电池电极上人工固体电解质界面(SEI)层的溶液相电沉积的制作方法

电池电极上人工固体电解质界面(sei)层的溶液相电沉积
1.相关申请的交叉引用本技术要求于2019年3月11日提交的美国临时申请号62/816,510的权益，其出于所有目的通过引用并入本文。
技术领域
2.本公开的实施方案总体上涉及各种材料，其经由溶液相电沉积技术生长于电池电极的表面上时，钝化它们的表面以防止在操作过程中的降解反应。


背景技术：

3.传统的气相原子层沉积(ald)技术依赖于在真空室中金属有机物前驱体的蒸发。放置在此室中的基材暴露于金属有机物蒸汽的撞击通量。常为羟基封端的基材表面与撞击蒸汽反应，精确地产生一种自限制的、表面饱和的被吸附金属有机物的单层。在一个例子中，金属有机物吸附，接着使用真空和惰性气体清除过量的金属有机物，接着暴露基材表面于氧化剂(比如h2o、o
2 或 o3)，导致金属氧化物的精确一个单层的形成。
4.ald特别适用于在拥有多孔微结构的基材上产生具有精确厚度的共形涂层。这种基材的一个例子是锂离子电池(lib)电极。目前工艺水平的lib电极通常通过将与粘结剂和导电添加剂混合的阳极或阴极颗粒的浆料涂覆至箔集流体上来制备。涂覆后颗粒间剩余的开放空间在整个电极膜的厚度产生孔隙。因为“视线”限制，拥有这类形貌的基材常不能通过其他物理气相沉积(pvd)工艺(比如溅射)充分地涂覆。通常，这类技术中的沉积循环容许被吸附原子在反应成完整产品前很小的表面迁移。结果，只有直接暴露于原子撞击通量的基材区域被充分地涂覆。为在多孔形貌内共形且均匀地涂覆所有表面，需要类似于ald的沉积技术，其中在反应之前容许足够时间以便被吸附原子的表面迁移。已经证实了在锂离子电池电极上的ald涂覆减少了通常与容量衰减有关的有害副反应，比如固体电解质界面(sei)形成。然而，传统ald工艺的大量制造限制展现了对实现相似膜品质、均匀性和共形性的更可制造工艺的需要。
5.虽然用在ald中的氧化物(比如al2o3和zno)的金属有机物试剂(即前驱体)(分别为三甲基铝(tma)和二乙基锌(dez))在相对低的温度(《100℃)和适中的基础真空压力(》1 torr)下蒸发，但大多数金属有机物前驱体要求温度大于100℃(且许多温度大于200℃)以产生显著的蒸汽压。前驱体高沸点的关键缺点是基材温度必须也保持在前驱体沸点之上以防止前驱体在基材表面上冷凝。前驱体冷凝导致损失单层逐层生长控制，这继而导致不可预测的最终膜厚度。由于缺乏传热介质，在ald真空室中的基材也常需要被辐射加热(如对于悬浮的卷到卷箔基材)。辐射加热对于反射性箔基材、比如用于电池电极中的那些效率低。高基材温度(》200℃)对于电池电极也不实际，因为在电极涂覆中使用的聚合物粘结剂(比如pvdf)在此种温度下可降解。卷到卷基材的层中截留的残留气体也会在传统ald室中延长抽空时间，且通过连续的清除和抽空，未使用的前驱体的损失导致在传统ald工艺中不良的材料利用率。通常用于传统ald工艺的气态金属有机物前驱体的自燃性质也要求并入
昂贵的安全基础设施。
6.在 u.s. pgpub 2016/0351973中，公开了通过在浆料形成前用各种封装涂层直接涂覆电池电极成分粉末以减少sei形成的气相ald和衍生的沉积技术。此类技术避免了成形电极的ald涂层的某些限制，比如基材温度。然而，此技术的关键缺点是以此方式形成的钝化层引入了显著的电极内部电阻。由于电压降，内部电阻可极大地限制电池功率输出。为使封装性钝化层良好地起到有害副反应的抑制剂的作用，它必须抑制电极和电解质间的电子转移。宽带隙绝缘材料，如'973申请中所指出，是这类应用的良好候选。不幸的是，当应用于单独的电极粉末颗粒时，它们也将阻碍颗粒到颗粒的电子转移，这将产生内部电阻。避免内部电阻问题同时保持电极和电解质间的钝化层的益处的唯一方法是在预成形的电池电极上沉积钝化层。
7.金属、氧化物和硫族化物以及其他组化合物的高品质、共形薄膜已经通过溶液相电沉积沉积了数十年。在电沉积技术中，基材暴露于电解质内的阳离子和/或阴离子溶液。基材然后相对于反电极被阳极或阴极电极化；根据极化的方向，极化驱动离子到基材或离开基材。到达基材的表面后，从阳离子/阴离子到/离开基材的电子转移可导致固体元素或化合物的沉淀，这取决于使用的反应物。作为举例，通用金属m的还原性电沉积可由以下的化学反应近似:(式1)其中x代表在溶液中金属m的氧化态，且e0代表m相对于给定参比电极的标准还原电位。此种反应的结果是完全由金属m构成的固体膜的沉淀。
8.在其他例子中，如果暴露于两种或更多种元素的给定基材的电位被调整以至于其热力学上利于这两种或更多种元素同时沉淀，则这些元素可在给定基材上同时电沉积。然后这些元素可反应形成化合物或可相互形成合金。作为举例，如果基材电位足够低，足以促进cd和se两者的沉淀，则半导电化合物cdse可从cd源(比如 cdso
4 )和se源(比如seo2)的溶液电沉积。然后元素cd和se将在电沉积期间反应生成化合物cdse。
9.鉴于电沉积工艺要求在固体基材和拥有溶解组分的电解质之间的界面处电荷转移，以在基材上沉淀由此种溶解组分构成的固体产品，电沉积的固体产品可能在基材与前述电解质物理接触的任何地方形成。如此，使用电沉积技术，复杂的基材形貌(比如由高度多孔的微结构或高纵横比特征构成的基材)可被均匀和共形地涂覆，只要在基材微结构中的所有表面(想要被涂覆的)与电解质物理接触，同时也与电子的源/汇电连接。
10.结果，电沉积相对于其他薄膜沉积技术提供了极大优势，因为它能够共形地涂覆多孔的基材(比如锂离子电池电极)，同时也是大气中且低成本的。因此迄今为止，只有ald已经展现了在多孔、成形的锂离子电池电极上实现薄膜保护涂层的共形生长。然而，卷到卷ald还未展现为商业上可行的工艺。沉积区域高真空度、源和基材高温度以阻止前驱体冷凝的要求，以及用于各种材料沉积的前驱体的受限选择，致使卷到卷ald对于大批量目前工艺水平的lib制造的执行不实际。因此，存在使用相比于卷到卷ald可以更可行地引入lib制造工艺中的技术施加保护涂层到锂离子电池电极表面的需要。电沉积特别适合于满足此需要，因为lib电极既充分导电以促使经由电沉积均匀涂覆，也由不能够通过其他标准pvd“视线”技术涂覆的多孔和弯曲的网络构成。


技术实现要素：

11.本文提供的系统和方法涉及在锂离子电池电极上新颖材料(以薄膜涂层的形式)的溶液相电沉积。此技术相比于卷到卷ald或其他高真空气相沉积工艺对于引入大批量锂离子电池(lib)制造中在商业上和技术上更可行。
12.在某些方面，本公开涉及涂覆人工固体电解质界面(“sei”)至电池电极表面上的方法，包含：(a) 提供电池电极至输送设备上；(b) 由输送设备转移电池电极至包含至少液体溶液的电沉积室，所述液体溶液包含至少第一试剂；(c) 将电池电极浸入液体溶液中；(d) 相对于也暴露于液体溶液的反电极，施加电压或电流于电池电极，在电池电极上产生固体沉淀反应，由此在电池电极的表面上产生人工sei。
13.在某些实施方案中，人工sei层的厚度为约0.5 nm至100 μm。在一些实施方案中，人工sei的单层可由尺寸0.5 nm至100 μm的细粒构成。在其他实施方案中，人工sei可为结晶的或无定形的。
14.在某些实施方案中，电池电极包含“活性材料”以及“基材”，“活性材料”是在充电/放电期间分别嵌入/脱出锂的电极部分，“基材”通常是柔性导电集流体，“活性材料”沉积于其上。其他电池电极成分材料可包括粘附粘结剂和导电添加剂。
15.在某些实施方案中，电池电极厚度为100 nm至1,000μm。在其他实施方案中，要涂覆的电池电极有尺寸范围为0.1 nm至100μm的孔。在一些实施方案中，要涂覆的电池电极的膜孔隙率为1-99%。在一些实施方案中，电池电极活性材料包含石墨、si、sn、ge、al、p、zn、ga、as、cd、in、sb、pb、bi、sio、sno2、si-石墨复合物、sn-石墨复合物或锂金属。在其他实施方案中，电池电极包含lini
x
mnycozo2、lini
x
coyalzo2、limn
x
niyoz、limno2、lifepo4、limnpo4, linipo4、licopo4、liv2o5、硫或 licoo2，其中x、y和z是化学计量系数。
16.在某些实施方案中，电池电极是锂离子电池电极。
17.在某些实施方案中，电极是完全成形的(本文也称为“预成形的”)。电极的完全成形指电极成形过程的标准程序，包括但不限于，浇筑活性及非活性材料组分的浆料至箔基材上以形成电极，接着干燥电极，接着压延电极。在一些实施方案中，电极的完全成形不包括压延。
18.在某些实施方案中，基材可为连续的基材，通常为长箔或片的形式。本文使用的“连续的基材”指在它的两个最大的尺寸间拥有至少10:1的纵横比的基材，且足够柔性以便以卷的形式卷绕到自身上。它可由各种材料制成，包括但不限于金属，比如铜、铝、或不锈钢，或有机材料，比如聚酰亚胺、聚乙烯、聚醚醚酮(peek)、或聚酯、聚萘二甲酸乙二酯(pen)。
19.在某些实施方案中，输送设备可为卷到卷沉积系统。在一些实施方案中，输送设备包含用于将电池电极引导至电沉积室的一系列辊。
20.在某些实施方案中，该方法进一步包含沉积后用包含至少溶剂的漂洗溶液漂洗涂覆的电池电极。
21.在某些实施方案中，该方法进一步包含在包含限定组成的气体的环境存在下暴露
包含人工sei的涂覆的电池电极于热处理。在一些实施方案中，这些气体可为o2、臭氧、n2和ar的混合物。在一些实施方案中，涂覆的电池电极可在气体的存在下被加热至至多300度的温度。在一些实施方案中，涂覆的电池电极可在暴露于包含氧气、氩气、氢气或氮气的等离子体时被加热。在一些实施方案中，热处理步骤发生在热反应室、比如烘箱中。
22.在一些实施方案中，未涂覆的电池电极可在经由电沉积涂覆前在气体或等离子体的存在下暴露于热处理。
23.在某些实施方案中，液体溶液包含电解质，该电解质进一步包含溶剂和盐。在某些实施方案中，溶剂进一步包含有机溶剂、离子液体、水或前述物质的混合物。在某些实施方案中，盐进一步包含含锂化合物，比如liclo4。在某些实施方案中，电解质不包含盐。在某些实施方案中，电解质包含溶剂和人工sei形成性反应物。
24.在某些实施方案中，人工sei包含选自以下组中之一的化合物：(a) a
x
oy型的二元氧化物，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，且x和y为化学计量系数；(b) a
xby
oz型的三元氧化物，其中a和b为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且x、y和z为化学计量系数；(c) a
wbxcy
oz型的四元氧化物，其中a、b和c为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且w、x、y和z为化学计量系数；(d) a
xby
型的二元卤化物，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，b为卤素，且x和y为化学计量系数；(e) a
xbycz
型的三元卤化物，其中a和b为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，c为卤素，且x、y和z为化学计量系数；(f) a
wbxcydz
型的四元卤化物，其中a、b和c为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，d为卤素，且w、x、y和z为化学计量系数；(g) a
x
ny型的二元氮化物，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，且x和y为化学计量系数；(h) a
xby
nz型的三元氮化物，其中a和b为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且x、y和z为化学计量系数；(i) a
wbxcy
nz型的四元氮化物，其中a、b和c为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且w、x、y和z为化学计量系数；(j) a
xby
型的二元硫族化物，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，b为硫族元素，且x和y为化学计量系数；(k) a
xbycz
型的三元硫族化物，其中a和b为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，c为硫族元素，且x、y和z为化学计量系数；(l) a
wbxcydz
型的四元硫族化物，其中a、b和c为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，d为硫族元素，且w、x、y和z为化学计量系数；(m) a
xcy
型的二元碳化物，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，且x和y为化学计量系数；(n) a
xby
oz型的二元卤氧化物，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，b为卤素，且x和y为化学计量系数；
(o) a
x
asy型的二元砷化物，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，且x和y为化学计量系数；(p) a
xby
asz型的三元砷化物，其中a和b为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且x、y和z为化学计量系数；(q) a
wbxcy
asz型的四元砷化物，其中a、b和c为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且w、x、y和z为化学计量系数；(r) a
x
(po4)y型的二元磷酸盐，其中a为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属，且x和y为化学计量系数；(s) a
xby
(po4)z型的三元磷酸盐，其中a和b为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且x、y和z为化学计量系数；以及(t) a
wbxcy
(po4)z型的四元磷酸盐，其中a、b和c为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属的任意组合，且w、x、y和z为化学计量系数；(u) m型的金属，其中m为碱金属、碱土金属、过渡金属、半金属或类金属。
25.在某些方面，本公开涉及用于生成人工固体电解质界面(“sei”)层至完全成形、未涂覆的锂离子电池电极的表面上以产生涂覆的锂离子电池电极的溶液相电沉积方法，该方法包含：(a) 由卷到卷输送设备，转移完全成形、未涂覆的锂离子电池电极至包含液体溶液的电沉积室，所述液体溶液包含至少第一试剂和电解质；(b) 暴露完全成形、未涂覆的锂离子电池电极于电沉积室中的液体溶液；以及(c) 相对于暴露于液体溶液的反电极，施加电压或电流于完全成形、未涂覆的锂离子电池电极持续预定时间量，由此产生包含人工sei层的涂覆的电池电极。
26.在某些方面，本公开涉及包含由本文公开的溶液相电沉积方法和/或系统中的任一种产生的人工sei的电池。在某些实施方案中，电池为锂离子电池。
27.在某些方面，本公开涉及用于生成人工sei至电池电极表面上的溶液相电沉积系统，该系统包含：用于输送电池电极至包含液体溶液的电沉积室的输送设备，其中液体溶液包含至少第一试剂和电解质；包含在电沉积室中的暴露于液体溶液的反电极；和用于产生生成人工sei所需的电压或电流的电源，其中电源与电池电极和反电极相接触。
28.在一些实施方案中，在被输送进入电沉积室前，电池电极为完全成形的电池电极。在某些实施方案中，系统的输送设备是卷到卷设备。在某些实施方案中，系统进一步包含包含在电沉积室中的暴露于液体溶液的参比电极。在某些实施方案中，该系统进一步包含热室，比如烘箱。
附图说明
29.图1为根据本公开涂覆有人工sei的电池电极的图解。
30.图2为根据本公开经由电沉积涂覆人工sei至电池电极的表面上的一个实施方案的示意图。
31.图3为根据本公开经由电沉积使用参比电极涂覆人工sei至电池电极的表面上的一个实施方案的示意图。
32.图4为根据本公开经由电沉积使用多个室涂覆人工sei至电池电极的表面上的一个实施方案的示意图。
具体实施方式
33.本公开提供了用于在电极上形成人工固体电解质界面(“sei”)涂层的液体/溶液相电沉积方法及系统。迄今为止，用于在诸如锂离子电池电极的基材(其拥有包含高度孔隙率、弯曲度和/或大量高纵横比特征的微结构(即“非平面”微结构))上形成薄膜(《10微米(μm)厚 )的共形涂层的技术要么效率低(物理气相沉积的“视线”限制)，要么昂贵且耗时(传统的原子层沉积(ald))。本公开的实施方案实现用于在非平面微结构上形成均匀共形层的有成本效益的手段。
34.该方法通常指用于沉积人工sei层的液相电沉积工艺。这些薄膜可被用于涂覆电化学装置(比如电池)的组分的表面。特别是对于电池，比如锂离子电池，可受益于本文描述的涂层的应用可包括高电压阴极、快充、含硅阳极、更便宜的电解质以及纳米结构的电极。因此，在一些实施方案中，人工sei薄膜可被涂覆至电池的电极、比如阴极或阳极上。
35.本文提供的方法和系统涉及在电池中生成“人工sei”层，其相比于当前的sei更抵抗溶解，对于要涂覆的材料或组分有足够的粘附力以及适当的机械稳定性，具有合理的电阻以阻止电解质分解而传导离子(如在电池的情况下，例如锂离子)，且基本没有任何颗粒到颗粒的内部电阻。
36.根据本公开的涂覆的电池电极的一个实施方案的例子展示于图1。涂覆的电池电极100包含结合的电极成分活性材料颗粒102，其被人工sei 103涂覆。人工sei 103可为0.5 nm至100μm厚。电极成分颗粒102位于基材101上。在此实施方案中，电极成分活性材料颗粒102和基材101产生预成形的电极。
37.在一些实施方案中，电极包含在基材(比如箔或片)上的活性材料的多孔涂层。在一些实施方案中，电池电极包含石墨、si、sn、ge、al、p、zn、ga、as、cd、in、sb、pb、bi、sio、sno2、si-石墨复合物、sn-石墨复合物或锂金属。在一些情况下，电池电极包含lini
x
mnycozo2、lini
x
coyalzo2、limn
x
niyoz、limno2、lifepo4、limnpo4, linipo4、licopo4、liv2o5、硫或licoo2，其中x、y和z是化学计量系数。
38.在某些实施方案中，基材可为连续的基材，通常为箔或片的形式。本文使用的“连续的基材”指在它的两个最大的尺寸间拥有至少10:1的纵横比的基材，且足够柔性以便以卷的形式卷绕到自身上。它可由各种材料制成，包括但不限于金属比如铜、铝、或不锈钢，或有机材料比如聚酰亚胺、聚乙烯、聚醚醚酮(peek)或聚酯、聚萘二甲酸乙二酯(pen)。
39.根据本公开的方法的一个实施方案的简单示意展示于图2。虽然图2的实施方案涉及涂覆人工sei至电池电极的表面上的方法，但此描述仅表示使用本文提供的方法和系统沉积的一种组分，而不应解释为以任何方式被限制。参考图2，比如，电池电极可暴露于电沉积室或箱中的液体。该室或箱进一步包含一个或更多个反电极。可应用多个反电极以改善反电极和电池电极间电场的均匀性。通常，电池电极相对于反电极被相反地极化。电池电极和反电极相对于彼此可被正或负地极化，这取决于在箱中的物类是阴离子还是阳离子物类。当在室或箱中阳离子和阴离子物类都存在时，如在典型的循环伏安图中那样，电池电极和反电极间的相对极性可从正扫到负并再返回，按顺序地反应阳离子和阴离子物类以在电池电极表面沉淀人工sei。在一些实施方案中，所得的人工sei的阳离子和阴离子组分都可在相对于反电极相同的电压或电流下或附近沉积及反应以形成人工sei；分别称此类过程恒电压或恒电流地发生。在一些实施方案中，电沉积室或箱可进一步包含参比电极，如图3
中所展示。可应用参比电极以单独定义电池电极或反电极与电化学非参与电极相比的电压。
40.液体溶液包含至少第一试剂。第一试剂可包含能在锂离子电池电极表面上电沉积的任意化合物或元素。在某些实施方案中，第一试剂为金属有机物化合物。此类金属有机物的例子包括但不限于仲丁醇铝、乙醇钛、乙醇铌、三甲基铝以及叔丁醇锆。在另一个实施方案中，第一试剂包含含离子化合物的水溶液。例子包括但不限于醋酸锌、氯化镉、氯化锌、氯化锆、氧化硒和硫酸锌。在一些实施方案中，第一溶液可在ph上不同。在一些实施方案中，液体溶液可为包括反应形成固体膜(人工sei)的阳离子和阴离子前驱体两者的离子化合物的溶液；在此情况下，膜生长受限于成膜反应的动力学。在一些实施方案中，液体溶液可为包括反应形成固体膜的金属有机物和氧化性前驱体两者的溶液；在此情况下，膜生长受限于成膜反应的动力学。
41.在某些实施方案中，电沉积人工sei形成性反应的动力学通过限制经过电池电极基材、反电极以及电解质间的电流来恒电流控制。在某些实施方案中，电沉积人工sei形成性反应的动力学通过保持电池电极基材相对于反电极的电压恒定在某预定值来恒电压控制。
42.在某些实施方案中，液体溶液也可包含用于溶解或复合第一试剂的溶剂。优选的溶剂包括有机溶剂，例如醇比如异丙醇或乙醇，醇衍生物比如乙二醇单甲醚，极性稍弱的有机溶剂比如吡啶或四氢呋喃(thf)，非极性有机溶剂比如己烷和甲苯，水，或包含包括但不限于甲基咪唑鎓和吡啶鎓的离子的离子液体。
43.电极暴露于液体溶液持续足够的时间(“停留时间”)以允许第一试剂完全渗透电极的多孔网络，接着电沉积至电极表面上以生成连续的层。可能影响电沉积过程的过程变量的例子包括溶液和电极温度、停留时间、试剂浓度、ph、电压和电流。
44.为发生固体沉淀反应，电池电极在液体溶液中暴露于电压或电流持续预定时间量。在一些实施方案中，预定时间量可为至少5秒、10秒、30秒、1分钟、2分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟、30分钟、45分钟、1小时或更多。
45.在一个实施方案中，液体溶液包含于反应室内。反应室必须为足够大以适应接收电极且包含用于电沉积反应的液体溶液量的装置。在一些实施方案中，系统或方法可包含多个电沉积反应室。可用作反应室的此类装置包括但不限于箱、浴、托盘、烧杯或类似物。
46.在其他实施方案中，作为人工sei的一部分而形成的化合物可包含过渡金属二硫族化物(tmd)。此类材料的典型例子遵循通用化学式mx2，其中m为过渡金属，比如mo、w、ti等等，而x为s或se。
47.同一工艺的多个顺序或重复步骤可用相同或不同的溶液实施。溶液可被分开(如以第一溶液、第二溶液等)例如以防止交叉污染，或当优选非均相成膜反应时以阻止均相成核。包含按顺序使用的多个电沉积室或箱的使用的一个实施方案展示于图4，其中电池电极通过输送设备(该图中展示为卷到卷系统)从一个室或箱传递至下一个。
48.应当理解，本文公开方法的各个步骤可由系统实施。系统可包含输送设备、反应和/或漂洗室、过滤装置、热室、控制和自动化该系统的电脑、产生实施电沉积所需电压或电流的电源、以及监控装置比如离子选择性电极或浮动传感器。输送设备优选为自动化的，且在一些实施方案中，包含一系列辊，比如张紧辊，其以某一方式放置以引导或指引电极进入
室或从室中出来。这样，系统可提供连续的液体电沉积过程用于涂覆人工sei薄膜至电极表面上。
实施例
49.实施例1：zno的沉积锂离子电池电极被输送进入电沉积室中，在电沉积室中其被浸入包含0.1 m zn(no3)2的水溶液中。pt丝反电极也被浸入该溶液中。溶液的温度被调整至70摄氏度。通过保持电池电极和反电极间-7 ma/cm2的恒定电流，zno人工sei从前述的前驱体恒电流地电沉积至锂离子电池电极上。电流也以每0.02秒一次的速率脉冲开和关。
50.实施例2：al金属的沉积锂离子电池电极被输送进入电沉积室中，在电沉积室中其被浸入alcl3的dmso溶液中。pt丝反电极也被浸入该溶液中。溶液的温度被调整至130摄氏度。通过保持电池电极和反电极间-5 ma/cm2的恒定电流，al金属人工sei从前述的前驱体恒电流地电沉积至锂离子电池电极上。在al金属膜沉积后，为转变金属至无定形氧化铝，电极可在氧气等离子体中被热处理。
51.实施例3：cdse的沉积锂离子电池电极被输送进入电沉积室中，在电沉积室中其被浸入包含seo2、cdso4和硫酸的水溶液中。pt丝反电极也被浸入该溶液中。所得溶液的ph被调整至大约3。溶液的温度被调整至60摄氏度。通过保持电池电极和反电极间-1.5 ma/cm2的恒定电流，cdse人工sei从前述的前驱体恒电流地电沉积至锂离子电池电极上。
52.从前述应当理解，虽然已经阐释和描述了特定的实施方式，但各种修改可对其进行且在本文考虑。本公开也不旨在受限于说明书内所提供的特定实施例。虽然参考前述的说明书已经描述了某些实施方案，本文优选实施方案的描述和阐释不意味着从限制性的角度来解释。此外，应理解，本公开的所有方面不限制于本文提出的特定的描述、配置或相对比例，其取决于各种条件和变量。实施方案在形式和细节上的各种修改对于本领域技术人员将是明显的。因此考虑本公开应当也覆盖任意这类修改、变化和等同物。