[發明專利]一種三維結構碳基儲能薄膜及制備方法、電極片與應用

在審

• 申請號: 202010825136.1
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN112086641A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 田冰冰;俞兆喆;李瑛;蘇陳良;張文靜;范滇元
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/38;H01M4/13;H01M4/134;H01M10/052;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 劉芙蓉;孫果

1.一種三維結構碳基儲能薄膜，其特征在于，包括：

采用金屬有機化合物化學氣相沉積方法在基體上制備的石墨烯層；

沉積在石墨烯層上的能量密度貢獻主體元素層；

沉積在所述能量密度貢獻主體元素層上的保護層。

2.一種如權利要求1所述三維結構碳基儲能薄膜的制備方法，其特征在于，包括：

提供基體；

通過金屬有機化合物化學氣相沉積方法在所述基體上生長石墨烯層；

將能量密度貢獻主體元素沉積在所述石墨烯層上，得到能量密度貢獻主體元素層；

將保護層材料沉積在所述能量密度貢獻主體元素層的表面，得到三維結構碳基儲能薄膜。

3.根據權利要求2所述的三維結構碳基儲能薄膜的制備方法，其特征在于，所述能量密度貢獻主體元素的靶材包括：硫、鋰、硅、錫、鈦、釩、鋁、金、銀、銅、鉬、鈷中的至少一種；

或所述能量密度貢獻主體元素的靶材包括：硫化合物、鋰化合物、硅化合物、錫化合物、鈦化合物、釩化合物、鋁化合物、金化合物、銀化合物、銅化合物、鉬化合物、鈷化合物中的至少一種。

4.根據權利要求2所述的三維結構碳基儲能薄膜的制備方法，其特征在于，所述保護層包括：鈦酸鋰保護層、二氧化鈦保護層、錳酸鋰保護層、氧化鋰保護層中的一種或多種。

5.根據權利要求2所述的三維結構碳基儲能薄膜的制備方法，其特征在于，在所述金屬有機化合物化學氣相沉積的過程中，反應溫度控制為500℃-1200℃。

6.根據權利要求2所述的三維結構碳基儲能薄膜的制備方法，其特征在于，在所述金屬有機化合物化學氣相沉積的過程中，反應氣氛為氫氣、氬氣、氨氣中的一種氣氛或多種混合氣體氣氛。

7.根據權利要求2所述的三維結構碳基儲能薄膜的制備方法，其特征在于，所述基體為化學電源負極集流體。

8.一種電極片，包括集流體，其特征在于，還包括：結合在所述集流體的表面上的如權利要求1所述三維結構碳基儲能薄膜。

9.根據權利要求8所述的電極片，其特征在于，所述三維結構碳基儲能薄膜的厚度為1-5微米。

10.一種如權利要求8或9所述的電極片在鋰離子電池、鋰硫電池或超級電容器中的應用。