Verfahren zur Herstellung von auf Silizium basierenden Anoden für Sekundärbatterien

• Main Authors: Meyer, Dirk C, Skorupa, Wolfgang, Pérez, Teresa Orellana, Cherkouk, Charaf, Leisegang, Tilmann, Prucnal, Slavomir
• Format: Patent
• Language: German
• Published: 17.08.2017
• Subjects: BASIC ELECTRIC ELEMENTS; ELECTRICITY; PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSIONOF CHEMICAL INTO ELECTRICAL ENERGY

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von auf Silizium basierenden Anoden für Sekundärbatterien, wobei die Sekundärbatterien zumindest aus der Anode, aus mindestens einem Elektrolyten und einer Gegenelektrode bestehen. Dabei werden folgende Schritte zur Herstellung einer Anode (20) durchgeführt: - Abscheiden einer Silizium-Schicht (3) auf einem Korngrenzen (2) aufweisenden Metallsubstrat (1), wobei die Silizium-Schicht (3) zum Metallsubstrat (1) gerichtet eine erste Grenzfläche (14) aufweist, - Beheizen des Metallsubstrats (1) mittels einer Heizeinheit (22) auf eine Temperatur zwischen 200°C und 1000°C, - Tempern des Bereiches der dem Metallsubstrat (1) abgewandten zweiten Grenzfläche (15) der Silizium-Schicht (3) mittels einer energieintensiven Bestrahlung während der Beheizung, - Erzeugen von Mehrphasen im Bereich der Silizium-Schicht (3) und des Metallsubstrats (1), bestehend aus amorphem Silizium und/oder kristallinem Silizium des Siliziums der Silizium-Schicht (3) und aus kristallinem Metall des Metallsubstrats (1) und aus Silizid und - Erzeugen von kristallinem Metall des Metallsubstrats (1). A method for producing silicon-based anodes for secondary batteries carries out the following steps for producing an anode: -depositing a silicon layer on a metal substrate having grain boundaries, wherein the silicon layer has a first boundary surface directed towards the metal substrate, -heating the metal substrate using a heating unit to a temperature between 200° C. and 1000° C., -conditioning the region of the second boundary surface of the silicon layer that is facing away from the metal substrate using an energy-intensive irradiation during the heating, generating polyphases in the region of the silicon layer and the metal substrate, made up of amorphous silicon and/or crystalline silicon of the silicon of the silicon layer and of crystalline metal of the metal substrate and of silicide and-generating crystalline metal of the metal substrate.