JP2023540504A - 導電性剥離層 - Google Patents

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Abstract

電気化学セル、より詳細には、電気化学セルを作製するための剥離システムを記載する。本明細書に記載された剥離層は、伝導性剥離層で有り得る。特に、電極のごとき電気化学セル構成要素の作製を促進する伝導性剥離層配置、アセンブリ、方法および組成物が提示される。いくつかの実施形態において、電極を作製する方法は、電極が作製されたキャリア基材から電極の部分を分離するための剥離層の使用を含む。例えば、中間電極アセンブリは、電気活性層、所望の集電層、伝導性剥離層およびキャリア基材を順に含み得る。【選択図】 図１

Description

（発明の分野）
本開示は、概して電気化学セル用伝導性剥離層（または、伝導性レリース層、導電性レリース層もしくは導電性剥離層：conductive release layer）を含む剥離システムに関する。
（背景）
典型的な電気化学セルは、電気化学反応に関与するカソードおよびアノードを含む。電極を作製する（または、製造する、組み立てる：fabricate）には、集電体のごとき電気化学セルの構成要素に電気活性層を堆積させることもできる。次に、集電体は、電極を形成するために必要なプロセスに適合することを可能にする適切な物理的および化学的特性（例えば、実質的な厚さ）を有する基材（または、基板：substrate）によって支持し得る。しかしながら、いくつかのかかる基材は、電気化学セルにおいてほとんどまたは全く機能を有さず；したがって、セルへのそれらの組込みはさらなる重量を加えるが、性能を実質的に増大させない。結果的に、電気化学セルの非機能性構成要素（または、部品、成分：component）の必要性を消失させるか、またはその重量を低下させる代替的な物品または方法が有益であろう。また、他の電気化学セル構成要素の作製は、かかる代替的な物品または方法から利益を得ることもできる。
（発明の概要）
電気化学セル、より詳細には、電気化学セル用伝導性剥離システムが提供される。本開示の主題は、いくつかの場合において、相互に関連する製品、特定の課題に対する代替的な解決策、ならびに／あるいは１つ以上のシステムおよび／または物品の複数の異なる使用を含む。
一態様において、基材から電極を剥離させる（または、レリースさせる：releasing）ための伝導性剥離層が記載される。伝導性剥離層は、複数の伝導性炭素粒子（または、導電性炭素粒子：conductive carbon particle）および複数の細長炭素構造体（または、長尺炭素構造体：elongated carbon structure）を含む複数の伝導性炭素種（または、導電性炭素種：conductive carbon specie）を含み得る。また、伝導性剥離層は、高分子バインダーを含み得る。
もう一つの態様において、元素状炭素（elemental carbon）を含む複数の伝導性炭素種と高分子バインダーとを含み、複数の伝導性炭素種が伝導性剥離層の１５重量％以上の量で存在する、基材から電極を剥離させるための伝導性剥離層が記載される。
もう一つの態様において、電気活性層と、電気活性層に隣接する伝導性剥離層とを含み、伝導性剥離層が複数の伝導性炭素種を含み、伝導性炭素種が元素状炭素を含む電極が記載される。
さらにもう一つの態様において、電気活性層および伝導性剥離層を含む電極であって、伝導性剥離層が高分子バインダーおよび複数の伝導性炭素種を含み、複数の伝導性炭素種が高分子バインダーの量に対して１５重量％以上の量で存在する電極を記載される。
さらにもう一つの態様において、第１の電気活性層と、複数の伝導性炭素種を含む第１の伝導性剥離層と、第２の電気活性層とを含み、第１の伝導性剥離層が第１の電気活性層と第２の電気活性層との間にあり、第１の電気活性層が第２の電気活性層と電子的に連通している（または、電子通信している：in electronic communication）電極が記載される。
さらにもう一つの態様において、方法が記載される。本方法は、高分子バインダーを溶媒に溶解して溶液を形成し、複数の伝導性炭素種を溶液に加えてスラリーを形成し、複数の伝導性炭素種をスラリー内に分散させ、スラリーから溶媒を蒸発させて伝導性剥離層を形成し、伝導性剥離層上に集電体または電気活性層を堆積させることを含む。
本開示の他の利点および新規な特徴は、添付図と合わせて考慮した場合、本発明の様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。本明細書および参照により組み込まれた文書が相反するおよび／または矛盾する開示が含まれている場合において、本明細書が優先されるものとする。参照により組み込まれる２つ以上の文書が、相互に関して反するおよび／または矛盾する開示を含むならば、後の有効日を有する文書が優先されるものとする。本明細書に開示されたすべての特許および特許出願は、すべての目的のためにそのすべてが出典明示により組み込まれる。
本発明の非限定的な実施形態は、添付図を参照して例示的に説明されるが、これらは概略的なものであり、縮尺通りに描かれることを意図したものではない。図において、図示されている同一またはほぼ同一の構成要素は、典型的には１つの数字により表されている。明瞭化のために、すべての構成要素がすべての図に標識されているのではなく、また、当業者が本発明を理解するために図示が必要でない場合には、本発明の各実施形態のすべての構成要素が示されてもいない。図において：
図１は、いくつかの実施形態による、伝導性剥離層の概略図である。 図２Ａ～２Ｉは、いくつかの実施形態による、基材上に剥離層を形成する方法を模式的に示す。 図３Ａは、１組の実施形態による、電気活性層、集電体、伝導性剥離層、およびキャリア基材を含む電極アセンブリを示す。 図３Ｂは、１組の実施形態による、図３Ａに示された伝導性剥離層およびキャリア基材（または、担持基材：carrier substrate）の使用によって形成された電極を示す。 図４Ａは、一組の実施形態による電極アセンブリを形成するための２つの電極の接合を示す；および 図４Ｂは、１組の実施形態による図４Ａに示されたプロセスによって形成された電極アセンブリを示す。
（詳細な説明）
本開示は、概して電気化学セルに関し、より詳細には、電気化学セルの作製のための剥離システムに関する。特に、電極のごとき電気化学セル構成要素の作製を促進する（または、容易にする：facilitate）剥離層（例えば、伝導性剥離層）配置、アセンブリ、方法および組成物が提示される。いくつかの実施形態において、剥離層は、例えば、伝導性剥離層の一部分（例えば、第１の表面）から伝導性剥離層のもう一つの部分（例えば、第２の表面）へ電子を伝導できる伝導性剥離層（例えば、電子伝導性剥離層）である。いくつかの実施形態において、電極の一部を、電極が作製されたキャリア基材（例えば、金属箔）および／または隣接する電気活性層から分離する伝導性剥離層を有する電極を作製する方法が記載される。例えば、中間電極アセンブリは、電気活性層、集電層、伝導性剥離層、およびキャリア基材を順に含み得る。もう一つの実施形態において、中間電極アセンブリは、電気活性層、伝導性剥離層、およびキャリア基材を順に含み得る。これらの実施形態の一方または双方において、キャリア基材は、作製および／または組み立ての間、電極の取り扱いを促進することができるが、キャリア基材は、商業的使用に先立ちおよび／または最終電気化学セルへの組み込みに先立ち電極から（例えば、伝導性剥離層によって）剥離し得る。
ある種の既存の電極の作製方法は、最終的に電気化学セル（例えば、バッテリー）に組み込まれる基材上に電極成分を堆積させることを含む。基材は、電極の作製プロセスに適合するように、十分な厚さのものでなければならず、および／または適切な材料で形成しなければならない。例えば、リチウム金属を電気活性層として含む電極の作製は、基材がある種の材料または十分な厚さを有しない限りは、リチウム金属をある種の基材が曲がるのを可能にする比較的高い温度と高レートでのリチウム金属の真空蒸着を含み得る。しかしながら、かかる作製ステップに適したいくつかの基材は、その基材をセルに組み込むならば、結局はセルの性能を低下し得る。例えば、厚い基材は座屈（buckling）を防止し、したがって、電気活性層の厚い層の堆積を可能にするが、セルの比エネルギー密度を低下させ得る。さらに、電気化学セルに組み込まれるある種の基材は、サイクル中に電気化学セル内の化学種と悪影響し得る。
ある種の既存のシステムおよび方法において、リチウム金属のごとき電気活性層は、２つの電気活性層の間に非伝導性剥離層を有するさらなる電気活性層に隣接して配置（例えば、堆積）でき、次いで、電気化学セルまたはバッテリーに配置できる。かかるある種の既存のシステムにおいて、剥離層は非伝導性であり、アノードの２つの側面間で隔離層（isolative layer）として作用でき、その結果、電気化学セルまたはバッテリーに利用される場合、電気活性層の不均一な分布および利用を生じ得る。結果として、バッテリーのサイクル中に、双方の側の電気活性層（例えば、リチウム）の利用が望ましくなくわずかに異なりかねない。
これらの問題を改善するために、本開示は、いくつかの態様において、例えば、電気化学セルにおいて、電極の一部を分離するために伝導性剥離層を使用して電極を作製する方法を含む。有利には、かかるシステムおよび方法は、伝導性剥離層を使用しない場合と比較して、電極を作製する場合に、より多様な基材および／またはより過酷な処理条件を可能にできる。加えて、伝導性剥離層の使用は、伝導性剥離層を介して電気活性層間（例えば、２つのアノード間）の電子的な連通（または、電子通信）を提供し、これは、非伝導性剥離層を利用するある種の既存のシステムおよび方法と比較した場合、電気化学セル内のサイクル中により均一な電流分布および電気活性層（例えば、リチウム金属）利用を生じることができる。例えば、いくつかの実施形態において、伝導性剥離層は、第１および第２の電気活性層が伝導性剥離層を介して電子的に連通がなされるように、第１の電気活性層と第２の電気活性層との間（例えば、との間に直接的）に配置し得る。いくつかの実施形態において、第１および第２の電気活性層は、アノード層（例えば、リチウム金属層）である。伝導性剥離層（複数可）は、いくつかの実施形態において、第１および第２の電気活性層（例えば、リチウム金属層）の双方と直接的に接触し得る。このように、かかる実施形態は、電気化学セル内で、より均一な電流分布および電気活性層の利用を有利に提供できる。
本発明者らは、伝導性剥離層を作製するためのシステムおよび方法が、電気化学セルの作製に使用できる適切な剥離層に導き得ることを、本開示の文脈内で見出した。本明細書に記載された伝導性剥離層は、限定されるものではないが、以下の特徴：第１の層（例えば、集電体、電気活性層、または他の実施形態において、キャリア基材または他の層）に対する比較的良好な接着性だが、第２の層（例えば、キャリア基材、または他の実施形態において、集電体または他の層）に対する比較的中程度または貧弱な（または、不十分な：poor）接着性；比較的低い電気抵抗率；機械的崩壊（または、機械的分解：mechanical disintegration）なくして剥離を促進する高い機械安定性；高い熱安定性；作製中および／またはセルのサイクル中に電気化学セルまたはセルの構成要素に適用された力または圧力の適用に耐える能力；ならびに処理条件との適合性（または、互換性：compatibility）（例えば、剥離層の頂部上の層の堆積、ならびに剥離層を形成するために使用される技術との適合性）の１つ以上を有するように構成および配置される。伝導性剥離層を電気化学セルに組み込むならば、バッテリー全体の重量を低下させるために剥離層（例えば、伝導性剥離層）は薄くてもよい（例えば、約１０ミクロン未満）。さらに、電気化学セルが高い電気化学的「容量」またはエネルギー貯蔵能力を有する（すなわち、容量フェードを低減する）ためには、剥離層は電解質中で安定でなければならず、電極の構造的完全性を妨害すべきではない。いくつかの場合において、２つの電極部からの剥離層を、任意に（または、所望により：optionally）、以下でより詳細に説明する接着促進剤を用いて一緒に接着させることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の伝導性剥離層は、複数の伝導性炭素種を用いて形成し得る。主にポリマー（例えば、非伝導性ポリマー）を利用するある種の既存の剥離層とは対照的に、本明細書に記載の伝導性剥離層は、元素状炭素、例えば、カーボンブラックおよび／またはカーボンナノチューブを含む複数の伝導性炭素種を利用し得る。複数の伝導性炭素種の使用は、剥離層の他の望ましい特性（例えば、機械的安定性、第１の層に対する比較的良好な接着性であるが、第２の層に対する比較的中程度の接着性または貧弱な接着性）を維持しつつ、比較的高い伝導性を剥離層に付与することができる。伝導性炭素種のさらなる説明は、本明細書の下記および他の箇所に提供される。
いくつかの実施形態において、伝導性剥離層は、複数の伝導性炭素粒子および複数の細長炭素構造体を含む複数の伝導性炭素種を含む。例えば、今や図１を参照すると、伝導性剥離層１００は、複数の伝導性炭素粒子１１０および複数の細長炭素構造体１２０を含む。炭素粒子１１０および細長炭素構造体１２０は、剥離層１００全体に分散している。
いくつかの実施形態において、複数の伝導性炭素種は、元素状炭素を含む。当業者に理解されるごとく、元素状炭素は、ｓｐ３－およびｓｐ２－ハイブリッド化炭素原子の混合物を含むゼロ酸化状態の炭素を含む。元素状炭素（元素状炭素組成物）は、ほぼ独占的に炭素原子を含むため、炭素原子の比較的高い原子パーセント（ａｔ％）（例えば、９８ａｔ％炭素、９９ａｔ％炭素、９９．９ａｔ％炭素）を含み；しかしながら、元素状炭素は、例えば、元素状炭素のダングリングボンドの終端のために表面上に他の元素（例えば、水素、酸素、イオウ）を微量（例えば、２ａｔ％未満、１ａｔ％未満、０．１ａｔ％未満）を含むことができる。対照的に、ある種の既存の剥離層は、非常に高い原子パーセントの他の元素を含むこともでき、その元素（例えば、ゼロ酸化状態）の形態の炭素を含まない炭素ベースのポリマーを含み得る。
いくつかの実施形態において、伝導性炭素粒子は、細長炭素構造体から独立して伝導性剥離層に伝導性を提供し得る。複数の伝導性炭素種の伝導性炭素粒子は、様々な適切な元素状炭素系材料を含み得る。いくつかの実施形態において、複数の炭素粒子は、カーボンブラックを含む。当業者に理解されるごとく、カーボンブラックは、比較的高い表面積－対－体積比を有する実質的に球状の炭素粒子によって特徴づけられる伝導性元素状炭素の一形態である。実質的に球状であるが、カーボンブラックは、カーボンブラックを含む懸濁液（例えば、スラリー）または組成物中で凝集体（実質的に球状または実質的に非球状である）を形成できる。
伝導性炭素粒子は、いずれかの適切なサイズ（例えば、平均粒子サイズ（または、平均粒子径：average particle size））を有することができる。いくつかの実施形態において、伝導性炭素粒子は、１０ミクロン以下、５ミクロン以下、１ミクロン以下、９００ｎｍ（ナノメートル）以下、８００ｎｍ以下、７００ｎｍ以下、６００ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、１００ｎｍ以下、８０ｎｍ以下、６０ｎｍ以下、または５０ｎｍ以下の平均粒子サイズを有する。いくつかの実施形態において、伝導性炭素粒子は、５０ｎｍ以上、６０ｎｍ以上、８０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以上、３００ｎｍ以上、４００ｎｍ以上、５００ｎｍ以上、６００ｎｍ以上、７００ｎｍ以上、８００ｎｍ以上、９００ｎｍ以上、１ミクロン以上、５ミクロン以上、または１０ミクロン以上の平均粒子サイズを有する。上記範囲の組合せが可能である（例えば、５０ｎｍ以上で１０ミクロン以下）。他の範囲が可能である。平均粒子サイズは、粒子の断面寸法（例えば、伝導性炭素粒子の直径）として測定でき、顕微鏡技術、例えば、走査型トンネル顕微鏡（ＳＥＭ）および透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を含む様々な技術を用いて測定できる。適切な粒子サイズを有する伝導性炭素粒子の非限定的な例は、Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のバルカンカーボン（Ｖｕｌｃａｎ ｃａｒｂｏｎ）ＸＣ ７２Ｒである。しかしながら、他の伝導性炭素粒子が可能である。
いくつかの実施形態において、複数の伝導性炭素種は、複数の細長炭素構造体を含む。本明細書に記載のごとく、「細長」炭素構造体とは、１つの寸法が他の寸法よりも実質的にまたはかなり大きい（例えば、少なくとも２倍、少なくとも５倍、少なくとも１０倍、少なくとも２０倍、少なくとも５０倍、少なくとも１００倍）炭素系（炭素ベースの：carbon-based）（例えば、元素状炭素ベース）構造体である。したがって、細長炭素構造体は、その細長炭素構造体のアスペクト比によって特徴付けることができる。構造体のアスペクト比は、その最長辺－対－最短辺の比（例えば、細長炭素構造体の長さ－対－細長炭素構造体の直径または幅）として計算できる。いくつかの実施形態において、細長炭素構造体のアスペクト比は、２：１以上、３：１以上、５：１以上、１０：１以上、２５：１以上、５０：１以上、７５：１以上、１００：１以上、２００：１以上、３００：１以上、５００：１以上、１０３：１以上、１０４：１以上、１０５：１以上、１０６：１以上、１０７：１以上、１０８：１以上、または１０９：１以上である。いくつかの実施形態において、細長炭素構造体のアスペクト比は、１０９：１以下、１０８：１以下、１０７：１以下、１０６：１以下、１０５：１以下、１０４：１．１、１０３：１以下、５００：１以下、３００：１以下、２００：１以下、１００：１以下、７５：１以下、５０：１以下、２５：１以下、１０：１以下、５：１以下、３：１以下または２：１以下である。また、上記の範囲の組合せも可能である（例えば、５００：１以上で１０６：１以下）。他の範囲が可能である。
複数の細長炭素構造体は、独立して伝導性剥離層の伝導性に寄与でき、または複数の伝導性炭素粒子と組み合わせて伝導性剥離層に伝導性を提供し得る。また、有利には、細長炭素構造体は、伝導性剥離層にある程度の機械的安定性を提供でき、一方、伝導性剥離層にある程度の電気伝導性を提供できる。
複数の細長炭素構造体は、いずれかの適切なタイプの細長炭素構造体を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、細長炭素構造体は、カーボンナノチューブおよび／または炭素繊維であるか、またはそれらを含む。いくつかの実施形態において、細長炭素構造体は、多層（multi-walled）カーボンナノチューブを含む。いくつかの実施形態において、細長炭素構造体は、元素状炭素を含む。いくつかの実施形態において、細長炭素構造体は、実質的に元素状炭素で形成される。
いくつかの実施形態において、炭素種に加えて、伝導性剥離層は、高分子バインダー（または、ポリマーバインダー：polymeric binder）のごとき他の成分を含む。高分子バインダーの含有は、伝導性炭素種のマトリックスを提供することに加え、伝導性剥離層の機械的安定性に寄与できる。例えば、図１を参照すると、炭素粒子１１０と細長炭素構造体１２０との間の接触は、高分子バインダー１３０によって促進し得る。図１に例示的に示すごとく、炭素粒子１１０および細長炭素構造体１２０は、高分子バインダー１３０内で混合または分散し得る。
高分子バインダーは、ポリマーが伝導性剥離層に適切な機械的支持および／または接着特性を提供することを条件として、いずれかの適切なポリマーであることができる。いくつかの実施形態において、高分子バインダーは、ポリスルホンポリマーを含む。しかしながら、他の高分子バインダーが可能である。他の高分子バインダーの非限定的な例は、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリベンゾイミダゾールを含む。高分子バインダーに関するさらなる詳細は、以下により詳細に記載される。
本明細書の上記および他の箇所に記載のごとく、伝導性剥離層および組成物は、複数の炭素種（例えば、複数の伝導性炭素粒子、複数の細長炭素構造体）および高分子バインダーを含むことができる。しかしながら、各成分の量は、伝導性剥離層に異なる特性を提供でき、伝導性剥離層に伝導性と他の望ましい剥離層特性（例えば、機械的安定性、接着強度）の双方を提供するように選択されることが理解されるであろう。例えば、比較的多量の高分子バインダーは伝導性剥離層に機械的強度を提供することができるが、伝導性剥離層の他の成分と比較して余りにも高い量は、伝導性剥離層の伝導性を望ましくなく低下しかねない。同様に、比較的多量の伝導性炭素種（例えば、伝導性炭素粒子）は、伝導性剥離層に高い伝導性を提供できるが、伝導性剥離層の貧弱な機械的強度を生じることもでき、伝導性剥離層が組み込まれたバッテリーのサイクル中に伝導性剥離層の分解を生じかねない。さらにもう一つの例として、複数の細長炭素構造体の量が比較的（または、相対的に：relatively）高いならば、剥離層に機械的強度および／または伝導性を提供することができるが、電気活性層のごとき直接的に隣接する層に強く付着しすぎて、したがって、電気活性層からの剥離がより困難になり得る伝導性剥離層が生じ得る。
伝導性炭素種、細長炭素種および／または高分子バインダーの相対量は、伝導性剥離層の他の所望の特性（例えば、機械的強度、第１の層への比較的良好な接着性だが、第２の層への比較的中程度の接着性または貧弱な接着性）を依然として維持しつつ、量が比較的高い電気伝導度を提供するように調整できることが本開示の文脈内で認識および理解されている。適切な相対量の例は、本明細書の他の箇所に記載されている。本開示の教示に徴した当業者ならば、所望の伝導性および他の剥離層特性を提供するために、伝導性炭素種および高分子バインダーの適切な相対量を選択することができるであろう。
いくつかの実施形態において、伝導性炭素種（例えば、元素状炭素、伝導性炭素粒子、および／または細長炭素構造体）の総量は、伝導性剥離層（例えば、伝導性剥離層の総重量）の１５重量％以上である。いくつかの実施形態において、伝導性炭素種の総量は、伝導性剥離層（例えば、伝導性剥離層の総重量）の１５重量％以上、２０重量％以上、２５重量％以上、３０重量％以上、３５重量％以上、４０重量％以上、４５重量％以上、または５０重量％以上の量で存在する。いくつかの実施形態において、伝導性炭素種は、伝導性剥離層（例えば、伝導性剥離層の総重量）の５０重量％以下、４５重量％以下、４０重量％以下、３５重量％以下、３０重量％以下、２５重量％以下、２０重量％以下、または１５重量％以下の量で存在する。また、上記参照範囲の組合せが可能である（例えば、伝導性剥離層（例えば、伝導性剥離層の総重量）の１５重量％以上で５０重量％以下である）。他の範囲が可能である。
いくつかの実施形態において、複数の伝導性炭素種（例えば、元素状炭素、伝導性炭素粒子、および／または細長炭素構造体）の総量は、高分子バインダー（例えば、高分子バインダーの総重量）に対して１５重量％以上である。いくつかの実施形態において、伝導性炭素種の総量は、高分子バインダー（例えば、高分子バインダーの総重量）の１５重量％以上、２０重量％以上、２５重量％以上、３０重量％以上、３５重量％以上、４０重量％以上、４５重量％以上、または５０重量％以上の量で存在する。いくつかの実施形態において、伝導性炭素種の総量は、高分子バインダー（例えば、高分子バインダーの総重量）の５０重量％以下、４５重量％以下、４０重量％以下、３５重量％以下、３０重量％以下、２５重量％以下、２０重量％以下、または１５重量％以下の量で存在する。また、上記参照範囲の組合せが可能である（例えば、高分子バインダー（例えば、高分子バインダーの総重量）の１５重量％以上で５０重量％以下である）。他の範囲が可能である。
いくつかの実施形態において、伝導性炭素種（例えば、元素状炭素、伝導性炭素粒子、および／または細長炭素構造体）の総量－対－高分子バインダーの総量の質量比は、１：１以上、１．５：１以上、２：１以上、２．５：１以上、または３：１以上である。いくつかの実施形態において、伝導性炭素種の総量－対－高分子バインダーの質量比は、３：１以下、２．５：１以下、２：１以下、１．５：１以下、または１：１以下である。また、上記参照範囲の組合せが可能である（例えば、１：１以上で２：１以下）。他の範囲が可能である。伝導性炭素種－対－高分子バインダーの特定の質量比の提供は、例えば、伝導性剥離層の機械的強度を維持しつつ、伝導性剥離層の伝導性を調整するのを助けるのに用いることができる。
いくつかの実施形態において、伝導性炭素粒子の総量－対－細長炭素構造体の総量の質量比は、１：１以上、１．５：１以上、２：１以上、２．５：１以上、３：１以上、４：１以上、５：１以上、６：１以上、７：１以上、８：１以上、または９：１以上である。いくつかの実施形態において、伝導性炭素粒子の総量－対－細長炭素構造体の総量の質量比は、９：１以下、８：１以下、７：１以下、６：１以下、５：１以下、４：１以下、３：１以下、２．５：１以下、２：１以下、１：５以下、または１：１以下である。また、上記参照範囲の組合せが可能である（例えば、１：１以上で９：１以下）。他の範囲が可能である。伝導性炭素粒子－対－細長炭素構造体の特定の質量比の提供は、伝導性剥離層の望ましい接着特性（例えば、第１の層に対する比較的良好な接着だが、第２の層に対する比較的中程度または貧弱な接着）を維持しつつ、伝導性剥離層の伝導性を調整するのを助けるのに用いることができる。
本明細書に記載された伝導性剥離層は、特定の電気抵抗率を有することができる。特定の伝導性剥離層の電気抵抗率は、伝導性炭素種、細長炭素構造体、および／または高分子バインダーの適切な質量比（例えば、重量％）を選択することにより有利に調整できる。いくつかの実施形態において、伝導性剥離層は、１，０００キロオーム・ｃｍ以下、５００キロオーム・ｃｍ以下、２５０キロオーム・ｃｍ以下、１００キロオーム・ｃｍ以下、５０キロオーム・ｃｍ以下、２５キロオーム・ｃｍ以下、１０キロオーム・ｃｍ以下、１０００オーム・ｃｍ以下、５００オーム・ｃｍ以下、２５０オーム・ｃｍ以下、１００オーム・ｃｍ以下、５０オーム・ｃｍ以下、４０オーム・ｃｍ以下、３０オーム・ｃｍ以下、２０オーム・ｃｍ以下、１０オーム・ｃｍ以下、５オーム・ｃｍ以下、４オーム・ｃｍ以下、３オーム・ｃｍ以下、２オーム・ｃｍ以下、１オーム・ｃｍ以下、０．５オーム・ｃｍ以下、０．１オーム・ｃｍ以下、０．０１オーム・ｃｍ以下、０．００５オーム・ｃｍ以下、０．００４オーム・ｃｍ以下、０．００３オーム・ｃｍ以下、０．００２オーム・ｃｍ以下、または０．００１オーム・ｃｍ以下の電気抵抗率を有する。いくつかの実施形態において、伝導性剥離層は、０．００１オーム・ｃｍ以上、０．００２オーム・ｃｍ以上、０．００３オーム・ｃｍ以上、０．００４オーム・ｃｍ以上、０．００５オーム・ｃｍ以上、０．０１オーム・ｃｍ以上、０．０５オーム・ｃｍ以上、０．１オーム・ｃｍ以上、０．５オーム・ｃｍ以上、１オーム・ｃｍ以上、２オーム・ｃｍ以上、３オーム・ｃｍ以上、４オーム・ｃｍ以上、５オーム・ｃｍ以上、１０オーム・ｃｍ以上、２０オーム・ｃｍ以上、３０オーム・ｃｍ以上、４０オーム・ｃｍ以上、５０オーム・ｃｍ以上、１００オーム・ｃｍ以上、２５０オーム・ｃｍ以上、５００オーム・ｃｍ以上、１０００オーム・ｃｍ以上、１０キロオーム・ｃｍ以上、２５キロオーム・ｃｍ以上、５０キロオーム・ｃｍ以上、１００キロオーム・ｃｍ以上、２５０キロオーム・ｃｍ以上、５００キロオーム・ｃｍ以上、または１，０００キロオーム・ｃｍ以上の電気抵抗率を有する。また、上記参照範囲の組合せが可能である（例えば、０．００１オーム・ｃｍ以上で１０００キロオーム・ｃｍ以下）。他の抵抗値が可能である。電気抵抗率は、例えば、４探針（four-point probe）を用いて抵抗、表面抵抗率、体積抵抗率を測定でき、電気伝導度の決定にも用いることができる。
いくつかの実施形態において、伝導性剥離層を形成する方法が提供される。本方法は、高分子バインダーを溶媒に溶解し、溶液を形成することを含むことができる。例えば、図２Ａを参照すると、容器２００は、溶媒２１０Ａおよび高分子バインダー２２０を含む。溶媒２１０Ａは、高分子バインダー２２０を溶解して、図２Ｂに例示的に示される溶液２１０Ｂを形成できる。
本方法は、複数の伝導性炭素種を溶液に加えてスラリーを形成することを含むことができる。例えば、図２Ｃにおいて、溶液２１０Ｂに伝導性炭素粒子２３０および細長炭素構造体２４０が加えられている。伝導性炭素粒子２３０および細長炭素構造体２４０は、図２Ｄに模式的に示される分散液２５０を介して溶液２１０Ｂに分散または混合できる。分散に際して、伝導性粒子２３０および細長炭素構造体２４０の懸濁液が形成され、図２Ｅにスラリー２１０Ｃとして例示的に示されている。複数の伝導性炭素種を分散させる技術は、本明細書の他の箇所で記載する。
また、本方法は、スラリーから溶媒の少なくとも一部を蒸発させて、剥離層（例えば、伝導性剥離層）を形成することを含むことができる。図２Ｆを参照すると、スラリー２１０Ｃは、図２Ｇに例示的に示すごとく、基材２６５に隣接する層を形成するように、基材２６５（例えば、キャリア基材、電気活性層、集電体）上に堆積部（deposition）２６０を介して堆積させることができる。いくつかの実施形態において、スラリーは、基材上にコーティングを形成する。引き続いて、溶媒の実質的に全てまたは一部をスラリー２１０Ｃから蒸発させて、図２Ｈに模式的に示すごとく、伝導性剥離層２７０を形成できる。
いくつかの実施形態において、集電体または電気活性層は剥離層上に堆積される。例えば、図２Ｉを参照すると、電気活性層２７５が伝導性剥離層２７０上に堆積されるが、他の実施形態において、集電体が伝導性剥離層２７０上に堆積される（図示せず）。いくつかの実施形態において、図２Ｉに模式的に示すごとく、剥離層は電気活性層に直接的に隣接している。
図２Ｉは、剥離層（伝導性剥離層２７０）に隣接する１つの電気活性層（電気活性層２７５）を示しているが、さらなる電気活性層、剥離層（例えば、さらなる導電層）、集電体、および／または本明細書の他の場所に記載された他の構成要素のごとき１つ以上のさらなる層を、剥離層に隣接させて（例えば、上に）堆積できることが理解されるべきである。例えば、いくつかの実施形態において、集電体は、電気活性層および剥離層（例えば、伝導性剥離層）に隣接して配置される。
本明細書に記載した伝導性剥離層は、リチウムベースの充電式電気化学セル（すなわち、リチウムインターカレーションカソード（intercalation cathode）およびリチウムアノードを含むセル）の形成に用い得る。様々な活物質は、様々な実施形態による本明細書に記載の電気化学セルの第２の電気活性層（例えば、カソード）と共に使用するのに適している。いくつかの実施形態において、活物質は、リチウムインターカレーション化合物（例えば、格子サイトおよび／または格子間サイトにてリチウムイオンを可逆的に挿入できる化合物）を含む。いくつかの場合において、活物質が層状酸化物（layered oxide）を含む。層状酸化物とは、一般的にラメラ構造（例えば、複数のシートまたは層が相互に積み重なった）を有する酸化物をいう。適切な層状酸化物の非限定的な例は、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ２）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ２）、およびマンガン酸リチウム（ＬｉＭｎＯ２）を含む。いくつかの実施形態において、層状酸化物は、リチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（ＬｉＮｉｘＭｎｙＣｏｚＯ２、「ＮＭＣ」または「ＮＣＭ」ともいう）である。いくつかのかかる実施形態において、ｘ、ｙおよびｚの合計は、１である。例えば、適切なＮＭＣ化合物の非限定的な例は、ＬｉＮｉ１／３Ｍｎ１／３Ｃｏ１／３Ｏ２である。いくつかの実施形態において、層状酸化物は、式（Ｌｉ２ＭｎＯ３）ｘ（ＬｉＭＯ２）（１－ｘ）（式中、ＭはＮｉ、Ｍｎ、およびＣｏの１以上である）を有し得る。例えば、層状酸化物は、（Ｌｉ２ＭｎＯ３）０．２５（ＬｉＮｉ０．３Ｃｏ０．１５Ｍｎ０．５５Ｏ２）０．７５で有り得る。いくつかの実施形態において、層状酸化物は、リチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＬｉＮｉｘＣｏｙＡｌｚＯ２、「ＮＣＡ」ともいう）である。いくつかのかかる実施形態において、ｘ、ｙ、およびｚの合計は、１である。例えば、適切なＮＣＡ化合物の非限定的な例は、ＬｉＮｉ０．８Ｃｏ０．１５Ａｌ０．０５Ｏ２を含む。いくつかの実施形態において、活物質は、遷移金属ポリアニオン酸化物（例えば、絶対値が１より大きい電荷を有する遷移金属、酸素、および／またはアニオンを含む化合物）である。適切な遷移金属ポリアニオン酸化物の非限定的な例は、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４、「ＬＦＰ」ともいう）である。適切な遷移金属ポリアニオン酸化物のもう一つの非限定的な例は、リン酸マンガン鉄リチウム（ＬｉＭｎｘＦｅ１－ｘＰＯ４、「ＬＭＦＰ」ともいう）である。適切なＬＭＦＰ化合物の非限定的な例は、ＬｉＭｎ０．８Ｆｅ０．２ＰＯ４である。いくつかの実施形態において、活物質は、スピネル（例えば、構造ＡＢ２Ｏ４を有する化合物、式中、ＡはＬｉ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、またはＳｉで有ることができ、ＢはＡｌ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、またはＶであることができる）である。適切なスピネルの非限定的な例は、化学式ＬｉＭｘＭｎ２－ｘＯ４（式中、ＭはＣｏ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、およびＺｎの一つ以上である）を有するリチウムマンガン酸化物である。いくつかの実施形態において、ｘは０に等しくてもよく、スピネルは、リチウムマンガン酸化物（ＬｉＭｎ２Ｏ４、「ＬＭＯ」ともいう）で有り得る。もう一つの非限定的な例は、リチウムマンガンニッケル酸化物（ＬｉＮｉｘＭ２－ｘＯ４、「ＬＭＮＯ」ともいう）である。適切なＬＭＮＯ化合物の非限定的な例は、ＬｉＮｉ０．５Ｍｎ１．５Ｏ４である。いくつかの場合において、第２の電気活性層（例えば、カソード）の電気活性層は、Ｌｉ１．１４Ｍｎ０．４２Ｎｉ０．２５Ｃｏ０．２９Ｏ２（「ＨＣ－ＭＰＣ」）、炭酸リチウム（Ｌｉ２ＣＯ３）、リチウムカーバイド（例えば、Ｌｉ２Ｃ２、Ｌｉ４Ｃ、Ｌｉ６Ｃ２、Ｌｉ８Ｃ３、Ｌｉ６Ｃ３、Ｌｉ４Ｃ３、Ｌｉ４Ｃ５）、酸化バナジウム（例えば、Ｖ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ３、Ｖ６Ｏ１３）、および／またはリン酸バナジウム（例えば、Ｌｉ３Ｖ２（ＰＯ４）３のごときリン酸リチウムバナジウム）、またはそれらの所望の組合せを含む。
電気化学セルの作製に使用される剥離層（例えば、伝導性剥離層）の例を次に提供する。
図３Ａは、一実施形態による伝導性剥離層を含む電極アセンブリを示す。図３Ａの例示的な実施形態に示すごとく、電極アセンブリ１０は、電極１２（例えば、アノードまたはカソード；第１の電極または第２の電極）を形成するために一緒に積層されるいくつかの層を含む。電極１２は、キャリア基材２０上に各層を配置する（または、位置させる：positioning）ことにより形成できる。例えば、電極１２は、まず、キャリア基材２０の表面上に１つ以上の伝導性剥離層２４を配置することによって形成し得る。以下に詳述するごとく、伝導性剥離層は、その後、電極をキャリア基材から剥離し、キャリア基材が最終的な電気化学セルに組み込まれないようにするように機能する。電極を形成するには、キャリア基材と対応する伝導性剥離層に隣接して、所望の集電体２６のごとき電極構成要素を配置できる。引き続いて、電気活性層２８を集電体２６に隣接して配置し得る。集電体が存在しない実施形態において、伝導性剥離層は、電気活性層に直接的に隣接して（例えば、電気活性層およびキャリア基材の双方に直接的に隣接して）配置し得る。
任意に、電気活性層２８に隣接してさらなる層を配置できる。例えば、電気活性層を電解質から保護する多層構造体３０を、電気活性層２８の表面２９上に配置し得る。多層構造体は、例えば、ポリマー層３４および４０、ならびに単一イオン導電層３８および４２を含むことができる。多層構造体の他の例および構成は、２００６年４月６日付けで出願されたＡｆｆｉｎｉｔｏらに対する「充電式リチウム／水、リチウム／空気バッテリー」を発明の名称とする米国特許出願第１１／４００，７８１号にさらに詳細に説明されており、ここに出典明示して、そのすべてを本明細書の一部とみなす
電極アセンブリ１０が形成された後、キャリア基材２０は、伝導性剥離層２４の使用を介して電極から剥離し得る。伝導性剥離層２４は、図３Ｂに例示的に示すごとく、伝導性剥離層が最終的な電極構造体の一部として残存し得るように、キャリア基材と一緒に剥離できる。伝導性剥離層の化学的および物理的特性を調整することにより、キャリア基材を剥離する間に伝導性剥離層の配置を変化させることができる。例えば、図３Ｂに示すごとく、伝導性剥離層が最終的な電極構造体の一部であることが望ましいならば、伝導性剥離層は、キャリア基材２０に対する接着親和性に比べて集電体２６に対してより大きな接着親和性を有するように調整し得る。
いくつかの実施形態において、キャリア基材２０は、電極の作製後、電極が電気化学セルに組み込まれる前に、電極アセンブリ１０の一部として電極１２と共にそのまま残される。例えば、電極アセンブリ１０は、包装され、製造業者に出荷され、次いで、製造業者は電極１２を電気化学セルに組み込み得る。かかる実施形態において、電極アセンブリ１０は、電極アセンブリの１つ以上の構成要素の劣化および／または汚染を防止あるいは抑制するために、気密および／または湿気のない（air and/or moisture-tight）パッケージに挿入し得る。キャリア基材２０を電極１２に取り付けたままとすることで、電極の取り扱いおよび輸送を促進できる。例えば、キャリア基材２０は、比較的厚く、比較的高い剛性またはスティッフネス（rigidity or stiffness）を有することもでき、これにより、取り扱い中に電極１２が歪むことを防止または抑制できる。かかる実施形態において、キャリア基材は、電気化学セルの組み立ての前、中、または後に、製造者によって取り外すことができる。
図３Ａは、キャリア基材２０と集電体２６との間に配置された伝導性剥離層２４を示すが、他の実施形態において、剥離層は、電極の他の構成要素間に配置し得る。例えば、伝導性剥離層は、電気活性層２８の表面２９に隣接して配置でき、キャリア基材は、電気活性層（図示せず）の対向側に配置し得る。いくつかの実施形態において、電極は、最初にキャリア基材上に１つ以上の伝導性剥離層を配置することによって作製し得る。次いで、多層構造体３０のごときいずれかの保護層（複数可）が含まれるべきならば、保護層（複数可）を１つ以上の伝導性剥離層上に配置することができる。例えば、多層構造体の各層を別々に伝導性剥離層上に配置できるか、または多層構造体をプレハブ化（prefabricated）し、伝導性剥離層上に一度に配置し得る。次いで、電気活性層を多層構造体上に配置し得る。（当然ながら、電極に多層構造体のごとき保護層が含まれないならば、伝導性剥離層上に直接的に、電気活性層を配置することができる）。その後、集電体のごときいずれかの他の適切な層を電気活性層上に配置し得る。電極を形成するには、キャリア基材を伝導性剥離層を介して保護層（複数可）（または、保護層を使用しない場合は電気活性層）から剥離できる。伝導性剥離層は、電極と共に残存し得る。
部分（例えば、層、構造、領域）がもう一つの部分「上に（on）」、「に隣接して」、「上に（over）」、「を覆って」、または「により支持されて」いる場合、その部分上に直接存在することができる、または介在部分（例えば、層、構造、領域）が存在し得ることが理解されるべきである。同様に、ある部分がもう一つの「下（below）」または「下部（underneath）」にある場合、その部分の直下であることができるか、または介在部分（例えば、層、構造、領域）も存在し得る。もう一つの部分に「直接的に隣接」、「直接的に上」、「直ちに隣接」、「接触」、「直接的に支持」される部分とは、介在部分が存在していないことを意味する。また、ある部分がもう一つの部分「上に（on）」、「上に（above）」、「に隣接して」、「上に（over）」、「上に（overlying）」、「接触して」、「下に」、または「により支持されて」いると参照される場合、その部分全体またはその部分の一部を覆い得ることを理解すべきである。
したがって、図３Ａおよび３Ｂに示される実施形態および本明細書に記載された他の実施形態において、１つ以上のさらなる層が図に示された層間に配置し得ることが理解されるべきである。例えば、集電体２６と伝導性剥離層２４との間に１つ以上のさらなる層を配置でき、および／または剥離層２４とキャリア基材２０との間に１つ以上のさらなる層を配置し得る。さらに、１つ以上の層が、セルの他の構成要素間に配置し得る。例えば、集電体と電気活性層（例えば、正または負の電気活性層）との間に１つ以上のプライマー層を配置して、層間の接着を促進させることができる。適切なプライマー層の例は、２００８年１０月２３日付けで出願された、「バッテリー電極用プライマー（Ｐｒｉｍｅｒ Ｆｏｒ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）」を発明の名称とする、国際公開番号ＷＯ２００９／０５４９８７として公開された、国際特許出願シリアル番号ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０１２０４２に記載され、それをここに出典明示してそのすべてを本明細書の一部とみなす。さらに、プラズマ処理層のごとき１つ以上の層を、任意に電気活性層と多層構造体３０との間で電気活性層２８の表面２９上に堆積し得る。
しかしながら、他の実施形態において、電気化学セルの構成要素を作製するために、２つ以上の剥離層（例えば、伝導性剥離層）が使用される。さらなる剥離層（例えば、第２の伝導性剥離層）は、第１の伝導性剥離層と同じまたは異なる特性を有し得る。例えば、第１の伝導性剥離層は、キャリア基材に隣接して配置でき、例えば、キャリア基材に対して比較的高い接着親和性を有し得る。第１の伝導性剥離層は、ある種の処理条件に適合するために選択し得るが、第２の表面に対して比較的高い接着親和性を有し得る（例えば、図３Ａの集電体２６）。かかる実施形態において、伝導性剥離層はキャリア基材の剥離を可能にしないであろう。かくして、キャリア基材の適当な剥離を可能にするために、第１の伝導性剥離層と第２の表面との間に第２の剥離層を配置し得る。一実施形態において、第２の剥離層は、第１の伝導性剥離層に対して比較的高い接着親和性を有するが、第２の表面に対しては比較的低い接着親和性を有する。したがって、力の適用は、第２の表面からキャリア基材および双方の剥離層の除去を可能にする。もう一つの実施形態において、第２の剥離層は、第１の伝導性剥離層に対して比較的低い接着親和性、および第２の表面に対して比較的高い接着親和性を有する。かかる実施形態において、力の適用は、キャリア基材および第１の伝導性剥離層の除去を可能にでき、第２の剥離層および第２の表面は無傷のままである。また、剥離層の他の構成が可能である。
いくつかの実施形態において、伝導性剥離層は、一旦、電気化学セルに組み込まれるならば、１つ以上の機能を有する。例えば、剥離層は、セパレータ、電気活性層、または電気活性層の保護層として作用し得る、電気化学セルの機械的安定性に寄与し得る、および／または剥離層を介してイオンおよび／または電子の伝導を促進し得る。
いくつかの特定の実施形態において、伝導性剥離層は、電気化学セルの２つの構成要素が相互に付着するのを可能にするという接着機能を有する。かかる一例は、図４Ａおよび図４Ｂに示される実施形態に示されている。図４Ａに例示的に示すごとく、第１の電極部１２Ａは、１つ以上の剥離層２４Ａ（例えば、１つ以上の伝導性剥離層）、集電体２６Ａ、および電気活性層２８Ａを含み得る。かかる電極部は、例えば、図４Ａおよび図４Ｂに関連して前記した方法を用いて、キャリア基材から剥離した後に形成し得る。同様に、第２の電極部１２Ｂは、剥離層２４Ｂ、集電体２６Ｂ、および電気活性層２８Ｂを含み得る。また、前記のごとく、電極部１２Ａおよび１２Ｂの各表面２９Ａおよび／または２９Ｂにさらなる層を堆積させることができる。
図４Ｂに示す実施形態に示すごとく、電極部１２Ａおよび１２Ｂを、例えば、剥離層２４Ａおよび２４Ｂを介して接合することにより、背中合わせ（back-to-back）の電極アセンブリ１３を形成し得る。電極部は、別々の独立したユニット、または同じユニットの一部（例えば、折り重なった（folded over））で有り得る。図４Ｂに示すごとく、剥離層２４Ａおよび２４Ｂは、相互に向き合っている。しかしながら、他の実施形態において、電極部は、剥離層２４Ａおよび２４Ｂが最終的構成において相互に向き合わないように、直列に相互に積み重ねることができる。
電気化学セルの２つの構成要素を１つ以上の剥離層（例えば、１つ以上の伝導性剥離層）を介して接合するために、いずれかの適切な方法を使用できる。いくつかの実施形態において、剥離層２４Ａおよび２４Ｂは、例えば、本来的に（または、固有に：inherently）または活性化した後に、相互に比較的高い接着親和性を必然的に有する１つ以上の材料で形成されている。いくつかの実施形態において、２つの構成要素の接着を促進するために接着促進剤を使用し得る。例えば、剥離層を形成するために用いた材料は、熱および／または光のごとき外部刺激を適用し、剥離層の表面を活性化させ、より接着性とすることにより、接合し得る。他の実施形態において、架橋剤のごとき化学物質の形態の接着促進剤を剥離層の表面に適用して、もう一つの層との接合を促進できる。また、以下に詳述するごとく、溶媒および／または接着剤の形態の接着促進剤を使用することもできる。さらに他の実施形態において、剥離層は、それが接合される材料に対して固有に高い接着親和性を有することもでき、接着促進剤を必要としない場合がある。また、２つの構成要素を接合する間に、任意に圧力を適用し得る。
いくつかの実施形態において、図４Ａの電極部１２Ａおよび１２Ｂのごとき電気化学セルの２つの構成要素は、例えば、積層（または、ラミネーション）プロセスを介して相互に接合される。積層プロセスは、例えば、溶媒（任意に他の材料を含む）のごとき接着促進剤を剥離層２４Ａおよび／または２４Ｂの表面に適用し、剥離層（複数可）の少なくとも一部を溶媒和させて剥離層を接着しやすいようにすることを含み得る。次いで、剥離層を一緒にして剥離層を接合できる。接合後に（または、いくつかの実施形態において、接合に先立ち）、溶媒は、任意に、例えば、乾燥プロセスによって除去できる。いくつかのかかる実施形態において、例えば、剥離層２４Ａおよび２４Ｂが同じ材料で形成される場合、剥離層の接合の結果、図４Ｂに示される実施形態に示すごとく、単一層２７を生じることができる。例えば、剥離層２４Ａおよび２４Ｂが高分子材料で形成されている場合、剥離層の接合（例えば、溶媒和後に）は、一方の剥離層の表面にてポリマー鎖を生じて、第２の剥離層にてポリマー鎖とつながることができる。いくつかの場合において、ポリマー鎖のつながりは、さらなる化学物質および／または条件を適用することなく（例えば、接着促進剤を使用することなく）生じることができる。他の実施形態において、ポリマー鎖のつながりは、以下により詳細に記載するごとく、ポリマーを架橋または溶融のごときある種の条件に付すことによって促進できる。かかる実施形態において、層２７が伝導性剥離層である場合、電気活性層２８Ａおよび２８Ｂは、層２７を介して電子的に連通している。
第１の剥離層と第２の剥離層とが（任意に接着促進剤を用いて）一緒に接合される場合、２つの剥離層間の接着強度は、第１の剥離層と第２の剥離層と対向側の層との間（例えば、第１の剥離層と集電体との間）の接着強度よりも大きくなり得る。他の実施形態において、２つの剥離層間の接着強度は、第１の剥離層と第２の剥離層と対向側の層との間（例えば、第１の剥離層と集電体との間）の接着強度より小さくなり得る。接着強度は、本明細書に提供した記載と組み合わせて、当業者によって決定できる。
本明細書に記載のごとく、いくつかの実施形態において、積層は、２つの電極の接合に先立って、接着促進剤を（例えば、接着剤または溶媒の組合せの形態で）剥離層の表面に適用することを含み得る。例えば、接着剤（例えば、ポリマーまたは他のいずれかの適切な材料）を溶媒または溶媒の組合せに加えて接着促進剤製剤を形成でき、次いで、これを剥離層２４Ａ（および／または２４Ｂ）の表面に均一に適用する。剥離層（複数可）に接着促進剤を適用する場合、接着促進剤は、一方の剥離層のみにまたは双方の剥離層に適用し得る。次いで、接着される２つの表面を接合し、その後に任意に、熱、圧力、光、または接着を促進するための他の適切な条件を適用できる。
以下により詳細に記載するごとく、接着促進剤は、接合される２つの剥離層間（または接合されるいずれかの２つの構成要素間）の界面に別個の層（discrete layer）を形成し得る。接着促進剤の層は、以下により詳細に記載するごとく、いくつかの場合において、非常に薄い（例えば、０．００１～３ミクロン厚）で有り得る。有利には、薄い接着促進剤の層の使用は、厚い接着促進剤の層の使用と比較して、セルの比エネルギー密度を増加させることができる。
他の実施形態において、接着促進剤は、２つの剥離層間の界面にて別個の層を形成しない。いくつかのかかる実施形態において、接着促進剤は、剥離層（複数可）の表面（複数可）を湿潤させる溶媒または溶媒の組合せであり、ポリマーおよび／またはいずれの他の非溶媒材料を含まない。接着促進剤中の溶媒は、剥離層表面の一部を溶媒和、溶解、および／または活性化して、剥離層ともう一つの剥離層との接着を促進し得る。
接着促進剤が２つの剥離層間の界面にて別個の層を形成しない他の実施形態において、接着促進剤製剤は、比較的少量（例えば、接着促進剤製剤の５重量％未満、４％未満、３％未満、２％未満、または１％未満）のポリマーと共に剥離層の表面（複数可）を湿潤させる溶媒または溶媒の組合せを含み得る。
接着促進剤がポリマー（またはいずれかの他の非溶媒材料）をその製剤中に含むいくつかの場合において、ポリマー（またはいずれかの他の非溶媒材料）のタイプ、量、および分子量は、２つの剥離層間の界面にて別個の層が形成されないように選択し得る。例えば、接着促進剤が層またはコーティングの形態で剥離層の表面に適用し得るとしても、剥離層を接合した後、接着促進剤製剤中のポリマーまたは他の非溶媒材料は、接着促進剤の別個の層が形成されないように剥離層（複数可）の孔または間隙に移行するかまたは剥離層と混和し得る。他の実施形態において、接着促進剤製剤のポリマーまたは非溶媒材料は、剥離層（複数可）（例えば、伝導性剥離層の高分子バインダー）のポリマー鎖と接合でき、接合したポリマー鎖は、接着促進剤の別個の層が形成されないように剥離層（複数可）内で再配列し得る。いくつかの場合において、かかる再配列および／または移動は、接着促進剤の少なくとも一部を、第１および／または第２の剥離層中に（例えば、均一にまたは不均一に）散在させる。いくつかの実施形態において、接着促進剤の実質的な部分（例えば、実質的に全て）は、第１および／または第２の剥離層中に（例えば、均一にまたは不均一に）散在している。いくつかの実施形態において、かかる再配列および／または移動は、電極または電気化学セルの組み立て（または、アセンブリ）に際して生じる。他の実施形態において、かかる再配列および／または移動は、電気化学セルのサイクル中に生じる。
電極および／またはセルの組み立て後に、接着促進剤のすべてまたは一部は、第１および第２の電気活性層（例えば、電気活性アノード層）間、第１および第２の集電体間、第１および第２の剥離層間に配置でき、第１および第２の剥離層中に散在でき、単一の剥離層中に散在でき、またはそれらの組合せで配置し得る。
接着促進剤の説明を以下にさらに詳しく記載する。
図４Ｂは、図４Ａの２つの剥離層２４Ａおよび２４Ｂの接合によって形成された単一層２７を示すが、他の構成も可能であることを理解すべきである。例えば、いくつかの場合において、２つの剥離層の接合の結果、２つの異なる中間層が生じるように、剥離層２４Ａおよび２４Ｂは異なる材料で形成される。さらに他の実施形態において、接合される電気化学セルの１つの構成要素のみが剥離層を含むが、接合される第２の構成要素は剥離層を含まない。例えば、図４Ａの電極部１２Ａは剥離層２４Ａを含み得るが、電極部１２Ａと接合される第２の電極部は剥離層を含まない。また、いくつかのかかる実施形態において、剥離層２４Ａは、構成要素第２の電極に直接的に接合されることを可能にする十分な接着特性を有し得る。かかる剥離層は、第１の電極部（例えば、集電体２６Ａ）の表面に対して高い接着親和性を有し、第１の電極部が作製されたキャリア基材に対して比較的低い接着親和性を有するだけではなく、第２の電極部の表面に対して比較的高い接着親和性を有するようにも設計し得る。他の実施形態において、剥離層と第２の電極部の双方に対して高い接着親和性を有する接着促進剤を使用できる。剥離層および／または接着促進剤として使用する適切な材料を選択するための適切なスクリーニング試験は、より詳細に以下に記載される。
いくつかの実施形態において、積層された背中合わせの電極部（例えば、本明細書に記載の伝導性剥離層のごとき層によって分離された少なくとも２つの電気活性層、および任意に他の構成要素）を含む電極アセンブリは、比較的低い全体厚さを有する伝導性剥離層を含む。本構成における剥離層は、本明細書に記載の材料（例えば、図４Ｂの層２７）と同一または異なる材料から形成された単層または複合層（例えば、接着促進剤を用いて接着された２つの層）で有り得る。この構成における剥離層の総厚さは、例えば、１～１０ミクロン厚、１～７ミクロン厚、１～６ミクロン厚、１～５ミクロン厚、または１～３ミクロン厚で有り得る。いくつかの実施形態において、この構成における剥離層の厚さは、約１０ミクロン以下、約８ミクロン以下、約６ミクロン以下、約７ミクロン以下、約５ミクロン以下、または約３ミクロン以下である。
図４Ａおよび４Ｂは、剥離層２４Ａおよび／または２４Ｂを介した２つの電極部の接合を示しているが、他の実施形態において、本明細書に記載の方法および物品は、電極部を電気化学セルの異なる構成要素、例えば、固体セパレータおよび／または保護層と接合するために使用できることが理解されるべきである。さらに、図３および図４は、電極を形成するための１つ以上の剥離層の使用を示すが、本明細書に記載の方法および物品は、セパレータおよび／または保護層のごときセルの他の構成要素を作製するために使用することができる。
電気化学セルの構成要素の作製に使用する伝導性剥離層は、いずれかの適切な材料で形成でき、少なくとも部分的には、使用する特定のタイプのキャリア基材、剥離層の対向側と接触した材料、剥離層が最終電気化学セルに組み込まれるのか、および電気化学セルに組み込まれた後に剥離層がさらなる機能を有するかのごとき因子に依存するであろう。他の因子も可能である。さらに、伝導性剥離層は、第１の層（例えば、集電体、または他の実施形態において、電気活性層または他の層）に対して比較的高い接着親和性を有することを可能にするが、第２の層（例えば、キャリア基材、または他の実施形態において、集電体または他の層）に対して比較的中程度または貧弱な接着親和性を有することを可能にする適切な材料で形成し得る。また、伝導性剥離層は、機械的な分解のない剥離を促進するための高い機械的安定性、および／または高い熱的安定性を有し得る。また、伝導性剥離層の材料特性は、ある種の加工条件に適合すべきであろう。伝導性剥離層が最終的な電気化学セルに組み込まれるならば、伝導性剥離層は、電気化学セルが高い電気化学的「容量」またはエネルギー貯蔵能力を有する（すなわち、容量フェードの低減）ために、電解質中で安定であり、電極の構造完全性を妨げない材料で形成されるであろう。
さらに、いくつかの実施形態において、電気化学セルの構成要素を形成するために使用される伝導性剥離層は、作製中および／またはセルのサイクル中に構成要素に加えられる力または圧力の適用に耐えるように設計される。例えば、本明細書に記載の伝導性剥離層は、２００９年８月４日付けで出願され、米国公開番号：２０１０／００３５１２８として公開され、「電気化学セルにおける力の適用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｏｒｃｅ Ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、米国特許出願シリアル番号：１２／５３５，３２８に記載された方法および物品に適合でき、それをここに出典明示してそのすべてを本明細書の一部とみなす。
本明細書に記載された剥離層（例えば、伝導性剥離層）は、特定のＲＭＳ表面粗さを含み得る。例えば、特定の表面粗さ（例えば、比較的低い表面粗さ）は、再積層中に伝導性剥離層間のより良好な接触を提供し得る。いくつかの実施形態において、剥離層は、１ミクロン以上、１．５ミクロン以上、２ミクロン以上、２．５ミクロン以上、３ミクロン以上、３．５ミクロン以上、４ミクロン以上、４．５ミクロン以上、または５ミクロン以上のＲＭＳ表面粗さを有する。いくつかの実施形態において、剥離層は、５ミクロン以下、４．５ミクロン以下、４ミクロン以下、３．５ミクロン以下、３ミクロン以下、２．５ミクロン以下、２ミクロン以下、１．５ミクロン以下、１ミクロン以下、または１ミクロン以下の表面粗さを有する。また、上記の範囲の組合せ（例えば、１ミクロン以上で５ミクロン以下）も可能である。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、剥離層（例えば、伝導性剥離層）は、金属箔のごとき基材に隣接しているか、または基材上に形成される。例えば、伝導性炭素種を含むスラリーを金属箔上に堆積させ、溶媒を少なくとも部分的に蒸発させて、金属箔に隣接（例えば、直接的に隣接）する伝導性剥離層を形成できる。いくつかの実施形態において、金属箔は、アルミニウム、ニッケル、銅、および／または鉄を含む。しかしながら、金属箔は他の金属を含むことができる。他の金属の例は、限定されるものではないが、銀、金、亜鉛、マグネシウム、および／またはモリブデンを含む。また、他の金属が可能である。本開示の教示に基づく当業者は、特定の適用のための金属箔に適切な金属を選択することができるであろう。いくつかの実施形態において、リチウム金属は、金属箔に付着した（または、結合した：attached）剥離層上に直接的に堆積させることができる。金属箔は、ポリマー基材を使用する場合と比較して、熱伝導率の相対的な増加を提供し、電気活性層を形成するためにリチウムを堆積する場合に、リチウムの堆積速度を有利に増加させることができる。
本明細書に記載のごとく、接着促進剤は、接着促進剤製剤が接触する剥離層（例えば、伝導性剥離層）の表面を溶媒和する、表面の一部を溶解する、および／または活性化して剥離層とセルのもう一つの成分との間の接着を促進できる製剤を含み得る。いくつかの実施形態において、接着促進剤は、セルの他の構成要素（例えば、集電体、電気活性層、電解質）に対して相対的に不活性である。いくつかの実施形態において、接着促進剤は、接着促進剤がセルの１つ以上の成分と反応しないように、剥離層を通る接着促進剤の浸透が最小化されるように（例えば、ある量でまたは特定の方法によって）処方（または、配合：formulated）または適用され得る。特定の接着促進剤製剤は、例えば、本明細書に記載され当業者に知られているコーティング、噴霧塗装、および他の方法のごとき技術によって、セルの構成要素に容易に適用できるように設計し得る。
いくつかの実施形態において、接着促進剤（例えば、接着剤または溶媒溶液）は、剥離層（例えば、伝導性剥離層）を形成するために使用できる材料の１つ以上を含み得る。典型的には、接着促進剤は、剥離層のものとは異なる処方を有するが；いくつかの実施形態において、製剤は実質的に同様で有り得る。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、例えば、金属、セラミック、ポリマー、またはそれらの組合せで形成でき、それらをその組成に含み得る。
いくつかの実施形態において、剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、高分子材料（例えば、高分子バインダー）を含む。いくつかの場合において、剥離層および／または接着促進剤の高分子材料の少なくとも一部は架橋されており；他の場合において、高分子材料（複数可）は実質的に非架橋である。接着促進剤製剤に含まれる場合、ポリマーは接着剤として作用して、電気化学セルの２つの構成要素間の接着を促進し得る。
ポリマー鎖の少なくとも一部は、ポリマー鎖の１つの末端ではない少なくとも１つの位置を介して、２つ以上の個々のポリマー鎖を相互に接続する架橋結合が存在する場合に、架橋される。例えば、プライマー層がある重量パーセントの架橋高分子材料を含む場合において、その層内の個々のポリマー鎖のその重量パーセントは、その層内のもう一つのポリマー鎖とポリマー鎖に沿って少なくとも１つの中間（例えば、非末端）位置に連結し得る。いくつかの実施形態において、架橋結合は共有結合である。他の実施形態において、架橋結合はイオン結合である。一緒に、架橋された高分子鎖は、相互に連結された３次元の高分子ネットワークを創成する。独立したポリマー鎖を相互に結合させる架橋結合は、ＵＶ照射、ガンマ線照射、架橋剤、熱刺激、光化学刺激、電子線、自己架橋、フリーラジカル、および当業者に知られた他の方法のごとき方法によって生成し得る。
いくつかの場合において、剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、３０重量％未満の架橋高分子材料を含む（例えば、プライマー層が乾燥した後に決定される）。すなわち、特定の層の高分子材料を形成する個々のポリマー鎖の３０重量％未満が、その層内のもう一つの個々のポリマー鎖と鎖に沿った少なくとも１つの中間（例えば、非末端）位置で架橋し得る。剥離層および／または接着促進剤は、例えば、２５重量％未満、２０重量％未満、１５重量％未満、１０重量％未満、５重量％未満、または２重量％未満、あるいは０％の架橋高分子材料を含み得る。いくつかの実施形態において、剥離層および／または接着促進剤は、３０重量％未満の共有結合的に架橋された高分子材料を含む。例えば、剥離層および／または接着促進剤は、２５重量％未満、２０重量％未満、１５重量％未満、１０重量％未満、５重量％未満、または２重量％未満、あるいは０％の共有結合的に架橋された高分子材料を含み得る。ある特定の実施形態において、剥離層および／または接着促進剤は、共有結合的に架橋された材料を実質的に含まない。
時々、剥離層（例えば、伝導性剥離層）は、層内の架橋の異なる程度を有する。例えば、剥離層の第１の表面は、より少ない量の架橋ポリマーを含むこともでき、剥離層の第２の表面は、より高い量の架橋ポリマーを含み得る。架橋の量は、層内で勾配のある形態で有り得る。また、他の配列が可能である。
いくつかの実施形態において、剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、実質的に非架橋の高分子材料を含む。本明細書に用いた「実質的に非架橋」なる用語は、剥離層、接着促進剤を形成する、および／またはそれに関連する電気化学セルを作製するための高分子材料の通常の処理中に、紫外線（ＵＶ）への曝露および架橋剤の添加のごとき、高分子材料において架橋を誘導するために一般的に知られている方法を使用しないことを意味している。実質的に非架橋の材料は、高分子材料に固有の架橋度よりも大きな架橋度を有さない程度まで、架橋された材料を実質的に含まないもので有り得る。いくつかの実施形態において、実質的に非架橋の材料は、剥離層、接着促進剤を形成する、および／またはそれに関連する電気化学セルを作製するための高分子材料の通常の処理の後に、高分子材料に固有の架橋の程度よりも大きい架橋を有しない程度まで架橋された材料を実質的に含まない。典型的には、実質的に非架橋の材料は、その組成物中に１０重量％未満、７重量％未満、５重量％未満、２重量％未満、または１重量％未満の架橋高分子材料を有する。いくつかの実施形態において、実質的に非架橋の材料は、その組成物中に１０重量％未満、７重量％未満、５重量％未満、２重量％未満、または１重量％未満の共有結合的に架橋された高分子材料を有する。
高分子材料（例えば、高分子バインダー）は、少なくとも１つの架橋結合に関与する鎖の数に依存して、様々な程度に架橋し得る。高分子材料の総質量（total mass）に対する架橋ポリマーの重量パーセントは、対象となる全質量（whole mass）に対する架橋結合に関与するポリマーの質量を特定することによって決定し得る。かかる決定は、当業者により、例えば、ＦＴＩＲおよび示差走査熱量測定（ＤＣＳ）を含めた様々な科学的手法によって達成できる。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、あるパーセンテージの架橋高分子材料（例えば、３０重量％以下の架橋高分子材料）を含み得るが、剥離層および／または接着促進剤中の高分子材料（例えば、架橋高分子および非架橋高分子材料の組合せ）の総量は、例えば、剥離層および／または接着促進剤の２０～１００重量％（例えば、３０～９０重量％、５０～９５重量％、または７０～１００重量％）で、変更し得ることが理解されるべきである。剥離層および／または接着促進剤を形成するために用いられる残りの材料は、例えば、充填剤（または、フィラー、充填材：filler）（例えば、伝導性、半伝導性、または絶縁性充填剤）、架橋剤、界面活性剤、１つ以上の溶媒、本明細書に記載の他の材料、およびそれらの組合せを含み得る。
いくつかの実施形態において、剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、ＵＶ硬化性材料を含む。例えば、剥離層または接着促進剤により形成される層の３０重量％以上、５０重量％以上、８０重量％以上がＵＶ硬化性材料で有り得る。他の例において、剥離層または接着促進剤によって形成される層の３０重量％以上、５０重量％以上、または８０重量％以上は、非ＵＶ硬化性材料である。一実施形態において、剥離層および／または接着促進剤によって形成される層の実質的に全てが非ＵＶ硬化性である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、ペンダントヒドロキシル官能基を含む材料を含む。ヒドロキシル基は、剥離層に、第１の層に対して比較的高い接着親和性を提供し、第２の層に対しては比較的中程度または貧弱な接着親和性を提供し得るか、または接着促進剤が剥離層と他の成分との間（例えば、２つの剥離層間）の接着を促進することを可能にし得る。ヒドロキシル含有ポリマーの非限定的な例は、ポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、酢酸ビニル－ビニルアルコールコポリマー、エチレン－ビニルアルコールコポリマー、およびビニルアルコール－メタクリル酸メチルコポリマーを含む。ヒドロキシル含有ポリマーは、様々なレベルの加水分解を有し得る（それにより、様々な量のヒドロキシル基を含む）。例えば、ポリマー（例えば、ビニル系ポリマー）は、５０％より大きい加水分解、６０％より大きい加水分解、７０％より大きい加水分解、８０％より大きい加水分解、９０％より大きい加水分解、９５％より大きい加水分解、または９９％より大きい加水分解で有り得る。より大きな程度の加水分解は、例えば、ヒドロキシル含有材料とある種の材料との良好な密着性を可能にし、いくつかの場合において、ポリマーが電解液に溶けにくくなり得る。他の実施形態において、ヒドロキシル基を有するポリマーは、ヒドロキシル官能基で５０％未満加水分解、４０％未満加水分解、３０％未満加水分解、２０％未満加水分解、または１０％未満加水分解し得る。いくつかの場合において、剥離層および／または接着促進剤は水溶性である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載の剥離層および／または接着促進剤は、ポリビニルアルコールを含む。剥離層および／または接着促進剤中のポリビニルアルコールは、いくつかの例では架橋でき、他の例では実質的に非架橋で有り得る。ある特定の実施形態において、キャリア基材に直ちに隣接する剥離層は、ポリビニルアルコールを含む。もう一つの実施形態において、剥離層は、ポリビニルアルコールから実質的になる。かかる実施形態および他の実施形態におけるポリビニルアルコールは、実質的に非架橋で有り得、他の場合には、第１の剥離層を形成するために用いられる材料の３０％未満が架橋されている。例えば、キャリア基材に直ちに隣接し、ポリビニルアルコールを含む剥離層は、３０重量％未満、２０重量％未満、１５重量％未満、１０重量％未満、５重量％未満、または２重量％未満の架橋ポリビニルアルコールを含み得る。かかる剥離層は、任意に、第１の剥離層とは異なる材料組成を有し得る第２の剥離層と隣接し得る。
ある種のタイプのポリマー（例えば、高分子バインダー）は、適切な条件下で架橋結合を形成することが知られている。架橋性ポリマーの非限定的な例は、ポリビニルアルコール、ポリビニルブトリル、ポリビニルピリジル、ポリビニルピロリドン、ポリ酢酸ビニル、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、エチレン－プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ＥＰＲ、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）、エチレンビスアクリルアミド（ＥＢＡ）、アクリレート（例えば、アルキルアクリレート、グリコールアクリレート、ポリグリコールアクリレート、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ））、水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、天然ゴム、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）、ある種のフルオロポリマー、シリコンゴム、ポリイソプレン、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）、クロロスルホニルゴム、フッ素化ポリ（アリーレンエーテル）（ＦＰＡＥ）、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルイミド、ジエポキシド、ジイソシアナート、ジイソチオシアナート、ホルムアルデヒド樹脂、アミノ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエーテル、ポリグリコールビニルエーテル、ポリグリコールジビニルエーテル、これらのコポリマー、および、セパレータ層用の保護コーティング層について一般譲受人のＹｉｎｇらに対する、米国特許番号第６，１８３，９０１号に記載のものを含む。当業者ならば、本明細書の記載と組み合わせた当該技術分野の一般的な知識に基づいて、架橋できる適切なポリマー、および架橋の適切な方法を選択できる。
剥離層および／または接着促進剤（架橋または非架橋のいずれか）での使用に適し得る他のクラスのポリマーは、限定されるものではないが、ポリアミン（例えば、ポリ（エチレンイミン）およびポリプロピレンイミン（ＰＰＩ））；ポリアミド（例えば、ポリアミド（ナイロン）、ポリ（ε－カプロラクタム）（ナイロン６）、ポリ（ヘキサメチレンアジパミド）（ナイロン６６））、ポリイミド（例えば、ポリイミド、ポリニトリル、ポリ（ピロメリトイミド－１，４－ジフェニルエーテル）（Ｋａｐｔｏｎ））；ビニルポリマー（例えば、ポリアクリルアミド、ポリ（２－ビニルピリジン）、ポリ（Ｎ－ビニルピロリドン）、ポリ（メチルシアノアクリレート）、ポリ（エチルシアノアクリレート）、ポリ（ブチルシアノアクリレート）、ポリ（イソブチルシアノアクリレート）、ポリ（ビニルアセテート）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（２－ビニルピリジン）、ポリ（イソヘキシルシアノアクリレート）、ポリイソブチレン、ポリ（メチルスチレン）、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）、ポリエチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ＵＶ硬化性アクリレートまたはメタクリレート）；ポリアセタール；ポリオレフィン（例えば、ポリ（ブテン－１）、ポリ（ｎ－ペンテン－２）、ポリプロピレン、）；ポリエステル（例えば、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート、ポリヒドロキシブチレート）；ポリエーテル（ポリ（エチレンオキシド）（ＰＥＯ）、ポリ（プロピレンオキシド）（ＰＰＯ）、ポリ（テトラメチレンオキシド）（ＰＴＭＯ）、熱硬化性ジビニルエーテル）；ポリアラミド（例えば、ポリ（イミノ－１，３－フェニレンイミノイソフタロイル）およびポリ（イミノ－１，４－フェニレンイミノテレフタロイル）；ポリヘテロ芳香族化合物（例えば、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）、ポリベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）およびポリベンゾビスチアゾール（ＰＢＴ））；ポリヘテロ環状化合物（例えば、ポリピロール）；ポリウレタン；フェノールポリマー（例えば、フェノール－ホルムアルデヒド）；ポリアルキン（例えば、ポリアセチレン）；ポリジエン（例えば、１，２－ポリブタジエン、シスまたはトランス－１，４－ポリブタジエン、エチレン－プロピレン－ジエン（ＥＰＤＭ）ゴム）；ポリシロキサン（例えば、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）、ポリ（ジエチルシロキサン）（ＰＤＥＳ）、ポリジフェニルシロキサン（ＰＤＰＳ）、およびポリメチルフェニルシロキサン（ＰＭＰＳ））；ならびに無機高分子（例えば、ポリホスファゼン、ポリホスホネート、ポリシラン、ポリシラザン）を含む。これらのポリマーの機械的特性および物理的特性（例えば、伝導性、抵抗率）は知られている。したがって、当業者ならば、例えば、ポリマーブレンドの成分の量を調整し、架橋の程度を調整する（もしあれば）等によって、それらの機械的および／または電子的特性、キャリア基材および／またはセルの成分への接着親和性、ならびに特定の溶媒または電解質への溶解性の因子、ならびに本明細書に記載された他の因子に基づいて、剥離層として使用するためおよび／または接着促進剤に用いるために適したポリマーを選択できる。本明細書に記載されているような簡単なスクリーニング試験を用いて、物理的／機械的特性を有するポリマーを選択できる。
また、ポリマーの分子量は接着親和性に影響でき、剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤において変更することができる。例えば、剥離層および／または接着促進剤に用いられるポリマーの分子量は、１，０００ｇ／モル～５，０００ｇ／モル、５，０００ｇ／モル～１０，０００ｇ／モル、１０，０００ｇ／モル～１５，０００ｇ／モル、１５，０００ｇ／モル～２０，０００ｇ／モル、２０，０００ｇ／モル～３０，０００ｇ／モル、３０，０００ｇ／モル～５０，０００ｇ／モル、５０，０００ｇ／モル～１００，０００ｇ／モル、または１００，０００ｇ／モル～２００，０００ｇ／モルで有り得る。また、他の分子量範囲が可能である。いくつかの実施形態において、剥離層および／または接着促進剤に使用されるポリマーの分子量は、約１，０００ｇ／モルより大きい、約５，０００ｇ／モルより大きい、約１０，０００ｇ／モルより大きい、約１５，０００ｇ／モルより大きい、約２０，０００ｇ／モルより大きい、約２５，０００ｇ／モルより大きい、約３０，０００ｇ／モルより大きい、約５０，０００ｇ／モルより大きい、約１００，０００ｇ／モルより大きい、または約１５０，０００ｇ／モルより大きいこともできる。他の実施形態において、剥離層および／または接着促進剤に用いられるポリマーの分子量は、約１５０，０００ｇ／モル未満、約１００，０００ｇ／モル未満、約５０，０００ｇ／モル未満、約３０，０００ｇ／モル未満、約２５，０００ｇ／モル未満、約２０，０００ｇ／モル未満、約１０，０００ｇ／モル未満、約５，０００ｇ／モル未満、または約１，０００ｇ／モル未満で有り得る。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、１つ以上の架橋剤を含み得る。架橋剤は、１つ以上のポリマー鎖間に架橋結合を形成するであろう方法でポリマー鎖上の官能基と相互作用するように設計された反応性部分（複数可）を有する分子である。本明細書に記載の剥離層および／または接着促進剤に用いられる高分子材料を架橋できる架橋剤の例は、限定されるものではないが、ポリアミド－エピクロロヒドリン（ｐｏｌｙｃｕｐ１７２）；アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒドおよび尿素ホルムアルデヒド）；ジアルデヒド（例えば、グリオキザールグルタルアルデヒドおよびヒドロキシアジポアルデヒド）；アクリレート（例えば、エチレングリコールジアクリレート、ジ（エチレングリコール）ジアクリレート、テトラ（エチレングリコール）ジアクリレート、メタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジ（エチレングリコール）ジメタクリレート、トリ（エチレングリコール）ジメタクリレート）；アミド（例えば、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’－（１，２－ジヒドロキシエチレン）ビスアクリルアミド、Ｎ－（１－ヒドロキシ－２，２－ジメトキシエチル）アクリルアミド）；シラン（例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）、テトラプロポキシシラン、メチルトリス（メチルエチルデトキシム）シラン、メチルトリス（アセトキシム）シラン、メチルトリス（メチルイソブチルケトキシム）シラン、ジメチルジ（メチルエチルデトキシム）シラン、トリメチル（メチルエチルケトキシム）シラン、ビニルトリス（メチルエチルケトオキシム）シラン、メチルビニルジ（メチルイソブチルケトキシム）シラン、メチルビニルジ（シクロヘキサンオンオキシム）シラン、ビニルトリス（メチルイソブチルケトキシム）シラン、メチルトリアセトキシシラン、テトラアセトキシシランおよびフェニルトリス（メチルエチルケトキシム）シラン）、ジビニルベンゼン；メラミン；炭酸ジルコニウムアンモニウム；ジシクロヘキシルカルボジイミド／ジメチルアミノピリジン（ＤＣＣ／ＤＭＡＰ）；２－クロロピリジニウムイオン；１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン；アセトフェノンジメチルケタール；ベンゾイルメチルエーテル；アリールトリフルオロビニルエーテル；ベンゾシクロブテン；フェノール樹脂（例えば、フェノールと、ホルムアルデヒドおよびメタノール、エタノール、ブタノール、イソブタノールのごとき低級アルコールとの縮合物）、エポキシド；メラミン樹脂（例えば、メラミンと、ホルムアルデヒドおよびメタノール、エタノール、ブタノール、イソブタノールのごとき低級アルコールとの縮合物）；ポリイソシアネート；ジアルデヒド；および当業者に知られている他の架橋剤を含む。
架橋高分子材料および架橋剤を含む実施形態において、高分子材料－対－架橋剤の重量比は、限定されるものではないが、ポリマーの官能基含有量、その分子量、架橋剤の反応性および官能性、架橋の所望の速度、高分子材料に望ましい剛性／硬さの程度、および架橋反応が生じ得る温度を含めた様々な理由のため変更し得る。高分子材料と架橋剤との間の重量比の範囲の非限定的な例は、１００：１～５０：１、２０：１～１：１、１０：１～２：１、および８：１～４：１を含む。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、例えば、電気化学セルの構成要素に適用される場合、その初期製剤において、１つ以上の溶媒を含み得る。使用する特定の溶媒または溶媒の組合せは、例えば、製剤中の他の材料のタイプおよび量、製剤をセル成分に適用する方法、電気化学セルの他の構成要素（例えば、集電体、電気活性層、電解質）に対する溶媒の不活性に依存し得る。例えば、特定の溶媒または溶媒の組合せは、製剤において、いずれかの他の材料（例えば、ポリマー、充填剤等）を溶媒和または溶解する能力に部分的に基づいて選択し得る。接着促進剤製剤について、特定の溶媒または溶媒の組合せは、接着促進剤製剤が接触する剥離層の一部を溶媒和または溶解する能力、および／または剥離層の表面を活性化して接着を促進する能力に基づいて部分的に選択し得る。いくつかの場合において、使用される１つ以上の溶媒は、接着を促進するために剥離層の表面を湿潤させる（および活性化する）ことができるが、剥離層を横切って浸透しない。かかるおよび他の因子の組合せは、適切な溶媒を選択する場合に考慮し得る。
適切な溶媒の非限定的な例は、水性液体、非水性液体、およびそれらの混合物を含み得る。いくつかの実施形態において、剥離層および／または接着促進剤に使用し得る溶媒は、例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、ジメトキシエタン、アセトン、トルエン、キシレン、アセトニトリル、シクロヘキサンを含み、これらの混合物を使用できる。非水性液体溶媒のさらなる例は、限定されるものではないが、Ｎ－メチルアセトアミド、アセトニトリル、アセタール、ケタール、エステル、カーボネート、スルホン、亜硫酸塩、スルホラン、スルホキシド、脂肪族エーテル、環状エーテル、グリム、ポリエーテル、リン酸エステル、シロキサン、ジオキソラン、Ｎ－アルキルピロリドン、前記の置換形態およびこれらのブレンドを含む。また、前記のフッ素化誘導体も使用し得る。また、当然ながら、必要に応じて他の適切な溶媒を使用できる。
接着促進剤に対する溶媒の組合せの使用を含む一組の実施形態において、溶媒の組合せの第１の溶媒は、接着促進剤製剤が接触する剥離層（例えば、伝導性剥離層）の一部を溶媒和する、溶解する、および／または活性化するために使用でき、第２の溶媒は接着促進剤製剤の粘度を希釈または減少するのに使用し得る。例えば、ある特定のセットの実施形態において、ペンダントヒドロキシル官能基（例えば、ＰＶＯＨ）を含むポリマーを含む２つの剥離層間の接着を促進するために使用し得る接着促進剤は、剥離層間の接着を促進するためにペンダントヒドロキシル官能基を溶媒和、溶解、または活性化する第１の溶媒を含み得る。第１の溶媒は、例えば、スルホキシド、またはペンダントヒドロキシル官能基を含むポリマー（例えば、ＰＶＯＨ）を溶解、溶媒和、または活性化できる他のいずれかの適切な溶媒で有り得る。接着促進剤は、第１の溶媒と混和可能な第２の溶媒をさらに含み得る。第２の溶媒は、例えば、接着促進剤製剤の粘度を希釈または減少させるため、および／または接着促進剤製剤の蒸気圧を増加させるために使用し得る。また、さらなる溶媒（例えば、第３、第４の溶媒）を溶媒の組合せに含め得る。本明細書に記載のごとく、溶媒の組合せの１つ以上の溶媒は、セルの他の構成要素（例えば、集電体、電気活性層、電解質）に対して不活性で有り得る。
接着促進剤製剤が接触する剥離層（例えば、伝導性剥離層）の一部を溶媒和、溶解、および／または活性化するために使用し得る第１の溶媒と、少なくとも第２の溶媒（例えば、前記の特性を有するもの）とを含む溶媒の組合せは、総溶媒の組合せに対して約１重量％より大きい、約５重量％より大きい、約１０重量％より大きい、約２０重量％より大きい、約３０重量％より大きい、約４０重量％より大きい、約５０重量％より大きい、約６０重量％より大きい、約７０重量％より大きい、約８０重量％より大きい、または約９０重量％より大きい、第１の溶媒の量を含み得る。他の実施形態において、第１の溶媒は、総溶媒の組合せに対して、約９０重量％未満、約８０重量％未満、約７０重量％未満、約６０重量％未満、約５０重量％未満、約４０重量％未満、約３０重量％未満、約２０重量％未満、約１０重量％未満、約５重量％未満、約３重量％未満または約１重量％未満の量で存在する。
本明細書に記載のごとく、接着促進剤は、電気化学セルの２つの構成要素（例えば、剥離層、伝導性剥離層）間の接着を促進するために使用できる１つ以上の溶媒をその製剤中に含み得る。いくつかの場合において、接着促進剤は、いずれのポリマーも含まない溶媒または溶媒の組合せをその製剤中に含む。他の実施形態において、接着促進剤は、接着剤として作用し得る本明細書に記載のもののごときポリマーと共に、溶媒または溶媒の組合せをその製剤中に含む。電気化学セルの構成要素に適用される接着促進剤製剤中のポリマーの量は、例えば、接着促進剤製剤の総重量に対して、約２０重量％以下、約１５重量％以下、約１０重量％以下、約７重量％以下、約５重量％以下、約４重量％以下、約３重量％以下、約２重量％以下、約１重量％以下、約０．５％以下、または約０．１％以下で有り得る。
接着促進剤中のポリマーの使用は、いくつかの場合において、すべての他の条件が同じで、ポリマーを含まない同様の接着促進剤製剤を使用した場合と比較して、セルの成分間の接着を促進するのに必要な時間を減少し得る。例えば、ポリマーを含む接着促進剤を用いた接着は、そのポリマーを含まない接着促進剤を用いた接着より、２倍以上、３倍以上、４倍以上、５倍以上、１０倍以上の速度で行い得る。しかしながら、ポリマーを含まない接着促進剤製剤の使用は、接着プロセスを単純化し得る。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤により形成された層（層がそもそも形成されるならば）の厚さは、厚さの範囲内で変化し得る。典型的には、剥離層の厚さは、接着促進剤により形成された層の厚さより大きい。剥離層の厚さは、例えば、約０．１ミクロンから約５０ミクロンまで変化でき、接着促進剤によって形成される層の厚さは、例えば、約０．００１ミクロンから約５０ミクロンまで変化し得る。いくつかの場合において、接着促進剤を適用するが、その結果、いずれかのかなりの厚さを有する層の形成を生じない。
いくつかの実施形態において、剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤層の厚みは、０．００１～１ミクロン厚、０．００１～３ミクロン厚、０．０１～３ミクロン厚、０．０１～５ミクロン厚、０．１～１ミクロン厚、０．１～２ミクロン厚、０．１～３ミクロン厚、１～５ミクロン厚、５～１０ミクロン厚、５～２０ミクロン厚、または１０～５０ミクロン厚で有り得る。いくつかの実施形態において、剥離層および／または接着促進剤によって形成される層の厚さは、例えば、約１０ミクロン以下、約７ミクロン以下、約５ミクロン以下、約３ミクロン以下、約２．５ミクロン以下、約２ミクロン以下、約１．５ミクロン以下、約１ミクロン以下、または約０．５ミクロン以下である。上述のごとく、比較的より厚い剥離層は、剥離層が電気化学セルに組み込まれない（例えば、キャリア基材と共に剥離される）適用に適することもでき、比較的より薄い剥離層は、剥離層が電気化学セルに組み込まれる場合に望ましいこともできる。
本発明者らは、本開示の文脈内で、ある種の伝導性剥離層が、処理中に層の１つ以上の組成を変更することによって、第１の表面（例えば、キャリア基材）への比較的良好な接着性と第２の表面（例えば、集電体）への比較的貧弱な接着性を提供できることを発見した。一実施形態において、これは、接着される第１の表面と有利に相互作用して接着を促進し、第２の表面と貧弱に相互作用して剥離を促進する１つ以上の成分（例えば、界面活性剤および／または充填剤）を剥離層に含めることによって達成される。
いくつかの場合において、上記の伝導性炭素種に加えて、伝導性充填剤を剥離層（および／または接着促進剤）の形成に用いる材料に加え得る。伝導性充填剤は、剥離層の材料の伝導性特性を増大することができ、例えば、カーボンブラック（例えば、Ｖｕｌｃａｎ ＸＣ７２Ｒカーボンブラック、Ｐｒｉｎｔｅｘ Ｘｅ－２、またはＡｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｋｅｔｊｅｎ ＥＣ－６００ ＪＤ）、グラファイト繊維、グラファイトフィブリル、グラファイト粉末（例えば、Ｆｌｕｋａ＃５０８７０）、活性炭繊維、炭素織物、非活性炭ナノファイバーのごとき伝導性カーボンを含み得る。伝導性充填剤の他の非限定的な例は、金属被覆ガラス粒子、金属粒子、金属繊維、ナノ粒子、ナノチューブ、ナノワイヤ、金属フレーク、金属粉末、金属繊維、金属メッシュを含む。
また、非伝導性または半伝導性の充填剤（例えば、シリカ粒子）を剥離層に含有させることができる。
剥離層中の充填剤の量は、存在する場合、剥離層の重量に対して、例えば、５～１０％、１０～９０％または２０～８０％の範囲で存在し得る（例えば、適切な量の溶媒が剥離層から除去された後および／または層が適切に硬化された後に測定された場合）。例えば、剥離層は、剥離層の２０～４０重量％、２０～６０重量％、４０～８０重量％、６０～８０重量％の範囲で伝導性充填剤を含み得る。
加えて、伝導性剥離層が電気活性層と接触している場合、電気活性層は、伝導性剥離層と有利に相互作用し、乾燥後でさえも電気活性層に残存するある種の化学組成物を含み得る。例えば、電気活性層は、高分子材料（例えば、バインダー）または、剥離層のものと相互作用できるある種の官能基（例えば、ヒドロキシル基またはエーテル基）を含む他の材料を含み得る。ある特定の実施形態において、電気活性層および剥離層の双方が、相互に架橋できる１つ以上のポリマーを含む。剥離層は、比較的多量（例えば、過剰）の架橋剤を有するように調製し得る。剥離層に隣接する電気活性層を含むスラリーの配置に際して、２つの層の界面での架橋剤は、電気活性層のポリマーと剥離層のポリマーとの間の架橋を引き起こすことができる。
他の実施形態において、剥離層（例えば、伝導性剥離層）は、比較的多量（例えば、過剰）の架橋剤を有するように調製でき、剥離層に隣接する接着促進剤の配置に際して、２つの層の界面での架橋剤は、接着促進剤中のポリマーと剥離層中のポリマーとの間の架橋を引き起こすことができる。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤の適切な組成、構成（例えば、架橋されているか、または実質的に非架橋か、加水分解の程度）および寸法の決定は、過度の実験なくして、当業者であれば実施することができる。本明細書に記載のごとく、剥離層は、例えば、電解質における不活性度、および剥離層を電気化学セルに組み込むべきかどうかに基づいて選択し得る。剥離層を形成するために使用される特定の材料は、例えば、剥離層に隣接して配置される層の材料組成およびそれらの層に対する接着親和性、ならびに各層を堆積するために使用される厚さおよび方法（複数可）に依存し得る。剥離層の寸法は、作製中に適切な剥離特性を提供しつつ、電気化学セルが低い全体重量を有するように選択し得る。
剥離層に適切な材料を選択するための１つの簡単なスクリーニング試験は、剥離層を形成し、その層を電解質に浸漬し、対照システムにおけるものと比較して抑制的または他の破壊的な挙動（例えば、崩壊）が生じるかどうかを観察することを含み得る。剥離層に付着する他の層（例えば、伝導性剥離層、電気活性層、接着促進剤、および／またはもう一つの剥離層の１つ以上）についても同様に行うことができる。もう一つの簡単なスクリーニング試験は、１つ以上の剥離層を含む電極を形成し、電極を他のバッテリー構成要素の存在下でバッテリーの電解液に浸漬し、バッテリーを放電／充電し、対照システムと比較して比放電容量が高いか低いかを観察することを含み得る。高放電容量は、バッテリーの剥離層と他の構成要素との間の副反応がないか、または少ないことを示し得る。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）が、ある表面には十分な接着性を有するが、もう一つの表面には比較的低い接着性を有して、剥離層が剥離されるのを可能するかどうかを試験するために、表面の単位面積から剥離層を剥離するのに必要な接着性または力を測定できる（例えば、Ｎ／ｍ２の単位）。接着性は、引張試験機またはもう一つの適当な装置を用いて測定できる。かかる実験は、任意に、溶媒（例えば、電解質）または他の成分（例えば、充填剤）の存在下で行い、接着に対する溶媒および／または成分の影響を決定できる。いくつかの実施形態において、引張強度またはせん断強度の機械的試験を行うことができる。例えば、剥離層を第１の表面に配置し、表面がもはや接合されなくなるまで反対の力を適用できる。（絶対）引張強度またはせん断強度は、それぞれ引張またはせん断時の最大負荷を測定し、物品間の界面面積（例えば、物品間の重なりの表面積）で割ることによって決定される。規格化引張強度またはせん断強度は、それぞれ引張強度またはせん断強度を、物品に適用された剥離層の質量で割ることによって決定できる。一組の実施形態において、「Ｔ－剥離試験（T-peel test）」が使用される。例えば、テープの一部のごとき柔軟な物品を剥離層の表面上に配置でき、テープは、一方の縁を持ち上げ、テープが除去されると、それはもう一方の層から分岐する点に対して約９０度に曲がったストリップ（または、細長片：strip）を継続的に規定するように、その縁を層に対してほぼ垂直な方向に引っ張ることによって、もう一方の層の表面から引き離すことができる。他の実施形態において、層間の相対的な接着は、２つの層間（例えば、キャリア基材と集電体との間）に剥離層を配置し、表面がもはや接合しなくなるまで力を適用することによって決定できる。いくつかのかかる実施形態において、第１の表面に付着するが、第２の表面から剥離する剥離層は、剥離層の機械的崩壊なくして、電気化学セルの構成要素を作製するための剥離層として有用であり得る。２つの表面間の接着を促進するための接着促進剤の有効性は、同様の方法を用いて試験できる。当業者により他の簡単な試験が知られており、実施できる。
剥離層と剥離層が接触している２つの表面との接着強度におけるパーセント差は、これら２つの界面での接着強度の差を取ることによって算出し得る。例えば、２つの層間（例えば、キャリア基材と集電体との間）に配置された剥離層について、第１層（例えば、キャリア基材）上の剥離層の接着強度を算出でき、第２層（例えば、集電体）上の剥離層の接着強度を算出できる。次いで、より大きい値からより小さい値を引き、この差をより大きい値で割って、２つの各層と剥離層との接着強度のパーセンテージ差を決定する。いくつかの実施形態において、この接着強度のパーセント差は、約２０％より大きい、約３０％より大きい、約４０％より大きい、約５０％より大きい、約６０％より大きい、約７０％より大きい、または約８０％より大きい。接着強度におけるパーセンテージ差は、各層に適切な材料を選択することによるごとき、本明細書に記載の方法によって調整し得る。
剥離試験は、層（例えば、伝導性剥離層）を第２の層（例えば、電気活性層）の表面の単位面積から除去するために必要な接着性または力を測定することを含むことができ、これは、引張試験装置またはもう一つの適切な装置を用いてＮ／ｍで測定できる。使用できる剥離試験の一例は、ＥＳＭ３０１電動テストスタンド（ESM301 motorized test stand）付きＭＡＲＫ－１０ＢＧ５ゲージである。
いくつかの実施形態において、２つの層（例えば、伝導性剥離層と電気活性層との、伝導性剥離層とキャリア基材との）間の接着の強さは、例えば、０．０１Ｎ／ｍ～２０００Ｎ／ｍの間の範囲に有り得る。いくつかの実施形態において、接着の強さは、０．０１Ｎ／ｍ以上、０．０２Ｎ／ｍ以上、０．０４Ｎ／ｍ以上、０．０６Ｎ／ｍ以上、０．０８Ｎ／ｍ以上、０．１Ｎ／ｍ以上、０．５Ｎ／ｍ以上、１Ｎ／ｍ以上、１０Ｎ／ｍ以上、２５Ｎ／ｍ以上、５０Ｎ／ｍ以上、１００Ｎ／ｍ以上、２００Ｎ／ｍ以上、３５０Ｎ／ｍ以上、５００Ｎ／ｍ以上。７００Ｎ／ｍ以上、９００Ｎ／ｍ以上、１０００Ｎ／ｍ以上、１２００Ｎ／ｍ以上、１４００Ｎ／ｍ以上、１６００Ｎ／ｍ以上、または１８００Ｎ／ｍ以上で有り得る。ある種の実施形態において、接着の強さは、２０００Ｎ／ｍ以下、１５００Ｎ／ｍ以下、１０００Ｎ／ｍ以下、９００Ｎ／ｍ以下、７００Ｎ／ｍ以下、５００Ｎ／ｍ以下、３５０Ｎ／ｍ以下、２００Ｎ／ｍ以下、１００Ｎ／ｍ以下、５０Ｎ／ｍ以下、２５Ｎ／ｍ以下、１０Ｎ／ｍ以下、１Ｎ／ｍ以下、０．５Ｎ／ｍ、０．１Ｎ／ｍ以下、０．０８Ｎ／ｍ以下、０．０６Ｎ／ｍ以下、０．０４Ｎ／ｍ以下、０．０２Ｎ／ｍ以下、または０．０１Ｎ／ｍ以下で有り得る。また、上記範囲の組合せが可能である（例えば、０．１Ｎ／ｍ以上で５０Ｎ／ｍ以下）。他の接着性の強さが可能である。
剥離層と電気化学セルの構成要素（第２の剥離層を含む）との間の付着（または、接着：adhesion）および／または剥離は、吸着、吸収、ファンデルワールス相互作用、水素結合、共有結合、イオン結合、架橋、静電相互作用、およびこれらの組合せのごとき関連性を含み得る。また、かかる相互作用の種類および程度は、本明細書に記載された方法によって調整できる。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）は、いずれかの適切な方法によって作製できる。いくつかの実施形態において、熱蒸発、真空蒸着、スパッタリング（sputtering）、ジェット気相成長、またはレーザーアブレーションを使用して、表面上に剥離層を堆積させることができる。
いくつかの実施形態において、剥離層は、最初に剥離層製剤を形成し、次いで、適切な方法によって表面上に剥離層製剤を配置することによって作製される。いくつかの場合において、剥離層製剤はスラリーの形態にある。スラリーは、伝導性剥離層材料（例えば、ポリマー）を少なくとも部分的に溶解または分散させることができるいずれかの適切な溶媒を含み得る。例えば、疎水性材料で主に形成された伝導性剥離層は、スラリー中に有機溶媒を含むこともできるが、親水性材料で主に形成された伝導性剥離層は、スラリー中に水を含み得る。いくつかの実施形態において、スラリーは、水に加えて、または水の代わりに他の溶媒（例えば、水素結合を形成できる他の溶媒）を含むことができ、この結果、剥離層の成分との好ましい相互作用を生じることができる。例えば、メタノール、エタノール、ブタノールまたはイソプロパノールのごときアルコールを使用できる。いくつかの場合において、剥離層スラリーは、１０重量％以上、１５重量％以上、２０重量％以上、２０重量％以上、３０重量％以上、４０重量％以上、または重量％以上のアルコールを含む。また、いくつかの実施形態において、エステル、グリム、およびエーテルのごとき他の溶媒を単独でまたは他の溶媒と組み合わせて使用できる。
様々な成分の混合または分散は、成分の所望の溶解、分散または懸濁液が得られる限り、当該技術分野で知られている様々な方法のいずれかを用いて達成できる。例えば、いくつかの実施形態は、スラリーを撹拌することを含む。混合または分散の適切な方法は、限定されるものではないが、機械的撹拌、粉砕、超音波処理、ボールミリング、サンドミリング、インピンジメント（impingement）ミリングを含む。
いくつかの実施形態において、分散は、複数の伝導性炭素種を含有するスラリーをミルする（または、粉砕する：mill）ことを含む。いくつかのかかる実施形態において、ミリングは、スラリーのボールミリングを含み、いくつかの実施形態において、ボールミリングは、複数の金属ボールでのボールミリングを含む。ボールミリング（例えば、金属球でのボーリング（balling））は、伝導性炭素種の凝集体（例えば、カーボンブラックの凝集体）を破壊し、伝導性炭素種とスラリーの他の成分（例えば、高分子バインダー）との適当な混合を促進できる。
各成分の混合は、様々な温度で行うことができる。例えば、種々の成分は、成分の所望の溶解または分散を得るために適切な時間量の間、２５℃以上、５０℃以上、７０℃以上、または９０℃以上の温度で混合し得る。例えば、いくつかの例において、剥離層に用いるポリマー（例えば、ポリビニルアルコール）は、７０℃以上または９０℃以上の温度で混合される。他の実施形態において、高分子材料および溶媒のごとき種々の成分を、５０℃以下、７０℃以下または９０℃以下の温度で適切な時間量の間混合して、成分の所望の溶解または分散を得ることもできる。かかる温度および他の温度での混合は、ポリマーが所望のように溶解および／または分散されるまで行い得る。この溶液／分散液は、任意に、剥離層の他の成分（例えば、伝導性充填剤、溶媒、架橋剤等）と、例えば、適切な温度で混合して、剥離層スラリーを形成できる。
剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤は、いずれかの適切な方法によって表面上に配置し得る。いくつかの実施形態において、剥離層および／または接着促進剤は、スロットダイコーティングまたはリバースロールコーティングによって表面上に配置される。これらの各方法において、剥離層製剤はスラリーとしてキャリア基材のごとき表面に送達でき、次いで、キャリア／剥離／電極の単一スタック（または、堆積：stack）への積層に先立ち、任意に多数の硬化、乾燥、および／または処理ステップを受け得る。同様に、キャリア／剥離／電極の単一スタックへの積層に先立ち、接着促進剤を剥離層の表面に適用でき、次いで、任意に硬化、乾燥および／または処理ステップを受け得る。いくつかの実施形態において、コーティングの厚さ、機械的完全性（mechanical integrity）、および／またはコーティングの均一性は、使用されるコーティング方法のパラメータを変更することによって調整し得る。
コーティング方法のいくつかの態様は、適切な剥離層（例えば、伝導性剥離層）を製造するために制御できる。非常に薄い剥離層をコーティングする場合、機械的完全性はコーティングの均一性に依存する。粒子汚染および、溶液からの望ましくない沈殿の双方が、最終的な剥離層の機械的特性の低下に導きかねない。これらの欠陥を防止するために、いくつかのステップを取ることができる。例えば、ある方法は、剥離層でコーティングされる表面を、静電気を実質的に含まないように保つことを含むことができ、これは、その表面への剥離層の接着に影響でき、加えて表面上の不要な粒子状汚染物質を引きつけることができる。静電的帯電は、解いた（unwind）基材に静電紐（strings）を適用するか、コートロールの電子状態（グラウンドへの接続、フローティング、バイアス）を制御することにより、低減または除去することができる。また、ある方法が、例えば、連続撹拌を使用して凝固を防止することにより、コーティング溶液からの不要な析出（または、沈殿）を防止するために使用できる。また、他の技術が当業者に知られている。
一組の実施形態において、スロットダイコーティングは、表面上に剥離層コーティング（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤コーティングを形成するために使用される。スロットダイコーティングにおいて、ポンプにより液体をダイに送達し、今度は所望の基材にコーティング液を送達する。ダイは通常、上部、下部、内部シムの３つのパーツを含むであろう。上部または下部のいずれかは、液体を保持し、ダイの幅に広げるためのウェルまたはリザーバーを含み得る。シムは、上部プレートと下部プレートの間の隙間の大きさを決定すると同時に、コーティングの幅を規定する。
この場合のコーティングの厚さは、主に３つの因子：ダイに液体を送達する速度（ポンプ速度）、基材がダイリップ（die lips）を通過する速度（ライン速度）およびダイリップの隙間の大きさ（スロット高）に依存し得る。加えて、厚さは、粘度およびパーセント固体のごとき、コートされる溶液の固有の特性に依存するであろう。
コーティングの均一性は、ダイの内部マニホールドが如何に良く基材を横切って液体を分布させるかに直接的に関係するであろう。コーティングの均一性を制御するために、いくつかのステップを取ることができる。例えば、リザーバーの形状を調整して、ダイの幅を横切る圧力を均質化できる。内部シムの形状を調整して、流体入口の位置による圧力の変化を考慮できる。また、内部シムの厚さを調整して、流体入口とダイリップとの間のより高いまたはより低い圧力低下を生成できる。圧力低下は、ダイ内での流体の滞留時間を決定し、コーティングの厚さに影響し、ダイ内でのドライアウトのごとき問題を防止するために使用できる。
もう一つのセットの実施形態において、リバースロールコーティングは、表面上に剥離層コーティング（例えば、伝導性剥離層コーティング）および／または接着促進剤コーティングを形成するために使用される。一実施形態において、３ロールリバースロールコーター液は、第１のローラー（計量ローラー）によりピックアップされ、制御された方法で第２のローラー（適用（または、塗布：application）ローラー）に移送され、次いで、通過する基材によって第２のローラーから拭き取られる。同様の手法を使用して、より多くのローラーを使用できる。コーティング液はポンプによりリザーバーに送達され、計量ローラーはパンが充填される場合にコーティング液に部分的に浸るように配置される。計量ローラーが回転すると、適用ローラーが移動し（または、逆も同様に）、両者間で液体が移動する。
液量、ならびに今度は剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤の最終コート厚さは、適用ローラーに移送された液量によって部分的に決定される。液体の移送量は、プロセスのいずれかの点にて、ローラー間の隙間を変化させること、またはドクターブレードを適用することにより、影響させることができる。また、コーティング厚さは、スロットダイコーティングと同様の方法でライン速度により影響される。リバースロールコーティングの場合のコーティングの均一性は、主にコートロールおよびドクターブレード（複数可）（いずれかが使用されるならば）の均一性に依存し得る。
本明細書に記載された組成物および方法は、剥離層の使用から利益を得る他の適用と同様に、電極（例えば、アノードおよびカソード）を作製するための剥離層（例えば、伝導性剥離層）および／または接着促進剤層を形成するために使用できることが理解されるべきである。
本明細書に記載のごとく、剥離層（例えば、伝導性剥離層）は、電気化学セルの構成要素の作製を促進するために、キャリア基材上に配置し得る。いずれかの適切な材料を、キャリア基材として使用できる。前記のごとく、キャリア基材の材料（および厚さ）は、高温のごときある種の処理条件に耐える能力によって少なくとも部分的に選択し得る。また、基材材料は、少なくとも部分的に、剥離層に対する接着親和性に基づいて選択し得る。いくつかの場合において、キャリア基材は高分子材料である。キャリア基材の全部または一部を形成するために使用できる適切な材料の例は、任意に、変更した分子量、架橋密度、および／または添加剤もしくは他の成分の添加で、剥離層として適した本明細書に記載のもののいくつか（certain）を含む。いくつかの実施形態において、キャリア基材は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリエステルを含む。他の場合において、キャリア基材は、金属、金属箔（例えば、アルミニウム、ニッケル、銅および／もしくは鉄）、またはセラミック材料を含む。また、キャリア基材は、充填剤、バインダー、および／または界面活性剤のごときさらなる成分を含み得る。
加えて、キャリア基材は、いずれかの適切な厚さを有し得る。例えば、キャリア基材の厚さは、約５ミクロン以上、約１５ミクロン以上、約２５ミクロン以上、約５０ミクロン以上、約７５ミクロン以上、約１００ミクロン以上、約２００ミクロン以上、約５００ミクロン以上、または約１ｍｍ以上で有り得る。いくつかの場合において、キャリア基材は、剥離層の厚さ以上である厚さを有する。本明細書に記載のごとく、比較的厚いキャリア基材は、キャリア基材が電気化学セルに組み込まれない（例えば、セルの作製中に剥離層の使用を介して剥離される）適用に適し得る。いくつかの実施形態において、キャリア基材は電気化学セルに組み込まれ、いくつかのかかる例において、比較的薄いキャリア基材を使用することが望ましいかもしれない。
電気化学セルは、いずれかの適切な集電体を含み得る。いくつかの例において、集電体は、伝導性剥離層の直ちに隣接して（例えば、キャリア基材上に配置された伝導性剥離層の頂部上に）配置される。集電体は、伝導性剥離層が最終的な電気化学セルの一部となるように設計されている場合の伝導性剥離層に良好な付着性（または、接着性、密着性：adhesion）を有し得るか、または伝導性剥離層がキャリア基材と共に剥離されるように設計されている場合の伝導性剥離層に貧弱な付着性を有し得る。
集電体は、電極全体に生成される電流を効率的に集めること、および外部回路に導く電気接点の取り付けのための効率的な表面を提供することにおいて有用である。広範囲の集電体が当該技術分野において知られている。適切な集電体は、例えば、本明細書における金属箔（例えば、アルミニウム箔）、ポリマーフィルム、金属化ポリマーフィルム（例えば、アルミナ化ポリエステルフィルムのごときアルミナ化プラスチックフィルム）、伝導性ポリマーフィルム、伝導性コーティングを有するポリマーフィルム、伝導性金属コーティングを有する伝導性ポリマーフィルム、および伝導性粒子が分散しているポリマーフィルムを含み得る。
いくつかの実施形態において、集電体は、アルミニウム、銅、クロム、ステンレス鋼、ニッケルのごとき１つ以上の伝導性金属を含む。例えば、集電体は、銅金属層を含み得る。任意に、チタンのごときもう一つの伝導性金属層は銅層上に配置し得る。チタンは、銅層と、電気活性層のごときもう一つの材料との接着を促進し得る。他の集電体は、例えば、エキスパンド（expanded）メタル、金属メッシュ、金属グリッド、エキスパンドメタルグリッド、金属ウール、織炭素布、織炭素メッシュ、不織炭素メッシュ、カーボンフェルトを含み得る。さらに、集電体は電気化学的に不活性で有り得る。しかしながら、他の実施形態において、集電体は電気活性層を含み得る。例えば、集電体は、電気活性層として（例えば、本明細書に記載されたもののごときアノードまたはカソードとして）使用される材料を含み得る。
集電体は、積層、スパッタリングおよび蒸着のごときいずれかの適切な方法によって表面（例えば、伝導性剥離層の表面）上に配置し得る。いくつかの場合において、集電体は、電気化学セル構成要素と積層された商業的に入手可能なシートとして提供される。他の場合において、集電体は、電極の作製中に、適当な表面上に伝導性材料を堆積させることにより形成される。
集電体は、いずれかの適切な厚さを有し得る。例えば、集電体の厚さは、例えば、０．１～０．５ミクロン厚、０．１～０．３ミクロン厚、０．１～２ミクロン厚、１～５ミクロン厚、５～１０ミクロン厚、５～２０ミクロン厚、または１０～５０ミクロン厚で有り得る。いくつかの実施形態において、集電体の厚さは、例えば、約２０ミクロン以下、約１２ミクロン以下、約１０ミクロン以下、約７ミクロン以下、約５ミクロン以下、約３ミクロン以下、約１ミクロン以下、約０．５ミクロン以下、または約０．３ミクロン以下である。いくつかの実施形態において、電極の作製中の剥離層の使用は、非常に薄い集電体の形成または使用を可能にでき、これによりセルの全体重量を低減し、それによってセルのエネルギー密度を増加させることができる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載された剥離層は、カソードを形成するために使用できる。剥離層は、いくつかの実施形態において、最終的な電気化学セルのカソードの１つ以上の構成要素に付着できるか、または、剥離層はキャリア基材と共に剥離し得る。本明細書に記載の電気化学セルのカソードにおけるカソード活物質として使用するのに適した電気活性層は、限定されるものではないが、電気活性遷移金属カルコゲニド、電気活性伝導性ポリマー、電気活性イオウ含有材料、およびそれらの組合せを含む。本明細書に用いた「カルコゲナイド」なる用語は、酸素、イオウおよびセレンの１つ以上の元素を含む化合物に関する。適切な遷移金属カルコゲニドの例は、限定されるものではないが、Ｍｎ、Ｖ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、およびＩｒよりなる群から選択される遷移金属の電気活性酸化物、硫化物およびセレン化物を含む。一実施形態において、遷移金属カルコゲニドは、ニッケル、マンガン、コバルト、およびバナジウムの電気活性酸化物、ならびに鉄の電気活性硫化物を含む群から選択される。一実施形態において、カソードは、以下の材料：二酸化マンガン、炭素、ヨウ素、クロム酸銀、酸化銀および五酸化バナジウム、五酸化バナジウム、酸化銅、オキシリン酸銅、硫化鉛、硫化鉄、ビスマス酸鉛、三酸化ビスマス、二酸化コバルト、塩化銅、二酸化マンガンおよび炭素の１以上を含む。もう一つの実施形態において、カソード活性層は、電気活性伝導性ポリマーを含む。適切な電気活性伝導性ポリマーの例は、限定されるものではないが、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフェニレン、ポリチオフェン、およびポリアセチレンよりなる群から選択される電気活性および電子伝導性ポリマーを含む。好ましい伝導性高分子は、ポリピロール、ポリアニリンおよびポリアセチレンを含む。
電気活性層（例えば、アノード）として適したいずれかの負電極材料は、いくつかの実施形態から利益を得ることもできる。アノード活性層に適した負電極材料は、限定されるものではないが、リチウム金属およびリチウムイオンのごときアルカリ性材料を含む。リチウム金属アノードは、リチウム箔、伝導性基材に堆積したリチウム、およびリチウム合金（例えば、リチウム－アルミニウム合金およびリチウム－錫合金）のごときリチウム源から形成し得る。アノード活性層は、いくつかの実施形態において、リチウムより実質的になり得る。いくつかの実施形態において、リチウム金属またはリチウム金属合金は、充電／放電サイクルの一部のみの間に存在し得る。かかる実施形態において、セルは、アノード集電体上にいずれのリチウム金属またはリチウム金属合金もなく組み立てられ、引き続いて、充電ステップ中にアノードにリチウム金属またはリチウム金属合金を堆積し得る。いくつかの場合において、２００７年６月２２日付けで出願され、「リチウム合金／イオウバッテリー（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ａｌｌｏｙ／Ｓｕｌｆｕｒ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ）」を発明の名称とする米国特許出願シリアル番号：１１／８２１，５７６に記載されたアノードを本開示内の実施形態と組み合わせ、それをここに出典明示してそのすべてを本明細書の一部とみなす。亜鉛および銅アノードのごとき他のセル化学物質を使用でき、他のタイプのバッテリーが本明細書に記載された方法および物品から利益を得ることができることが理解されるべきである。
負電極材料（例えば、リチウムのごときアルカリ金属アノード）を表面（例えば、集電体または剥離層の表面）上に堆積させる方法は、熱蒸発（例えば、真空蒸着）、スパッタリング、ジェット気相成長、レーザーアブレーションのごとき方法を含み得る。別法として、アノードがリチウム箔、またはリチウム箔と表面を含む場合に、これらを当該技術分野で知られる積層プロセスによって一緒に積層して、アノードを形成することができる。
いくつかの実施形態において、負電極材料層（複数可）は、低い表面粗さ、例えば、約１ミクロン未満、約５００ｎｍ未満、約１００ｎｍ未満、約５０ｎｍ未満、約２５ｎｍ未満、約１０ｎｍ未満、約５ｎｍ未満、約１ｎｍ未満、または約０．５ｎｍ未満の二乗平均平方根（ＲＭＳ）表面粗さを有する。いくつかの実施形態において、平滑な負電極材料層は、負電極材料の真空蒸着を制御することによって、達成できる。負電極材料は、所望の負電極材料層と同一または類似のＲＭＳ表面粗さを有する平滑面（例えば、平滑集電体層）上に堆積し得る。かかるおよび他の方法は、ある種の商業的に入手可能な箔よりも１．５倍、２倍、３倍、４倍、５倍、または１０倍以上でさえ滑らかな負電極材料層（複数可）を生成でき、その結果、実質的に均一な平滑面を生じる。
正電極および／または負電極は、任意に、Ｍｉｋｈａｙｌｉｋらにより２００７年１２月４日付けで出願され、「電極の分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ）」を発明の名称とする国際特許出願シリアル番号：ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２４８０５に記載されたもののごとき、適切な電解質と有利に相互作用する１つ以上の層を含むこともでき、それをここに出典明示してすべての目的のためにそのすべてを本明細書の一部とみなす。
さらに、電気化学セルは、いくつかの実施形態において、２つ以上の電気活性層を有し得る。例えば、第１の電気活性層材料は、２００６年４月６日付けで出願され、Ａｆｉｎｉｔｏらに対して米国特許公開第２００７／０２２１２６５として公開され、「充電式リチウム／水、リチウム／空気バッテリー（Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ Ｌｉｔｈｉｕｍ／Ｗａｔｅｒ， Ｌｉｔｈｉｕｍ／Ａｉｒ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ）」を発明の名称とする米国特許出願第１１／４００，７８１号に詳細に記載されたごとく、安定化層によって第２の電気活性層から分離でき、それをここに出典明示してそのすべてを本明細書の一部とみなす。
電気活性層（例えば、アノードまたはカソードとして使用される）は、いずれかの適切な厚さを有し得る。例えば、電気活性層の厚さは、例えば、約２～２００ミクロンまで変化し得る。例えば、電気活性層は、約２００ミクロン以下、約１００ミクロン以下、約５０ミクロン以下、約３５ミクロン以下、約２５ミクロン以下、約１５ミクロン以下、約１０ミクロン以下、または約５ミクロン以下の厚さを有し得る。他の例において、電気活性層は、約５ミクロン以上、約１５ミクロン以上、約２５ミクロン以上、約５０ミクロン以上、または約１００ミクロン以上の厚さを有する。厚さの選択は、所望のセルのサイクル寿命のごとき、セル設計パラメータに依存し得る。いくつかの実施形態において、電気活性層の厚さは、約２～１００ミクロンの範囲（例えば、約５～５０ミクロンの範囲、約２～１０ミクロンの範囲、約５～２５ミクロンの範囲、または約１０～２５ミクロンの範囲）にある。
アノードが１を超えるアノード活性層（例えば、１つ以上のアノード安定化層間に介在する複数の蒸着リチウム金属層）を含むいくつかの実施形態において、かかるアノード活性層の各々は、例えば、２～５ミクロン厚および／または８～１５ミクロン厚の比較的薄くなり得る。一組の実施形態において、アノードは少なくとも第１および第２のアノード活性層を含み、第１のアノード活性層は集電体に隣接し、第２のアノード活性層は第１の層よりも電解質に距離が近く、１以上の介在層（例えば、ポリマー層、単一イオン導電層、セラミック層）によって第１の層から分離されている。いくつかの例において、第１のアノード活性層は第２のアノード活性層よりも厚い。他の例において、第２のアノード活性層は第１のアノード活性層よりも厚い。かかる層の厚さは、厚さにおいて変化し、例えば、前記のごとき厚さの範囲を有し得る。
有利には、本明細書に記載された１つ以上の方法によって少なくとも部分的に形成されるある種の電気化学セルは、セルの厚さおよび／または重量に関して、比較的薄いまたは軽いアノード活性層を有し得る。比較的より薄い、またはより軽いアノード活性層を使用してさえも、かかる構成要素を組み込んだ電気化学セルは、同様の構成要素を有するがより厚いアノード活性層を有するセルと比較して、同様またはより高いさえのエネルギー密度を達成し得る。本開示に先立ち、当業者は、アノード活物質の分解、層内の欠陥を伝播させるアノード活性層（複数可）における貫通孔の形成、アノード活物質および／もしくは溶媒の消費、ならびに／またはデンドライトの形成のごときサイクル中のセルの容量を低下させる因子を補うために、比較的より厚いアノード活性層を使用し得る。すなわち、１つ以上の前記のごとき問題により、セルの寿命間にアノード活物質がすべて消費されないことを分かって、より厚いアノード活性層を含み有る。しかしながら、本明細書に記載された方法は、アノード活物質の過剰な廃棄を低減しつつ、カソードの要件または容量によりよく適合するように、および／または特定のエネルギー密度目標を達成するように、電気化学セルに目標量のアノード活物質を組み込むことを可能にできる。
例えば、いくつかの実施形態において、（例えば、剥離層の使用を介する）比較的薄く滑らかな集電体の堆積は、薄く滑らかなアノード活性層の堆積を可能にできる。平滑な集電体は、リチウムを再メッキするための伝導性表面を提供でき、高いリチウム放電深度（ＤｏＤ）にて平滑なリチウムの形態を促進できる。これは、例えば、サイクルごとに粗さを増加し得るランダムな電流変動を低減することによって、充電または放電中の層におけるスルーホールおよび／または他の欠陥の形成を低減または除去できる。結果として、かかるおよび他のプロセスなくして製造したバッテリーと比較して、セルのサイクル中により高い割合のアノード活性層がエネルギー生成に使用できる。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載された電気化学セルは、比較的薄いアノード活物質（例えば、約５０ミクロン以下、約４０ミクロン以下、約３０ミクロン以下、約２０ミクロン以下、または約１５ミクロン以下、約１０ミクロン以下、または約５ミクロン以下の組合せ厚さを有する１つ以上の層の形態で）、および比較的厚いバッテリー（例えば、約１０ミクロン以上、約５０ミクロン以上、約１００ミクロン以上、約２００ミクロン以上、約５００ミクロン以上、約１ｍｍ以上、または約２ｍｍ以上の厚さ）を含む。いくつかの実施形態において、電気化学セルの厚さは、約２５ミクロン～約７５ミクロン厚、約５０ミクロン～約１００ミクロン厚、または約７５ミクロン～約１５０ミクロン厚である。セルの厚さは、アノードの外面、すなわち、カソードから最も離れたアノードの表面（集電体または剥離層のごときアノード活物質を支持および／または隣接するいずれかの層（複数可）を含む）からカソードの外面、すなわち、アノードから最も遠いカソードの表面（集電体または剥離層のごときカソード活物質を支持および／または隣接するいずれかの層（複数可）層を含む）までで測定でき、または積層セルまたはロール状構成のセルの場合において、厚さは、セルの繰り返し単位間の距離（例えば、第１のカソードと第２のカソードとの最短距離）を測定することによって決定できる。いくつかの場合において、１つ以上のアノード活性層の厚さは、セルの厚さの５０％、４０％、３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、または５％未満である。任意に、本明細書に記載されたかかるおよび他の電気化学セルは、上記で提供される厚さを有する比較的薄い集電体に隣接するアノード活物質を含み得る。電気化学セルは、任意に薄い剥離層を含むこともでき、いくつかの場合において基材を含まない（例えば、電気化学セルは自己支持型で有り得る）。
本明細書に記載されたかかるおよび他の電気化学セルは、例えば、２００Ｗｈ／ｋｇ（またはＷｈ／ｌ）以上、２５０Ｗｈ／ｋｇ（またはＷｈ／ｌ）以上、３００Ｗｈ／ｋｇ（またはＷｈ／ｌ）以上、３５０Ｗｈ／ｋｇ（またはＷｈ／ｌ）以上、４００Ｗｈ／ｋｇ（またはＷｈ／ｌ）以上、４５０Ｗｈ／ｋｇ（またはＷｈ／ｌ）以上、または５００Ｗｈ／ｋｇ（またはＷｈ／ｌ）以上のリットル当たりのワット時間として表される、キログラム当たりのワット時間（Ｗｈ／ｋｇ）、またはリットル当たりのワット時間（Ｗｈ／ｌ）として表されたサイズ当たりのエネルギーとして表すことができる）あるエネルギー密度を有し得る。いくつかの場合において、かかるおよび他のエネルギー密度は、セルの第１５、第２５回、第３０回、第４０回、第４５回、第５０回、または第６０回の放電にてまたは放電後に達成される。「第Ｘ回の放電にてまたは放電後」とは、充電式電気化学デバイスがＸ回以上充電および放電された時点にてまたは以降の時間または複数の時間を意味し、充電は実質的にフル充電を意味し、放電はすべての放電の平均で、７５％以上の放電を意味することが理解されるべきである。いくつかの場合において、本明細書に記載されたかかるおよび他の電気化学セルは、バッテリーの第１５回、第２５回、第３０回、第４０回、第４５回、第５０回または第６０回のサイクルの終わりにて、１０００、１２００、１６００または１８００ｍＡｈ以上の放電容量を有する。さらに、電気化学セルは、セルの最大達成可能放電容量の半分以上をこのサイクリングの終わりにより維持しつつ、２５回以上、５０回以上、１００回以上、２００回以上、または５００回以上をサイクルするように設計し得る。ある特定の実施形態において、１０ミクロン厚のリチウム活性層を含む本明細書に記載のプロセスによって製造された電気化学セルは、１００％のＬｉ放電深度でサイクル１００からサイクル３５０まで、緻密／滑らかなリチウム表面を有する。
本明細書に記載された電気化学セルは、いずれかの適切な電解質を含み得る。本明細書に記載された電気化学セルに用いられる電解質は、イオンの貯蔵および輸送のための媒体として機能でき、固体電解質およびゲル電解質の特別な場合において、これらの材料は加えてアノードとカソードとの間のセパレータとして機能し得る。材料がアノードおよびカソードに対して電気化学的および化学的に反応せず、材料がアノードとカソードの間でイオン（例えば、リチウムイオン）の輸送を促進する限りは、イオンを貯蔵し輸送できるいずれかの液体、固体、ゲルの材料を使用し得る。電解質は、アノードとカソードとの間の短絡を防止するために、電子的に非伝導性で有り得る。
電解質は、イオン伝導性、および１つ以上の液体電解質溶媒、ゲル高分子材料または高分子材料を提供する１つ以上のイオン性電解質塩を含むことができる。適切な非水電解質は、液体電解質、ゲル高分子電解質、および固体高分子電解質よりなる群から選択される１つ以上の材料を含む有機電解質を含み得る。リチウムバッテリー用の非水電解質の例は、Ｄｏｒｎｉｎｅｙにより、Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ， Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ， Ｃｈａｐｔｅｒ ４， ｐｐ．１３７－１６５， Ｅｌｓｅｖｉｅｒ， Ａｍｓｔｅｒｄａｍ （１９９４）に記載されている。ゲルポリマー電解質および固体ポリマー電解質の例は、Ａｌａｍｇｉｒらにより、Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ， Ｎｅｗ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ， Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓ， Ｃｈａｐｔｅｒ ３， ｐｐ．９３－１３６， Ｅｌｓｅｖｉｅｒ， Ａｍｓｔｅｒｄａｍ （１９９４）に記載されている。本明細書に記載されたバッテリーに用いることができる不均一電解質組成物は、２００７年１２月４日付けで出願され、Ｍｉｋｈａｙｌｉｋにより「電解質の分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ）」を発明の名称とする、国際公開番号ＷＯ２００８／０７００５９として公開された、国際特許出願シリアル番号ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２４８０５に記載されている。
有用な非水系液体電解質溶媒の例は、限定されるものではないが、例えば、Ｎ－メチルアセトアミド、アセトニトリル、アセタール、ケタール、エステル、カーボネート、スルホン、亜硝酸塩（sulfite）、スルホラン、脂肪族エーテル、環状エーテル、グリム、ポリエーテル、リン酸エステル、シロキサン、ジオキソラン、Ｎ－アルキルピロリドン、前述の置換形態およびこれらのブレンドのごとき非水系の有機溶媒を含む。また、前記のフッ素化誘導体は、液体電解質溶媒として有用である。
いくつかの場合において、水性溶媒は、リチウムバッテリー用の電解質として使用できる。水性溶媒は水を含むことができ、イオン性塩のごとき他の成分を含むことができる。いくつかの実施形態において、電解質は、電解質中の水素イオンの濃度を低下させるように、水酸化リチウムのごとき種、または電解質を塩基性にする他の種を含むことができる。
また、液体電解質溶媒は、ゲルポリマー電解質、すなわち、半固体ネットワークを形成している１つ以上のポリマーを含む電解質用の可塑剤として有用であることができる。有用なゲルポリマー電解質の例は、限定されるものではないが、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリアクリロニトリル、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリホスファゼン、ポリエーテル、スルホン化ポリイミド、パーフルオロ化膜（ＮＡＦＩＯＮ樹脂）、ポリジビニルポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、前記の誘導体、前記のコポリマー、前記の架橋およびネットワーク構造、前記のブレンド、ならびに任意に１つ以上の可塑剤よりなる群から選択された１つ以上のポリマーを含むものを含む。いくつかの実施形態において、ゲルポリマー電解質は、１０～２０体積％、２０～４０体積％、６０～７０体積％、７０～８０体積％、８０～９０体積％、または９０～９５体積％の異種電解質を含む。
いくつかの実施形態において、１つ以上の固体ポリマーを使用して電解質を形成できる。有用な固体高分子電解質の例は、限定されるものではないが、ポリエーテル、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリイミド、ポリホスファゼン、ポリアクリロニトリル、ポリシロキサン、前記の誘導体、前記のコポリマー、前記の架橋およびネットワーク構造、前記のブレンドよりなる群から選択される１つ以上のポリマーを含むものを含む。
電解質を形成するための当該技術分野で知られている電解質溶媒、ゲル化剤、およびポリマーに加えて、電解質は、イオン伝導性を増大させるために、当該技術分野で知られている１つ以上のイオン性電解質塩をさらに含み得る。
本開示の電解質に使用するためのイオン性電解質塩の例は、限定されるものではないが、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＳＯ３ＣＦ３、ＬｉＳＯ３ＣＨ３、ＬｉＢＦ４、ＬｉＢ（Ｐｈ）４、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣ（ＳＯ２ＣＦ３）３およびＬｉＮ（ＳＯ２ＣＦ３）２を含む。有用で有り得る他の電解質塩は、リチウムポリスルフィド（Ｌｉ２Ｓｘ）、および有機イオンポリスルフィドのリチウム塩（ＬｉＳｘＲ）ｎ、（式中、ｘは１～２０までの整数、ｎは１～３までの整数、Ｒは有機基である）、およびＬｅｅらに対する米国特許番号第５，５３８，８１２号に開示されているものを含む。
いくつかの実施形態において、電気化学セルは、カソードとアノードとの間に介在するセパレータをさらに含み得る。セパレータは、アノードとカソードを相互に分離または絶縁して短絡を防止し、アノードとカソードとの間のイオン輸送を可能にする固体の非伝導性または絶縁性の材料で有り得る。
セパレータまたは固体もしくはゲル電解質は、いずれかの適切な厚さを有し得る。例えば、セパレータまたは電解質は、約２～約１００ミクロンの範囲（例えば、約５～約５０ミクロンの範囲、約２～約１０ミクロンの範囲、約５～約２５ミクロンの範囲、または約１０～約２５ミクロンの範囲）の厚さを有し得る。いくつかの場合において、電解質に面するアノードの最外表面と電解質に面するカソードの最外表面との間の距離は、かかる厚さを有する。
セパレータの孔は、部分的または実質的に電解質で満たし得る。セパレータは、セルの作製中にアノードとカソードに挟み込まれる多孔質の自立フィルム（free-standing film）として供給し得る。別法として、多孔質セパレータ層は、例えば、Ｃａｒｌｓｏｎらに対するＰＣＴ公開第ＷＯ９９／３３１２５号、およびＢａｇｌｅｙらに対する米国特許番号第５，１９４，３４１号に記載のごとく、電極の一方の表面に直接的に適用し得る。いくつかの実施形態において、セパレータは、本明細書に記載された剥離層を用いることによって形成される。
種々のセパレータ材料が、当該技術分野において知られている。適切な固体多孔質セパレータ材料の例は、限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレンのごときポリオレフィン、ガラス繊維濾紙、およびセラミック材料を含む。本開示内の使用に適したセパレータおよびセパレータ材料のさらなる例は、微細孔キセロゲル層、例えば、共通譲受人のＣａｒｌｓｏｎらによる米国特許番号第６，１５３，３３７号および第６，３０６，５４５号に記載された自立フィルムとしてまたは電極の一方の直接的コーティング適用によってのいずれかで提供し得る微細孔疑似ベーマイト層を含むものである。また、固体電解質およびゲル電解質は、それらの電解質機能に加えて、セパレータとして機能し得る。
本開示に添付される図は、単に模式的であり、実質的に平坦なバッテリー配置を示す。いずれの電気化学セル配置も、いずれの配置においても本開示の原理を採用して、構成できることを理解すべきである。例えば、図３Ａおよび図４Ｂを参照すると、電極１２は、構成要素２６および２８が、同様または同一のセットの構成要素２６および／または２８で示される側と対抗する側で覆い得る。この配置において、実質的な鏡像構造が電極１２を通過する鏡面で創成される。これは、例えば、電極１２の層が構造体２６および／または２８（または、本明細書の他の図に例示される代替的配置の層状構造体）によって各側で囲まれる「ロール状（rolled）」バッテリー構成における場合であろう。アノードの各保護構造の外側に、電解質が提供され、電解質に対向して、対向電極（例えば、電極１２がカソードである場合のアノード）が提供される。ロール状配置、または交互のアノードおよびカソード機能性の複数の層を含む他の配置において、構造は、アノード、電解質、カソード、電解質、アノード等を含み、各アノードは、本開示のいずれかの部分に記載された、またはより詳細に、２００６年４月６日に出願され、米国公開番号２００７／０２２４５０２として公開され、Ａｆｆｉｎｉｔｏらに対する「充電式リチウムバッテリーを含む水性および非水性電気化学セルの双方における電極保護（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｂｏｔｈ Ａｑｕｅｏｕｓ ａｎｄ Ｎｏｎ－Ａｑｕｅｏｕｓ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ）」を発明の名称とする米国特許出願番号第１１／４００，０２５号において記載されたアノード安定化構造を含むことができ、それをここに出典明示してそのすべてを本明細書の一部とみなす。当然に、かかるアセンブリの外側の境界には、「端子」のアノードまたはカソードが存在するであろう。かかる層状またはロール状の構造を相互接続するための回路は、当該技術分野においてよく知られている。
以下の出願をすべての目的のために、ここに出典明示してそのすべてを本明細書の一部とみなす：出願番号第１１／４００，７８１号として２００６年４月６日付けで出願され、「充電式リチウム／水、リチウム／空気バッテリー（Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ Ｌｉｔｈｉｕｍ／Ｗａｔｅｒ， Ｌｉｔｈｉｕｍ／Ａｉｒ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ）」を発明の名称とする、２００７年９月２７日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００７／０２２１２６５；出願番号第１１／８８８，３３９号として２００７年７月３１日付けで出願され、「バッテリーにおける膨張抑制（Ｓｗｅｌｌｉｎｇ Ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｉｎ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ）」を発明の名称とする、２００９年２月５日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００９／００３５６４６；出願番号第１２／３１２，６７４号として２０１０年２月２日付けで出願され、米国特許番号第８，６１７，７４８号として２０１３年１２月３１日付けで特許された「電解質の分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ）」を発明の名称とする、米国特許公開番号ＵＳ２０１０／０１２９６９９；出願番号第１２／６８２，０１１号として２０１０年７月３０日付けで出願され、米国特許番号第８，８７１，３８７号として２０１４年１０月２８日付けで特許された、「バッテリー電極用プライマー（Ｐｒｉｍｅｒ ｆｏｒ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）」を発明の名称とする、２０１０年１１月１８日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１０／０２９１４４２；出願番号第１２／０６９，３３５号として２００８年２月８日付けで出願され、米国特許番号第８，２６４，２０５号として２０１２年９月１１日付けで特許された、「エネルギー蓄積装置における充電および／または放電保護のための回路 （Ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｏｒ Ｃｈａｒｇｅ ａｎｄ／ｏｒ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ａｎ Ｅｎｅｒｇｙ－Ｓｔｏｒａｇｅ Ｄｅｖｉｃｅ）」を発明の名称とする、２００９年８月３１日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００９／０２００９８６；出願番号第１１／４００，０２５号として２００６年４月６日付けで出願され、米国特許番号第７，７７１，８７０号として２０１０年８月１０日に特許された、「充電式リチウム電池を含む水性および非水性電気化学セルにおける電極保護」を発明の名称とする、２００７年９月２７日に公開された米国特許公開番号ＵＳ２００７／０２２４５０２；出願番号第１１／８２１，５７６号として２００７年６月２２日付けで出願され、「リチウム合金／イオウバッテリー（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ａｌｌｏｙ／Ｓｕｌｆｕｒ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ）」を発明の名称とする、２００８年１２月２５日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００８／０３１８１２８；出願番号第０９／７９５，９１５号として２００１年２月２７日付けで出願され、米国特許番号第７，９３９，１９８号として２０１１年５月１０日付けで特許された、「新規のコンポジットカソード、新規のコンポジットカソードを含む電気化学セルおよびその作製プロセス（Ｎｏｖｅｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｃａｔｈｏｄｅｓ， Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｎｏｖｅｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｃａｔｈｏｄｅｓ， ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｆｏｒ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｎｇ Ｓａｍｅ）」を発明の名称とする、２００２年５月９日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００２／００５５０４０；出願番号第１１／１１１，２６２号として２００５年４月２０日付けで出願され、米国特許番号第７，６８８，０７５号として２０１０年３月３０日付けで特許された、「リチウムイオウ充電式バッテリーゲージシステムおよび方法（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｓｕｌｆｕｒ Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｆｕｅｌ Ｇａｕｇｅ Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ）」を発明の名称とする、２００６年１０月２６日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００６／０２３８２０３；出願番号第１１／７２８，１９７号として２００７年３月２３日付けで出願され、米国特許番号第８，０８４，１０２号として２０１１年１２月２７日付けで特許された特許された、「重合性モノマーと非重合性キャリア溶媒／塩混合物／溶液の共蒸発方法（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｃｏ－Ｆｌａｓｈ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ Ｍｏｎｏｍｅｒ ａｎｄ Ｎｏｎ－Ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅ Ｃｒｉｅｒ Ｓｏｌｖｅｎｔ／Ｓａｌｔ Ｍｉｘｔｕｒｅｓ／Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ）」を発明の名称とする、２００８年８月７日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００８／０１８７６６３；出願番号第１２／６７９，３７１号として２０１０年９月２３日付けで出願され、「リチウムバッテリー用電解質添加剤および関連方法（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ａｎｄ Ｒｅｌａｔｅｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ）」を発明の名称とする、２０１１年１月１３日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／０００６７３８；出願番号第１２／８１１，５７６号として２０１０年９月２３日付けで出願され、米国特許番号第９，０３４，４２１号として２０１５年５月１９日付けで特許された、「イオウと炭素を含む多孔質材料とを含む電極の形成方法（Ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓｕｌｆｕｒ ａｎｄ Ｐｏｒｏｕｓ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｃａｒｂｏｎ）」を発明の名称とする、２０１１年１月１３日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／０００８５３１；出願番号第１２／５３５，３２８号として２００９年８月４日付けで出願され、米国特許番号第９，１０５，９３８号として２０１５年８月１１日付けで特許された、「電気化学セルにおける力の適用（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｏｒｃｅ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、２０１０年２月１１日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１０／００３５１２８；出願番号第１２／１８０，３７９号として２００８年７月２５日付けで、「電気化学セル用アノードの保護（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｎｏｄｅｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、２０１１年７月１５日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／０１６５４７１；出願番号第１１／４５２，４４５号として２００６年６月１３日付けで出願され、米国特許番号第８，４１５，０５４号として２０１３年４月９日付けで特許された、「電気化学セル用リチウムアノード（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ａｎｏｄｅｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、２００６年１０月５日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２００６／０２２２９５４；出願番号第１２／７２７，８６２号として２０１０年３月１９日付けで出願され、「リチウムバッテリー用カソード（Ｃａｔｈｏｄｅ ｆｏｒ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂａｔｔｅｒｙ）」を発明の名称とする、２０１０年９月２３日に公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１０／０２３９９１４；出願番号第１２／４７１，０９５号として２００９年５月２２日付けで出願され、米国特許番号第８，０８７，３０９号として２０１２年１月３日付けで特許された、「密封サンプルホルダーおよび制御された雰囲気環境下でミクロ分析を行うための方法（Ｈｅｒｍｅｔｉｃ Ｓａｍｐｌｅ Ｈｏｌｄｅｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｐｅｒｆｏｒｍｉｎｇ Ｍｉｃｒｏａｎａｌｙｓｉｓ ｕｎｄｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）」を発明の名称とする、２０１０年１１月２５日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１０／０２９４０４９；出願番号第１２／８６２，５８１号として２０１０年８月２４日付けで出願され、「イオウを含む多孔質構造体を含む電気化学セル（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓｕｌｆｕｒ）」を発明の名称とする、２０１１年３月３１日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／００７６５５６０；出願番号第１２／８６２，５１３号として２０１０年８月２４日付けで出願され、「電気化学セル用剥離システム（Ｒｅｌｅａｓｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ」を発明の名称とする、２０１１年３月２４日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／００６８００１；出願番号第１３／２１６，５５９号として２０１１年８月２４日付けで出願され、「電気化学セル用の電気非導電材料（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｎｏｎ－Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ」を発明の名称とする、２０１２年３月１日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１２／００４８７２９；出願番号第１２／８６２，５２８号として２０１０年８月２４日付けで出願され、「電気化学セル（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌ）」を発明の名称とする、２０１１年７月２１日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／０１７７３９８；出願番号第１２／８６２，５６３号として２０１０年８月２４日付けで出願され、「イオウを含む多孔質構造体を含む電気化学セル（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓｕｌｆｕｒ）」を発明の名称とする、２０１１年３月２４日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／００７０４９４；出願番号第１２／８６２，５５１号として２０１０年８月２４日付けで出願され、「イオウを含む多孔質構造体を電気化学セル（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓｕｌｆｕｒ）」を発明の名称とする、２０１１年３月２４日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／００７０４９１；出願番号第１２／８６２，５７６号として２０１０年８月２４日付けで出願され、米国特許番号第９，００５，００９号として２０１５年４月１４日付けで特許された、「イオウを含む多孔質構造体を含む電気化学セル（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓｕｌｆｕｒ）」を発明の名称とする、２０１１年３月１０日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／００５９３６１；出願番号第１３／２４０，１１３号として２０１１年９月２２日付けで出願され、「低電解質電気化学セル（Ｌｏｗ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、２０１２年３月２２日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１２／００７０７４６；２０１１年２月２３日付けで出願番号第１３／０３３，４１９号として出願され、「エネルギー貯蔵装置用多孔質構造体（Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｄｅｖｉｃｅｓ）」を発明の名称とする、２０１１年８月２５日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１１／０２０６９９２；出願番号第１３／５２４，６６２号として２０１２年６月１５日付けで出願され、米国特許番号第９，５４８，４９２号として２０１７年１月１７日付けで特許された、「電極用メッキ技術（Ｐｌａｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）」を発明の名称とする、２０１３年１月１７日付けで公開された米国特許公開第２０１３／００１７４４１号；出願番号第１３／７６６，８６２号として２０１３年２月１４日付けで出願され、米国特許番号第９，０７７，０４１号として２０１５年７月７日付けで特許された、「電気化学セル用電極構造体（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａ
ｌ Ｃｅｌｌ）」を発明の名称とする、２０１３年８月２９日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１３／０２２４６０１；出願番号第１３／７８９，７８３号として２０１３年３月８日付けで出願され、米国特許番号第９，２１４，６７８号として２０１５年１２月１５日付けで特許され、「多孔質支持構造体、それを含む電極および関連方法（Ｐｏｒｏｕｓ Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ， Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｓａｍｅ， ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ）」を発明の名称とする、２０１３年９月２６日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１３／０２５２１０３；出願番号第１３／６４４，９３３号として２０１２年１０月４日付けで出願され、米国特許番号第８．９３６，８７０号として２０１５年１月２０日付けで特許された、「電極構造体およびその製造方法（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」を発明の名称とする、２０１３年４月１８日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１３／００９５３８０；出願番号第１４／０６９，６９８号として２０１３年１１月１日付けで出願され、米国特許番号第９，００５，３１１号として２０１５年４月１４日付けで特許された、「電極活性表面前処理（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ａｃｔｉｖｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔ）」を発明の名称とする、２０１４年５月８日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１４／０１２３４７７；出願番号第１４／１５０，１５６号として２０１４年１月８日付けで出願され、米国特許番号第９，５５９，３４８号として２０１７年１月３１日付けで特許された、「電気化学セルにおける伝導性制御（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、２０１４年７月１０日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１４／０１９３７２３；出願番号第１４／１９７，７８２号として２０１４年３月５日付けで出願され、米国特許番号第９，４９０，４７８号として２０１６年１１月６日付けで特許された、「繊維材料を含む電気化学セル（Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｆｉｂｒｉｌ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」を発明の名称とする、２０１４年９月１１日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１４／０２５５７８０；出願番号第１３／８３３，３７７号として２０１３年３月１５日付けで出願され、「電極用保護構造体（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ）」を発明の名称とする、２０１４年９月１８日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１４／０２７２５９４；出願番号第１４／２０９，２７４号として２０１４年３月１３日付けで出願され、「保護された電極構造体および方法（Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ）」を発明の名称とする、２０１４年９月１８日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１４／０２７２５９７；出願番号第１４／１５０，１９６号として２０１４年１月８日付けで出願され、米国特許番号第９，５３１，００９号として２０１６年１２月２７日付けで特許された、「電気化学セルにおける電極の不動態化（Ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、２０１４年７月１０日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１４／０１９３７１３；出願番号第１４／２０９，３９６号として２０１４年３月１３日付けで出願され、「保護された電極構造体（Ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）」を発明の名称とする、２０１４年９月１８日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１４／０２７２５６５；出願番号第１４／３２３，２６９号として２０１４年７月３日付けで出願され、「充電式リチウムバッテリーを含む電気化学セルにおける電極保護用セラミック／ポリマーマトリクス（Ｃｅｒａｍｉｃ／Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｒｉｘ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ， Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｒｅｃｈａｒｇｅａｂｌｅ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ）」を発明の名称とする、２０１５年１月８日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１５／００１０８０４；出願番号第１４／４５５，２３０号として２０１４年８月８日付けで出願され、「電気化学セルにおける自己回復電極保護（Ｓｅｌｆ－Ｈｅａｌｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ）」を発明の名称とする、２０１５年２月１２日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１５／０４４５１７；出願番号第１４／１８４，０３７号として２０１４年２月１９日付けで出願され、「電極抑制イオン導体を用いる電極保護（Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ－Ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ Ｉｏｎ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）」を発明の名称とする、２０１５年８月２０日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１５／０２３６３２２；および出願番号第１４／８４８，６５９号として２０１５年９月９日付けで出願され、「リチウムイオン電気化学セルにおける保護層、ならびに関連電極および方法（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ Ｌａｙｅｒｓ ｉｎ Ｌｉｔｈｉｕｍ－Ｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｅｌｌｓ ａｎｄ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ）」を発明の名称とする、２０１６年３月１０日付けで公開された米国特許公開番号ＵＳ２０１６／００７２１３２。
以下の実施例は、本開示の特定の実施形態を例示することを意図しているが、限定的に解釈されるものではなく、本発明の全範囲を例示するものでもない。
実施例１
以下の実施例において、ニッケル箔上に形成された伝導性剥離層の作製を記載する。
ＤＯＬ中の８重量％のポリスルホンウルトラソン６０１０（ＢＡＳＦ）の溶液に、３重量％の多層カーボンナノチューブ（Ａｌｄｒｉｃｈ）および３重量％のバルカン（Ｖｕｌｃａｎ）カーボンを加えた。このスラリーを金属球を用いて１６時間ボールミルした。このスラリーをドクターブレードを用いて７６μｍのギャップでＮｉ箔にコートした。このフィルムを５分間風乾し、１０５℃のオーブンにて１５分間乾燥させた。
このフィルムは、剥離力１２．２６Ｎ／ｍ（各実施例においてＥＳＭ３０１電動試験スタンド付きＭＡＲＫ－１０ ＢＧ５ゲージで測定した）、厚さ３μｍ、電気抵抗率４３２．７４１キロオーム・ｃｍで箔から剥離可能であった。
実施例２
以下の実施例において、ニッケル箔上に形成されたもう一つの伝導性剥離層の作製を記載する。
ＤＯＬ中の８重量％のポリスルホンウルトラソン６０１０（ＢＡＳＦ）の溶液に、３重量％の多層カーボンナノチューブ（Ａｌｄｒｉｃｈ）および５重量％のバルカンカーボンを加えた。このスラリーを金属球を用いて１６時間ボールミルした。このスラリーをドクターブレードを用いて５１μｍのギャップでＮｉ箔にコートした。このフィルムを５分間風乾し、１０５℃のオーブンにて１５分間乾燥させた。
このフィルムは、剥離力は０．１７５Ｎ／ｍで、厚さは２μｍで箔から剥離可能であった。
実施例３
以下の実施例において、アルミニウム箔上に形成された伝導性剥離層の作製を記載する。
ＤＯＬ中の８重量％のポリスルホンウルトラソン６０１０（ＢＡＳＦ）の溶液に、３重量％の多層カーボンナノチューブ（Ａｌｄｒｉｃｈ）および２５重量％のバルカンカーボンを加えた。このスラリーを金属球を用いて一晩ボールミルした。このスラリーをドクターブレードを用いて、１０２μｍのギャップでＡｌ箔にコートした。このフィルムを５分間風乾し、１０５℃のオーブンにて１５分間乾燥させた。
このフィルムは、剥離力３５．０Ｎ／ｍ、厚さ６μｍ、電気抵抗率０．０５９キロオーム・ｃｍで箔から剥離可能であった。
実施例４
以下の実施例において、アルミニウム箔上に形成されたもう一つの伝導性剥離層の作製を記載する。
ＤＯＬ中の６．５重量％のポリスルホンウルトラソン６０１０（ＢＡＳＦ）の溶液に、３重量％の多層カーボンナノチューブ（Ａｌｄｒｉｃｈ）および２０重量％のバルカンカーボンを加えた。このスラリーを金属球を用いて一晩ボールミルした。このスラリーをドクターブレードを用いて、１０２μｍのギャップでＡｌ箔にコートした。このフィルムを５分間風乾し、１０５℃のオーブンにて１５分間乾燥させた。
このフィルムは、剥離力４５．３Ｎ／ｍ、厚さ５μｍ、電気抵抗率１．６０２キロオーム・ｃｍで箔から剥離可能であった。
本開示のいくつかの実施形態が本明細書で説明および図示されたが、当業者であれば、本明細書に記載された機能を行うならびに／または結果および／もしくは１以上の利点を得るための様々な他の手段および／または構造を容易に想定し、かかる変形および／または変更の各々は、本発明の範囲内にあるとみなすであろう。より一般的には、当業者ならば、本明細書に記載された全てのパラメータ、寸法、材料、および構成が例示的なものであることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成が、本開示の教示が用いられる特定の適用または複数の適用に依存するであろうことを容易に理解するであろう。当業者であれば、本明細書に記載された本発明の具体的な実施形態に相当する多くの等価物を、日常的な実験を超えるものを用いずに認識し、または確定できるであろう。したがって、前述の実施形態は例示としてのみ提示され、添付の特許請求の範囲およびその等価物の範囲内で、本発明は具体的に記載および特許請求されたものとはもう一つの方法で実施され得ることが理解されるべきであろう。本開示は、本明細書に記載された個々の特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法に指向される。加えて、かかる特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法が相互に矛盾しないのであれば、２つ以上のかかる特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法のいずれの組合せも、本発明の範囲内に含まれる。
本明細書に定義および使用されるすべての定義は、辞書の定義、参照により組み込まれる文書における定義、および／または定義された用語の通常の意味を支配すると理解されるべきである。
本明細書および特許請求の範囲に使用される不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、明確に反対に示されない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
本明細書および特許請求の範囲で用いた「および／または」なる語句は、そのように結合された要素の「いずれかまたは双方」、すなわち、いくつかの場合には接続的に存在し、他の場合には分離して（disjunctively）存在する要素を意味すると理解されるべきである。「および／または」でリストされる複数の要素は、同様に、すなわち、そのように結合された要素の「１つ以上」と解釈されるべきである。また、「および／または」節により具体的に特定された要素以外に、具体的に特定された要素に関連するかしないかに関わらず、他の要素が任意に存在し得る。かくして、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」への参照は、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」のごときオープンエンドの言語と組み合わせて用いられる場合、一実施形態において、Ａのみ（任意にＢ以外の要素も含む）；もう一つの実施形態において、Ｂのみ（任意にＡ以外の要素も含む）；さらにもう一つの実施形態において、ＡおよびＢの双方（任意に他の要素を含む）等をいうことができる。
ここに本明細書および特許請求の範囲に用いた場合、「または」は、上記で定義された「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を区切る場合、「または」または「および／または」は包括的、すなわち、要素の多数またはリストの少なくとも１つの包含であり、１つを超えるも含み、任意に、さらなるリストされていない項目を含むと解釈されるべきである。「の１つのみ（ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」または「の正確に１つ（ｅｘａｃｔｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」、または特許請求の範囲に用いる場合、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」のごとき明確に反対を示す用語のみが、要素の多数またはリストの正確に１つの要素の包含をいうであろう。一般的に、本明細書で使用される用語「または」は、「いずれか」、「の一つ（ｏｎｅ ｏｆ）」、「の一つのみ（ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」、または「の正確に１つ（ｅｘａｃｔｌｙ ｏｎｅ ｏｆ）」のごとき排他性の用語が先行する場合にのみ、排他的選択肢（すなわち「一方または他方だが、双方ではない」）として解釈されるべきである。特許請求の範囲に用いた場合の「から実質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、特許法の分野に用いる通常の意味を有するものとする。
本明細書および特許請求の範囲で用いる場合に、１つ以上の要素のリストに言及する「少なくとも１つ」なる語句は、要素のリスト内のいずれかの１つ以上の要素から選択された少なくとも１つの要素を意味し、必ずしも要素のリスト内に具体的にリストされた各々および全ての要素の少なくとも１つを含む必要はなく、要素のリスト内の要素のいずれかの組合せを除外しないことを理解されるべきである。また、この定義において、「少なくとも一つ」の語句が参照する要素のリスト内で具体的に特定された要素以外の要素が、具体的に同定された要素に関連するかどうかにかかわらず、任意に存在することが可能である。かくして、非限定的な例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」（または、等価的に「ＡまたはＢの少なくとも１つ」、または、等価的に「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態において、Ｂが存在しない、１つ以上の、Ａを任意に含む（および、任意にＢ以外の要素を含む）少なくとも１つであり；もう一つの実施形態において、Ａが存在しない、１つ以上の、Ｂを任意に含む（および、任意にＡ以外の要素を含む）少なくとも１つであり；さらにもう一つの実施形態において、１つ以上の、Ａを任意に含む少なくとも１つ、および少なくとも１つのＢを任意に含む（および、任意に他の要素を含む）少なくとも１つ、等をいうことができる。
また、明確に反対に示されない限り、１つ以上のステップまたは行為を含む本明細書で特許請求されるいずれの方法においても、方法のステップまたは行為の順序は、方法のステップまたは行為が記載される順序に必ずしも限定されないことが理解されるべきである。
特許請求の範囲において、上記明細書と同様に、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」「担持する（または、運ぶ：ｃａｒｒｙｉｎｇ）」、「有する」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「保持する」、「構成する」等のごときすべての移行句は、オープンエンドであること、すなわち、限定されるものではないがを含むことを意味すると理解されるべきである。「からなる」および「から実質的になる」という移行句のみが、米国特許庁の特許審査手続要覧第２１１１．０３項に規定された、それぞれクローズまたはセミクローズの移行句であろう。

Claims (31)

  1. 基材から電極を剥離するための伝導性剥離層であって、
    複数の伝導性炭素粒子と、
    複数の細長炭素構造体と
    を含む複数の伝導性炭素種；および
    高分子バインダー
    を含む、伝導性剥離層。
  2. 基材から電極を剥離するための伝導性剥離層であって、
    元素状炭素を含む複数の伝導性炭素種；および
    高分子バインダー
    を含み、
    前記複数の伝導性炭素種が、前記伝導性剥離層の１５重量％以上の量で存在する、伝導性剥離層。
  3. 電気活性層；および
    前記電気活性層に隣接する伝導性剥離層
    を含む、電極であって、
    前記伝導性剥離層が、複数の伝導性炭素種を含み、かつ
    前記伝導性炭素種が、元素状炭素を含む、電極。
  4. 電気活性層；および
    伝導性剥離層を含む、電極であって、
    前記伝導性剥離層が、高分子バインダーと複数の伝導性炭素種とを含み、かつ
    前記複数の伝導性炭素種が、高分子バインダーの量に対して１５重量％以上の量で存在する、電極。
  5. 第１の電気活性層；
    複数の伝導性炭素種を含む第１の伝導性剥離層；および
    第２の電気活性層を含む、電極であって、
    前記第１の伝導性剥離層が、前記第１の電気活性層と前記第２の電気活性層との間にあり、かつ
    前記第１の電気活性層が、前記第２の電気活性層と電子的に連通している、電極。
  6. 高分子バインダーを溶媒に溶解して、溶液を形成すること；
    前記溶液に複数の伝導性炭素種を加えて、スラリーを形成すること；
    前記複数の伝導性炭素種を前記スラリー内に分散させること；
    前記スラリーから前記溶媒を蒸発させて、伝導性剥離層を形成すること；および
    前記伝導性剥離層上に集電体または電気活性層を堆積させること
    を含む、方法。
  7. 集電体をさらに含み、任意に前記集電体が前記電気活性層および前記伝導性剥離層に隣接して配置される、請求項１～６のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  8. 第２の集電体をさらに含む、請求項１～７のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  9. 前記伝導性剥離層が電気活性層に直接的に隣接している、請求項１～８のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  10. 前記伝導性炭素種が元素状炭素を含む、請求項１～９のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  11. 前記伝導性炭素粒子がバルカン炭素および／またはカーボンブラックを含む、請求項１～１０のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  12. 前記細長炭素構造体が、カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、および／または炭素繊維を含む、請求項１～１１のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  13. 前記伝導性剥離層が高分子バインダーを含む、請求項１～１２のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  14. 前記伝導性剥離層が金属箔に隣接し、任意に前記金属箔がアルミニウム、ニッケル、銅および／または鉄を含む、請求項１～１３のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  15. 前記伝導性剥離層が、１ミクロン以上および／または５ミクロン以下のＲＭＳ表面粗さを有する、請求項１～１４のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  16. 前記伝導性炭素種が、前記高分子バインダーに対して１５重量％以上の量で存在する、請求項１～１５のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  17. 前記伝導性炭素種－対－前記高分子バインダーの質量比が１：１以上である、請求項１～１６のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  18. 前記伝導性炭素粒子－対－前記細長炭素構造体の質量比が１：１以上である、請求項１～１７のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  19. 前記伝導性炭素種の総量－対－前記細長炭素の質量比が９：１以下である、請求項１～１８のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  20. 前記複数の伝導性炭素粒子が、１０ミクロン以下および／または５０ｎｍ以上の平均粒子サイズを有する、請求項１～１９のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  21. 前記高分子バインダーがポリマーを含み、任意に前記ポリマーがポリスルホンを含む、請求項１～２０のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  22. 前記伝導性剥離層が、５ミクロン以下および／または０．５ミクロン以上の厚さを有する、請求項１～２１のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  23. 前記伝導性剥離層が、１，０００キロオーム・ｃｍ以下の電気抵抗率を有する、請求項１～２２のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  24. 前記集電体が、アルミニウム、銅、クロム、ニッケルおよび／またはステンレス鋼といった金属を含む、請求項１～２３のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  25. 前記電気活性層がリチウムを含む、請求項１～２４のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  26. 前記複数の伝導性炭素種が、複数の伝導性炭素粒子と複数の細長炭素構造体とを含む、請求項１～２５のいずれか１記載の伝導性剥離層、電極または方法。
  27. 分散が、前記複数の伝導性炭素種を含むスラリーをミルすることを含み、任意にミルが前記スラリーのボールミリングを含み、任意にボールミリングが複数の金属ボールでのボールミリングを含む、請求項６～２６のいずれか１記載の方法。
  28. 基材を前記スラリーでコーティングすることをさらに含み、任意に前記基材をコーティングすることが、ドクターブレードすることを含む、請求項６～２７のいずれか１記載の方法。
  29. 前記溶媒がエーテル系溶媒を含み、任意に前記溶媒がジオキソランを含む、請求項６～２８のいずれか１記載の方法。
  30. 前記スラリーを撹拌することをさらに含む、請求項６～２９のいずれか１記載の方法。
  31. 蒸発させることが、オーブンにて乾燥させることを含む、請求項６～３０のいずれか１記載の方法。
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