方法，其中该含金属材料形成一个 导电层。5. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底具有至少0. 05m 2/cm3,或至少 0? 07m2/cm3,或至少 0? lm2/cm3,或至少 0? 2m2/cm3,或至少 0? 5m2/cm3,或至少 I. 0m2/cm3,或从 0. 02 至 4m2/cm3,或从 0. 02 至 10m2/cm3的表面积。6. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该多孔衬底首先用包含金属和氧的一种 表面改性材料来涂布，其中该表面改性材料至少部分地涂布该多孔衬底。7. 如权利要求6所述的方法，其中该表面改性材料的涂层厚度小于5nm，优选地厚度小 于2nm，甚至更优选地厚度小于lnm。8. 如权利要求6或权利要求7所述的方法，其中该表面改性材料是使用原子层沉积来 涂覆的。9. 如权利要求2或3或从属于权利要求2或3时的权利要求4至8中任一项所述的方 法，其中使该含有可化学还原金属的材料化学还原的步骤包括使该含有可化学还原金属的 材料化学还原来使该含有可化学还原金属的材料的至少一些还原成金属。10. 如权利要求2或3或从属于权利要求2或权利要求3时的权利要求4至9中任一 项所述的方法，其中该含有可化学还原金属的材料包含一种氢氧化物、一种羟基氧化物或 一种碳酸盐、或其两种或更多种的混合物。11. 如权利要求2或3或从属于权利要求2或权利要求3时的权利要求4至10中任一 项所述的方法，其中该含有可化学还原金属的材料包含一种含镍材料，或一种含铜材料，或 一种含镍材料和一种含铜材料。12. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底具有至少30%的孔隙体积分 数，如在涂布该衬底之前所确定的。13. 如权利要求12所述的方法，其中该衬底具有至少50%的孔隙体积分数。14. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该多孔衬底包括一个曲折的和/或一 个复杂的孔隙结构。15. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底中的孔隙的至少部分是互连的 并且向该表面开放。16. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中步骤（b)中所涂覆的该含金属材料提 高了导电性。17. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底包括一种绝缘衬底。18. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底包括一种多孔衬底并且能够穿 过该多孔衬底的颗粒的最大粒径小于20 y m或小于10 y m。19. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底包括一种多孔聚合物材料。20. 如权利要求19所述的方法，其中该衬底包括一种选自以下各项的多孔聚合物材 料：纤维素、乙酸纤维素、硝酸纤维素、混合纤维素酯、尼龙、聚四氟乙烯（PTFE)、聚醚砜 (PES)、聚酰胺、乙烯基聚合物、聚丙稀、聚氨酯、聚乙稀、聚偏二氟乙烯PVDF或聚碳酸酯。21. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底包括一种过滤膜。22. 如权利要求21所述的方法，其中该过滤膜包括一种基于纤维素的过滤膜。23. 如权利要求21所述的方法，其中该过滤膜包括一种基于聚醚砜的过滤膜。24. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该衬底具有至少I ym的厚度。25. 如权利要求24所述的方法，其中该衬底具有至少100 ym，优选地在从IOOym至 500 ym范围内的厚度。26. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中这些涂层中任何一者的沉积是由流过 该膜中至少一些孔隙的流体执行。27. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该材料的当量导电率在涂覆该含金 属材料之后大于I X 103S/m，或大于I X 104S/m，或大于I X 105S/m，或大于I X 106S/m或在 IX io3s/m 至 IX io7s/m 之间或在 IX io3s/m 至 IX io6s/m 之间。28. 如以上权利要求中任一项所述的方法，其中该含金属材料从流过该膜的一种液体 涂覆到该衬底上。29. -种用于将含金属材料沉积在衬底上的方法，该方法包括： (a) 将包含金属和氧的一个涂层涂覆到该衬底上，其中这个涂层的平均厚度小于5nm， 优选地小于2nm，甚至更优选地小于Inm ; (b) 在（a)中的该涂层上形成一个晶种涂层，该晶种涂层基本上不含贵金属；并且 (c) 将该含金属材料涂覆到该晶种层上。30. 如权利要求29所述的方法，其中该晶种涂层是一种含有可化学还原金属的材料， 并且该晶种涂层在涂覆该含金属材料之前被还原。31. 如权利要求29或权利要求30所述的方法，其中步骤（b)中所涂覆的该含金属材料 形成具有小于500nm，或小于300nm，或小于200nm，或小于100nm，或小于50nm，或小于30nm 的厚度的一个层。32. 如权利要求31所述的方法，其中该含金属材料形成一个导电层。33. 如权利要求30至32中任一项所述的方法，其中该衬底具有至少0. 05m 2/cm3,或至 少 0. 07m2/cm3,或至少 0. lm2/cm3,或至少 0. 2m2/cm3,或至少 0. 5m2/cm3,或至少 I. 0m2/cm3,或 从0. 02至4m2/cm3,或从0. 02至IOmVcm3的表面积。34. 如权利要求29至33中任一项所述的方法，其中该包含金属和氧的涂层使用原子层 沉积来涂覆。35. 如权利要求29至34中任一项所述的方法，其中该含金属材料的一个层的平均厚度 小于500nm，或小于200nm，或小于100nm，或小于50nm，或小于30nm，或小于20nm。36. 如权利要求29至35中任一项所述的方法，其中该材料的当量导电率在涂覆该含金 属材料之后大于I X 105S/cm。37. 如权利要求29至36中任一项所述的方法，其中该含金属材料从流过该膜的一种液 体涂覆到该衬底上。38. -种涂布的材料，包括： -一个多孔衬底，以及 -至少部分地涂布该多孔衬底的一个涂层，该涂层包括 -基本上不含贵金属的一个晶种涂层，和 -在该晶种涂层上的一种含金属材料，其中该多孔衬底的表面积是至少0. 02m2/cm2。39. 如权利要求38所述的涂布的材料，其中该晶种层上的该含金属材料具有小于 500nm的厚度，或厚度小于250nm，或小于200nm，或小于100nm，或小于50nm，或小于25nm， 或小于IOnm或小于5nm〇40. 如权利要求38或权利要求39所述的涂布的材料，其中该材料的当量导电率大 于 I X 103S/m，或大于 I X 104S/m，或大于 I X 105S/m，或大于 I X 106S/m 或在 I X 103S/m 至 IX io7s/m 之间或在 IX io3s/m 至 IX io6s/m 之间。41. 如权利要求38至40中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底具有至少I y m的厚 度。42. 如权利要求41所述的涂布的材料，其中该衬底具有至少100 ym，优选地在从 100 y m至500 y m范围内的厚度。43. 如权利要求38至42中任一项所述的涂布的材料，其中该晶种涂层具有小于20nm， 优选地小于l〇nm，更优选地小于5nm的厚度。44. 如权利要求38至43中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底中的孔隙中的至少一 些是互连的。45. 如权利要求38至44中任一项所述的涂布的材料，其中该含金属材料包括在该晶种 层上的一个含金属材料层。46. 如权利要求38至45中任一项所述的涂布的材料，进一步包括涂覆到该衬底上的一 个金属和氧的表面改性涂层，该晶种层涂覆到该金属和氧的层上。47. 如权利要求46所述的涂布的材料，其中该表面改性涂层的厚度小于5nm，优选地小 于2nm，甚至更优选地小于lnm。48. 如权利要求38至47中任一项所述的涂布的材料，其中该晶种层包含一种含镍材 料，或一种含铜材料，或一种含镍材料和一种含铜材料。49. 如权利要求48所述的涂布的材料，其中该晶种层包含镍，或铜，或镍和铜。50. 如权利要求38至49中任一项所述的涂布的材料，其中该含金属材料提高了该材料 的导电性。51. 如权利要求38至50中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底具有至少20%，优选 地大于30 %，甚至更优选地大于50 %的孔隙体积分数，如在涂布该衬底之前所确定的。52. 如权利要求38至51中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底包括一个曲折的和/ 或一个复杂的孔隙结构。53. 如权利要求38至52中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底包括一种绝缘衬底。54. 如权利要求38至53中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底具有至少0. 05m2/ cm3,或至少0. 07m2/cm3,或至少0. lm2/cm3,或至少0. 2m2/cm3,或至少0. 5m2/cm3,或至少 I. 0m2/cm3,或从 0? 02 至 4m2/cm3,或从 0? 02 至 10m2/cm3的表面积。55. 如权利要求38至54中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底包括一种多孔衬底 并且能够穿过该多孔衬底的颗粒的最大粒径小于10 y m，或小于5 y m，或小于3 y m，或小于 2 y m，或小于lnm，或小于0? 5 y m，或小于0? I y m。56. 如权利要求38至55中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底包括一种多孔聚合物 材料。57. 如权利要求56所述的涂布的材料，其中该衬底包括一种选自以下各项的多孔聚合 物材料：纤维素、乙酸纤维素、硝酸纤维素、混合纤维素酯、尼龙、聚四氟乙烯（PTFE)、聚醚 砜（PES)、聚酰胺、乙烯基聚合物、聚丙稀、聚氨酯、聚乙稀、聚偏二氟乙烯PVDF或聚碳酸酯。58. 如权利要求38至57中任一项所述的涂布的材料，其中该衬底包括一种过滤膜。59. 如权利要求58所述的涂布的材料，其中该过滤膜包括一种基于纤维素的过滤膜或 一种基于聚醚砜（PES)的过滤膜。60. 如权利要求38至59中任一项所述的涂布的材料，其中该晶种层上的该含金属材料 包含一种金属氢氧化物或一种金属羟基氧化物。61. 如权利要求38至60中任一项所述的涂布的材料，其中该材料的当量导电率大 于 I X 103S/m，或大于 I X 104S/m，或大于 I X 105S/m，或大于 I X 106S/m 或在 I X 103S/m 至 IX io7s/m 之间或在 IX io3s/m 至 IX io6s/m 之间。62. 如权利要求38至61中任一项所述的涂布的材料，其中该含金属层的平均厚度小于 500nm〇63. 如权利要求62所述的涂布的材料，其中该含金属层的该平均厚度小于100nm。64. 如权利要求63所述的涂布的材料，其中该含金属层的该平均厚度小于50nm。65. 如权利要求64所述的涂布的材料，其中该含金属层的该平均厚度小于30nm。66. 如权利要求65所述的涂布的材料，其中该含金属层的该平均厚度小于20nm。67. 如权利要求38至66中任一项所述的涂布的材料，其中该多孔衬底的表面积大于 0. 02m2/CC068. 如权利要求67所述的涂布的材料，其中该多孔衬底的该表面积大于2m2/cc。69. 如权利要求68所述的涂布的材料，其中该多孔衬底的该表面积大于IOm2/cc。70. 如权利要求38至69中任一项所述的涂布的材料，其中该涂层从该衬底的一个或多 个表面渗透入该多孔衬底中至少5微米。71. 如权利要求70所述的涂布的材料，其中该涂层从该衬底的一个或多个表面渗透入 该多孔衬底中至少10微米。72. 如权利要求71所述的涂布的材料，其中该涂层从该衬底的一个或多个表面渗透入 该多孔衬底中至少80微米。73. 如权利要求72所述的涂布的材料，其中该涂层从该衬底的一个或多个表面渗透入 该多孔衬底中至少150微米。74. 如权利要求38至73中任一项所述的涂布的材料，其中这些孔隙中的至少一些在形 成该金属涂层之后保持互连。75. 如权利要求38至74中任一项所述的涂布的材料，其中该表面积在形成该金属涂层 之后是至少〇? 02m2/cc〇76. 如权利要求29至37中任一项所述的方法，其中该衬底是一种聚合物衬底。
【专利摘要】一种用于将含金属材料沉积在多孔衬底上的方法，该方法包括在该衬底上形成一个晶种涂层，其中该晶种涂层至少部分地覆盖该衬底，该晶种涂层基本上不含贵金属；并且将一种含金属材料涂覆到该晶种涂层上，其中该衬底的表面积大于0.02m2/cc，如在涂布该衬底之前所确定的。非多孔衬底也可以使用一种类似的方法来涂布。
【IPC分类】C23C18/28
【公开号】CN105164311
【申请号】CN201380016625
【发明人】杰弗里·艾伦·爱德华兹, 宋全胜, 彼得·安东尼·乔治
【申请人】新纳米有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2013年2月1日
【公告号】EP2809824A1, EP2809824A4, US20140370259, WO2013113068A1