[发明专利]包括碳基材料的装置以及其制造

权利要求书

1.一种储能装置，所述储能装置包括：

a)正电极，所述正电极包括:

i)多个多孔石墨烯片，包含一个或多个仅结合至所述石墨烯片的边缘的羧基官能团；

ii)第一粘结剂；以及

iii)正极活性材料；

b)负电极，所述负电极包括:

i)负极活性材料；

ii)第二粘结剂；以及

iii)导电添加剂；以及

c)隔板，所述隔板在所述正电极与所述负电极之间。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述第一粘结剂和所述第二粘结剂中的至少一者包括聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基聚合物、氟化乙烯-丙烯、聚乙烯四氟乙烯、聚乙烯三氟氯乙烯、全氟化塑性体、碳氟化合物、三氟氯乙烯偏二氟乙烯、含氟弹性体、四氟乙烯-丙烯、全氟聚醚、全氟磺酸、全氟聚氧杂环丁烷、聚(偏二氟乙烯-三氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯-四氟乙烯)或其任何组合。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述导电添加剂包括碳黑、乙炔黑、炉黑、气相生长的碳纤维、碳纳米管、多孔碳片或其任何组合。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述正极活性材料包括磷酸锂铁、锂镍钴铝氧化物、锂镍锰钴氧化物、锂钴氧化物、锂锰氧化物、钛酸锂、锂硫或其任何组合。

5.如权利要求1所述的装置，所述装置的存储容量为800毫安小时(mAh)至4,000mAh。

6.如权利要求1所述的装置，所述装置的存储容量为至少800mAh。

7.如权利要求1所述的装置，所述装置的存储容量为80mAh/g至1000 mAh/g。

8.如权利要求1所述的装置，所述装置的存储容量为至少80mAh/g。

9.如权利要求1所述的装置，所述装置的循环寿命为500个循环至1500个循环。

10.如权利要求1所述的装置，所述装置的循环寿命为至少500个循环。

11.如权利要求1所述的装置，所述装置的等效串联电阻为5毫欧至100毫欧。

12.如权利要求1所述的装置，所述装置的等效串联电阻为至多100毫欧。

13.如权利要求1所述的装置，其中所述正电极还以干重计0.5%至1%的浓度包含所述多个多孔石墨烯片，其中所述正电极还以干重计96%至97%的浓度包含锂镍钴铝氧化物，其中所述第一粘结剂包含聚偏二氟乙烯，并且其中所述正电极还以干重计2.5%的浓度包含所述第一粘结剂。

14.如权利要求1所述的装置，其中所述负电极还包含以干重计95%的石墨，其中所述第二粘结剂包含聚偏二氟乙烯，其中导电添加剂包含炭黑，其中所述负电极还以干重计5%的浓度包含所述第二粘结剂，并且其中所述负电极还以干重计1%的浓度包含所述导电添加剂。

15.如权利要求1所述的装置，其中所述正电极还以干重计0.5%至1%的浓度包含所述多个多孔石墨烯片，其中所述正电极还以干重计96%至97%的浓度包含锂镍锰钴氧化物，其中所述第一粘结剂包含聚偏二氟乙烯，并且其中所述正电极还以干重计2.5%的浓度包含所述第一粘结剂。

16.如权利要求15所述的装置，其中所述负电极还包含以干重计95%的石墨，其中所述第二粘结剂包含聚偏二氟乙烯，其中导电添加剂包含炭黑，其中所述负电极还以干重计5%的浓度包含所述第二粘结剂，并且其中所述负电极还以干重计1%的浓度包含所述导电添加剂。