[发明专利]防止湿气、氧对钙钛矿吸收层侵蚀及延长电池寿命的方法

摘要

本发明提出了一种延长寿命电池器件的制备方法，相比于现有的单一制备吸收层的方法。本发明采用多种添加剂形成高比表面积的纳米结构材料，同时采用几种不同的封装方法实现室温下氧和水的隔离。本发明同时也提出采用液体气体的制备方法，如在手套箱中采用氮气等干燥的保护气体，以避免氧气和水分的干扰。

主权项

可以优先考虑在背盖板内侧涂覆膜层，如直接涂布上述水和氧气的吸收材料；根据吸附水和氧的不同，在密封底板内的不同区域选择特定的材料；活性金属能与氧和水反应，但金属亚氧化物更容易与氧气发生反应；涂层的厚度取决于效益、费用、使用寿命、涂布工艺、腔体内密封垫片的厚度、以及能否使用在其他位置，涂层的厚度在0.5至1000微米之间，优选为700微米；可能的材料包括低价态金属氧化物，其可在室温下进一步氧化，如氧化亚铜（Cu2O），氧化锰(MnO)，低价态钒氧化物如V2O3或VO2，铁氧化物Fe3O4（如Sigma‑Aldrich提供的637106系列为50‑100纳米的颗粒）；优选具有最大比表面积以及最小体重比的纳米尺寸颗粒，确保能够充分吸附水和氧，同时综合考虑成本；SAES吸气剂采用在硅中添加氧化钙作为干燥粘结剂（但这需要在200℃左右固化）；另外SAES吸气剂还采用纳米沸石作为它100nm窄尺寸分布的ZeoTec，如LTA Na（4A）；粉末金属能与水和氧气反应而继续使用，如在聚合物树脂锂或钙，这些材料的尺寸多为纳米级的；在不影响附着力的情况下，颗粒与聚合物粘结剂的体积之比应尽可能的高，对于较厚的涂层应尽量接近于50%，从而使氧和水能够通过聚合物粘结剂并吸附在吸收剂上；涂层可以通过浸涂、喷涂、电泳、喷墨、气溶胶、刮刀、丝网印刷、沉降槽等工艺制作。