[发明专利]垂直排列碳纳米管的制造方法以及使用这些纳米管作为电极的电化学电容器

权利要求书

1.一种复合材料，包括位于基底上的垂直排列碳纳米管(VACNT)，其特征在于，所述复合材料包括沉积于所述纳米管的外表面上的无序额外碳。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述无序额外碳包括石墨区域。

3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的复合材料，其特征在于，基于所述碳纳米管的质量，所述复合材料包含至少10％、优选至少30％、甚至更优选至少50％的无序额外碳。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料，其特征在于，基于所述碳纳米管的质量，所述复合材料包含不超过90％、优选不超过80％的无序额外碳。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的复合材料，其特征在于，所述纳米管的平均长度在10μm和300μm之间，优选在50μm和150μm之间，甚至更优选在70μm和130μm之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的复合材料，该复合材料能够在受热外壳中、在催化剂的存在下，通过化学气相沉积方法获得，所述催化剂的前体被连续注入所述受热外壳中，所述方法的特征在于，所述VACNT包含来自于所述催化剂的金属颗粒。

7.平行排列的碳纳米管组，其由根据权利要求1至6所述的复合材料通过将所述纳米管从所述基底上移开而获得。

8.一种制备根据权利要求1至6中任一项所述的复合材料的方法，包括在催化剂的存在下，在包括受热外壳的反应器中的碳源气体的化学分解，以及VACNT在基底上的生长，其中

-向温度在500℃和700℃之间且压力在0.5巴和1.5巴之间的所述受热外壳中，连续注入包含所述碳源和催化剂前体的气相；

-所述催化剂前体包含过渡金属，所述过渡金属优选选自由铁、镍和钴组成的组。

9.根据权利要求8所述的方法，其中注入所述外壳中的所述气相包含作为碳源的乙炔、催化剂前体连同其载气(所述载气可为碳源)、以及可任选的惰性气体(优选为氩气)。

10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其中注入所述外壳中的所述气相主要包含作为碳源的乙炔、氢气、作为催化剂前体的二茂铁、作为所述二茂铁的载气的甲苯以及作为惰性气体的氩气。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中所述气相的通过速度在1mm/s和15mm/s之间，并且优选在3mm/s和10mm/s之间。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的方法，其中基于所述气相中的总碳含量，铁含量在0.4％和1.2％之间，优选在0.5％和1.1％之间，甚至更优选在0.55％和0.9％之间(以质量百分比计)。

13.根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其中：

-乙炔的总体积在0.7ml/mm²和6ml/mm²之间；

-所述乙炔气流的通过速度在1mm/s和15mm/s之间，并且优选在1mm/s和10mm/s之间，甚至更优选在2mm/s和10mm/s之间；

-基于Fe/C质量比率表示的铁含量在0.4％和1.5％之间，优选在0.4％和1.4％之间，更优选在0.5％和1.1％之间，甚至更优选在0.5％和0.9％之间。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的复合材料或者根据权利要求7所述的碳纳米管组作为电子或电工装置中的电极的用途。

15.一种用于电子或电工装置的电极，其特征在于，所述电极包括这样的电极，该电极包括根据权利要求1至6中任一项所述的复合材料或者根据权利要求7所述的纳米管组。