[发明专利]蓄电装置以及该蓄电装置的制造方法

权利要求书

1. 一种蓄电装置，包括：

金属负极；

空气电极；以及

所述金属负极和所述空气电极之间的电解液，

其中，所述空气电极包括：

第一集电体；

与所述第一集电体接触的具有凸状构造物的第二集电体；以及

所述第二集电体上的催化剂层，

其中所述催化剂层包括至少1个石墨烯膜。

2. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述催化剂层包括1个以上且100个以下的石墨烯膜。

3. 根据权利要求1所述的蓄电装置，

其中所述金属负极包括铝、锌或铁，并且

所述电解液是水性电解液。

4. 根据权利要求1所述的蓄电装置，

其中所述金属负极包括锂、钙、钠或镁，并且

所述电解液是有机电解液。

5. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述第一集电体是多孔状或网眼状的导电材料。

6. 根据权利要求1所述的蓄电装置，其中所述第二集电体的所述凸状构造物是包括硅的多个晶须。

7. 根据权利要求6所述的蓄电装置，还包括所述多个晶须的表面上的多个凸部，该多个凸部分别具有100nm以下的高度。

8. 一种蓄电装置，包括：

包括锂的金属负极；

空气电极；

所述金属负极和所述空气电极之间的固体电解质；

所述金属负极和所述固体电解质之间的有机电解液；以及

所述空气电极和所述固体电解质之间的水性电解液，

其中，所述固体电解质仅选择性地使锂离子透过，并且

所述空气电极包括：

第一集电体；

与所述第一集电体接触的具有凸状构造物的第二集电体；以及

所述第二集电体上的催化剂层，

其中所述催化剂层包括至少1个石墨烯膜。

9. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述催化剂层包括1个以上且100个以下的石墨烯膜。

10. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述第一集电体是多孔状或网眼状的导电材料。

11. 根据权利要求8所述的蓄电装置，其中所述第二集电体的所述凸状构造物是包括硅的多个晶须。

12. 根据权利要求11所述的蓄电装置，还包括所述多个晶须的表面上的多个凸部，该多个凸部分别具有100nm以下的高度。

13. 一种蓄电装置的制造方法，包括如下步骤：

形成第一集电体；

在所述第一集电体上形成具有凸状构造物的第二集电体；以及

在所述第二集电体上形成包括至少1个石墨烯膜的催化剂层，

其中，通过包括如下步骤的方法形成所述催化剂层：

将包括所述第一集电体和具有所述凸状构造物的所述第二集电体的物体以及电极浸渍在包含氧化石墨烯的溶液中；

在所述溶液中的所述物体和所述电极之间施加电压来在所述物体上形成氧化石墨烯层；以及

在真空中或还原气氛中对所述物体进行加热，以使形成在所述物体上的所述氧化石墨烯层还原为石墨烯，

其中所述第一集电体和具有所述凸状构造物的所述第二集电体是空气电极，并且

所述空气电极用作所述蓄电装置的电极。

14. 根据权利要求13所述的蓄电装置的制造方法，其中所述催化剂层包括1个以上且100个以下的石墨烯膜。

15. 根据权利要求13所述的蓄电装置的制造方法，其中所述第一集电体是多孔状或网眼状的导电材料。

16. 根据权利要求13所述的蓄电装置的制造方法，其中所述第二集电体的所述凸状构造物是包括硅的多个晶须。

17. 根据权利要求16所述的蓄电装置的制造方法，其中所述晶须的表面上的多个凸部，该多个凸部分别具有100nm以下的高度。