[发明专利]通过螺旋位错持续生长形成纳米结构层

权利要求书

1.一种涉及形成纳米结构化支承元件的方法，所述方法包括：

在基底上沉积材料的第一层；

使所述第一层退火以形成所述纳米结构化支承元件层；

在所述纳米结构化支承元件上沉积所述材料的第二层；以及

使所述第二层退火以纵向延伸所述纳米结构化支承元件。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括基于有机物的材料。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述基于有机物的颜料包括未定域π-电子。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述材料包括苝红。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：

使所述第一层退火，包括在约160℃至约270℃的温度下退火约2分钟至约6小时；以及

使所述第二层退火，包括在约160℃至约270℃的温度下退火约2分钟至约6小时。

6.根据权利要求1所述的方法，其中在真空中进行退火。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述纳米结构化支承元件的顶端包含螺型位错，且使所述第二层退火包括使所述第二层退火以在所述螺型位错处继续生长所述纳米结构化支承元件。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述延伸的纳米结构化支承元件具有在约3∶1至约200∶1范围内的长度与平均横截面尺寸直径的纵横比。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述延伸的纳米结构化支承元件具有大于约1.5μm的长度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述延伸的纳米结构化支承元件具有每平方厘米约10⁷到约10¹¹个纳米结构化支承元件的纳米结构化支承元件面密度。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述延伸的纳米结构化支承元件上沉积催化剂材料。

12.根据权利要求11所述的方法，其中沉积所述催化剂材料包括沉积无机材料。

13.根据权利要求11所述的方法，其中沉积所述催化剂材料包括沉积金属。

14.根据权利要求11所述的方法，其中沉积所述催化剂材料包括沉积铂族金属。

15.根据权利要求1所述的方法，还包括形成由所述延伸的纳米结构化支承元件支承的纳米观催化剂颗粒的薄膜。

16.根据权利要求1所述的方法，其中在所述基底上沉积所述第一层包括在显微织构化基底上沉积所述第一层。

17.根据权利要求1所述的方法，还包括：

用催化剂材料涂布所述延伸的纳米结构化支承元件；以及

将所述催化剂涂布的延伸的纳米结构化支承元件层转移到离子传导膜的至少一个表面以形成催化剂涂布膜。

18.根据权利要求1所述的方法，其中所述基底为扩散集电器。

19.根据权利要求1所述的方法，还包括使用所述延伸的纳米结构化支承元件层形成膜电极组件。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括将所述膜电极组件装配到电化学装置中。

21.一种形成纳米结构化支承元件的方法，所述方法包括：

在基底上沉积苝红层；

使所述层退火以形成纳米结构化支承元件；

用苝红涂布所述纳米结构化支承元件；以及

使所述涂布的纳米结构化支承元件退火以纵向延伸所述纳米结构化支承元件。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括在所述延伸的纳米结构化支承元件上沉积催化剂。

23.根据权利要求21所述的方法，其中在所述基底上沉积所述苝红层包括在显微织构化基底上沉积所述苝红层。

24.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包括：

用催化剂涂布所述延伸的纳米结构化支承元件；以及

将所述催化剂涂布的延伸的纳米结构化支承元件转移到离子传导膜的至少一个表面以形成催化剂涂布膜。