(57)【要約】      （修正有）【課題】製造コストを低減できる、エネルギー貯蔵装置の製造方法の提供。【解決手段】エネルギー貯蔵装置２００を製造する方法であって、アノード１０１２及びカソード１０２２を有し、前記アノードは、第１の化学ポテンシャルを有する活性アノード材料を有し、前記カソード１０２２は、アルミニウムを包含する箔３０２、リチウムを包含する活性カソード材料１０２２ａを有し、ここで前記活性カソード材料は、前記第１の化学ポテンシャルとは異なる第２の化学ポテンシャルを有する。さらにカソードは、気相から形成され、且つ、液密な方法で前記箔から前記活性カソード材料を分離する保護材料３０４を有し、前記箔を、前記活性カソード材料及びプロトン性溶媒を包含する混合物でコーティングすること、及び前記活性カソード材料を包含する固体層を形成するため、それによって前記箔がコーティングされた前記混合物から前記溶媒を抽出することを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー貯蔵（２００、３００、４００、６００）を形成する方法であって、前記エネルギー貯蔵（２００、３００、４００、６００）は、アノード（１０１２）及びカソード（１０２２）を有し；
前記アノード（１０１２）は、第１の化学ポテンシャルを有する活性アノード材料（１０１２ａ）を有し；
前記カソード（１０２２）は、
アルミニウムを包含する箔；
リチウムを包含する活性カソード材料、ここで前記活性カソード材料は、前記第１の化学ポテンシャルとは異なる第２の化学ポテンシャルを有する；
前記気相から形成され、且つ、液密な方法で前記箔（３０２）から前記活性カソード材料を分離する保護材料（３０４）；
を有し；
当該方法は、
前記箔（３０２）を、前記活性カソード材料及びプロトン性溶媒を包含する混合物でコーティングすること；
前記活性カソード材料を包含する固体層を形成するため、それによって前記箔（３０２）がコーティングされた前記混合物から前記溶媒を抽出すること；
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記保護材料（３０４）は、酸化アルミニウムよりもアルカリ性環境に対してより大きい化学的安定性を有する、方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法であって、
前記混合物との化学反応が始まる前記混合物のｐＨは、酸化アルミニウムに関してよりも前記保護材料（３０４）の方が大きい、方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の方法であって、
前記混合物のｐＨは約８よりも大きい、方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の方法であって、
前記溶媒は水である、方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の方法であって、
前記溶媒はアルコールタイプの有機化合物を含む、方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の方法であって、
前記箔（３０２）は前記保護材料（３０４）でコーティングされていた、方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の方法であって、
前記活性カソード材料を含み、且つ、前記保護材料（３０４）でコーティングされていた、多数の固体粒子をさらに包含する方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の方法であって、
前記保護材料（３０４）は銅を含む、方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の方法であって、
前記保護材料（３０４）はチタンを含む、方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の方法であって、
前記保護材料（３０４）はニッケルを含む、方法。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の方法であって、
前記保護材料（３０４）は炭素を含む、方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の方法であって、
前記保護材料（３０４）は親水性表面を有する、方法。
【請求項１４】
アルミニウムを包含する基板（３０２）をコーティングする方法であって、当該方法は、
気相からの保護材料（３０４）でコーティングされた前記基板（３０２）を提供すること；
溶媒及び有用な層材料を包含するアルカリ性混合物（５１４）を有する前記保護材料（３０４）でコーティングされていた前記基板（３０２、５１２）をコーティングすること；
前記有用な層材料を包含する固体層を形成するために、それによって前記基板（３０２）がコーティングされていた前記アルカリ性混合物（５１４）から前記溶媒を抽出すること；
を包含する、方法。
【請求項１５】
アルミニウムを包含する基板（３０２）をコーティングする方法であって、当該方法は、
リチウムを含み、且つ、気相から保護材料（３０４）でコーティングされていた粒状の有用な層材料を提供すること；
前記基板（３０２、５１２）を、プロトン性溶媒と前記保護材料（３０４）でコーティングされていた前記有用な層材料とを包含する混合物（５１４）でコーティングすること；
前記有用な層材料を包含する固体層を形成するため、それによって前記基板（３０２）がコーティングされていた前記混合物（５１４）から前記溶媒を抽出すること；
を含む、方法。
【請求項１６】
前記提供することが、気相成長による前記保護材料（３０４）でのコーティングを含む、請求項１４又は１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
本出願は、２０１９年１１月１６日に出願されたドイツ特許出願１０  ２０１８  １２８  ９０２．２及び１０  ２０１８  １２８  ９０１．４、ならびに２０１８年８月８日に出願されたドイツ特許出願１０  ２０１８  ００６  ２５５．５に対する優先権を主張する。これらの各々は参照により本明細書に完全に組み込まれる。
【０００２】
技術分野
本開示は、方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
エネルギー貯蔵（例えばアキュムレータ）において使用され、且つ例えば接触接続のため、又は電流の伝導のために使用される材料又は構成要素は、懸濁液からの活物質の適用により化学的攻撃のリスクにさらされる可能性がある。懸濁液の反応性が高いほど、このリスクは高い。特に攻撃的な懸濁液、例えばアルカリ、の場合には、もはや全ての材料が直接適しているとは限らない。
【０００４】
従来のリチウムイオン電池（ＬＩＢ）は、例えば、各々が（活性アノード材料及び活性カソード材料とは）異なる活物質を有する、２つの異なる電極活物質層からなる。前記電極活物質層はそれぞれ電流コレクタに塗布されており、セパレータによって互いに分離されており、セル内の多孔性を満たす（固体又は液体）電解質と互いに面して組み立てられている。
【０００５】
ＬＩＢ活性電極材料層は、従来、スリップと呼ばれるもの（スラリーとも呼ばれる）から、すなわち液相から生成される。前記スラリーを形成するには、前記電極活物質層の固体成分（活物質、バインダー、導電性添加剤など）を溶媒とともに混合し、これをセルにおける集電体として機能する基板に塗布する。次に、溶媒は、それが硬化するように、乾燥ゾーンと呼ばれるものによって集電体に適用されたスリップから再び放出される（蒸発される）必要がある。
【０００６】
しかしながら、スラリーを形成するために使用可能な溶媒は、ＬＩＢ電極の形成に関連する多くの要求のために非常に制限されている。したがって、溶媒は通常、電極及び基板の成分に対して不活性である（すなわち、化学的に変化しない）必要があり、且つ、使用されるバインダーは、その中で良好な溶解性を有するべきであり、理想的には高い蒸気圧と低い沸点（急速な蒸発のため）を持たなければならず、スラリー中の固体電極成分の凝集と沈降を防ぐ必要があり、且つ、疎水性金属基板上での良好な濡れを可能にする必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの要求により、特にリチウム含有活物質からＬＩＢカソードを製造するために、非プロトン性Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）が従来法では溶媒として使用されている。対照的に、例えば、リチウムイオンの浸出を防止しない他の溶媒、例えばプロトン性溶媒は避けられている。
【０００８】
概要
様々な実施形態において、ＮＭＰは高い毒性と生殖毒性とを有し、発がん性が疑われること、可燃性ガスを放出すること、例えば、ＮＭＰの処理を可能にする複雑な製造環境、例えば低水製造環境、乾燥ゾーンでの空気抽出、及び／又は蒸発したＮＭＰの回収など、により、調達及び使用に高いコストを発生させることが認識されていた。
【０００９】
例示的な方法で、様々な実施形態において、例えば水又はアルコールの代わりにＮＭＰの置換が提供される。これは同様に、ＬＩＢ電極の完全に乾式生産の、コストがかかり、結果が悪い代替手段を提供する。ＮＭＰ又は水が溶媒として処理される場合、さまざまな実施形態において、低水製造環境を省くことが可能である。
【００１０】
これに関連して、例えば、活物質の浸出（特にカソードの場合、リチウムの洗い流し）により、及び基板、例えばアルミニウム箔の腐食により、ＬＩＢ電極の製造用のスリップの溶媒として水又はアルコールを使用することは困難であることが認識されていた。加えて、ＮＭＰとは対照的に、水とアルコールはプロトン性溶媒であるため、活物質粒子が混合後に凝集する傾向があり、且つ、疎水性金属集電体箔上のスリップの濡れが悪化するリスクがあるかもしれない。
【００１１】
アルミニウムは自然(native)酸化物層を形成する。しかしながら、水及び／又はアルコールを使用の効果は、活物質の成分（例えば、リチウム）が水に移動し得ること、その後アルカリ性になることである。このように形成されたアルカリ性液相は、約＞８．５のｐＨ以上で自然酸化物層を攻撃し、それが故障した後、アルカリ性水は金属アルミニウムと反応し、及びしたがってアルミニウムを腐食する。腐食は、次の式に従って進行する場合がある。：
Ａｌ２Ｏ３  ＋  ２ＯＨ−  ＋  ３Ｈ２Ｏ  −＞  ２［Ａｌ（ＯＨ）４］−
２Ａｌ  ＋  ２ＯＨ−  ＋  ６Ｈ２Ｏ  −＞  ２［Ａｌ（ＯＨ）４］−  ＋  ３Ｈ２
【００１２】
［Ａｌ（ＯＨ）４］−反応生成物は水に溶ける。つまり、自然酸化物層又はアルミニウムが水とさらに反応し、且つ、形成された反応生成物がその中に溶解し、腐食をさらに促進すると見られている。
【００１３】
実例として、種々の実施形態において、アルミニウムの自然酸化物（例えば、酸化アルミニウム）よりもアルカリ環境に対してより高い耐薬品性を有する保護層が水及び／又はアルコールの使用を促進することが認識されていた。実例として、保護層を備えたアルミニウム箔は、アルカリ性液相に比べて反応性が低いため、あまり速く腐食することなく、エネルギーセル（例えば高エネルギーセル）における集電体として使用できる。
【００１４】
様々な実施形態において、エネルギー貯蔵(an  energy  storage)を形成する方法を提供することができる。前記エネルギー貯蔵は、アノード及びカソードを有し、
前記アノードは、第１の化学ポテンシャルを有する活性アノード材料（例えば、電気化学的に活性なアノード材料）、銅を包含する任意の箔、例えば、及び／又は活性アノード材料でコーティングされている、を有し；
前記カソードは、
アルミニウムを包含する箔；
リチウムを包含する活性カソード材料（例えば、電気化学的に活性なカソード材料）（リチウム含有活性カソード材料とも呼ばれる）であって、ここで前記活性カソード材料は、前記第１の化学ポテンシャルとは異なる第２の電気化学ポテンシャルを有する；
気相から形成され、且つ前記活性カソード材料を前記箔から液密に分離する保護材料；
を有する。当該方法は、
前記箔を、前記活性カソード材料及びプロトン性溶媒を包含する混合物でコーティングすること；
前記活性カソード材料を包含する固体層を形成するため、それによって前記箔がコーティングされた前記混合物から前記溶媒を抽出すること；
を含む。
【００１５】
様々な実施形態において、活性カソード材料(active  cathode  material)（カソード活物質（cathode-active  material）とも呼ばれる）及び活性アノード材料(active  anode  material)（アノード活物質（anode-active  material）とも呼ばれる）をより簡単に理解するために、以下で参照が行われる。活性カソード材料は、層又はコーティングとして（又はそれの一部として）（活性カソード材料層とも呼ばれる）任意に提供されたことがあったか、又は提供されていてもよい。代替的又は追加的に、活性アノード材料は、層又はコーティングとして（又はそれの一部として）（活性アノード材料層とも呼ばれる）提供されたことがあったか、又は提供されていてもよい。それぞれの活性アノード／カソード材料層は、適切な活性アノード／カソード材料と、任意に結合剤及び／又は任意に１つ又は複数の導電性添加剤を包含することができる。
【００１６】
活性アノード材料について以下に示す説明は、活性アノード材料層と同様に適用可能であり、活性カソード材料について示した説明は、活性カソード材料層と同様に適用可能である。
【００１７】
例えば、エネルギー貯蔵を形成する方法を提供することができる。前記エネルギー貯蔵は、アノード及びカソードを有し、前記アノードは、第１の化学ポテンシャルを有する活性アノード材料層、銅を包含する任意の箔、例えば、及び／又は前記活性アノード材料でコーティングされた、を有し；前記カソードは、
アルミニウムを包含する箔と、
リチウム含有活性カソード材料を包含する活性カソード材料層であって、正前記活性カソード材料層は、前記第１の化学ポテンシャルとは異なる第２の化学ポテンシャルを有する、と
気相から形成され、且つ、液密に前記活性カソード材料層を前記箔から分離する保護材料と、
有する。当該方法は、
前記活性カソード材料及びプロトン性溶媒、ならびに任意にバインダー及び／又は任意に１つ以上の導電性添加剤を包含する混合物で前記箔をコーティングすること；
前記活性カソード材料を包含する固体層を形成するため、それによって前記箔がコーティングされた前記混合物から前記溶媒を抽出すること；
包含する。
【００１８】
図面の簡単な説明
図面において、同様の参照文字は、一般に、異なる図を通して同じ部分を指す。図面は必ずしも一定の縮尺通りではなく、その代わりに、開示された実施形態の原理を説明することに重点が置かれている。以下の説明では、以下の図面を参照しながら様々な実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１Ａ】図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、概略的なフロー図で様々な実施形態による方法を示す。
【図１Ｂ】図１Ａ及び図１Ｂはそれぞれ、概略的なフロー図で様々な実施形態による方法を示す。
【図２】図２、３及び４はそれぞれ、様々な実施形態におけるエネルギー貯蔵(an  energy  storage)を概略側面図及び概略断面図で示す。
【図３】図２、３及び４はそれぞれ、様々な実施形態におけるエネルギー貯蔵(an  energy  storage)を概略側面図及び概略断面図で示す。
【図４】図２、３及び４はそれぞれ、様々な実施形態におけるエネルギー貯蔵(an  energy  storage)を概略側面図及び概略断面図で示す。
【図５】図５及び６はそれぞれ、様々な実施形態におけるエネルギー貯蔵(an  energy  storage)を概略側面図及び概略断面図で示す。
【図６】図５及び６はそれぞれ、様々な実施形態におけるエネルギー貯蔵(an  energy  storage)を概略側面図及び概略断面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
詳細な説明
以下の詳細な説明では、この説明の一部を形成し、本開示を実施することができる特定の実施形態が例示の目的で示されている添付の図面を参照する。この点に関して、この点において、説明されている図(複数可)の向きを参照して、例えば「最上部に」、「最低部に」、「前に」、「後ろに」、「前」、「後ろ」などのような方向に関する用語(directional  terminology)が使用される。実施形態の構成要素は、いくつかの異なる向きに配置することができるので、方向に関する門用語は説明の目的のために役立ち、決して限定目的ではない。本開示の保護範囲から逸脱することなく、他の実施形態が利用され得、構造的又は論理的な変更がなされ得ることは明らかであろう。例として本明細書に記載されている様々な実施形態の特徴は、特に明記しない限り、互いに組み合わせることができることは明らかであろう。したがって、以下の詳細な説明は限定的な方法で解釈されるべきではなく、本開示の保護の範囲は添付の特許請求の範囲によって定義される。
【００２１】
この説明の過程において、「接続された」及び「結合された」という用語は、直接接続及び間接接続（例えば、オーム及び／又は導電性、例えば導電接続）ならびに直接結合及び間接接続の両方を説明するために用いられる。図面において、同一又は類似の要素には、必要に応じて同一の符号が付されている。
【００２２】
様々な実施形態において、用語「結合された」又は「結合すること」は、（例えば、機械的、静水圧的、熱的及び／又は電気的）接続及び／又は相互作用、例えば直接又は間接接続及び／又は相互作用の意味で理解され得る。複数の要素は、例えば相互作用の連鎖に沿って互いに結合されてもよく、それに沿って相互作用（例えば信号）が送信されてもよい。例えば、２つの相互に結合された要素は、互いに相互作用、例えば機械的、静水圧的、熱的及び／又は電気的相互作用を交換することができる。様々な実施形態において、「結合された」は、例えば直接的な物理的接触によって、機械的（例えば物理的）結合することの意味で理解され得る。継手(coupling)は、機械的相互作用（例えば、力、トルクなど）を伝達するように構成されてもよい。
【００２３】
エネルギー貯蔵セル（セルとも称される）は、例えば、正確にカソードとアノードとの正確に１ペアを有するエネルギー貯蔵における最小ポテンシャル発生単位を意味すると理解され得る。エネルギー貯蔵セルは、エネルギー貯蔵装置のベース電位を提供し、それは相互接続に従って、ベース電位に等しい電圧、又はベース電位の倍数であり得る電圧、を提供する。前記又は各エネルギー貯蔵セルは、活性アノード材料（例えば、正確に１つ）（例えば、活性アノード材料層の構成要素として）及び活性カソード材料（例えば、正確に１つ）（例えば、活性カソード材料層の構成要素として）を有してもよい。これらは流体伝導及び/又はイオン伝導様式で（例えば、電解質が収容されていたことがあったかもしれない、又は収容されてもよいキャビティによって）互いに接続されている。
【００２４】
１つ以上の第２の材料（例えば、２つ以上の第２の材料の混合物）に対する第１の材料の電気化学的安定性は、それぞれの材料の組み合わせの性質に依存し得、且つ、一般に厳密に１つの材料コンビネーションに基づき得る。基準物質として機能し得る第２の材料に対する第１の材料の化学的安定性は、相互の反応速度の逆数を意味すると理解され得る。同じことが、前記第１の材料が２つ以上の第２の材料の前記混合物にさらされる場合にも当てはまる。
【００２５】
反応速度は、（例えば、前記第１の材料と前記１つ又は複数の第２の材料とを包含する）材料コンビネーションによる単位時間及び体積当たりのモル量（例えば、ｍｏｌ／（ｓ・ｍ３））における同一反応の量を示す。高い化学的安定性は高い反応不活性をもたらす（これは、材料コンビネーションがあったとしてもほとんど反応しないことを意味する）。化学的安定性は、例えば、前記材料コンビ―ネーションの（例えば、前記参照材料の）ｐＨ又は前記第１の材料がさらされる環境のｐＨに依存し得る。前記第１の材料が化学的に安定しているｐＨ範囲は、化学的安定性ウィンドウ又はｐＨ安定性ウィンドウとも呼ばれてよい。
【００２６】
前記ｐＨ安定性ウィンドウ内では、反応速度は、例えば、前記ｐＨ安定性ウィンドウの外側の反応速度の０．１％未満であり得る。言い換えれば、化学的安定性は一般に材料コンビネーション（例えば、アルミニウム／酸化アルミニウム及び水）に基づく一方で、前記ｐＨ安定性ウィンドウは、より具体的には、２つのｐＨ値（ｐＨ範囲を囲む）間のこの材料コンビネーションの化学的安定性に基づく。
【００２７】
酸化アルミニウムのｐＨ安定性ウィンドウは、例えば、約４．５〜約８．５のｐＨ範囲内にある。この範囲外では、アルミニウムの自然酸化物層の腐食があり、その金属アルミニウムは保護されないままである。次いで、保護されていないアルミニウムも同様に腐食する、すなわち、例えば水と化学反応する可能性がある。
【００２８】
反応は、次の式に従って進行する。：
Ａｌ２Ｏ３  ＋  ２ＯＨ−  ＋  ３Ｈ２Ｏ  −＞  ２［Ａｌ（ＯＨ）４］−
２Ａｌ  ＋  ２ＯＨ−  ＋  ６Ｈ２Ｏ  −＞  ２［Ａｌ（ＯＨ）４］−  ＋  ３Ｈ２
【００２９】
［Ａｌ（ＯＨ）４］−反応生成物は水に溶ける。つまり、自然酸化物層又はアルミニウムが水とさらに反応し、且つ、形成された反応生成物がその中に溶解し、腐食をさらに促進すると見られている。
【００３０】
例えば、高いｐＨ値（例えば８．５超）では、さまざまな水溶性アルミニウム化合物が形成され、これらは、活性カソード材料層の成分と反応するかもしれず、及び／又はスリップ中の、及び／又は集電体箔上で、これらの凝集／沈殿を引き起こすかもしれず、スリップのレオロジー特性を変化させる可能性があり、且つ、集電体箔上の活性カソード材料層の結合強度を損なう可能性がある。これらの効果と腐食したアルミニウム自体が、電極の電流伝導率、その寿命、又はそのサイクル安定性を低下させる可能性がある。
【００３１】
（例えば液相の）ある材料のｐＨは、前記材料の水素イオン活性（例えば、オキソニウム活性）の負の１０進対数と見なすことができる。水素イオンの活性は、水素イオンのモル濃度（ｍｏｌ／ｋｇ単位のｍＨ＋）と水素イオンの活性係数（γＨ）との積を、モル濃度の単位（ｍｏｌ／ｋｇ単位のｍ０）で割ったものである。その第１の近似として、希薄溶液又は懸濁液のオキソニウム活性は、オキソニウムイオン濃度の測定値（ｍｏｌ／ｄｍ3又はｍｏｌ／Ｌ単位）と同等である可能性がある。
【００３２】
様々な実施形態において、箔（アルミニウム箔又はアルミニウム被覆箔）は、４０μｍ未満、例えば約３５μｍ未満、例えば約３０μｍ未満、例えば約２５μｍ未満、例えば約２０μｍ未満、例えば約１５μｍ未満、例えば１０μｍ未満の厚さ。約１０μｍ未満、例えば約５μｍ未満、例えば約３μｍ〜約２０μｍの範囲内、例えば約５μｍ又は例えば約１５μｍの厚さ（すなわち、箔の横方向の広がりに対して横方向）を有してよい。
【００３３】
箔は、例えば、約０．０１ｍから約７ｍの範囲内、例えば約０．１ｍから約５ｍの範囲内、例えば約１ｍから約４ｍの範囲内の幅、すなわち、その横方向の広がりの方向の広がり（例えば、搬送方向に対して直角）、及びまた、例えば、０．０１ｍを超える、例えば０．１ｍを超える、例えば１ｍを超える、例えば１０ｍを超える（その場合、箔３０２は、例えばロールからロールへと搬送されてもよい）、５０ｍを超える、例えば１００ｍを超える、例えば５００ｍを超える、例えば１０００ｍ又は数千メートルを超える、長さ、すなわち幅を横切るその横方向の広がりの方向の広がり（例えば、輸送方向に対して平行）、を有してもよい。
【００３４】
様々な実施形態において、箔は、少なくとも１つのプラスチックとアルミニウムとから構成された積層体を包含し得る。例えば、箔は、アルミニウムで（例えば、片面又は両面に）コーティングされたポリマーフィルムを包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。あるいは、箔はアルミニウムから形成されていたことがあってもよい。例えば、箔は、アルミニウムの５０原子％を超える程度まで、例えばアルミニウムの７０原子％を超える程度まで、又は例えば、アルミニウムの９０原子％を超える程度までであってもよい。
【００３５】
本明細書の文脈において、金属（金属材料とも呼ばれる）は、より一般的には、少なくとも１つの金属元素（すなわち、１つ以上の金属元素）、例えば次の元素群：  銅（Ｃｕ）、鉄（Ｆｅ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、銀（Ａｇ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、バナジウム（Ｖ）、バリウム（Ｂａ）、インジウム（Ｉｎ）、カルシウム（Ｃａ）、ハフニウム（Ｈｆ）、サマリウム（Ｓｍ）、又はリチウム（Ｌｉ）からの少なくとも１つの元素を包含してよいか（又はそれから形成されてよい）。さらに、金属は、金属化合物（例えば金属間化合物又は合金）、例えば少なくとも２つの金属元素の化合物（例えば元素群からの）、例えばブロンズもしくは真鍮、又は、例えば少なくとも１つの金属元素の（例えば元素群からの）と少なくとも１つの非金属元素との化合某つ、例えば鋼、を包含してよいか、又はそれらから形成されていてもよい。
【００３６】
一般に、溶媒はプロトン性溶媒と非プロトン性溶媒に分けられる。分子及び／又はそれから作られた材料が官能基（ＯＨ基など）を持ち、そこから分子内の水素原子がプロトンとして解離（解離）するとすぐに、プロトン性溶媒が参照される。これらは非プロトン性溶媒と対照的である。プロトン性溶媒は、例えば、以下の溶媒：  水、メタノール、エタノール、アルコールタイプの有機化合物（アルコールとも呼ばれる）、のうちの１つ又は複数を包含しよいか、又はそれらから形成されことがあってもよい。最も重要なプロトン性溶媒は、水であり、これは（簡略化した形で）プロトンと水酸化物イオンに解離する。
【００３７】
電解質は、リチウムイオンを伝導するように構成された、すなわちリチウムイオン伝導性であるように構成された、材料又は材料混合物を意味すると理解されてもよい。電解質は、例えば、以下の電解質タイプ：  液体及び／又は塩ベースの電解質（例えば、導電性塩、溶媒、及び任意に１つ又は複数の添加剤を包含するか、又はそれらから形成される）、ポリマー電解質、イオン液体ベースの電解質、固体状(solid-state)電解質、のうちの１つを包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。
【００３８】
様々な実施形態において、電解質は、以下のうちの少なくとも１つを包含し得る。：  塩（例えば、ＬｉＰＦ６（ヘキサフルオロリン酸リチウム）、ＬｉＢＦ４（テトラフルオロホウ酸リチウム）又はＬｉＢＯＢ（ビス（オキサラト）ホウ酸リチウム））、無水の非プロトン性溶媒（例えば、エチレンカーボネート、ジエチルカーボネートなど）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロペン（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）、Ｌｉ３ＰＯ４Ｎリン酸リチウム窒化物。
【００３９】
様々な実施形態において、固体状(solid-state)電解質は、以下：  ＮＡＳＩＣＯＮの群からの超イオン材料（ナトリウム含有超イオン伝導体）、ＬＩＳＩＣＯＮの群からの超イオン材料（リチウム含有超イオン伝導体）、硫化物ガラス及び／又はＬｉＰＯＮ（酸窒化リン酸リチウム）、のうちの少なくとも１つを包含してもよい：。
【００４０】
様々な実施形態において、本明細書に記載されるような方法によって処理された箔は、エネルギー貯蔵(an  energy  storage)、例えば電池、例えば蓄電池、例えリチウムイオン蓄電池、において使用されてもよい。様々な実施形態では、箔は前記エネルギー貯蔵についての１つ又はすべての電極（例えばアノード及び／又はカソード）において使用することができる。
【００４１】
エネルギー貯蔵(an  energy  storage)は、例えば、特定のリチウムイオンアキュムレータタイプ、例えば、リチウム−硫黄アキュムレータ、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト酸化物アキュムレータ、リチウム−ニッケル−コバルト−アルミニウム酸化物アキュムレータ、リチウム−ニッケル−マンガン酸化物アキュムレータ、リチウムポリマーアキュムレータ、リチウム−二酸化コバルトアキュムレータ（ＬｉＣｏＯ２）、チタン酸リチウムアキュムレータ、リチウム−空気アキュムレータ、リチウム−二酸化マンガンアキュムレータ、リチウム−マンガン酸化物アキュムレータ、リチウム−リン酸鉄アキュムレータ（ＬｉＦｅＰＯ４）、リチウム−マンガンアキュムレータ及び／又はリン酸鉄リチウムアキュムレータ、を包含してよいか、又はそれから形成されていてよい。この表記の第１の部分は、主要な反応性材料（例えば、リチウム）に対応してもよく、表記の第２の部分は、活性カソード材料に対応してもよい。より一般的に言えば、エネルギー貯蔵は、Ｌｉイオンアキュムレータ、例えば、Ｌｉ−ＬＦＰアキュムレータ、Ｌｉ−ＮＭＣアキュムレータ、Ｌｉ−Ｓアキュムレータ、Ｌｉ−Ｏアキュムレータなど、を方法願してよいか、それらから形成されたことがあってもよい。
【００４２】
様々な実施形態において、保護層は、約５ｎｍ(ナノメートル)〜約１μｍ(マイクロメートル)の範囲内、例えば約１０ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内、又は約５ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲内、例えば約１００ｎｍ〜約２００ｎｍの範囲内の厚さ（層厚、すなわち箔の横方向の広がりに対して横方向）を有してもよい。代替的又は追加的に、保護層は、第１の金属とは異なる第２の金属を包含してよいか、又はそれから形成されていてもよい。例えば、保護層は、第２の金属の５０原子％を超える程度まで、例えば第２の金属の７０原子％を超える程度まで、又は例えば第２の金属の９０原子％を超える程度までからなることができる。
【００４３】
ある活物質は、様々な実施形態において、ある活物質層の一部として提供されたことがあったかもしれないか、又は提供されてもよい。一般に、前記活物質はまた、提供されたことがあったか、又は他の何らかの方法で提供されてもよく、したがって以下でより一般的に活物質と呼ぶことがある。活物質に関して説明したことは、活物質層にも同様に適用可能であり得る。
【００４４】
活物質（例えば、活性アノード材料及び／又は活性カソード材料）、例えば活物質層は、一般に比表面積、例えば箔及び／又は保護層のそれよりも大きい比表面積、を有することができる。この目的のために、活物質、例えば活物質層は、例えば多孔質、すなわち孔又は他の空隙、例えば相互に接続された孔及び／又は通路のネットワーク、を有することができる。例えば、活物質は、約１０％から約８０％までの範囲内（例えば、約２０％から約４０％まで、又は約８０％までの範囲内）の多孔度を有することができる。あるいは、活性アノード材料は、コンパクトなリチウム層（例えば、リチウム金属アノード）を有してもよい。例えば、孔のないリチウム金属層を活性アノード材料として使用することが可能である。
【００４５】
様々な実施形態において、活物質層又は活物質は、約５μｍから約５００μｍの範囲内、例えば約５μｍから約１００μｍの範囲内の厚さ（層厚、すなわち箔の横方向の範囲を横切る方向）を有することができる。
【００４６】
例えば、活物質は、混合物の一部として（例えば、活性アノード材料層及び／又は活性カソード材料層のような活物質層の一部として）提供されたことがあったもしれないか、又は提供されてもよい。ここで、混合物は、：活物質、１つ、又は１つより多い導電性添加剤（例えば、導電性ブラック、カーボンナノチューブ及び／又はカーボンファイバー）、及び／又は１つ又は１つより多いバインダー材料（例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンオキシド、スチレン−ブタジエンゴム、カルボキシメチルセルロース、ポリフッ化ビニリデンなど）、を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。バインダー材料は、例えばポリマーを包含してもよいか、又はポリマーから形成されたことがあってもよい。活物質は、活性アノード材料又は活性カソード材料であり得る。
【００４７】
この説明の文脈では、活性アノード材料は、例えば、以下の材料のうちの１つ又は１つより多くを包含してもよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。：
炭素（例えば、グラファイト、硬質炭素、カーボンブラック）、シリコン、ケイ化物、リチウム、チタン酸リチウム（Ｌｉ４Ｔｉ５Ｏ１２）、スズ、亜鉛、アルミニウム、ゲルマニウム、マグネシウム、鉛、アンチモン、又は遷移金属酸化物、硫化物、窒化物、リン化物、フッ化物（ＡｘＢｙ  （式中、Ａ＝Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｒｕ、且つ、Ｂ＝Ｏ、Ｓ、Ｐ、Ｎ、Ｆであり；例えば、Ｃｒ２Ｏ３）。より一般的に言えば、活性アノード材料は、リチウム化する、すなわちリチウムと電気化学的に反応する（例えばリチウム化合物）、及び／又はリチウムをインターカレートする、材料であり得る。
【００４８】
この説明の文脈では、活性カソード材料は、例えば、以下の材料のうちの１つを包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。：  リチウム−リン酸鉄（ＬＦＰ）、リチウム−ニッケル−マンガン−コバルト酸化物（ＮＭＣ）、リチウム−マンガン酸化物（ＬＭＯ）、リチウム−ニッケル−コバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ）、リチウム−ニッケル−マンガン酸化物（ＬＮＭＯ）、リチウムーコバルト酸化物（ＬＣＯ）、リチウムーバナジウム酸化物（ＬＶＯ）、リチウムーリン酸マンガン（ＬＭＰ）、リチウムーリン酸ニッケル（ＬＮＰ）、リチウムーリン酸コバルト（ＬＣＰ）、リチウムーリン酸バナジウム（ＬＶＰ）、硫化リチウム又は酸化リチウム。
【００４９】
炭素層が液相（例えば、懸濁液又は分散液）から集電体上に堆積される場合、例示的に、電極の良好な電気化学的性能を達成するために（ＮＭＰスリップで生成された電極と同様）；及び／又は水性スラリー中のアルミニウム箔の腐食及び電極の加工性及び／又は電気化学特性への関連する悪影響を防ぐため、５μｍ以上の厚さが必要となる場合がある。しかし、この液体堆積炭素層は、大量生産に変換することは困難である。第一に、液体堆積炭素層は、その層の厚さのため、リーフィングする傾向があり、したがって、炭素層の漏れを回避することを目的とする場合、集電体を巻き上げることが困難になる。実例として、炭素層における漏れはこのサイトで腐食を引き起こす可能性があり、これは集電体の顕著な領域を徐々に覆う。しかし、集電体がロールから処理されない場合、複雑なプロセス体制のために大きなコストが発生する。あるいは、炭素層は、重量による割合に従ってエネルギー貯蔵セルの比エネルギー及び／又はエネルギー密度を減少させる後のエネルギー貯蔵セルの不活性成分であってもよい。加えて、厚い炭素層は、エネルギー貯蔵セルの内部抵抗の上昇につながる可能性があるす。例えば、炭素層の厚さが薄いと、エネルギー貯蔵セルの機能の損失が少なくなる。
【００５０】
粒状の液体堆積炭素層の見掛け密度が低いことは、困難を伴う場合にのみ補償できるパラメータである可能性がある。炭素層の厚さが減少すると、集電体はますます保護されなくなるか、保護が不十分になる可能性がある。集電体の巻上げにおけるいずれの凸状の湾曲（例えば、丸いセルの場合）は、炭素層の見掛け密度の減少につながる可能性があり、それが炭素層の必要な厚さをさらに増加させる。
【００５１】
他方、より薄い液体堆積炭素層は、残留多孔性を有する傾向があり、そのため、特に大面積の場合、炭素層に漏れのリスクが増加する。特に大きな面積の場合、炭素層の漏れのリスクが増加する。
【００５２】
ただし、水を使用するための代替の従来のアプローチでは、ＮＭＰのパフォーマンスを達成できない場合がある。例えば、従来の方法では、コロナ処理により、真っ直ぐなアルミニウム箔上の溶媒としての水に基づくスリップの濡れが改善される。しかし、このアプローチは、アルミニウム箔の腐食や活物質の浸出を抑制しない。あるいは、スリップを中和するためにスリップに酸を加える。したがって、アルミニウム箔の腐食を抑制することは可能であるが、浸出した活物質はその完全な性能を達成できない可能性がある。スリップへの酸の添加は、同様に、活性物質との反応を引き起こし、それにより、活性物質の悪化を引き起こし得る。同様に、乾燥中にスラリーのｐＨを監視する必要もある。
【００５３】
あるいは、従来の方法で、活物質は、有機材料（例えば、フッ素含有ポリマーで）又は無機材料（例えば、Ａｌ２Ｏ３又はＺｒＯ２で）でコーティングされる。これは、活物質の浸出を抑制するが、アルミニウム箔の腐食と凝集を確実に抑制せず、且つ費用がかかる。
【００５４】
ＮＭＰを溶媒として使用する場合、水分を吸収しないように、乾燥室での処理は多大な費用と不便さを伴って行う必要がある。様々な実施形態で提供されるエネルギー貯蔵／方法は、電極製造中に使用される集電体箔の腐食なしに、結果としてＮＭＰが水を吸収し、液相をアルカリ性にすることを可能にする。
【００５５】
様々な実施形態において、エネルギー貯蔵及び方法が提供され、これは、溶媒としての水に基づくスリップからの電極、特にカソード、の製造の単純化を可能にする（理想的には完全に他の溶媒なしでも）。さまざまな実施形態において、提供されるエネルギー貯蔵及び提供される方法によって可能になるのは、この電極は、溶媒としての水に基づく電極製造の従来のアプローチよりも電気化学的性能の損失が少ないことである（例えば、その容量、サイクル安定性、レート容量などに関して）。
【００５６】
例として、例えば、次のうちの１つが提供されたことがあったか、提供されている可能性がある。：
浸出からの保護のため及び／又は凝集の抑制のための活物質のコーティング；
腐食から保護のため、及び集電体基板上のスリップを均一に濡らすための金属集電体基板の（特にアルミニウムの）コーティング。
【００５７】
図１Ａは、例えば、コーティングされた箔５１２（図５を参照）を提供する概略的なフロー図の様々な実施形態における方法１００ａを説明している。
【００５８】
方法１００ａは、
１１０において、例えば、真空チャンバ内に配置された及び／又は真空を有するコーティング領域内に箔を輸送するステップであって、ここで、前記箔はアルミニウムを包含するか、又はアルミニウムから形成されたことがあった、ステップ、
を包含することができる。例えば、前記箔は、真空チャンバのコーティング領域内で輸送されてもよく、ここで、前記箔は、アルミニウム又は前記アルミニウムの表面上の自然酸化物層から構成される金属表面を有する。
【００５９】
方法１００ａは、１２０において、
ガス状コーティング材料を使用して、保護層３０４で箔をコーティングするステップを包含することができる。コーティングは、
コーティング領域又は真空において材料蒸気（ガス状コーティング材料とも呼ばれる）を生成すること、
を包含してもよい。コーティングはまた、
箔の金属又は自然酸化物表面上に導電性保護層（接触層とも呼ばれる）を形成することを包含してもよく、ここで、前記導電性保護層は少なくとも材料蒸気から形成される。
【００６０】
様々な実施形態において、保護層による前記箔の前記コーティングは、物理的気相堆積（ＰＶＤ）により、例えば前記保護材料を蒸発させることにより達成され得る。あるいは、前記保護層による前記箔の前記コーティングは、化学気相蒸着（ＣＶＤ）によって、例えば原子層堆積（ＡＬＤ）によって達成されてもよい。実例として、そのような真空ベースのコーティング又は気相からのコーティングは、液密及び／又はイオン密であり得る非常に薄い保護層を可能にし得る。
【００６１】
様々な実施形態において、保護層の（例えば、場合によって片面又は両面）堆積のための真空ベースの方法が提供される。この方法は、例えば、薄いアルミニウム箔（Ａｌ箔）又はアルミニウム表面を有する他の箔、例えばアルミニウム仕上げポリマー箔に適用することができる。種々の実施形態において、当該方法により、アルカリ（即ちアルカリ性スラリー又は溶液）に対して化学的に耐性である低い表面接触抵抗を有する１つ以上の導電性電流コレクタが提供される。
【００６２】
この目的のために、方法は、様々な実施形態において、以下を包含することもできる。：  （例えば、露出した）アルミニウム表面を形成するために、箔中の金属アルミニウムの少なくとも部分的な露出のために、（例えば、コーティングの前に）箔の表面層（例えば、少なくとも自然(native)保護層）を場合によって除去すること。表面層は、プラズマを使用して、すなわち、いわゆるプラズマエッチングによって除去することができまる。
【００６３】
様々な実施形態において、ガス状コーティング材料（材料蒸気とも呼ばれる）は、金属（例えば、Ｎｉ、Ｔｉ又はＣｕ）を包含してもよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。例えば、ガス状コーティング材料は、チタンを包含してもよいか、又はチタンから形成されたことがあってもよい。少なくともチタンを包含するか、又は少なくともチタンから形成されたガス状コーティング材料を使用して、例えば、チタン層が保護層として形成されたことがあってもよいか、又は形成されてもよい。
【００６４】
様々な実施形態において、保護層は、約８０％超、例えば約９０％超、例えば約１００％の、幾何学的空間充填、すなわち見掛け密度対真密度の比、を有してもよい。言い換えれば、保護層の微細構造は、約２０％未満、例えば約１０％未満、例えば約５％未満、例えば約１％未満の総体積（例えばコーティングの）における細孔（pores）又は空隙(voids)の割合を有してもよい。実例として、保護層は、本質的に細孔又は空隙がない。
【００６５】
保護層は、例えばリチウムイオン電池などのエネルギー貯蔵セル用の電極の製造に使用するために、アルカリ性環境（例えばアルカリの）に対する箔の化学的安定性を高めるかもしれない。
【００６６】
より一般的に言えば、箔ではなく、別の基板、例えば二次元基板及び／又はリボン状のもの、もまたコーティングされたことがあったか、又はコーティングされてもよい。このようにして、不動態化された基板５１２（図５を参照）が提供され、その上に、（例えば、活性カソード材料を包含する）活物質層を、プロトン性溶媒、例えば水、に基づくスラリーから、良好な湿潤性を持ち、且つ、基材の腐食なしに、均一に塗布することができる。
【００６７】
例えば、金属集電体基板上の保護層が提供される。このようにして、溶媒としての水に基づくスリップを用いた電極製造に対する要求（例えば、耐食性及び／又は均一な濡れに関する）を、コーティングされた集電体基板によって実現することが可能になる。この集電体基板は、要求を満たすように、例えば保護層、例えばバリア層によって、及び／又は親水性保護層で被覆されたことがあったか、又は被覆されていてもよい。集電体ではなく、アルミニウムを包含する別の基板、例えば二次元基板をコーティングされたことがあったか、又はコーティングすることも可能である。
【００６８】
保護層は、例えば、（例えば、選択された基板タイプ又は基板材料に関係なく）炭素層（Ｃ層とも呼ばれる）を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。炭素層は、例えばＰＶＤにより形成されたことがあったか、又は形成されていてもよい。炭素層は、例えば、約２ｎｍ（ナノメートル）から約２μｍ（マイクロメートル）までの範囲内の、２μｍ以下、例えば約１０ｎｍから約１μｍの範囲内、例えば約１０ｎｍから約２００ｎｍの範囲内の厚さを有してもよい。
【００６９】
炭素層は、例えば炭素（Ｃ）を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。例えば、炭素層は、炭素の５０原子％を超える範囲、例えば炭素の７０原子％を超える範囲、又は、例えば、炭素の９０原子％を超える範囲で構成することができる。炭素は、炭素立体配置、例えば、アモルファスカーボン（例えば、ダイヤモンド様カーボン、ＤＬＣのグループから）、グラファイト、ナノ結晶グラファイト、四面体カーボン及び／又は四面体アモルファスカーボン（ｔａ−Ｃ）、で存在する場合がある。
【００７０】
保護層（例えば、炭素層）は、オプションとして、親水性であるように構成されていても、親水性になるように構成されていてもよい。
【００７１】
「親水性」は、表面が水に対して０°に近い、例えば１０°未満の接触角を有することを意味すると理解され得る。親水性の程度が大きいほど、接触角は小さくなる可能性がある。
【００７２】
保護層の、例えば炭素層の、（水滴の接触角を定義する）親水性は、例えば保護層の後処理によって形成及び／又は改善され得る。後処理は、例えば、光、例えばパルス光、例えばフラッシュランプ（フラッシュランプアニーリングとも呼ばれる）による保護層（例えば炭素層）への照射を包含し得る。
【００７３】
同様に、別の保護層３０４（例えば別の材料）が親水性であるように、又は親水性になるように構成されることも可能である。保護層が難易度だけで親水性になるように構成されている場合、又は保護層が疎水性である場合、例えばこの材料が金属表面を有する場合、代替的に、親水性炭素層でコーティングされたことがあったか、コーティングされている可能性がある（親水性の度合いを高めるとも呼ばれる）。例えば、グラフェン層は親水性であり、保護層の最上層を形成してもよい。あるいは、親水性の程度を高めるために、異なる表面処理及び／又はコーティング操作を実施してもよい。親水性の程度は、例えばコロナ処理により増加させることができる。親水性の程度の増加により、濡れの改善、すなわち電極合成の改善が可能になり得る。
【００７４】
任意で、中間層（緩衝層とも呼ばれる）が基板と炭素層との間に配置されたことがあっても、又は配置されていてもよい。中間層は保護層の一部であってもよく、且つ、基板に対する（例えばアモルファス）炭素層の固有の横張力を緩和するように構成されていてもよい。中間層は、例えば炭素親和性を有する材料、例えば金属、例えば金属、例えばＣｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、ＴｉＮなど、を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。中間層内の金属は、１０４Ｓ／ｍを超える、例えば１０５Ｓ／ｍを超える導電率を有してもよい。
【００７５】
実例として、中間層は、基板３０２と炭素層３０４との間の相互作用、特に相互拡散及び／又は金属炭化物の形成を抑制するために、好ましくは高い導電率で構成されてもよい。
【００７６】
溶媒ベースのプロセスと比較すると、ＰＶＤによって生成された保護層（例えば炭素層）が大幅に薄くなる可能性がある。そのため、まず、集電体の重量増加が減少し、及び／又は接触抵抗が低くなり得る。溶剤ベースの保護層は、分散液からの堆積によって生成される。これは、コンパクトで不浸透性の層を与えない（特に薄い厚さで）。溶媒も必要であり、これは毒性がある、及び／又は高価な場合がある。
【００７７】
図１Ｂは、様々な実施形態における、例えばコーティングされた固体粒子５１６（図６を参照）を提供する方法１００ｂを概略フロー図で示している。
【００７８】
当該方法は、箔の代わりに又はそれに加えて、活性カソード材料がコーティングされることを除いて、方法１００ａと同じ方法で構成されてもよい。
【００７９】
活性カソード材料は、顆粒状（すなわち、顆粒状）であってもよい。言い換えれば、活性カソード材料は、コーティングされた多数の固体粒子（顆粒）を包含してもよい。
【００８０】
固体粒子のコーティングは、固体粒子を真空中に放出すること、及び、そこから固体粒子上の保護層が形成される、真空中に気体コーティング材料を提供すること、を包含してよい。
【００８１】
この真空ベースのコーティング又は気相からの活性カソード材料（例えば、固体粒子の）のコーティングにより、液密及び／又はイオン密であり得る非常に薄い保護層が可能になり得る。他のコーティングタイプと比較すると、したがって、これは、カソードの重量比がより低くなる可能性があり、より高い電流伝導率を提供する可能性があり、及び／又はより低いコストで生産可能となり、したがって、カソードをより経済的に実行可能にする。
【００８２】
保護層は、例えば保護材料を包含してよいか、又は保護材料から形成されたことがあってもよい。保護材料は、例えば、炭素修飾において、炭素を含むか、又は炭素から形成されていてもよい。
【００８３】
図２は、１つ以上のエネルギー貯蔵セル２００（エネルギー貯蔵セルの要素とも呼ばれる）を有するエネルギー貯蔵(energy  storage)を、様々な実施形態において、概略側面図又は概略断面図で示している。
【００８４】
エネルギー貯蔵は、１つ又は複数のエネルギー貯蔵セル２００を包含することができ、その場合、前記又は各エネルギー貯蔵セル２００は、例えばエネルギー貯蔵内に（例えば、積み重ねられた形態又はコイル状に）例えば周期的に配置されたことがあってもよいか、配置されてもよい。例えば、エネルギー貯蔵は、円形エネルギー貯蔵、パウチエネルギー貯蔵、又はプリズム状エネルギー貯蔵であってもよい。
【００８５】
場合によって、前記エネルギー貯蔵セル２００又は各エネルギー貯蔵セル２００は、以下でより詳細に説明するセパレータ１０４０を包含することができる。例えば、前記エネルギー貯蔵セル２００又は各エネルギー貯蔵セル２００は、液体電解質１０５０と、電極の電気的分離のためのセパレータとを包含し得る。あるいは、前記又は各エネルギー貯蔵セル２００は、電極を電気的に分離するように構成された固体電解質１０５０を包含することができ、その場合、セパレータは省略されてもよいか、又はある種の固体電解質１０５０の場合にはセパレータが必要になることがある。
【００８６】
エネルギー貯蔵、例えば、前記又は各エネルギー貯蔵セル２００は、様々な実施形態において、第１の化学ポテンシャル（アノードポテンシャルとも呼ばれる）（例えば、第１の電気化学ポテンシャル）を有するアノード１０１２を有し得る。
【００８７】
エネルギー貯蔵、例えば、前記又は各エネルギー貯蔵セル２００は、第２の化学ポテンシャル（カソードポテンシャルとも呼ばれる）（例えば、第２の電気化学ポテンシャル）を有するアノード１０２２を有してもよい。カソード１０２２は、アルミニウムを包含するか又はそれからなる箔３０２（例えば、導電性箔３０２）を包含し得る。
【００８８】
本明細書に記載される化学ポテンシャルは、電気化学ポテンシャルであり得る。
【００８９】
加えて、カソード１０２２は、保護材料３０４を包含することができ、箔３０２は保護材料３０４でコーティングされていた（保護層３０４とも呼ばれる）。その場合、保護材料はアルミニウム以外の金属、及び／又は炭素を包含する。保護層３０４は、例えば、箔３０２中のアルミニウムと物理的に接触していてもよい。
【００９０】
保護材料３０４のコーティング３０４（すなわち保護層３０４）は、例えば液密になるように構成されていてもよい。保護材料３０４のコーティング３０４（すなわち、保護層３０４）は、例えば、約８．５以上、例えば約９以上、例えば、約９．５以上、例えば約１０以上のｐＨを有するアルカリ性環境に対して不活性であるように構成されていたことがあってもよい。「不活性」とは、保護材料３０４がアルカリ性環境に対して化学的に安定であることを意味すると理解され得る。
【００９１】
加えて、カソード１０２２は、保護層３０４に沿って（例えば上に）、例えば保護層３０４に物理的に接触して、配置された活性カソード材料層を有してもよい。活性アノード材料層は、活性カソード材料１０２２ａを包含してもよい。
【００９２】
保護層３０４は、例えば、箔３０２と活性カソード材料層１０２２aとの間に配置された電気的接触層の形態の、導電層であってもよい。
【００９３】
例えば、エネルギー貯蔵、例えば前記もしくは各エネルギー貯蔵セル２００、が充電されたことがあったか、又は充電されている場合、アノード１０１２とカソード１０２２との間に電位が発生することがあり、これは第１の化学ポテンシャルと第２の化学ポテンシャルとの差にほぼ対応する。そのようなエネルギー貯蔵は、１つ又は複数のそのようなエネルギー貯蔵セル２００を有してもよい（例えば、互いに並列に又は互いに直列に接続される）。
【００９４】
電極がイオン伝導媒体１０４０（例えば、固体又は液体形態の電解質１０５０）を介して接続されている場合、アノードとカソードの間に電位が発生する場合がある（充電及び放電動作の両方、及び電源オフ状態でも）。
【００９５】
実例として、例えばエネルギー貯蔵、例えば前記もしくは各エネルギー貯蔵セル２００、が充電されているところ又は放電されているところである場合、箔３０２は、電気化学的還元又は酸化反応においてアノード１０１２もしくはカソード１０２２において貯蔵される又は放出される電荷の供給(provision)又は取り出し(tapping)のための電流コレクタ又は電流導体として機能し得る。前記（液体又は固体）電解質１０５０においてアノード１０１２とカソード１０２２との間を移動するリチウムイオン（イオン交換）は、貯蔵された化学エネルギーの電気エネルギーへの変換を引き起こす可能性があり（例えば、エネルギー貯蔵が充電された場合）、ここで、電気エネルギーは、電極１０１２と、１０２２との間、及び／又はそれに結合された接触接続１０１２ｋと、１０２２ｋとの間に電位を提供する（図３を参照）。
【００９６】
電気エネルギーは、電流、ポテンシャル及び時間の積であり得る（すなわち、Ｅ＝Ｕ＊Ｉ＊ｔ）。ポテンシャルＵは、アノード／カソードの電気化学ポテンシャルから求められ、且つ、セルの充電状態によって変化する。電流Ｉは供給（放電）又は消費（充電）することができ、且つ、リチウムイオンの空間的な流れに結合される（Ｌｉ＋＋ｅ−  ←→  Ｌｉ）。時間ｔは、それによって電流が供給又は消費される持続時間、すなわち放電又は充電がどのくらいの時間行われるか、例えば電流を消費する負荷が接続される、持続期間に対応する。
【００９７】
様々な実施形態において、エネルギー貯蔵、例えば、前記又は各エネルギー貯蔵セル２００は、約３．５ボルト（Ｖ）を超える、例えば約３．７Ｖを超える、例えば約４Ｖを超える、平均電圧を提供し得る。平均電位は、エネルギー貯蔵セル２００の放電状態のポテンシャルと充電状態のポテンシャルとの間の平均値に対応し得る。すなわち、充電サイクル平均化ポテンシャルであり得る。
【００９８】
前記又は各エネルギー貯蔵セル２００のポテンシャルは、充電状態によって異なる場合がある。エネルギー貯蔵セル２００が放電されていたならば、ポテンシャルは、低く、例えば、ＬＩＢエネルギー貯蔵セル２００の場合は約３．０Ｖ、又は約２．５Ｖから約３．５Ｖの範囲内であり得る。セルが充電されていたならば場合、例示的に、ポテンシャルは、高く、例えば、ＬＩＢエネルギー貯蔵セル２００の場合、約４．３Ｖ、例えば約３．７Ｖから約５．０Ｖの範囲内であり得る。
【００９９】
一般に、前記又は各エネルギー貯蔵セル２００（例えば、Ｌｉ／Ｓエネルギー貯蔵セル２００）は、放電状態で約１．８Ｖ以上の、及び、充電状態で約２．６Ｖのセルポテンシャルを提供し得る。リチウム空気エネルギー貯蔵セル２００は、放電状態で約２．０Ｖの、及び、充電状態で約４．８Ｖまでのポテンシャルを提供し得る。
【０１００】
場合によって、箔３０２は、いずれかの側で、保護層３０４でコーティングされたことがあったか、又はコーティングされていてもよい。
【０１０１】
活性カソード材料１０２２ａは、例えば、リン酸鉄リチウム（ＬＦＰＯ）を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよく（例えば、リン酸鉄リチウムエネルギー貯蔵において）、リチウムマンガン酸化物（ＬＭＯ）を包含してよいか、又はそれから形成されたことがってもよく（例えば、リチウムマンガン酸化物エネルギー貯蔵において）、又はリチウムーニッケルーコバルトーアルミニウム酸化物（ＮＣＡ）、リチウムーニッケルーマンガン酸化物（ＬＮＭＯ）、リチウムーコバルト酸化物（ＬＣＯ）、リチウムーバナジウム酸化物（ＬＶＯ）、リチウムーリン酸マンガン（ＬＭＰ）、リチウムーリン酸ニッケル（ＬＮＰ）、リチウムーリン酸コバルト（ＬＣＰ）、リチウムーリン酸バナジウム（ＬＶＰ）、リチウム硫化物又はリチウム酸化物を包含してよいか、又はそれらから形成されたことがあってもよい、
【０１０２】
様々な実施形態において、活性カソード材料１０２２ａは、リボンコーティングシステムにより、例えば、液相堆積により、例えば、スプレーコーティング操作、カーテンコーティング操作、コンマバーコーティング操作及び／又はスロットダイコーティング操作により、活性カソード材料層の任意のさらなる構成要素（例えば、結合剤及び／又は導電性添加剤）とともに保護層３０４を有する箔３０２に塗布されたことがあってもよいか、又は塗布されていてもよい（例えば液相、すなわち溶媒中に配置）。
【０１０３】
任意選択で、後続の乾燥プロセス（その場合、例えば、保護層３０４を有する箔３０２が加熱される）において、残っている溶媒は、活性カソード材料層から抽出されてもよい。これは、例えば、活性カソード材料層１０２２ａの液相の凝固をもたらし得る。
【０１０４】
エネルギー貯蔵の、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル２００の、形成は、：
カソードポテンシャルを有するカソード１０２２を形成するため、保護層３０４で被覆された箔３０２に活性カソード材料１０２２ａを適用すること（例えば、活性カソード材料層により）；
アノード１０２２がアノードポテンシャルを有する場合、アノード１０１２をカソード１０２２に接合すること（場合により、固体電解質１０５０及び／又はセパレータ１０４０によって別個に）；及び
アノード１０１２及びカソード１０２２をカプセル化すること１０３０；
を包含し得る。換言すれば、エネルギー貯蔵、例えばそのもしくは各エネルギー貯蔵セル２００は、アノード１０１２及びカソード１０２２を囲むカプセル化１０３０を有してもよい。任意に、それのカプセル化の前に液体電解質１０５０をエネルギー貯蔵セルに導入してもよい。
【０１０５】
任意に、エネルギー貯蔵の、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル２００の、形成は、：
カソード１０２２の箔３０２の接触のための接触接続を形成すること、
をも包含し得る。例えば、エネルギー貯蔵の、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル２００の、形成は、：
アノード１０１２の接触のための追加の接触接続を形成すること、
をも包含し得る。
【０１０６】
エネルギー貯蔵、例えば前記エネルギー貯蔵の前記エネルギー貯蔵セル２００又は各エネルギー貯蔵セル２００は、例えば高エネルギー貯蔵であってもよい。高エネルギー貯蔵は、セルあたり４ボルトを超える電圧を提供してもよい。セル電圧は可変であってもよく、且つ、セルシステムに依存してもよい。例えば、Ｌｉ／Ｓエネルギー貯蔵セル２００は、低い平均セルポテンシャルと組み合わされた高い比エネルギーを提供し得る。活物質はより多くのリチウムを吸収するため、容量が増加する。エネルギーは、ポテンシャルと容量との積に対応する場合がある。
【０１０７】
高エネルギーセルは、実例として、例えば約１００Ｗｈ／ｋｇ以上、例えば約１５０Ｗｈ／ｋｇ以上、例えば２００Ｗｈ／ｋｇ、の高い比エネルギーを提供し得る。代替的又は追加的に、高エネルギーセルは、例えば３００Ｗｈ／Ｌ以上、例えば４００Ｗｈ／Ｌ以上、例えば５００Ｗｈ／Ｌ以上、の高エネルギー密度を提供し得る。
【０１０８】
例えば、箔３０２は、約９マイクロメートル（μｍ）から約２０μｍの範囲内の厚さを有するアルミニウム箔であってもよい。
【０１０９】
図３は、様々な実施形態において、例えば、１つ又は複数のエネルギー貯蔵セル３００を有するエネルギー貯蔵を概略側面図又は概略断面図で示している。
【０１１０】
様々な実施形態において、アノード１０１２は第１の箔４０２（アノード箔４０２とも呼ばれる）を有することができ、カソード１０２２は第２の箔３０２（カソード箔３０２とも呼ばれる）を有することができる。
【０１１１】
加えて、アノード１０１２は、アノード箔４０２の上に配置されている、又は配置された活性アノード材料層１０１２ｓを有し得る。活性アノード材料層１０１２ｓは、第１の化学ポテンシャルを提供し得る。
【０１１２】
活性アノード材料層１０１２ｓは、活性カソード材料層１０２２ｓと、例えば電気化学ポテンシャル又は化学組成の点で、異なっていてもよい。
【０１１３】
活性アノード材料層１０１２ｓ、例えばその活性アノード材料１０１２ａは、例えばグラファイト（又は別の炭素立体配置の炭素）を包含してよいか又はそれから形成されたことがあってもよく、ナノ結晶及び／又はアモルファスシリコンを包含してよいか又はそれから形成されたことがあってもよく、又はリチウム金属を包含してよいか又はそれから形成されたことがあってもよい。
【０１１４】
任意選択で、アノード箔４０２は、アルミニウム又は銅を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。
【０１１５】
任意選択で、アノード箔４０２は、例えばカソード箔３０２の保護材料３０４と同じ材料のコーティング４０４（アノード箔コーティングとも呼ばれる）を有してもよい。
【０１１６】
加えて、エネルギー貯蔵、例えば前記もしくは各エネルギー貯蔵セル３００は、第１の接触接続部１０１２ｋを有し得る。前記接触接続部１０１２ｋは、アノード１０１２と電気的及び／又は物理的に接触し、及び／又は結合され、且つ、例えば導電性の態様でアノード箔４０２に接続される。第１の接触接続部１０１２ｋは、露出面を有してもよい。
【０１１７】
加えて、エネルギー貯蔵、例えば、前記又は各エネルギー貯蔵セル３００は、第１の接触接続部１０１２ｋを有してよく、前記第１の接触接続部１０１２ｋは、カソード１０１２と電気的及び／もしくは物理的に接触している、及び／又はカソード１０１２と結合され、且つ、導電性の方法で例えばカソード箔３０２に接続される。第２の接触接続部１０２２ｋは、露出面を有してもよい。
【０１１８】
電位(セルポテンシャルとも呼ばれる)は、第１の接触接続部１０１２ｋと第２の接触接続部１０２２ｋとの間で発生してもよく、例えばエネルギー貯蔵、例えば前記もしくは各エネルギー貯蔵セル、が充電されたとき、これは第1の化学ポテンシャルと第2の化学ポテンシャルとの差にほぼ対応する。セルポテンシャルは、電解質をエネルギー貯蔵、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル３００、に導入した後に発生する可能性がある。
【０１１９】
任意に、エネルギー貯蔵、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル３００、は、セパレータ１０４０を有してもよい。セパレータ１０４０は、アノード１０１２及びカソード１０２２、換言すれば、負電極及び正電極を、空間的及び電気的に互いに分離してもよい。しかしながら、セパレータ１０４０は、固体又は液体電解質１０５０を介してアノード１０１２とカソード１０２２との間を移動するリチウムイオンに対して透過性であり得る。アノード１０１２とカソード１０２２との間を移動するリチウムイオンは、貯蔵された化学エネルギーの（例えば、エネルギー貯蔵、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル３００、１１００が充電されたとき）電気エネルギーへの変換をもたらし得る。ここで、電気エネルギーは、上記のように、電流、電位、及び時間の積（つまりＥ  ＝  Ｕ＊Ｉ＊ｔ）である場合がある。電位は、接触接続部１０１２ｋ、１０２２ｋにおいて提供されたことがあっても、又は提供されていてもよい。セパレータ１０４０は、微孔質プラスチック（例えば、ポリプロピレンもしくはポリエチレン、もしくはそれらの組み合わせ）を包含してよいか、もしくはそれから形成されたことがあってもよく、及び／又はセパレータは、不織布、例えばガラス繊維、を包含してよいか、もしくはそれから形成されたことがあってもよい。任意に、セパレータは、埋め込まれたセラミック粒子又はセラミックコーティングを包含してもよい。任意選択で、セパレータ１０４０は、異なる化学組成の複数の層、例えば３層（３層セパレーターとも呼ばれる）、例えば次の順序：  ポリプロピレン／ポリエチレン／ポリプロピレン、を包含してもよい。
【０１２０】
図４は、様々な実施形態において、例えば、１つ又は複数のエネルギー貯蔵セル４００を有するエネルギー貯蔵を、概略側面図又は概略断面図で示している。
【０１２１】
エネルギー貯蔵、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル４００は、アルミニウム含有カソード箔３０２（例えば、アルミニウム箔３０２）、（例えば、流体密及び／又はイオン密）保護層３０４、例えば、カソード箔３０２と物理的に接触している、多孔質活性カソード材料層１０２２ｓ、例えば保護層３０４と物理的に接触している、を有してもよい。
【０１２２】
エネルギー貯蔵、例えば、前記もしくは各エネルギー貯蔵セル４００は、イオン伝導性セパレータ１０４０、任意の（例えば、液体又は固体）電解質１０５０、多孔質活性アノード材料層１０１２ａ、及びアノード箔４０２、を包含し得る。
【０１２３】
活性カソード材料層１０２２は、粒状活性カソード材料１０１２ａ、任意に１つ以上のバインダー材料１０２４、及び／又は任意に１つ以上の導電性添加材料１０２５、を包含してよいか、又はそれらから形成されたことがあってもよい。活性アノード材料層１０１２は、粒状の活性アノード材料１０１３、任意に１つ以上のバインダー材料１０１４、及び／又は任意に１つ以上の導電性添加材料１０１５、を包含してよいか、又はそれらから形成されたことがあってもよい。
【０１２４】
例として、高い電気伝導性を有し、且つ、アルカリ性環境に対して化学的に不安定である材料（例えば、アルミニウム）をカソード集電体として使用でき、これは、（例えば、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、ＴｉＮ、Ｃなどの）保護層によって保護されたことがあってもよいか、又は保護されてもよい。保護層の材料（保護材料とも呼ばれる）は、アルカリ性環境、例えば、それから活性カソード材料層１０２２ｓが形成される液相、に対して化学的に安定であってもよい。保護層３０４は、場合により高い導電性を有する不浸透性のコンパクトな層であってもよい。
【０１２５】
図５は、例えば、１つ以上のエネルギー貯蔵セル５００を有するエネルギー貯蔵を、様々な実施形態において、詳細な概略側面図又は概略断面図で、例えば、様々な実施形態による方法において示している。図示した構成は、例えば、カソードを詳細に、例えば、集電体３０２（例えば、カソード箔）にスラリー５１４を塗布した直後のカソードの状態で示してもよい。
【０１２６】
当該方法により、溶媒としての水に基づくスラリー５１４からのＬＩＢ電極、例えばＬＩＢカソード１０２２の製造を単純化することが可能である。
【０１２７】
カソード１０２２の形成は、様々な実施形態において、以下を包含することができる。：
気相から形成された保護材料３０４で被覆された箔３０２を提供すること（被覆箔５１２又は不動態化箔５１２とも呼ばれる）；
保護材料で被覆された箔５１２を、溶媒５０６及び有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５（使用層材料とも呼ばれる）を包含するアルカリ性スラリー５１４でコーティングすること。
【０１２８】
不動態化箔５１２は、例えば方法１００ａによって提供されてもよい。以下、不動態化箔５１２をより簡単に理解するために参照が行われるが、これは別の不動態化基板５１２、例えば二次元基板、又はリボン状及び／又はシート状のものであってもよい。気相から形成される保護材料３０４は、例えば、液相から堆積される保護材料３０４よりも不浸透性でよりコンパクトであり、より薄い保護層３０４を形成する。
【０１２９】
より一般的に言えば、コーティングは、アルカリ性環境で、例えば、アルカリ性混合物、例えば、アルカリ性液体／固体粒子混合物（例えば、スラリー、懸濁液又はコロイド）によって、行われ得る。以下では、より簡単に理解するために、スラリーについて言及する。しかしながら、これは、異なる、例えば、より細かい又はより粗い粘性混合物５１４（液相５１４とも呼ばれる）であってもよい。
【０１３０】
スラリー５１４は、例えば、分散液（例えば、懸濁液）、すなわち、溶媒５０６中で浮遊する固体形態（固体粒子とも呼ばれる）の有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５の微細分布、を包含してよいか、又はそれらから形成されたことがあってもよい。スラリーは、少なくとも、粉砕された固体（固体粒子とも呼ばれる）及び液体（溶媒）からなる粘性流体混合物と見なすことができる。スラリーは、例えば重力下で自由流動性であってもよい。
【０１３１】
有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５は、一般に、スラリー５１４から不動態化箔５１２に塗布されるリチウム含有材料を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。言い換えると、有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５は、リチウム、例えばリチウム化合物を包含してよい。有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５は、例えば、１つ以上の電極構成要素、例えば、バインダー１０２４（例えば、有機バインダー）、導電性添加剤１０２５（例えば、金属粒子）、及び／又は活性カソード材料１０２２ａ、を包含してよい。より一般的に言えば、スラリー５１４は、リチウムを包含してよい１つ以上の電極構成要素を包含してよい。
【０１３２】
スラリー５１４の形成の開始点は、（例えば、具体的に）溶媒５０６、例えば、水又は別の極性及び／又はプロトン性溶媒であってもよい。言い換えれば、溶媒５０６は、極性及び／又はプロトン性であり得る。例えば、スラリー５１４は、溶媒５０６として水のみを包含することができる。代替的又は追加的に、溶媒５０６は、アルコール、例えばエタノール及び／又はイソプロパノール、を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよい。
【０１３３】
さまざまな混合プロセスにより、１つ又は複数の電極構成要素（例えば、活物質、バインダー、及び／又は１つ又は複数の導電性添加剤など）又は別の有用な層材料が、溶媒中に分散されたことがあったか、分散している場合がある（スラリー化とも呼ばれる）。
【０１３４】
任意選択で、有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５の１つ又は複数の構成要素（例えば、活性カソード材料からのリチウム）が溶媒５０６に移動している可能性がある。したがって、スラリー５１４は、例えばリチウムが存在する溶媒を包含することができる。リチウムが活性カソード材料から抽出されるとすぐに、例えば次の式に従って、水と反応してＯＨ−及びＨ２を形成してもよい。：
２Ｌｉ  ＋  ２Ｈ２Ｏ  →  ２Ｌｉ＋  ＋  ２ＯＨ−  ＋  Ｈ２
【０１３５】
結果として、スラリー５１４は、例えば８．５（又は９）を超えるｐＨを有するアルカリ性であり得る。このプロセスは、時間依存的であり、有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５が溶媒５０６中に長くあるほど、より高いｐＨにつながる可能性がある。
【０１３６】
スラリー５１４は、例えばスロットダイにより、コンマバーにより、又はパターン化ローラーにより、不動態化箔５１２（例えば、不動態化集電体５１２）に塗布されたことがあってもよいか、又は塗布されていてもよい。それにより、スラリー層５１４が不動態化箔５１２上に形成される。その後、溶媒は、乾燥プロセスにより排出されてもよい（例えば、１つ以上の乾燥ゾーンを包含する乾燥プロセスにより）（固化とも呼ばれる）。
【０１３７】
コーティングは、例えば、アルカリ性スラリー５１４を保護材料３０４と物理的に接触させること、例えばそれをスラリー５１４で濡らすこと、例えばそれを８０％を超える程度まで覆うこと、包含し得る。コーティングにより、箔３０２上のアルカリ性スラリー５１４を包含するか、又はそれから形成された粘性層５１４を形成することが可能である。したがって、粘性層５１４は、保護材料３０４にもたらされたことがあってもよいか、又は物理的に接触させられていてもよい。
【０１３８】
不動態化箔５１２のコーティングの後に、粘性層５１４（例えば、アルカリ性スラリー５１４）の固化が続いてもよい。固化は、粘性層５１４から溶媒５０６を抽出することを包含してよい。抽出は、粘性層５１４中の溶媒５０６の濃度を低下させることを包含してよい。その結果、粘性層５１４の強度（例えば、機械的硬度）及び／又は粘度が増加すること、及び例えば、固体層５１４を形成することが可能である。
【０１３９】
溶媒５０６の抽出は、例えば、固体粒子間の溶媒５０６が抽出され、空隙（細孔とも呼ばれる）を残すという結果をもたらし得る。言い換えれば、層５１４の固化は、層５１４の多孔性を増加させることを包含することができる。したがって、層５１４の固化により、多孔質層５１４（活物質層とも呼ばれる）が形成されたことがあったか、又は形成される可能性がある。
【０１４０】
オプションのバインダー１０２４により、ここで（例えば、活性カソード材料１０２２ａの）固体粒子を結合することが可能である。任意の導電性添加剤１０２５は、例えば形成された細孔内の固体粒子間で蓄積し得る。
【０１４１】
乾燥プロセスは、例えば、乾燥空気中及び／又は熱エネルギーの供給により（例えば、熱放射を介して）行われ得る。
【０１４２】
箔３０２（例えば、基板３０２）は、金属箔を包含してよいか、又はそれから形成されたことがあってもよく、例えばアルミニウムを包含するか、又はアルミニウムから形成される。箔３０２は、例えば、カソードの集電体として、あるいはアノードの集電体として使用されてもよい。アノードの集電体は、例えば銅を包含してよいか、又は銅から形成されていてもよい。金属箔の代替として、箔は、アルミニウムコーティングされたことがあってもよいか、又はアルミニウムコーティングされていてもよいリボン状のキャリアを包含してもよい。例えば、箔３０２は、例えば、非金属リボン上にアルミニウムコーティング、例えば、アルミニウム被覆ポリマーフィルム及び/又はカーボンフィルム、を有してもよい。
【０１４３】
任意選択で、層５１４の固化（例えば水の追い出し）は、層５１４のｐＨをモニタリングすることを包含してよい。
【０１４４】
スラリー５１４は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン及び水を任意選択で包含してよい。これにより、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに基づく従来の製造の場合、低水量の製造環境に伴う少なくとも高コストと不便さを省くことができる。実例として、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに基づいて提供されるスラリー５１４は、保護材料のために無害のままであるため、水を吸収すると受け入れられる場合がある。あるいは、スラリー５１４は、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを含まなくてもよい。これにより、スラリー５１４から生じる毒性及び／又は生殖毒性よりも少ない製造環境の提供も可能になる。
【０１４５】
図６は、様々な実施形態における、（例えば図５と同様）例えば１つ又は複数のエネルギー貯蔵セル６００を有する、例えばその製造中のエネルギー貯蔵を、概略側面図又は概略断面図で示す。
【０１４６】
当該方法は、エネルギー貯蔵セル５００について説明したように構成することができるが、箔３０２上の保護層３０４に代えて、又はそれに加えて、固体粒子上に保護層３０４が設けられるという違いがある。保護材料３０４は、例えば、固体粒子（不動態化固体粒子５１６とも呼ばれる）上にシースを提供し得る。
【０１４７】
カソード１０２２の形成は、様々な実施形態において、以下を含むことができる。：
箔３０２を提供すること；
溶媒５０６及び有用な層材料１０２２ａ、１０２４、１０２５を包含する多数の固体粒子を包含するアルカリ性スラリー５１４で箔をコーティングすること。
固体粒子は、気相から形成された保護材料３０４でコーティングされたことがあったか、又はコーティングされていてもよい（不動態化固体粒子５１６とも呼ばれる）。
【０１４８】
例えば、保護材料３０４による活物質の（例えば、活性カソード材料の）コーティングは、リチウム含有活物質からの、例えばリチウムの浸出を抑制することができる。結果として、アルミニウム箔の腐食に寄与するスラリー５１４のｐＨの増加は、減少したことがあったか、又は減少する可能性がある。それにもかかわらず、これは、（例えば、導電性添加剤１０２５及び／又はバインダー１０２４の）。スラリー５１４の他の成分によって引き起こされる可能性がある。
【０１４９】
不動態化された固体粒子５１６の保護層３０４は、例えば、活性カソード材料１０２２ａからのリチウムの浸出を抑制するように構成されていたことがあってもよい。
【０１５０】
場合により、箔３０２及び固体粒子の両方を保護材料３０４でコーティングしたことがあったこと、又はコーティングすることが可能である。言い換えると、これらは、保護材料３０４によって不動態化されたことがあったか、又は不動態化されていてもよい。あるいは、不動態化箔５１２の保護材料３０４（第１の保護材料３０４とも呼ばれる）は、不動態化固体粒子５１６の保護材料３０４（第２の保護材料３０４とも呼ばれる）とは異なり得る。例えば、第２の保護材料３０４は、第１の保護材料３０４よりも高い程度の親水性を有し得る。
【０１５１】
上記で説明されたこと及び図に示されていることに関連するさまざまな実施例の記載が続く。
【０１５２】
実施例１は、アノード及びカソードを有するエネルギー貯蔵である。
前記アノードは、第１の化学（例えば電気化学）ポテンシャルを有する活性アノード材料を有し；
前記カソード（１０２２）は、
アルミニウムを包含する箔；
リチウムを包含する(例えばＬｉ／Ｌｉ＋)活性カソード材料及び／又は活性カソード材料層、ここで前記活性カソード材料又は前記活性カソード材料層は、前記第１の化学ポテンシャルとは異なる第２の化学(例えば電気化学)ポテンシャルを有する；
前記気相から形成され、且つ、液密な方法で前記箔から前記活性カソード材料層及び／又は前記活性カソード材料を分離する保護材料、ここで例えば前記保護材料は、酸化アルミニウムよりもアルカリ性環境に対する大きな化学安定性を有する；
を有し；
ここで、例えば、前記活性アノード材料層は、前記活性アノード材料を包含し；
ここで、例えば、前記活性カソード材料層は、前記活性カソード材料を包含する。
【０１５３】
実施例２は、実施例１によるエネルギー貯蔵であり、この場合、化学的安定性が化学分解に変化するアルカリ性環境のｐＨは、酸化アルミニウム又はアルミニウムよりも保護材料の方が大きい。
【０１５４】
実施例３は、実施例１又は２によるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、酸化アルミニウム又はアルミニウムよりも水素カチオンを吸収する傾向が低い。
【０１５５】
実施例４は、実施例１〜３のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、アルカリ性環境のｐＨは、約８よりも高く、例えば約８．５よりも高く、例えば約９よりも高く、例えば約９．５よりも高く、例えば約１０よりも高い。
【０１５６】
実施例５は、実施例１〜４のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、アルカリ性環境との化学反応が始まるアルカリ性環境のｐＨは、酸化アルミニウム又はアルミニウムよりも保護材料に対して大きい。
【０１５７】
実施例６は、実施例１〜５のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、酸化アルミニウム又はアルミニウムよりも大きいｐＨ安定性ウィンドウを有する。
【０１５８】
実施例７は、実施例１〜６のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料が活性カソード材料又は活性カソード材料層と物理的に接触している；及び／又は保護材料がアルミニウムと物理的に接触している。
【０１５９】
実施例８は、実施例１〜７のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、リチウム（例えば、Ｌｉ／Ｌｉ＋）を包含する電解質をも包含する。
【０１６０】
実施例９は、実施例１〜８のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、エネルギー貯蔵は、再充電可能なタイプのエネルギー貯蔵である；及び／又はこの場合、エネルギー貯蔵はアキュムレータである。
【０１６１】
実施例１０は、実施例１〜９のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、それによって前記箔がコーティングされた、前記保護材料の範囲（例えば、層の厚さ）は、前記活性カソード材料又は前記活性カソード材料層の平行範囲未満である。
【０１６２】
実施例１１は、実施例１〜１０のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、前記アルカリ性環境は、極性及び／又はプロトン性溶媒（例えば、水又はアルコール）及び／又はリチウムを包含する。
【０１６３】
実施例１２は、実施例１〜１１のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、前記活性カソード材料層又は前記活性カソード材料は、リチウムーリン酸鉄を包含するか、又はそれから形成されていた。
【０１６４】
実施例１３は、実施例１〜１２のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、活性カソード材料層又は活性カソード材料は、リチウムーニッケルーマンガンーコバルト酸化物を包含するか、又はそれから形成されていた。
【０１６５】
実施例１４は、実施例１〜１３のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、アルカリ性環境は、液体アルカリ性環境であり、及び／又は粘性（例えば、不均一）混合物によって提供され、この場合、混合物は、例えば、活性カソード材料、任意で１つ又は複数のバインダー材料、任意で１つ又は複数の導電性添加剤及び／又は極性及び／又はプロトン性溶媒、を包含する。
【０１６６】
実施例１５は、実施例１４によるエネルギー貯蔵であり、この場合、溶媒は、水、アルコールタイプの有機化合物、及び／又は２つ以上のプロトン性溶媒の溶液を包含するか、又はそれらから形成されていた。ここで、例えば、混合物は、プロトン性溶媒の約５０容量％（容量％）を超える程度、例えば６０容量％を超える（例えば７５容量％を超える）程度で構成される。
【０１６７】
実施例１６は、実施例１〜１５のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、箔は保護材料でコーティングされていた。
【０１６８】
実施例１７は、実施例１〜１６のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、以下をさらに含む。：
活性カソード材料を包含し、且つ、保護材料でコーティングされていた（例えば、液密な方法で包まれた）多数の固体粒子。
【０１６９】
実施例１８は、実施例１〜１７のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料が金属材料である。
【０１７０】
実施例１９は、実施例１〜１８のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、活性アノード材料層は多孔質であり、及び／又は活性アノード材料は粒状である；及び／又は、
この場合、活性カソード材料層は多孔質であり、及び／又は活性カソード材料は粒状である；及び／又は、この場合、活性アノード材料及び／又は活性カソード材料は、リチウム化可能である。
【０１７１】
実施例２０は、実施例１〜１９のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、活性アノード材料層及び／又は活性カソード材料層は、保護材料（例えば、そこから形成される層）及び／又は箔よりも大きい多孔度を有し；及び／又は、この場合、活性カソード材料及び／又は活性アノード材料は、保護材料よりも高い粒状度（物質の体積に対する表面積の比）を有する。
【０１７２】
実施例２１は、実施例１〜２０のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、液密及び／又はイオン密な方法で、活性アノード材料層又は活性アノード材料及び箔を互いに隔離する層（保護層とも呼ばれる）を提供する。
【０１７３】
実施例２２は、実施例１〜２１のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、アノード及びカソードを囲み、及び／又はアノード及びカソードが配置されるキャビティを有するカプセル化をさらに包含する。
【０１７４】
実施例２３は、実施例１〜２２のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、アノードに接触する第１の露出接触接続及び／又はカソードに接触する第２の露出接触接続をさらに包含する。
【０１７５】
実施例２４は、実施例１〜２３のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、箔は、両側で保護材料でコーティングされており、例えば、両側で保護材料のコーティングを有する。
【０１７６】
実施例２５は、実施例１〜２４のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、リチウム（例えば、Ｌｉ／Ｌｉ＋、すなわち、参照としてのリチウム）に対する前記第１の電気化学ポテンシャルは、約１．２Ｖ未満の電圧（例えば、約１Ｖ未満、例えば、約０．８Ｖ未満、例えば、約０．５Ｖ未満、例えば、約０．３Ｖ未満、例えば、約０．１Ｖ未満）を有する。
【０１７７】
実施例２６は、実施例１〜２５のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、リチウム（例えば、Ｌｉ／Ｌｉ＋、すなわち、参照としてのリチウム）に対する前記第２の電気化学ポテンシャルは、約３．０Ｖより大きい（例えば約３．５Ｖ超、例えば約４Ｖ超）及び／又は４．３Ｖ以下の電圧を有する。
【０１７８】
実施例２７は、実施例１〜２６のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、前記カソードと前記アノードとの間の電気化学的電位差は約３．０Ｖより大きく（例えば、約４Ｖより大きい、約４．２Ｖより大きい）及び／又は４．３Ｖ未満である。
【０１７９】
実施例２８は、実施例１から２７のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵であり、アノード（例えばその活性アノード材料層又はその活性アノード材料）とカソード（例えばその活性カソード材料層又はその活性カソード材料）との間に配置され、例えば、これらを互いに絶縁（例えば電気的に分離）するセパレータ、をさらに包含する。この場合、セパレータは、例えばイオン伝導性であり、及び/又は（例えば、リチウムイオン伝導性）電解質が浸透し、この場合、例えば、セパレータは、保護材料（又は保護層）よりも大きなイオン伝導性を有する。
【０１８０】
実施例２９は、実施例１から２８のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、前記箔はラミネート又は複合材料を包含する。
【０１８１】
実施例３０は、実施例１から２９のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、前記箔は金属箔である。
【０１８２】
実施例３１は、実施例１から３０のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、前記箔はポリマー製の担体（例えばリボン形態の）を有する。
【０１８３】
実施例３２は、実施例１〜３１のいずれかに記載の前記エネルギー貯蔵である。ここで、前記箔は、４０μｍより薄い（例えば、２０μｍより薄い）。
【０１８４】
実施例３３は、実施例１〜３２のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は銅（例えば、銅層）を包含し、この場合、保護材料は、例えば、化学組成に関して異なる複数の層を有し、それらのうち１つの層は銅層である。
【０１８５】
実施例３４は、実施例１から３３のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、チタン（例えば、チタン層）を包含し、この場合、保護材料は、例えば、化学組成に関して異なる複数の層を有し、且つ、それらのうち１つの層はチタン層である。
【０１８６】
実施例３５は、実施例１から３４のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、ニッケル（例えば、ニッケル層）を包含し、この場合、保護材料は、例えば、化学組成に関して異なる複数の層を有し、且つ、それらのうち１つの層はニッケル層である。
【０１８７】
実施例３６は、実施例１から３５のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、炭素（例えば、炭素層）を包含し、この場合、保護材料は、例えば、化学組成に関して異なる複数の層を有し、且つ、それらのうち１つの層は炭素層である。
【０１８８】
実施例３７は、実施例１から３６のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、炭素は炭素修飾である。
【０１８９】
実施例３８は、実施例１〜３７のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、炭素修飾は、グラフェンを包含するか、又はグラフェンから形成されていた；及び／又は、この場合、炭素修飾は、アモルファスカーボンを包含するか、アモルファスカーボンから形成されていた。
【０１９０】
実施例３９は、実施例１から３８のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料がアルミニウムを含まない。
【０１９１】
実施例４０は、実施例１から３９のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料が親水性表面を有する（例えば、箔とは反対側において）、例えば、当該エネルギー貯蔵は、それによって保護材料がコーティングされた、親水性材料をさらに包含する。
【０１９２】
実施例４１は、実施例４０に記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、親水性材料は、保護材料よりも高い程度の親水性を有する。
【０１９３】
実施例４２は、実施例４１によるエネルギー貯蔵である。この場合、保護材料が疎水性である。
【０１９４】
実施例４３は、実施例１〜４２のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料の範囲は、活性カソード材料又は活性カソード材料層の平行範囲よりも小さい。
【０１９５】
実施例４４は、実施例１〜４３のいずれかによるエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、１μｍ（マイクロメートル）未満、例えば０．５μｍ未満、例えば０．２μｍ未満、例えば、０．１μｍ未満の層厚を有する層を提供する。
【０１９６】
実施例４５ａは、実施例１〜４４のいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は疎水性であり、及び／又は疎水性である表面を有する。
【０１９７】
実施例４５ｂは、実施例１〜４４ａのいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、（例えば疎水性）保護材料の親水性の程度は、保護材料の処理により、例えば後処理により増大する（例えば、１つ又は複数のフラッシュランプにより）、増大するようにし、そのため、その後、より高い程度の親水性を有する。
【０１９８】
実施例４５ｃは、実施例１から４４ｂのいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料は、第１の構成及び第２の構成で提供され、この場合、第２の構成は、第１の構成による活性カソード材料層又は活性カソード材料から分離されている（例えば、液密な方法で及び／又は空間的に）、及びこの場合、第１の構成は第２の構成よりも高い程度の親水性を有し、例えば、第１の構成は疎水性である表面を有する。
【０１９９】
実施例４５ｄは、実施例１〜４４ｃのいずれかに記載のエネルギー貯蔵であり、この場合、保護材料（例えば、第１の構成）は、箔、アルミニウム及び／又は酸化アルミニウムよりも高い程度の親水性を有する。
【０２００】
実施例４６は、実施例１から４５のいずれかによるエネルギー貯蔵を形成する方法であり、前記方法は、：
例えば、活性カソード材料及び／又は極性及び／又はプロトン性溶媒を包含する（例えば、粘性及び／又はアルカリ性）混合物を任意に提供するステップ；
アルミニウムを包含する箔を任意に提供するステップ；
箔を、活性カソード材料を包含する粘性及び／又はアルカリ性混合物（例えば、スラリー）でコーティングするステップ；
活性カソード材料を包含する固体層を形成するため、それで箔がコーティングされた混合物から溶媒を抽出するステップ；
を包含する。
【０２０１】
実施例４７は、実施例４６に記載の方法であり、この場合、箔の提供は、：
気相堆積（蒸着とも呼ばれる）、例えば物理気相堆積によって、保護材料で箔をコーティングすること、
を包含する。
【０２０２】
実施例４８は、実施例４６又は４７による方法であり、この場合、アルカリ性混合物（例えば、スラリー）は、多数の固体粒子（例えば、コロイド）を包含する。
【０２０３】
実施例４９は、実施例４８による方法であり、この場合、固体粒子は、活性カソード材料を包含するか、又はそれから形成されていた。
【０２０４】
実施例５０は、実施例４９に記載の方法であり、この場合、固体粒子は、保護材料によって被覆されていた、例えば、封入及び／又は流体密封されていた（液密な方法に封入されていた）。
【０２０５】
実施例５１は、実施例４８〜５０のいずれかに記載の方法であり、：
気相堆積、例えば物理気相堆積により、活性カソード材料を包含する多数の固体粒子を保護材料でコーティングすること、
をさらに包含する。
【０２０６】
実施例５２は、実施例４８から５１のいずれかによる方法であり、この場合、アルカリ性混合物（例えば、スラリー）は、溶媒及び／又はリチウムを包含する。
【０２０７】
実施例５３は、アルミニウムを包含する基板（例えば、箔）をコーティングする方法であり、当該方法は、：
基板（例えば箔）及び／又は気相からの保護材料でコーティングされた粒状の有用な層材料を提供するステップ；
基板（例えば、保護材料でコーティングされたもの）を、溶媒と有用な層材料（例えば保護材料でコーティングされたものなど）を包含する（粘性及び／又はアルカリ性の）混合物（例えばスラリー）を有する保護材料でコーティングするステップ；
有用な層材料を包含する個体（例えば多孔質）を形成するため、それによって基板がコーティングされた混合物（例えばスラリー）から溶媒を抽出するステップであって、ここで、前記有用な層材料は例えばリチウムを包含する、ステップ；
を包含し、前記提供するステップは、例えば：
気相堆積、例えば物理的及び／又は化学的気相堆積により、基板（例えば箔）及び／又は粒状有用層材料を保護材料でコーティングすること、
を包含する。
【０２０８】
実施例５４は、実施例５２又は５３による方法であり、この場合、溶媒は、極性及び／又はプロトン性溶媒（例えば、水又はアルコール）であり；及び／又は、この場合、有用な層材料はリチウムを包含する。
【０２０９】
実施例５５は、実施例５２〜５４のいずれかに記載の方法であり、この場合、溶媒は水を包含するか、もしくは水から形成されていたか、又は溶媒はアルコール（例えばエタノール又はイソプロパノール）を包含するか、もしくはそれから形成されていた。
【０２１０】
実施例５６は、実施例４６〜５５のいずれかによる方法であり、この場合、有用な層材料は、有機結合剤（例えば、接着剤）を包含する。
【０２１１】
実施例５７は、実施例５３〜５６のいずれかに記載の方法であり、この場合、有用な層材料は、活性カソード材料を包含するか又はそれから形成されていた、この場合、有用な層材料は、導電性添加材料を任意に包含するか、又はそれから形成されていた。
【０２１２】
実施例５８は、実施例５３〜５７のいずれかによる方法であり、この場合、有用な層材料は粒状であり、且つ、例えば、この場合、粒状の有用な層材料は、（例えば、活性カソード材料を包含するか、又はそれから形成されていた）多数の固体粒子を包含する、前記多数の固体粒子は、例えば、保護された材料によってコーティングされ、例えば、ケースに入れられ、及び／又は流体で密封されていた（液密な方法で包まれていた）。
【０２１３】
実施例５９は、実施例５３から５８のいずれかに記載の方法であり、この場合、保護材料は、有用な層材料を混合物から液密に分離する；及び／又は、この場合、保護材料は、液密に基板を混合物から分離する。
【０２１４】
実施例６０は、実施例５３から５９のいずれかによる方法であり、この場合、基板は、箔を包含するか、又は箔から形成されていた。
【０２１５】
実施例６１は、実施例５３から６０のいずれかによる方法であり、この場合、気相堆積は、物理気相堆積（例えば、熱蒸発を包含する）又は化学気相堆積である。
【０２１６】
実施例６２は、実施例４６〜６１のいずれかに記載の方法であり、この場合、粘性及び／又はアルカリ性混合物によるコーティングは、コンマバー（例えば、ドクターブレード）によって行われる。
【０２１７】
実施例６３は、実施例４６〜６２のいずれかによる方法である。この場合、混合物はＮ−メチル−２−ピロリドンを包含するか、又はこの場合、混合物はＮ−メチル−２−ピロリドンを含まない。
【０２１８】
実施例６４は、実施例４６〜６３のいずれかによる方法であり、この場合、混合物によるコーティングは、大気環境（例えば、地球大気）で行われる。及び／又は、この場合、コーティングは、約３０％（例えば、５０％又は７５％）を超える相対空気湿度を有する雰囲気中で行われる。
【０２１９】
実施例６４は、実施例４６から６３のいずれかによる方法であり、この場合、保護材料は、混合物に対して酸化アルミニウムよりも大きな化学的安定性を有する。
【符号の説明】
【０２２０】
２００  エネルギー貯蔵セル
３０２  箔
３０４  保護層
１０１２  アノード
１０２２  カソード
１０２２ａ  活性カソード材料
１０４０  セパレータ
１０５０  固体又は液体電解質
【図１Ａ】
2020024919.tif 000003
【図１Ｂ】
2020024919.tif 000004
【図２】
2020024919.tif 000005
【図３】
2020024919.tif 000006
【図４】
2020024919.tif 000007
【図５】
2020024919.tif 000008
【図６】
2020024919.tif 000009
【外国語明細書】
2020024919000001.pdf