[发明专利]具有涂层的电极、其制造方法和材料的用途

权利要求书

1.一种用于电化学电池(27)的电极(23)，其包括

导电衬底(28)和

导电的耐腐蚀涂层(29)，其形成在所述导电衬底(28)上且至少部分覆盖所述导电衬底(28)，

其特征在于所述涂层包括多元素材料，所述多元素材料具有由式M_qA_yX_z描述的碳化物或氮化物中的至少一种的组成，其中M是过渡金属或过渡金属的组合，A是A族元素或A族元素的组合，X是碳或氮或两者，以及z和q与y中的至少一个是大于0的数，并且所述多元素材料还包括至少一种纳米复合材料(4)，所述纳米复合材料(4)包括基于相应的M_qA_yX_z化合物中的原子元素的单元素、二元相、三元相、四元相或更多元相。

2.如权利要求1所述的电极，其中q和y是大于0的数。

3.如权利要求2所述的电极，其中所述多元素材料具有由式M_n+1AX_n描述的碳化物或氮化物中的至少一种的组成，其中M是过渡金属或过渡金属的组合，A是A族元素或A族元素的组合，X是碳或氮或两者，且n是1、2、3或更大，并且所述多元素材料还包括至少一种纳米复合材料(4)，所述纳米复合材料(4)包括基于相应的M_n+1AN_n化合物中的原子元素的单元素、二元相、三元相、四元相或更多元相。

4.如权利要求3所述的电极，其中所述涂层(29)包括在相应的M_n+1AX_n化合物中的按重量计约0-80％、或按重量计约0-70％、或按重量计约0-60％或按重量计约0-50％范围内的至少一种单元素M、A、X。

5.如前述权利要求中任一项所述的电极，其中所述纳米复合材料(4)包括选自由M-A、A-X、M-A-X、X和M-X组成的组的至少两相。

6.如前述权利要求中任一项所述的电极，其中M是铬或镍。

7.如权利要求5所述的电极，其中A是硅且X是碳。

8.如权利要求1-4中任一项所述的电极，其中M是钛，X是碳且A是硅、锗或锡中的至少一种。

9.如权利要求1-4中任一项所述的电极，其中所述多元素材料是Ti₃SiC₂且纳米复合材料(4)包括选自由Ti-C、Si-C、Ti-Si-C、Ti-Si和C组成的组的至少一相。

10.如前述权利要求中任一项所述的电极，其中所述涂层包括金属层(14)。

11.如权利要求10所述的电极，其中所述金属层(14)是Au、Ag、Pd、Pt、Rh、Ir、Re、Ru、Mo、W、Ni或具有任一前述金属中的至少一种的合金中的任一种。

12.如权利要求10或11所述的电极，其中所述金属层(14)是任何金属或金属复合材料，其中所述复合材料可以是氧化物、碳化物、氮化物或硼化物。

13.如权利要求10-12中任一项所述的电极，其中所述金属层(14)是任何金属或金属复合材料，所述复合材料包括聚合物、有机材料或陶瓷材料，诸如氧化物、碳化物、氮化物或硼化物。

14.如权利要求10-13中任一项所述的电极，其中所述多元素材料(13)在多层结构中用金属层(14)层压。

15.如权利要求10-14中任一项所述的电极，其中所述多元素材料(13)被金属层(14)涂覆，使得涂层(29)表面是金属的。

16.如前述权利要求中任一项所述的电极，其中所述涂层(29)被一种或若干种化合物或元素掺杂，以便改变或改进下述性能中的至少一种：涂层的耐腐蚀性能、机械性能、热学性能和电学性能。

17.如权利要求16所述的电极，其中所述涂层(29)被掺杂下述金属中的至少一种：Au、Re、Pd、Rh、Ir、Mo、W、Ag、Pt、Cu、Sn、Ni、Ta、Nb、Zr和Hf。

18.如前述权利要求中任一项所述的电极，其中所述纳米复合材料(4)至少部分呈无定形态。