本申請(qǐng)要求2013年11月15日提交的題目為“混合納米結(jié)構(gòu)材料和方法”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1/904,979的優(yōu)先權(quán)，其通過引用整體結(jié)合在本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米結(jié)構(gòu)材料和方法。

附圖簡述

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的涂布有硅的結(jié)構(gòu)的制造階段。

圖2A-F示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的多個(gè)表面結(jié)構(gòu)體的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體的拉曼光譜。

圖4A-D示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的多個(gè)表面結(jié)構(gòu)體的掃描電子顯微鏡(SEM)圖像和電子色散譜(EDS)數(shù)據(jù)。

圖5A示出了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體形成的電極的循環(huán)伏安法數(shù)據(jù)。

圖5B示出了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體形成的電極的恒電流充電-放電數(shù)據(jù)。

圖5C示出了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體形成的電極的循環(huán)性能和庫倫效率數(shù)據(jù)。

圖5D示出了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體形成的電極的高倍率(rare)循環(huán)性能和庫倫效率數(shù)據(jù)。

圖6A示出了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體形成的電極的電化學(xué)阻抗譜(EIS)數(shù)據(jù)。

圖6B示出了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體形成的電極的來自圖6A的EIS數(shù)據(jù)的等效電路。

圖6C示出了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體形成的電極的電阻數(shù)據(jù)。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體的電子色散譜(EDS)數(shù)據(jù)。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體的透射電子顯微鏡(TEM)圖像。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的單個(gè)表面結(jié)構(gòu)體的高分辨率透射電子顯微鏡(HRTEM)圖像。

圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體的各種組分的電化學(xué)阻抗譜(EIS)數(shù)據(jù)。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的蓄電池。

圖12示出了形成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例的表面結(jié)構(gòu)體的方法。

詳細(xì)描述

在以下詳細(xì)描述中，參照了構(gòu)成其一部分的附圖，并且其中通過圖示的方式示出了其中可以實(shí)施本發(fā)明的具體實(shí)施方案。充分詳細(xì)地描述了這些實(shí)施方案以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明?？梢允褂闷渌麑?shí)施方案，并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯變化等而不背離本發(fā)明的范圍。

作為可再充電蓄電池，鋰離子蓄電池(LIB)是在日常生活中常見的，如便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車(EV)。在EV應(yīng)用中的蓄電池最終是總車輛質(zhì)量的大部分；便攜式電子設(shè)備中的蓄電池電池的體積也限制了降低尺寸的趨勢(shì)。對(duì)于便攜式電子設(shè)備和低排放環(huán)境友好的電動(dòng)汽車(EV)的開發(fā)來說，高能量和功率密度、長循環(huán)壽命、廉價(jià)的可再充電鋰離子蓄電池(LIB)變得高度理想。常規(guī)蓄電池負(fù)極可以由基于嵌入的碳質(zhì)材料制成，這歸因于它們獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)，包括高導(dǎo)電性、非常良好的電化學(xué)穩(wěn)定性、高表面積、優(yōu)異的壽命(～5000次循環(huán))和庫倫效率(100％)等。然而，嵌入機(jī)制將石墨系鋰離子蓄電池負(fù)極的理論電容值限制為～372mAh g-1，因?yàn)槔碚撋厦苛鶄€(gè)碳原子可以與一個(gè)鋰離子結(jié)合。盡管納米結(jié)構(gòu)碳質(zhì)材料如石墨烯、CNT、活性的且模板衍生的碳(activated and template-derived carbon)由于它們的大表面積而可以明顯增大電容，它們的電容仍然大多被限制為＜1000mAh g-1。硅是一種負(fù)極材料，其由于其最高已知理論容量值(～4200mAh g-1)而受到很多關(guān)注。對(duì)于封裝蓄電池全電池來說，總電容C_總＝l/(l/C_正極+l/C_負(fù)極)，其中C_正極、C_負(fù)極分別是正極和負(fù)極的電容。因此，如果基于LiCoO₂容量(～274mAh g-1)，用現(xiàn)有技術(shù)水平硅負(fù)極代替常用的石墨負(fù)極將會(huì)可能得到63％的總電池容量的增加。

延緩硅負(fù)極的應(yīng)用的一個(gè)阻礙是其在Li-Si合金化和去合金化過程期間高達(dá)400％的大的體積變化。大塊形式或微米尺寸的硅體系可能會(huì)顯示出隨循環(huán)的非常快的容量衰減(每個(gè)循環(huán)～1％)。同時(shí)，納米尺寸的高表面積硅體系可能會(huì)遭遇大固體電解質(zhì)界面(SEI)層形成。如此形成的SEI層將會(huì)由于體積膨脹而開裂，并且反復(fù)產(chǎn)生的SEI層可能會(huì)很快破壞整個(gè)電極的性能。

通過將活性材料與聚合物粘合劑(PVDF或海藻(Algae))混合并且之后流延至導(dǎo)電基板如銅、鎳、鋁等上，制備了一些備選體系。歸因于由單個(gè)粒子和聚合物粘合劑之間的接觸電阻導(dǎo)致的比較差的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，這種類型的電極固有地限制了活性材料的性能。三維石墨烯和CNT混合納米結(jié)構(gòu)體可以是用于快速充電-放電能量儲(chǔ)存應(yīng)用如超級(jí)電容器和蓄電池負(fù)極的良好候選物。在一個(gè)實(shí)例中，示出了創(chuàng)新的三維(3D)硅裝飾(decorated)的錐形CNT簇(Si-CCC)結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)例中，該結(jié)構(gòu)可以用于鋰離子蓄電池負(fù)極的應(yīng)用。

柱狀CNT和石墨烯納米結(jié)構(gòu)體(PGN)經(jīng)由兩步化學(xué)氣相沉積生長在是蓄電池行業(yè)中常用的蓄電池負(fù)極集電體的銅箔上。柱狀CNT均勻地在單/雙分子層石墨烯覆蓋的銅箔上生長并且用ICP Ar等離子體處理。我們首次發(fā)現(xiàn)CNT柱狀物傾向于成束在一起以形成錐形CNT簇。這種類型的3D Si-CCC結(jié)構(gòu)具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。(1)石墨烯和柱狀CNT的無縫連接提供相對(duì)促進(jìn)電極體系中的電荷和熱傳遞。(2)Si-CCC結(jié)構(gòu)的錐形性質(zhì)為向電極中更快的電解質(zhì)進(jìn)入提供了小的互穿通道，這可以提高倍率性能。(3)Si-CCC結(jié)構(gòu)是用于制備LIB用電極的無粘合劑技術(shù)?；谌绱撕铣傻腟i-CCC電極制造LIB半電池。實(shí)現(xiàn)了非常高的可逆容量，并且觀察到最小的容量衰減。

在圖1中示出了硅裝飾的錐形CNT簇(Si-CCC)的合成過程的詳細(xì)示意圖。首先，柱狀碳納米管(CNT)和石墨烯納米結(jié)構(gòu)體(PGN)110經(jīng)由環(huán)境壓力化學(xué)氣相沉積(CVD)直接生長在20μm厚的在蓄電池行業(yè)中通常用作用于負(fù)極的集電體的銅箔上。接下來，向如此生長的PGN結(jié)構(gòu)施加溫和電感耦合等離子體(ICP)氬研磨。在Ar等離子體處理之后觀察到柱狀CNT成束在一起以形成錐形CNT簇(CCC)120。最后，通過磁控濺射沉積技術(shù)在錐形CNT簇的頂部上沉積可變厚度的非晶硅130。

示出了掃描電子顯微術(shù)(SEM)圖像以表征如此生長的PGN和CCC納米結(jié)構(gòu)體的形態(tài)(圖2a-d)。圖2a示出了PGN樣品的SEM顯微照片的頂視圖。在石墨烯覆蓋的銅箔上生長垂直排列的、密集填充的CNT。PGN的高倍放大頂視圖SEM圖像示出了柱狀CNT毯(carpet)的上表面上的纏繞的CNT網(wǎng)絡(luò)連同可示蹤量的Fe催化劑(圖2c)。為了移除纏繞的CNT網(wǎng)絡(luò)和過量的催化劑粒子，施加ICP Ar等離子體以將它們磨掉。在ICP Ar等離子體研磨之后，除了將纏繞的CNT和Fe催化劑移除之外，觀察到獨(dú)特且創(chuàng)新的錐形碳納米管簇(CCC)(圖2b和2d)。

這種兩步CVD生長方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)石墨烯層的厚度的非常良好的控制。進(jìn)行透射電子顯微術(shù)(TEM)以進(jìn)一步確認(rèn)如此生長的PGN的質(zhì)量。圖1e顯示出PGN的低倍放大的TEM圖像，明顯看見了透明的石墨烯膜層連同具有均勻尺寸的CNT。如通過直接高分辨率透射電子顯微術(shù)(HRTEM)測(cè)定的，如此生長的柱狀CNT具有大約5-10nm的平均直徑以及約2層的壁厚度和大約5nm的內(nèi)徑(圖2f)。

進(jìn)行拉曼光譜法以表征如此生長的PGN和CCC納米結(jié)構(gòu)體(圖3)。從PGN和CCC收集的拉曼光譜特征與清楚地顯示中心在大約1340cm^-1的強(qiáng)D帶的存在CNT拉曼光譜充分一致。D帶的強(qiáng)度與中心在大約1572cm-1的G帶的強(qiáng)度相比相對(duì)較高。中心在≈2662cm^-1的CNT的2D帶是與石墨烯的2D帶相似的單峰。光譜中強(qiáng)D帶的存在與CNT的缺陷相關(guān)。CCC納米結(jié)構(gòu)體顯示出比PGN樣品(≈1.15)明顯更高的I D/I G(≈1.35)，這表明CCC納米結(jié)構(gòu)體比PGN更無序。我們相信，增加的無序性是由于Ar ICP處理期間在CNT的表面上的缺陷的形成，這可以在表面張力的變化中起重要作用。

由于在PGN頂部上的纏繞的CNT的卷曲性質(zhì)，濺射的硅傾向于在毯上冷凝以形成大塊硅層(圖4a)。在CCC頂部上的濺射的Si仍然保持其錐形性質(zhì)，這通過提供通道有利于電解質(zhì)-電極界面(圖4b)。為了研究硅沉積過程的均勻性，對(duì)圖4b中標(biāo)記的所選區(qū)域進(jìn)行能量色散譜法(EDS)連同SEM成像。硅裝飾的CCC納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的EDS光譜顯示出非常強(qiáng)的C、Si峰連同可示蹤量的來自銅箔基板的Cu。C和Si的EDS元素分析表明CNT和Si在表面上非常均勻的分布，這表示材料制備的良好質(zhì)量(圖4c-d)。

在填充Ar的手套箱(O₂＜lppm、濕度＜1ppm)中利用Si-CCC電極作為負(fù)極和純鋰金屬芯片作為對(duì)電極組裝紐扣型半電池蓄電池。圖5a示出了在0.2mV秒^-1的掃描速率下Si-CCC電極前六次循環(huán)的循環(huán)伏安圖。在第1次充電過程時(shí)的兩個(gè)還原峰與固體-電解質(zhì)界面(SEI)層(0.5-0.7V)和Li-Si合金化(＜0.33V)的形成相關(guān)。在第1次充電之后，電流-電勢(shì)特征變得近似一致。圖5b示出了在0.4C的電流密度下利用在0.01V和1.5V之間的電壓范圍測(cè)試的前十次循環(huán)的具有PGN電極的LIB。Si-CCC電極在第1次循環(huán)中展現(xiàn)出1644.4mAh g-1的可逆放電容量并且之后的10次循環(huán)略微衰減(第2次循環(huán)：1605.6mAh g-1、第3次循環(huán)：1583.3mAh g-1、第10次循環(huán)：1472.2mAh g-1)。盡管根據(jù)其他之前報(bào)告的硅負(fù)極觀察到Si-CCC結(jié)構(gòu)的明顯衰減，在230次循環(huán)之后，電容水平仍然為～1050mAh g-1，這大大高于之前報(bào)告的PGN電極和其他碳質(zhì)電極(圖5c)。對(duì)于所有循環(huán)得到的庫倫效率根據(jù)第二次循環(huán)為大約100％。我們相信第一次充電的不可逆的放電電容是由于Si-CCC的表面上的SEI層的形成。圖5d示出了Si-CCC負(fù)極LIB的倍率性能。隨著充電-放電電流密度的0.4C增加至12.8C，容量分別從～1612mAh g-1降低至～400mAh g-1。如果我們比較圖5c和5d的第120次循環(huán)，分別得到了1244mAh g-1和972mAh g-1的電容。

還進(jìn)行了電化學(xué)阻抗譜(EIS)研究以確認(rèn)該Si-CCC納米復(fù)合電極的穩(wěn)定性。圖6A示出了Si-CCC納米復(fù)合電極隨著循環(huán)的EIS曲線，在第1和第3次循環(huán)之間觀察到半圓直徑的略微增加。然而，之后(從第3次循環(huán)到第10次循環(huán))的阻抗的變化相對(duì)較不顯著，表明負(fù)極傾向于隨著其反復(fù)循環(huán)而穩(wěn)定。

在圖6b中示出了用于擬合的等效電路。通常解釋為ESR(等效串聯(lián)電阻)或R_S的高頻率截距涉及電極阻抗的歐姆部分并且包括來自電極的電子導(dǎo)電性和電解質(zhì)溶液的離子導(dǎo)電性以及與電池硬件、集電體、和電極材料相關(guān)的任何電子接觸電阻的貢獻(xiàn)。

盡管具有非常高的理論能量密度，硅負(fù)極蓄電池也可能會(huì)由于鋰化期間電極結(jié)構(gòu)的膨脹而遭遇穩(wěn)定性問題。在每次循環(huán)之后由于隨之發(fā)生的體積變化，粒子與粒子的接觸減少。這種電極內(nèi)部的機(jī)械故障可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)循環(huán)效率、壽命、和倍率能力的不利影響。如在圖6c中明顯的，由于粒子與粒子的接觸和SEI層形成導(dǎo)致的阻抗隨著增加循環(huán)次數(shù)保持穩(wěn)定。從第1次循環(huán)到10第次循環(huán)，R SEI+INT增加了9.6％。

因此，活性粒子和集電體之間的接觸阻抗不受循環(huán)顯著影響。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案形成的負(fù)極不受典型的Si系負(fù)極的體積膨脹的影響。還顯示，在第1次循環(huán)之后SEI層形成穩(wěn)定并且進(jìn)一步支持了這種電極的穩(wěn)定性。在第1次循環(huán)和第3次循環(huán)之間，R_CT經(jīng)歷了30％的增加。然而，在第3和第5次循環(huán)之間，其僅增加5.9％，并且在第5和第10次循環(huán)之間降低4％。全部這些發(fā)現(xiàn)顯示出根據(jù)本公開中描述的實(shí)例形成的電極的優(yōu)秀的穩(wěn)定性。與純PGN體系相比，對(duì)于SCCC體系來說，阻抗由于界面接觸和SEI形成而更高。這是由于SCCC體系中硅的存在，其由于SEI形成和接觸而固有地增加阻抗。

總而言之，示出了包括硅裝飾的錐形CNT簇(Si-CCC)的創(chuàng)新表面。創(chuàng)新表面的一個(gè)應(yīng)用包括鋰離子蓄電池負(fù)極的應(yīng)用。將硅裝飾的錐形CNT簇均勻地涂布在石墨烯覆蓋的銅箔上。硅裝飾的CNT錐和石墨烯之間的無縫連接促進(jìn)了體系中的電荷傳遞并且提出了制備LIB負(fù)極的無粘合劑技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了1644.4mAh g-1的非常高的可逆容量，這明顯高于～900mAh g-1的其他包括柱狀CNT和石墨烯納米結(jié)構(gòu)體(PGN)的石墨體系?；赟i-CCC的LIB負(fù)極顯示出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性(在230次循環(huán)之后保持＞1000mAh g-1的容量以及～100％的庫倫效率)。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的蓄電池1100的實(shí)例。顯示蓄電池1100包括負(fù)極1110和正極1112。示出了在負(fù)極1110和正極1112之間的電解質(zhì)514。在一個(gè)實(shí)例中，蓄電池1100是鋰離子蓄電池。在一個(gè)實(shí)例中，負(fù)極1110由如以上實(shí)例中描述的一個(gè)或多個(gè)涂布有硅的結(jié)構(gòu)形成。在一個(gè)實(shí)例中，盡管本發(fā)明不限于此，將蓄電池1100形成為符合2032紐扣型規(guī)格(form factor)。

圖12示出了形成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的材料的實(shí)例方法。在操作1202中，在石墨烯基板上形成碳納米管陣列。在操作1204中，用惰性原子轟擊碳納米管陣列以形成多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)。在操作1206中，用硅系涂層涂布多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)例中，將所形成的涂布有硅的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步結(jié)合至蓄電池的電極中。在一個(gè)實(shí)例中，電極是負(fù)極。在一個(gè)實(shí)例中，蓄電池是鋰離子蓄電池。

實(shí)施例：

材料合成：通過環(huán)境壓力化學(xué)氣相沉積(APCVD)方法使用C2H4和H₂的混合物在20μm厚的在蓄電池行業(yè)中通常用作用于負(fù)極的集電體的銅箔上生長柱狀CNT和石墨烯納米結(jié)構(gòu)體(PGN)。將銅箔清洗并且退火以確保表面不含污染物，釋放箔中的殘余應(yīng)力，擴(kuò)大平均晶粒尺寸并且使表面平坦化。在熱處理過程中引入甲烷以在銅表面上形成非常薄的石墨烯膜層。接下來，通過e束蒸發(fā)(Temescal，BJD-1800)在Cu箔的表面上沉積1-5nm Fe催化劑。將具有催化劑粒子的石墨烯覆蓋的銅箔在環(huán)境壓力下在Ar/H2氣氛中加熱至750℃，并且引入C₂H₄以引發(fā)和繼續(xù)柱狀CNT在石墨烯覆蓋銅箔上的生長。在生長之后，將腔室冷卻至室溫。用270W的RF功率和5毫托的處理壓力將硅薄膜濺射沉積(ATC Orion Sputtering System，AJA International，Inc.)在給定基板上。在每個(gè)沉積前的基礎(chǔ)壓力低于8x 10-7托。在分別為～20℃和～10RPM的樣品溫度和旋轉(zhuǎn)下進(jìn)行全部沉積。經(jīng)由光刻限定的特征的AFM測(cè)量測(cè)定所得的沉積速率為。

材料表征：使用光學(xué)顯微術(shù)、掃描電子顯微術(shù)(SEM；leo-supra，1550)、和在300kV下運(yùn)行的具有LaB6正極的透射電子顯微術(shù)(TEM；Philips，CM300)，研究表面形態(tài)。為了TEM成像，在1小時(shí)內(nèi)將樣品超聲分散在乙醇中并且之后稀釋并滴在TEM網(wǎng)格上。使用具有532nm激光(8mW激發(fā)功率，100x物鏡)源的Renishaw DXR拉曼光譜系統(tǒng)表征如此生長的柱狀CNT和石墨烯納米結(jié)構(gòu)體。

鋰離子蓄電池(LIB)的制造和測(cè)試：將紐扣型(CR 2032)雙電極半電池構(gòu)造用于電化學(xué)測(cè)量。在填充Ar的手套箱中利用低于1ppm的水分和氧水平組裝LIB。分別使用柱狀CNT和石墨烯納米結(jié)構(gòu)體覆蓋的銅箔和純鋰金屬作為LIB的負(fù)極和對(duì)電極。使用多孔膜(Celgard 3501)作為隔膜。在該工作中，使用溶解于碳酸亞乙酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)的1∶1(v∶v)混合物中的1M LiPF6作為電解質(zhì)。在0.01V和3.0V之間的固定電壓窗口(vs.Li+/Li)下進(jìn)行恒電流充電-放電和循環(huán)性能測(cè)量。

為了更好地說明在本文中所公開的方法和裝置，在這里提供非限制性實(shí)施方案列舉：

實(shí)施例1包括一種表面結(jié)構(gòu)體，所述表面結(jié)構(gòu)體包括：多個(gè)從石墨烯基板突出的碳納米管，其中所述碳納米管形成多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體；和在所述多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體上形成的硅系涂層。

實(shí)施例2包括實(shí)施例1所述的表面結(jié)構(gòu)體，其中所述硅系涂層是基本上純的硅。

實(shí)施例3包括實(shí)施例1-2中任一項(xiàng)所述的表面結(jié)構(gòu)體，所述表面結(jié)構(gòu)體還包括在所述石墨烯基板以下連接的金屬導(dǎo)體層。

實(shí)施例4包括實(shí)施例1-3中任一項(xiàng)所述的表面結(jié)構(gòu)體，其中所述金屬導(dǎo)體層包括銅。

實(shí)施例5包括一種蓄電池，所述蓄電池包括一對(duì)電極。所述電極包括負(fù)極和正極，其中所述一對(duì)電極中的至少一個(gè)包括多個(gè)從石墨烯基板突出的碳納米管，其中所述碳納米管形成多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體，在所述多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體上形成的硅系涂層；和在所述負(fù)極和所述正極之間的電解質(zhì)。

實(shí)施例6包括實(shí)施例5所述的蓄電池，其中所述一對(duì)電極中的一個(gè)包括鋰化合物以形成鋰離子蓄電池。

實(shí)施例7包括實(shí)施例5-6中任一項(xiàng)所述的蓄電池，所述蓄電池還包括在所述石墨烯基板以下連接的銅導(dǎo)體層。

實(shí)施例8包括一種方法，所述方法包括在石墨烯基板上形成碳納米管陣列，用惰性原子轟擊所述碳納米管陣列以形成多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體，以及用硅系涂層涂布所述多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體。

實(shí)施例9包括實(shí)施例8所述的方法，其中用惰性原子轟擊所述碳納米管陣列包括對(duì)所述碳納米管陣列進(jìn)行電感耦合等離子體氬研磨。

實(shí)施例10包括實(shí)施例8-9中任一項(xiàng)所述的方法，其中涂布所述多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體包括在所述多個(gè)基本上錐形的結(jié)構(gòu)體上濺射沉積非晶硅層。

實(shí)施例11包括實(shí)施例8-10中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括由被涂布的基本上錐形的結(jié)構(gòu)體形成第一電極。

實(shí)施例12包括實(shí)施例11所述的方法，其還包括將與所述第一電極相鄰的第二電極與將所述第一和第二電極分開的電解質(zhì)連接以形成蓄電池。

盡管以上列舉了在本文中所描述的實(shí)施方案的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)，該列舉不是詳盡的。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，通過閱讀本公開內(nèi)容，上述實(shí)施方案的其他優(yōu)點(diǎn)將會(huì)是顯而易見的。盡管已經(jīng)在本文中說明和描述了具體實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)理解的是，計(jì)算以實(shí)現(xiàn)相同目的的任何構(gòu)造可以代替所示出的具體實(shí)施方案。本申請(qǐng)意在涵蓋本發(fā)明的任何調(diào)整或變化。應(yīng)該理解的是，以上描述意在是說明性的，而不是限制性的。對(duì)于對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，經(jīng)過回顧以上描述，以上實(shí)施方案和其他實(shí)施方案的組合將會(huì)是顯而易見的。本發(fā)明的范圍包括在其中使用以上結(jié)構(gòu)和制造方法的任何其他應(yīng)用。本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)參照所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求賦予的等價(jià)物的全部范圍來確定。