技术特征：
1.一种基于li或na的电池(1)，所述电池(1)具有阳极(5)，所述阳极(5)在其面向电解质(3)的侧面上至少部分地被至少一个人造固体电解质界面层(4)覆盖，所述人造固体电解质界面层(4)具有至少一个厚度小于25nm的多孔石墨烯层，所述多孔石墨烯层具有在1nm至1000nm范围内的如说明书中所定义的平均特征宽度的孔(9)。2.根据权利要求1所述的电池，其中所述人造固体电解质界面层(4)，优选所述多孔石墨烯层，具有在1nm至15nm的范围内，优选地在5nm至10nm的范围内的厚度，和/或其中所述多孔石墨烯层的面孔隙率在至少10％，优选地至少15％，更优选地至少20％或至少25％或至少30％或至少40％的范围内，和/或所述多孔石墨烯具有平均特征宽度在5nm至900nm范围内的孔，和/或其中所述电池为固态电池以及所述电解质(3)为固体电解质。3.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中所述人造固体电解质界面层(4)包括所述至少一个多孔石墨烯层和至少一个另外的选择性石墨烯层(8)或者由所述至少一个多孔石墨烯层和至少一个另外的选择性石墨烯层(8)组成，其中优选地，所述至少一个多孔石墨烯层面向所述阳极(5)，并且所述至少一个另外的选择性石墨烯层(8)面向所述电解质(8)。4.根据权利要求3所述的电池，其中所述选择性石墨烯层(8)为缺陷石墨烯层，优选具有原子缺陷，以及其中优选地所述选择性石墨烯层为无孔层，其中优选地，所述选择性石墨烯层(8)的厚度在0.34nm至5nm的范围内，最优选地在0.34nm至1nm的范围内。5.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中所述阳极(5)为纯金属层，其中所述金属优选地选自锂、铜、镍、金、银、铝或其合金或层状复合材料，其中优选地，所述阳极(5)为镍铜合金或者镍铜与选自金、银和/或铝的至少一种另外的金属的三元或四元合金的纯金属层。6.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中所述至少一个多孔石墨烯层为直接生长在形成所述阳极(5)的纯金属层上的层，其中所述阳极(5)的所述金属优选地选自铜或铜镍的合金或层状结构，或者基于铜和/或镍以及选自金、银和/或铝的至少一种另外的金属的合金或层状结构。7.根据前述权利要求中任一项所述的电池，其中所述至少一个多孔石墨烯层至少部分地被n掺杂，其中优选地，所述n掺杂呈至少一个表面n掺杂(10)的形式和/或呈孔边界的n掺杂(11)的形式。8.多孔石墨烯层作为用于电池，优选地基于锂或基于钠的电池，更优选地固态电池的人造固体电解质界面层的用途，所述多孔石墨烯层的厚度小于25nm，具有在1nm至1000nm范围内的如说明书中所定义的平均特征宽度的孔(9)。9.根据权利要求8所述的用途，其中所述多孔石墨烯层的厚度优选地在1nm至15nm的范围内，优选地在5nm至10nm的范围内，和/或其中优选地，所述多孔石墨烯层的面孔隙率在至少10％，优选地至少15％，更优选地至少20％或至少25％或至少30％或至少40％的范围内，和/或优选地，所述多孔石墨烯具有平均特征宽度在5nm至900nm范围内的孔。10.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的电池的方法，其中提供催化活性
基底以在化学气相沉积条件下催化石墨烯形成，所述催化活性基底在其表面上设置有多个无催化活性域，所述多个无催化活性域具有基本上对应于所得多孔石墨烯层(4)中的孔的形状的纳米结构；使用呈气相的碳源进行化学气相沉积并在所述催化活性基底的所述表面上形成所述多孔石墨烯层(4)，由于存在所述无催化活性域而原位形成所述多孔石墨烯层(4)中的所述孔(9)；以及其中将具有所述多孔石墨烯层(4)的所述催化活性基底用作具有呈所述多孔石墨烯层(4)形式的人造固体电解质界面层的阳极(5)；其中优选地，所述催化活性基底为铜含量在98重量％至小于99.96重量％范围内且镍含量在大于0.04重量％至2重量％范围内的铜-镍合金基底，所述铜含量和所述镍含量互补成所述催化活性基底的100重量％。11.根据权利要求10所述的方法，其中在使用具有所述多孔石墨烯层(4)的所述催化活性基底作为所述固态电池的所述阳极(5)之前，对所述多孔石墨烯层进行n掺杂，优选地通过用非惰性含氮气体，优选地呈氨气形式的非惰性含氮气体对所述石墨烯层进行处理。12.根据前述权利要求10至11中任一项所述的方法，其中在使用具有所述多孔石墨烯层(4)的所述催化活性基底作为所述电池的所述阳极(5)之前，在所述多孔石墨烯层的顶部上沉积另外的选择性石墨烯层，优选无孔石墨烯层，优选地以具有原子缺陷的连续石墨烯层的形式。13.根据前述权利要求10至12中任一项所述的方法，其中所述催化活性基底具有通过所述铜含量补足成100重量％的在0.06重量％至1重量％或0.08重量％至0.8重量％的范围内的镍含量，和/或其中所述催化活性基底通过以下制备：在纯铜箔，优选地具有在0.01mm至0.10mm范围内，优选地在0.02mm至0.04mm范围内的厚度，特别地具有大于99.5％的纯度的纯铜箔上施加，优选地使用电化学镀覆、电子束蒸镀、pvd或溅射施加厚度在10nm至2.2μm范围内，优选地在25nm至300nm或20nm至500nm范围内，优选地在50nm至300nm范围内的镍膜，并退火，优选地在800℃至1200℃范围内，优选地在900℃至1100℃范围内的温度下，特别地持续10分钟至120分钟的时间跨度，优选地持续在30分钟至90分钟范围内的时间跨度。14.根据前述权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述催化活性基底通过以下而在其表面上设置有多个无催化活性域：施加，优选地使用溅射、电子束蒸镀或pvd施加基本上连续的钨层，所述基本上连续的钨层的厚度优选在大于1nm，优选地大于3nm，更优选地大于5nm的范围内，或者在1nm至10nm范围内，优选地在5nm至10nm范围内，以及随后在低于常压，优选地低于100毫托的压力下退火，特别地在还原气氛下，优选地在与氢气组合的惰性气体例如氩气或氮气的存在下退火，以使钨膜转化成多个无催化活性域(2)，其中优选地所述退火在700℃至1100℃范围内，更优选地在750℃至950℃或800℃至900℃范围内的温度下进行，典型地持续在10分钟至180分钟范围内，优选地在50分钟至100分钟范围内的时间跨度。15.根据前述权利要求10至14中任一项所述的方法，其中所述无催化活性域具有在1nm至1000nm范围内，优选地在10nm至100nm范围内，更优选地在10nm至50nm范围内的平均特征宽度，或者具有在5nm至900nm范围内，优选地在10nm至200nm范围内，更优选地在10nm至
100nm范围内的平均特征宽度。
技术总结
基于li或na的电池(1)，所述电池(1)具有阳极(或集流体)(5)，所述阳极(5)在其面向电解质(3)的侧面上至少部分地被至少一个人造固体电解质界面层(4)覆盖，所述人造固体电解质界面层(4)具有至少一个厚度小于25nm的多孔石墨烯层，所述多孔石墨烯层具有在1nm至1000nm范围内的如说明书中所定义的平均特征宽度的孔(9)。(9)。(9)。
技术研发人员：崔庆纯 默里
受保护的技术使用者：海科材料有限公司
技术研发日：2022.03.03
技术公布日：2023/10/15