[发明专利]碱金属薄膜元件及其制造方法

权利要求书

1.碱金属薄膜元件，包括

基底；和

在所述的基底上通过汽相沉积法形成的薄膜，该薄膜由碱金属和碱金属合金组成的组中选择出的材料制成。

2.按照权利要求1的碱金属薄膜元件，其中所述薄膜厚度为0.1μm-20μm。

3.按照权利要求2的碱金属薄膜元件，其中所述薄膜厚度为0.1μm-10μm。

4.按照权利要求1的碱金属薄膜元件，其中所述薄膜在平面内的厚度变化范围在±30％内。

5.按照权利要求1的碱金属薄膜元件，其中所述基底厚度为1μm-100μm。

6.按照权利要求1的碱金属薄膜元件，其中所述基底由从金属、合金、金属氧化物和碳组成组中的选择出的材料制成。

7.按照权利要求1的碱金属薄膜元件，其中所述基底由从铜、镍、铝、铁、铌、钛、钨、镁、金、银、铂、至少两种上述金属构成的合金、以及不锈钢组成的组中选择出的材料制成。

8.按照权利要求1的碱金属薄膜元件，其中所述薄膜由锂和锂合金组成的组中选择出的材料制成。

9.按照权利要求8的碱金属薄膜元件，它形成锂电池的电极元件。

10.制备碱金属薄膜元件的方法，包括如下步骤：

通过汽相沉积法在基底上形成由碱金属和碱金属合金组成的组中选择出的材料制成的薄膜。

11.按照权利要求10的方法，其中

所述汽相沉积法是从溅射、真空蒸发、激光烧蚀和离子镀组成的组中选择出的任一种。

12.按照权利要求10的方法，其中

在不大于1.33×10^-4Pa(1×10^-6Torr)的背底真空度下，实施所述汽相沉积法。

13.按照权利要求10的方法，其中

在从由氦、氖、氩、氪和上述两种或多种气体的混合气体组成的组中选择出的气氛气体中，通过所述汽相沉积法形成所述薄膜。

14.按照权利要求13的方法，其中

所述气氛气体纯度至少99.99％。

15.按照权利要求10的方法，还包括如下步骤：

在室空间里从密封容器中取出由碱金属和碱金属合金组成的组中选择出的材料，该室空间基本上不与碱金属反应并与空气隔离，并与用于形成薄膜的装置相邻设置；以及

从所述室空间将取出的材料转移到所述装置中，而不曝露给空气，其中

使用转移到所述装置中的材料来形成所述薄膜。

16.按照权利要求15的方法，其中

当取出所述材料并转移到所述装置中时，所述室空间和所述装置充满气体，该气体从由氦、氮、氖、氩、氪和上述两种或多种气体的混合气体以及露点为-50℃或更低的干空气组成的组中选择。

17.按照权利要求10的方法，还包括如下步骤：

把其中形成有所述薄膜的所述元件从形成薄膜的装置转移到室空间内，而不曝露于空气，该室空间基本上不与碱金属反应并与空气隔离，并与用于形成薄膜的所述装置相邻设置；以及

将转移的元件放置在所述室空间中的密封容器内。

18.按照权利要求17的方法，其中

当所述元件转移到所述室空间并放置在所述密封容器中时，所述室空间和所述装置充满气体，该气体从由氦、氮、氖、氩、氪和上述两种或多种气体的混合气体以及露点为-50℃或更低的干空气组成的组中选择。

19.按照权利要求10的方法，其中

所述材料是从锂和锂合金组成的组中选择出的材料，以及

所述方法制备用于锂电池的负极元件。

20.按照权利要求19的方法，其中

所述薄膜厚度最大20μm。

21.制备锂电池的负极元件的方法，包括如下步骤：

在由按照权利要求19的方法制备的所述元件中由所述材料制成的薄膜上形成无机固体电解质构成的薄膜。