成。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，至少這些材料非常適合應(yīng)用于鋰離子能源，且此外這些材料具有預(yù)定的最優(yōu)退火溫度范圍或溫度范圍(上文在括號中給出)，基于此可以確定最優(yōu)沉積順序。在基于質(zhì)子的能源的情形中，陰極的例子為M(OH)2和MM(OH)2，其中M由選自例如Cd、Co或Bi的一種或多種元素形成。應(yīng)當(dāng)意識到，在根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源中也可以使用其他陰極材料。陽極優(yōu)選地由選自Si(《600。C)、SnOx(~350。C)、Li4Ti5012(600-800°C)、SiOx、LiSiON、LiSnON和LiSiSnON(尤其是LixSiSn。.870L2。N172)的至少一種材料形成。對于陰極材料，這些材料適合應(yīng)用于鋰離子電池，且還具有預(yù)定的最優(yōu)退火溫度或溫度范圍(上文在括號中給出)。該固態(tài)電解質(zhì)由選自LisLa3Ta20i2(石榴石型；600-700°C)、LiPON(~室溫)、LiNb03(~400°C)、LiTa03(~400。C)和Li9SiA108(~卯0。C)的至少一種材料形成。該固態(tài)電解質(zhì)材料適合已知的最優(yōu)退火溫度(上文在括號中給出)。可以靈活應(yīng)用的其他固態(tài)電解質(zhì)材料為鎢酸鋰(Li2W04)、氮氧鍺化鋰(LiGeON)、Li14ZnGe4016(鍺酸鋅鋰)、Li3N、p-氧化鋁或LiL3Th.7Al。.3(P04)3(NASICON型)。質(zhì)子傳導(dǎo)電解質(zhì)例如可由TiO(OH)或Zr()2Hx形成。在優(yōu)選實施例中，該襯底至少部分由硅形成。更優(yōu)選地，單晶硅導(dǎo)電襯底被應(yīng)用以承載諸如集成電路、芯片、顯示器等的電子部件。該晶體硅襯底存在的缺點為，插入活性物質(zhì)較容易擴散到所述襯底內(nèi)，導(dǎo)致所述能源的容量減小。為此，在所述襯底上應(yīng)用阻擋層以防止這種向襯底的不利的擴散是非常有益的。本發(fā)明還涉及一種電子器件，其設(shè)置有至少一個本發(fā)明的電化學(xué)能源。這種電子器件的例子為剃須器，其中該電化學(xué)能源例如可用作備用(或主要)電源。通過提供包括本發(fā)明的能量系統(tǒng)的備用電源可以得到增強的其他應(yīng)用例如為便攜RF模塊(例如蜂窩電話、無線電模塊等)、(自激)微系統(tǒng)中的傳感器和致動器、能量和光管理系統(tǒng)、以及數(shù)字信號處理器和用于環(huán)境智能的自激器件。應(yīng)當(dāng)意識到，這種列舉絕不應(yīng)視為限制性的?？梢越Y(jié)合本發(fā)明能源的電子器件(或相反)的另一例子為所謂的"系統(tǒng)級封裝，，(SiP)。在系統(tǒng)級封裝中，諸如集成電路(IC)、芯片、顯示器等一個或多個電子部件和/或器件至少部分嵌在本發(fā)明的電化學(xué)能源的襯底內(nèi)，特別是單晶硅導(dǎo)電襯底內(nèi)。本發(fā)明還涉及根據(jù)導(dǎo)言的方法，其特征在于，在步驟A)，疊層的有源層按照下述沉積順序來沉積，其中沉積在該疊層的在先有源層上的該疊層的后成有源層具有比該疊層的所述在先有源層的退火溫度低的退火溫度。該方法的優(yōu)點已經(jīng)在上文中全面地解釋。優(yōu)選地，在步驟A)，該陰極、固態(tài)電解質(zhì)和陽極連續(xù)沉積在該村底上，通常，該沉積順序分別與該疊層的有源層的最優(yōu)退火溫度的減'J、一致。在優(yōu)選實施例中，該方法還包括在步驟A)之前在該襯底上沉積第一集流器的步驟B),該疊層在步驟A)沉積在該集流器的頂部上。在另一優(yōu)選實施例中，該方法還包括在步驟A)中在該襯底上沉積的該疊層之上沉積第二集流器的步驟C)。該疊層的有源層以及待應(yīng)用的該集流器的材料的具體例子已經(jīng)在上文詳述。本發(fā)明通過下述非限制性示例予以闡述，其中圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電化學(xué)能源的示意性截面圖，以及圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的示意性截面圖。具體實施例方式圖1示出從現(xiàn)有技術(shù)獲知的電化學(xué)能源1的示意性截面圖。圖1中示出的電化學(xué)能源1的例子也披露于國際專利申請WO2005/027245。該已知能源1包括陽極3、固態(tài)電解質(zhì)4和陰極5的鋰離子電池疊層2，該電池疊層2沉積在嵌入了一個或多個電子部件7的導(dǎo)電襯底6上。在該例子中，襯底6由摻雜硅形成，而陽極3由非晶硅(a-Si)形成。陰極5由LiCo02形成，固態(tài)電解質(zhì)由LiNM)3形成。在電池疊層2和襯底6之間，鋰阻擋層8沉積在襯底6上。在該例子中，鋰擴散阻擋層8由鉭形成。導(dǎo)電鉭層8作為化學(xué)阻擋，因為該層抵制由疊層2最初包括的鋰離子(或者其他活性物質(zhì))向村底6的擴散。如果鋰離子離開疊層2并進入襯底6，疊層2的性能將受影響。再者，該擴散將嚴(yán)重影響嵌在襯底6內(nèi)的電子部件7。該例子中，在已知電化學(xué)能源1中，鋰擴散阻擋層8也用作陽極3的集流器。能源1還包括由鋁形成的附加的集流器9，該集流器9沉積在電池疊層2的頂部上，具體而言沉積在陰極5的頂部上。各層3、4、5、8、9的沉積例如可以通過CVD、濺射、電子束沉積或者溶膠凝膠沉積來達成。疊層2的不同有源層3、4、5按照圖1示出的沉積順序進行沉積可能產(chǎn)生問題，無論是短期還是長期這對于能源1的性能都是有害的。預(yù)期的這些問題可以從下表(表1)推斷，該表給出了有關(guān)材料、特別是每一種不同材料所需的相以及獲得這些優(yōu)選相所需要的最優(yōu)退火溫度的更多細(xì)節(jié)。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>再次考慮不同有源層3、4、5、8、9且特別是電池疊層2的有源層3、4、5的完整沉積，包括表l給出的數(shù)據(jù)，由于非最優(yōu)沉積順序引起的若干可能問題預(yù)期會發(fā)生。在室溫使用原子層沉積(ALD)將第一層1即阻擋層8沉積在襯底6上將是容易實現(xiàn)的；在(基本)低于600'C，優(yōu)選地在幾百攝氏度沉積硅陽極3也是容易實現(xiàn)的。在低于450。C的溫度沉積由LiNbC)3形成的固態(tài)電解質(zhì)4將會按照需要形成非晶材料。然而，LiNb03的沉積需要氧氣氛圍和約200。C的溫度從而在沉積時分解金屬有機物前驅(qū)體。這會導(dǎo)致在陽極3和電解質(zhì)4的Si/LiNb03界面形成Si02，這是不希望的，因為Si02可能作為阻隔層。用于形成陰極5的低于600'C溫度的LiCo02的后續(xù)沉積將形成純非晶材料，該非晶材料在電化學(xué)方面劣于優(yōu)選的HT結(jié)晶相。然而，用于晶化陰極5的800'C的后退火將導(dǎo)致在底下已經(jīng)沉積的層中的其他現(xiàn)象；LiNM)3電解質(zhì)4具有約470'C的結(jié)晶溫度，且因此在該相對高的退火溫度將結(jié)晶，導(dǎo)致不良的Li離子傳導(dǎo)性能。陽極3的非晶Si結(jié)晶為多晶Si，多晶Si對陽極3的Li插入行為并不有害。大幅升高陰極5的退火溫度將導(dǎo)致在陽極3和電解質(zhì)4的Si/LiNM)3界面的劇烈混合，因為該陽極3和固態(tài)電解質(zhì)4均化學(xué)不穩(wěn)定。最后一層即陰極集流器9的沉積可以再次在室溫下、在相對緩和條件下完成，且在該沉積步驟預(yù)期不會出現(xiàn)問題。上文示出了電池疊層2的有源層3、4、5的沉積不直接，會產(chǎn)生潛在瓶頸。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源IO的示意性截面圖。電化學(xué)能源10與如圖1所示的電化學(xué)能源1的不同之處在于，圖2中示出的能源10其特征在于如下文詳述的不同材料的相容和靈巧的材料選擇以及隨后靈巧的沉積順序。根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源10包括陰極12、固態(tài)電解質(zhì)13和陽極14的鋰離子電池疊層11，該電池疊層11沉積在嵌入了一個或多個電子部件16的導(dǎo)電襯底15上。在該例子中，襯底15由摻雜珪形成，陰極12由LiCo02形成，電解質(zhì)13由LisLa;jTa20i2形成，且陽極14由非晶硅(a-Si)形成.由鉑形成的陰極集流器17沉積在電池疊層11和襯底15之間。陽極集流器18沉積在陽極14的頂部上。在該例子中陽極集流器18由鉭形成，其結(jié)果為導(dǎo)電鉭層18也可以用作化學(xué)阻擋以在陽極14(直接)連接襯底15時防止活性物質(zhì)向襯底15的擴散。各層12、13、14、17、18的沉積可以通過例如CVD、濺射、電子束沉積或者溶膠凝膠沉積來實現(xiàn)。應(yīng)當(dāng)意識到，具體層13、17的材料選擇相對于圖1所示能源1的相應(yīng)層4、9已進行調(diào)整。還應(yīng)當(dāng)意識到，相對于圖l所示疊層2的沉積順序，疊層ll按相反順序沉積。改進的沉積順序可以通過表2給出的相關(guān)材料數(shù)據(jù)來詳述。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>再次考慮該改進的沉積順序，可以看出，為了以優(yōu)選相獲得疊層11的有源材料層12、13、14，每個后成有源層13、14的最優(yōu)退火溫度低于疊層11的在該后成層13、14之前沉積的各有源層12、13的最優(yōu)退火溫度。在圖2所示電化學(xué)能源10的制作過程中，鉑層17的沉積將是容易實現(xiàn)的。用于形成陰極12的最優(yōu)退火溫度(>>600°C，優(yōu)選約800°C)的LiCo02的沉積將形成優(yōu)選的菱面形相。鉑非常耐腐蝕，即使在氧氣環(huán)境中在600-800'C的溫度，在Pt和LiCo02之間將不會形成界面(阻隔)氧化物層。利用合適的金屬有機物前驅(qū)體(優(yōu)選Li、La和Ta)石榴石型固態(tài)電解質(zhì)13的后續(xù)沉積可以在氧氣氛圍中在降低的溫度(600-700°C)實現(xiàn)。已經(jīng)進行的研究表明，石榴石型電解質(zhì)13和LiCo02基陰極12彼此化學(xué)兼容。用于形成陽極14的a-Si的沉積可以在幾百攝氏度的適中溫度容易地進行。由鉭形成的陽極集流器18的沉積可以再次在室溫或室溫附近進行。應(yīng)當(dāng)意識到，如果選擇改進的沉積順序并使得材料相互之間是化學(xué)穩(wěn)定的，則可以沉積全部的電池疊層11而不出現(xiàn)任何顯著的界面現(xiàn)象或分解。注意，選用于所示例子的尤其是表2所列舉的材料可以容易地用其他材料替換，只要上述要求得到滿足。應(yīng)注意，上述實施例闡釋而非限制本發(fā)明，在不背離所附權(quán)利要求書的范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計許多備選實施例。在權(quán)利要求中，置于括號之間的任何參考符號不應(yīng)解讀為限制該權(quán)利要求。動詞"包括"及其變型的使用不排除那些未在權(quán)利要求中列出的元件或步驟的存在。元件之前使用的冠詞"一"或"一個"并不排除多個這種元件的存在。在互不相同的從屬權(quán)利要求中列舉了某些措施并不表示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利要求1.電化學(xué)能源，包括襯底，以及沉積在所述襯底上的至少一個疊層，該疊層至少包括有源層陽極，陰極，以及中間固態(tài)電解質(zhì)，分隔所述陽極和所述陰極，其特征在于，在該疊層的后成有源層之前沉積的該疊層的各有源層具有比該后成有源層的退火溫度高的退火溫度。2.如權(quán)利要求l所述的電化學(xué)能源，其特征在于該固態(tài)電解質(zhì)沉積在該陰極的頂部上，并且該陽極沉積在該固態(tài)電解質(zhì)的頂部上。3.如權(quán)利要求1或2所述的電化學(xué)能源，其特征在于該電化學(xué)能源包括分別連接到該疊層的陽極和陰極的至少兩個集流器。4.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電化學(xué)能源，其特征在于該電化學(xué)能源包括沉積在該襯底和該陽極之間的至少一個電子傳導(dǎo)阻擋層，該阻擋層用于至少基本防止該疊層的活性物質(zhì)向所述襯底的擴散。5.如權(quán)利要求4所述的電化學(xué)能源，其特征在于該至少一個阻擋層由下述材料中的至少一種形成鉭、氮化鉭、鈦和氮化鈦。6.如權(quán)利要求3至5中任一項所述的電化學(xué)能源，其特征在于該至少一個集流器由下述材料中的至少一種形成鋁、金、銀、鉑、銅和鎳。7.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電化學(xué)能源，其特征在于該陽極和陰極至少之一用于存儲選自H、Li、Be、Mg、Cu、Ag、Al、Na和K的至少一種元素的離子。8.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電化學(xué)能源，其特征在于該陰極由選自LiCo02、LiMn204、LiFeP04、V2Os、LiNi02、M0O3和WO3的至少一種材料形成。9.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電化學(xué)能源，其特征在于該陽極由選自Si、SiOx、SnOx、Li4Ti5012、LiSiON、LiSnON和LiSiSnON的至少一種材料形成。10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電化學(xué)能源，其特征在于該固態(tài)電解質(zhì)由選自Li5La3Ta2012、LiPON、LiNbO"LiTa03、Li9SiA108、Li2W04、LiGeON、Li14ZnGe4016(鍺酸鋅鋰)、Li3N、p國氧化鋁、LiL3Th.7Ak3(P04)3(NASICON型)、TiO(OH)和Zr02Hx的至少一種材料形成。11.如前述權(quán)利要求中任一項所述的電化學(xué)能源，其特征在于該襯底包括Si。12.電子器件，設(shè)置有至少一個如權(quán)利要求l至ll中任一項所述的電化學(xué)能源。13.如權(quán)利要求12所述的電子器件，其特征在于至少一個電子部件，特別是集成電路(IC)，至少部分嵌在該電化學(xué)能源的襯底內(nèi)。14.如權(quán)利要求12或13所述的電子器件，其特征在于該電子器件和該電化學(xué)能源形成系統(tǒng)級封裝(SiP)。15.用于制作如權(quán)利要求1至12中任一項所述的電化學(xué)能源的方法，包括如下步驟A)沉積至少一個疊層，該疊層沉積在襯底上，該疊層至少包括下述有源層陽極，陰極，以及中間固態(tài)電解質(zhì)，分隔所述陽極和所述陰極，其特征在于，在步驟A)，疊層的有源層按照下述沉積順序來沉積，其中沉積在該疊層的在先有源層上的該疊層的后成有源層具有比該疊層的所述在先有源層的退火溫度低的退火溫度。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于在步驟A)，在該襯底上連續(xù)沉積該陰極、固態(tài)電解質(zhì)和陽極。17.如權(quán)利要求15或16所述的方法，其特征在于該方法還包括在步驟A)之前在該襯底上沉積第一集流器的步驟B),該疊層在步驟A)沉積在該集流器的頂部上。18.如權(quán)利要求15至17中任一項所述的方法，其特征在于該方法還包括在步驟A)中在該襯底上沉積的該疊層之上沉積第二集流器的步驟C)。全文摘要本發(fā)明涉及一種電化學(xué)能源，包括襯底以及沉積在所述襯底上的至少一個疊層，該疊層至少包括有源層陽極、陰極以及分隔所述陽極和所述陰極的中間固態(tài)電解質(zhì)。本發(fā)明還涉及設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的電子器件。本發(fā)明還涉及用于制作根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)能源的方法。文檔編號H01M6/40GK101507024SQ200780030998公開日2009年8月12日申請日期2007年8月20日優(yōu)先權(quán)日2006年8月22日發(fā)明者R·A·H·尼森,R·H·L·諾滕申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司