[发明专利]含石墨烯的电极、其制造方法及使用该电极的蓄电装置有效
申请号: | 201880062578.6 | 申请日: | 2018-08-22 |
公开(公告)号: | CN111164716B | 公开(公告)日: | 2022-06-03 |
发明(设计)人: | 唐捷;张坤;秦禄昌 | 申请(专利权)人: | 国立研究开发法人物质材料研究机构 |
主分类号: | H01G11/42 | 分类号: | H01G11/42;C01B32/182;H01G11/36;H01G11/38;H01G11/86;H01M4/133;H01M4/583;H01M4/62 |
代理公司: | 隆天知识产权代理有限公司 72003 | 代理人: | 李慧慧;向勇 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 石墨 电极 制造 方法 使用 装置 | ||
1.一种电极,其中,
所述电极至少包含具有0.1μm以上且小于100μm的粒径的石墨烯凝集体,
所述石墨烯凝集体是纤维状物质位于石墨烯的层间的石墨烯基本骨架互相以点接触的方式随机凝集而成的石墨烯表面的取向是随机的状态的凝集体。
2.如权利要求1所述的电极,其中,
所述石墨烯凝集体具有0.5μm以上且30μm以下的粒径。
3.如权利要求1所述的电极,其中,
所述石墨烯凝集体为多孔体。
4.如权利要求3所述的电极,其中,
基于BET法测定的比表面积在200m2/g以上且1000m2/g以下的范围,基于BJH法测定的在0.1nm以上且10nm以下范围内的细孔容积在0.1cc/g以上且1cc/g以下的范围。
5.如权利要求1所述的电极,其中,
所述石墨烯的长方向的尺寸在10nm以上且10μm以下的范围。
6.如权利要求1所述的电极,其中,
所述纤维状物质为碳纳米管。
7.如权利要求1~6中任一项所述的电极,其中,
还含有导电材料和粘合剂。
8.如权利要求7所述的电极,其中,
所述石墨烯凝集体、所述导电材料和所述粘合剂满足石墨烯凝集体:导电材料:粘合剂=80~95:0~10:1~10的重量比。
9.如权利要求7所述的电极,其中,
所述导电材料是选自由乙炔黑、槽法炭黑、炉法炭黑和科琴黑所组成的组中的至少一种的碳材料。
10.如权利要求7所述的电极,其中,
所述粘合剂是选自由四氟乙烯树脂、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素钠和苯乙烯-丁二烯橡胶所组成的组中的至少一种。
11.一种电极的制造方法,其是权利要求1~10中任一项所述的电极的制造方法,其中,
包括:
将纤维状物质位于石墨烯的层间的石墨烯基本骨架至少与碳原子数为1以上且5以下的低级醇混合,在分散剂中形成所述石墨烯基本骨架互相以点接触的方式随机凝集而成的石墨烯表面的取向是随机的状态的石墨烯凝集体的步骤;以及
使用所述石墨烯凝集体进行成膜的步骤。
12.如权利要求11所述的方法,其中,
所述低级醇是选自由甲醇、乙醇、1-丙醇、1-丁醇、2-甲基-1-丙醇、2-丁醇和2-甲基-2-丙醇所组成的组中的至少一种。
13.如权利要求11所述的方法,其中,
在形成所述石墨烯凝集体的步骤中,所述分散剂中的所述石墨烯基本骨架的浓度在0.05g/L以上且5g/L以下的范围。
14.如权利要求11~13中任一项所述的方法,其中,
所述石墨烯凝集体的基于BET法测定的比表面积在250m2/g以上且1000m2/g以下的范围,基于BJH法测定的在0.1nm以上且10nm以下范围内的细孔容积在0.1cc/g以上且1cc/g以下的范围。
15.如权利要求11所述的方法,其中,
在形成所述石墨烯凝集体的步骤中,进一步混合水。
16.如权利要求15所述的方法,其中,
按照0.8~1.2:1.2~0.8的体积比混合所述低级醇和所述水。
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