[發明專利]電極結構、電極和電力裝置以及制造該電極結構的方法

有效

• 申請號: 201310538201.2
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103996544B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 尹汝興;李孝永;柳晶竣;權純根;崔在榮
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;康寧精密素材株式會社
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/86;H01M4/583;H01M4/24;H01M4/26;H01M4/133;H01M4/1393;H01M10/05;H01M10/24;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 翟然

1.一種電極結構，該電極結構具有卷的形式，其中在其至少一個表面上分散有納米材料的石墨烯膜以卷的形式被卷繞，

其中隔板不提供在被卷繞的所述石墨烯膜的相對表面之間，

其中所述納米材料包括碳納米管、富勒烯、碳納米線、碳納米纖維、或其組合。

2.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述石墨烯膜包括單一的石墨烯片或多個石墨烯片的疊片。

3.根據權利要求2所述的電極結構，其中所述石墨烯片是單原子層石墨烯片、具有彼此連接的石墨烯薄片的網狀片、或其組合。

4.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述石墨烯膜的平均厚度是1000μm或更小。

5.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述石墨烯膜是多孔的。

6.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述納米材料具有顆粒、管、線、桿、纖維或任意塊狀的形狀，或其組合形狀。

7.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述納米材料的平均直徑在1nm至200nm的范圍內。

8.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述納米材料被分開地分散在所述石墨烯膜的表面上。

9.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述納米材料的含量在基于所述納米材料和所述石墨烯膜的總重量的1wt％至50wt％的范圍內。

10.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述卷的形式是圓形形式、橢圓形式或多邊形形式。

11.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述電極結構的厚度在10μm至1,000μm的范圍內。

12.根據權利要求1所述的電極結構，其中所述電極結構的密度在0.1g/cc到1.5g/cc的范圍內。

13.一種包括電極的電力裝置，所述電極包括：

集流器；和

設置在所述集流器上的權利要求1的所述電極結構。

14.根據權利要求13所述的電力裝置，其中所述電極結構被設置為使得顯示出所述卷的形式的表面與所述集流器接觸，并且所述石墨烯膜與所述集流器垂直地對準。

15.根據權利要求13所述的電力裝置，其中所述電力裝置是超級電容器、二次電池、燃料電池或太陽能電池。

16.一種制造電極結構的方法，該電極結構具有卷的形式，所述方法包括：

制備在其至少一個表面上分散有納米材料的石墨烯氧化膜；

卷繞所述石墨烯氧化膜；

將卷繞的石墨烯氧化膜切成薄片；以及

還原被切成薄片的石墨烯氧化膜以獲得卷繞的石墨烯膜，

其中所述納米材料包括碳納米管、富勒烯、碳納米線、碳納米纖維、或其組合，

其中隔板不提供在被卷繞的所述石墨烯膜的相對表面之間。

17.根據權利要求16所述的方法，還包括在卷繞所述石墨烯氧化膜之前，在所述石墨烯氧化膜的表面上噴射去離子水。

18.根據權利要求16所述的方法，其中所述切成薄片是通過激光切割或用銳利的刀片切割來執行的。

19.根據權利要求16所述的方法，其中所述還原通過化學還原或熱還原執行。

20.根據權利要求16所述的方法，其中所述還原通過熱化學還原執行。