0072] ㈧在一个实施例中，阴极结构103的第一阴极材料层210为"能量层"，所述能量 层具有较高压实密度以达到超低电极孔隙率（例如15%至20%的孔隙率）。第一阴极材 料层210包含平均粒度自约8微米至约25微米的LiCoO 2。第一阴极材料层210的平均厚 度可自约1微米至80微米。第二阴极材料层220为"功率层"，及所述第二阴极材料层的孔 隙率自约30%至约60%。第二阴极材料层220可包含粒度自约1微米至约6微米的NMC、 LiFePO4，或LiMn2O4。第二阴极材料层220的厚度可自约10微米至80微米。在一些实施例 中，第一阴极材料层210与第二阴极材料层220的厚度比在约5:1至1:5之间。
[0073] (B)在一个实施例中，提供类似于（A)的多层电极结构，所述结构所含的阴极材料 层数在两个与二十个之间。多层电极结构所含层数在两个与二十个之间，及所述多层电极 结构的总电极厚度自约50微米至200微米。多层电极结构可具有分级孔隙率。例如，在 一个实施例中，多层电极结构的层可经沉积以使得阴极材料的密度在与集电器113相邻之 处（例如第一阴极材料层210)最大，及阴极材料的密度随着所沉积的每一层而降低。在一 些实施例中，多层电极结构的层可经沉积以使得阴极材料的密度在与集电器113相邻之处 (例如第一阴极材料层210)最小，及阴极材料的密度随着所沉积的每一层而增大。
[0074] (C)在某些实施例中，部分（A)中的多层电极结构可以以下方式沉积：可通过使用 电喷涂工艺及随后的压延工艺来沉积第一阴极材料层210,及可通过使用缝模（slot die) 工艺来沉积第二阴极材料层220。在一些实施例中，第二阴极材料层220亦可经压延。
[0075] 图4A-4D为根据本文中所述的实施例形成的部分多层阴极电极结构403的另一实 施例的横剖面示意图。图5为工艺流程图500,所述图概述根据本文中所述的实施例用于形 成多层阴极电极结构的方法的一个实施例。将参考工艺流程图500来论述图4A-4D的多层 电极结构103。
[0076] 在方块510中，提供导电基板。导电基板可类似于集电器113,如上文中参考流程 图300中的方块310所描述。如图4A中所绘示，示意性图示在集电器113上沉积多层阴极 材料402之前的集电器113。
[0077] 在方块520中，第一富黏合剂层410形成于导电基板之上。第一富黏合剂层410 协助将第一阴极材料层附着于集电器113。可通过使用本文中所述的任何沉积技术沉积浆 料混合物来形成第一富黏合剂层410。用于形成第一富黏合剂层410的浆料混合物可类似 于本文中所述的用于沉积上文所述的第一阴极材料层210与第二阴极材料层220的浆料混 合物。用于形成第一富黏合剂层410的浆料混合物可包含阴极活性材料、黏合剂，及导电材 料与溶剂中的至少一种。第一富黏合剂层410通常包含重量百分比大于4. 2%的黏合剂。
[0078] 在一个实施例中，第一富黏合剂层410的厚度在约30 μ m至约100 μ m之间。在一 个实施例中，第一富黏合剂层410的厚度在约40 μ m至约65 μ m之间。与由相同材料形成 的固态膜比较，第一富黏合剂层410的孔隙率可在约15%与约35%之间。与由相同材料形 成的固态膜比较，第一富黏合剂层410的孔隙率可在约18%与约27%之间。
[0079] 在方块530中，包含阴极活性材料的浆料混合物沉积在富黏合剂层410之上以形 成第一阴极材料层420。第一阴极材料层420可类似于上述第一阴极材料层210或第二阴 极材料层220中的任一个。可通过使用本文中所述的任何沉积技术沉积浆料混合物来形成 第一阴极材料层420。用于形成第一阴极材料层420的浆料混合物可类似于本文中所述的 用于沉积上述第一阴极材料层210与第二阴极材料层220的浆料混合物。
[0080] 在某些实施例中，第一富黏合剂层410及第一阴极材料层420可由同一沉积层形 成。例如，可通过使用浆料混合物在集电器113上沉积单个层，及容许黏合剂下沉至刚沉积 的单个层的底部以在单个层的底部处形成富黏合剂部分。
[0081] 在一个实施例中，第一阴极材料层420的厚度在约30 μ m至约100 μ m之间。在一 个实施例中，第一阴极材料层420的厚度在约40 μ m至约65 μ m之间。与由相同材料形成 的固态膜比较，第一阴极材料层420的孔隙率可在约15%与约35%之间。与由相同材料形 成的固态膜比较，第一阴极材料层420的孔隙率可在约18%与约27%之间。
[0082] 在方块540中，第二富黏合剂层430形成于第一阴极材料层420之上。可通过使 用本文中所述的任何沉积技术沉积浆料混合物来形成第二富黏合剂层430。用于形成第二 富黏合剂层430的浆料混合物可类似于本文中所述用于沉积上述第一层210与第二层220 的浆料混合物。类似于用于形成第一富黏合剂层410的浆料混合物，用于形成第二富黏合 剂层430的浆料混合物可包含阴极活性材料、黏合剂，及导电材料与溶剂中的至少一种。用 于形成第一富黏合剂层420的浆料混合物通常包含重量百分比大于4. 2%的黏合剂。
[0083] 在一个实施例中，第二富黏合剂层430的厚度在约30 μ m至约100 μ m之间。在一 个实施例中，第二富黏合剂层430的厚度在约60 μ m至约80 μ m之间。与由相同材料形成 的固态膜比较，第二富黏合剂层430的孔隙率可在约30%与约55%之间。与由相同材料形 成的固态膜比较，第二富黏合剂层430的孔隙率可在约35%与约50%之间。
[0084] 视情况，在方块520、530,及540中任一方块之后，可将浆料混合物暴露于可选干 燥工艺以移除存在于浆料混合物中的液体，例如溶剂。可将第二浆料混合物暴露于可选干 燥工艺以移除在沉积工艺中残留的任何溶剂。可选干燥工艺可包含但不限定于诸如空气干 燥工艺这样的干燥工艺，例如，将浆料混合物暴露于加热气体（例如加热的氮气）、真空干 燥工艺、红外线干燥工艺中的至少一种，及加热沉积有浆料混合物的集电器。在某些实施例 中，浆料混合物可经同时干燥。
[0085] 在方块550中，刚沉积的第一富黏合剂层410、阴极材料层420,及第二富黏合剂层 430经压缩以达到所需的孔隙率。在颗粒沉积至导电基板之上之后，可通过使用压缩技术 (例如压延工艺）来压缩颗粒以在使层表面平坦化的同时达到所需的压紧颗粒净密度。在 一些实施例中，在压缩工艺期间将自约2000psi至7000psi的压力施加至阴极材料层。
[0086] 在某些实施例中，第一阴极材料层420在压缩之后的孔隙率至少为15%。在某些 实施例中，第一阴极材料层420的孔隙率最高达35 %。在某些实施例中，与由相同材料形成 的固态膜比较，第一阴极材料层420的孔隙率在约15%与约35%之间，及与由相同材料形 成的固态膜比较，第二层的孔隙率在约30%与约55%之间。在某些实施例中，与由相同材 料形成的固态膜比较，第一阴极材料层420的孔隙率在约18%与约27%之间，及与由相同 材料形成的固态膜比较，第二层的孔隙率在约37%与约50%之间。
[0087] 图6A-6F为根据本文中所述的实施例形成的部分多层阴极电极结构603的一个实 施例的横剖面示意图。图7为工艺流程图700,所述图概述根据本文中所述的实施例用于形 成多层阴极电极结构的方法的一个实施例。将参考工艺流程图700论述图6A-6F中的多层 电极结构103。
[0088] 在方块710中，提供导电基板。导电基板可类似于集电器113,如上文参考流程图 300中的方块310所描述。如图6A中所绘示，示意性图示在集电器113上沉积多层阴极材 料604之前的集电器113。
[0089] 在方块720中，第一富黏合剂层610形成于导电基板之上。可通过使用本文中所 述的任何沉积技术沉积浆料混合物来形成第一富黏合剂层610。用于形成第一富黏合剂层 610的浆料混合物可类似于本文中所述用于沉积上述第一富黏合剂层410、第一阴极材料 层210,及第二阴极材料层220的浆料混合物。用于形成第一富黏合剂层610的浆料混合物 可包含阴极活性材料、黏合剂，及导电材料与溶剂中的至少一种。用于形成第一富黏合剂层 610的浆料混合物通常包含重量百分比大于4. 2%的黏合剂。
[0090] 在一个实施例中，第一富黏合剂层610的厚度在约30 μ m至约100 μ m之间。在一 个实施例中，第一富黏合剂层610的厚度在约40 μ m至约65 μ m之间。与由相同材料形成 的固态膜比较，第一富黏合剂层610的孔隙率可在约15%与约35%之间。与由相同材料形 成的固态膜比较，第一富黏合剂层610的孔隙率可在约18%与约27%之间。
[0091] 在方块730中，包含阴极活性材料的第一浆料混合物沉积在第一富黏合剂层610 之上以在第一富黏合剂层610上形成第一阴极材料层620。第一阴极材料层620可类似于 上述第一阴极材料层210或第二阴极材料层220中的任一个。可通过使用本文中所述的任 何沉积技术沉积浆料混合物来形成第一阴极材料层620。用于形成第一阴极材料层620的 浆料混合物可类似于本文中所述的用于沉积上述第一阴极材料层210与第二阴极材料层 220的浆料混合物。
[0092] 如上文中参考富黏合剂层410及第一阴极材料层420所描述，第一富黏合剂层610 及第一阴极材料层620可由相同沉积层形成。
[0093] 在一个实施例中，第一阴极材料层620的厚度在约30 μ m至约100 μ m之间。在一 个实施例中，第一阴极材料层620的厚度在约40 μ m至约65 μ m之间。与由相同材料形成 的固态膜比较，第一阴极材料层620的孔隙率可在约15%与约35%之间。与由相同材料形 成的固态膜比较，第一阴极材料层620的孔隙率可在约18%与约27%之间。
[0094] 在方块740中，第二富黏合剂层630形成于第一阴极材料层620之上。第二富黏 合剂层630在第一阴极材料层620与第二阴极材料层640之间提供稳定性及协助防止所述 两层之间发生分层。可通过使用本文中所述的任何沉积技术沉积浆料混合物来形成第二富 黏合剂层630。用于形成第二富黏合剂层630的浆料混合物可类似于本文中所述的用于沉 积上述第一阴极材料层210及第二阴极材料层220的浆料混合物。类似于用于形成第一富 黏合剂层610的浆料混合物，用于形成第二富黏合剂层630的浆料混合物可包含阴极活性 材料、黏合剂，及导电材料与溶剂中的至少一种。第二富黏合剂层630通常包含重量百分比 大于4. 2 %的黏合剂。
[0095] 在一个实施例中，第二富黏合剂层630的厚度在约30 μ m至约100