СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВОЛОКОН, СОСТОЯЩИХ ИЗ КРЕМНИЯ ИЛИ МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ КРЕМНИЯ, И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В ПЕРЕЗАРЯЖАЕМЫХ ЛИТИЕВЫХ АККУМУЛЯТОРАХ

1. Способ изготовления волокон из кремния или материала на основе кремния, включающий стадии травления кремниевой подложки или подложки на основе кремния для получения столбиков и отделения столбиков от подложки.
2. Способ по п.1, в котором волокна имеют поперечные размеры от 0,08 до 0,5 мкм, предпочтительно 0,2 мкм, и длину от 20 до 300 мкм, предпочтительно 100 мкм.
3. Способ по п.1, в котором волокна имеют отношение длины к поперечному размеру примерно 100:1.
4. Способ по п.1, в котором волокна имеют, по существу, круглое поперечное сечение.
5. Способ по п.1, в котором волокна имеют, по существу, не круглое поперечное сечение.
6. Способ по п.1, в котором столбики получают посредством реактивного ионного травления.
7. Способ по п.1, в котором столбики получают посредством травления с помощью химической реакции.
8. Способ по п.7, в котором столбики получают посредством травления с помощью гальванического обмена.
9. Способ по п.1, в котором столбики отделяют одним или более из следующих способов: выскабливание, встряхивание или химическое травление.
10. Способ по п.1, в котором кремний или материал на основе кремния включает один из таких материалов, как недопированный кремний, допированный кремний или смесь кремний-германий.
11. Способ по любому из пп.1-10, в котором волокно представляет собой монокристаллический кремний или материал на основе кремния, включает один из таких материалов, как монокристаллический кремний или кремний-германий.
12. Способ получения электрода для аккумулятора, включающий нанесение суспензии, содержащей волокна на основе кремния, с образованием слоя волокон на основе кремния.
13. Способ по п.12, в котором волокна представляют собой монокристаллические волокна.
14. Способ по п.12, в котором волокна укладывают с получением войлока.
15. Способ по п.12, в котором волокна помещают в композиционном материале.
16. Способ по п.12, включающий нанесение волокон на коллектор тока.
17. Способ по п.12, в котором волокна изготовлены способом в соответствии с любым из пп.1-11.
18. Способ по п.12-17, в котором электрод представляет собой анод.
19. Способ по любому из пп.12-15, в котором войлок имеет объемное процентное содержание пор примерно 10-30%.
20. Способ изготовления литиевого перезаряжаемого аккумулятора, включающий стадии изготовления анода, по любому из пп.12-19 и добавление катода и электролита.
21. Способ по п.20, дополнительно включающий добавление сепаратора между катодом и анодом.
22. Способ по п.20 или 21, дополнительно включающий обеспечение корпуса аккумулятора.
23. Композиционный электрод, содержащий волокна на основе кремния, изготовленные с использованием пп.1-22, в качестве одного из его активных материалов.
24. Композиционный электрод по п.23, в котором в качестве коллектора тока применяют медь.
25. Композиционный электрод по п.23, в котором электрод представляет собой анод.
26. Электрохимическая ячейка, содержащая анод по любому из пп.23-25.
27. Электрохимическая ячейка по п.26, в которой катод включает в качестве активного материала литийсодержащее соединение, способное высвобождать и снова поглощать ионы лития.
2
x
x
1-2x
2
4
28. Электрохимическая ячейка по п.26, в которой катод включает в качестве активного материала литированный оксид металла или фосфат, предпочтительно LiCoO, или LiMnNiCoO, или LiFePO.
29. Анод для литиевого перезаряжаемого аккумулятора, содержащий слой монокристаллических волокон на основе кремния, в котором эти волокна образуют структуру войлока.
30. Анод по п.29, в котором волокна представляют собой часть композиционного материала.
31. Анод по любому из пп.29 и 30, включающий области аморфного кремния на пересечениях волокон.
32. Аккумулятор, содержащий анод по пп.29 и 30 и катод.
33. Аккумулятор по п.32, в котором катод содержит материал на основе лития.
34. Аккумулятор по п.33, в котором катод содержит литий кобальт диоксид.
35. Устройство, питаемое энергией аккумулятора по любому из пп.26-34.