三維連通彎曲石墨烯及其制備方法、電極、電容和鋰電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種三維連通彎曲石墨烯及其制備方法、電極、電容和鋰電池，該三維連通彎曲石墨烯通過如下步驟制備而成：首先通過自組裝堆積方法在導(dǎo)電基板上形成聚苯乙烯微納米球陣列；然后通過電化學(xué)沉積方法沉積金屬，去除聚苯乙烯微納米球；將導(dǎo)電基板通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)表面制備石墨烯?；蛘咄ㄟ^自組裝堆積方法在基板上自組裝形成堆積的覆蓋金屬元素或金屬離子的微納米顆粒陣列，然后通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在微納米顆粒表面制備石墨烯。制得的三維連通彎曲石墨烯可以制備電極，用于電容和鋰電池。該三維連通彎曲石墨烯具有較好的柔韌性，優(yōu)異的導(dǎo)電性能，比容量大，可保護(hù)電極材料，防止電極材料剝落。
【專利說明】三維連通彎曲石墨烯及其制備方法、電極、電容和鋰電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新型石墨烯材料的制備及應(yīng)用領(lǐng)域，具體為一種三維連通彎曲石墨烯及其制備方法，以及基于三維連通彎曲石墨烯的電極、電容和鋰電池。
【背景技術(shù)】
[0002]石墨烯具有由單層碳原子緊密堆積而成的二維蜂窩狀晶體結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)等特性，這些優(yōu)異的物理性質(zhì)使石墨烯在射頻晶體管、超靈敏傳感器、柔性透明導(dǎo)電薄膜、超強(qiáng)和高導(dǎo)復(fù)合材料、高性能鋰離子電池和超級電容器等方面具有巨大的應(yīng)用潛力。片狀石墨烯以6個碳原子形成的六角形分子為基本單位，利用“交叉耦合”法，使不同分子結(jié)合在一起。但如果只用六角形分子，只能形成片狀的石墨烯，當(dāng)多個片狀石墨烯堆積在一起時，多個二維的原子層傾向于聚集在一起，形成傳統(tǒng)的石墨結(jié)構(gòu)，造成表面積小，體積比電容小，異向?qū)щ姴?，無法作為優(yōu)秀電極材料應(yīng)用于超級電容等能源存儲領(lǐng)域。如果在六角形分子之間又增加四角形，五角形，七角形或八角形等多種的碳分子排列單位，即可以形成了彎曲的結(jié)構(gòu)，從而大大增加材料的表面積，這種新型的碳納米分子結(jié)構(gòu)稱為“彎曲的石墨烯”。
[0003]石墨烯材料可被廣泛應(yīng)用在超級電容和鋰電池的研發(fā)和生產(chǎn)上，超級電容器具有輸出功率高、充電時間短、使用壽命長、工作溫度范圍寬、安全且無污染的優(yōu)點(diǎn)，其有望成為本世紀(jì)的新型綠色電源。超級電容器的工作原理是基于高比表面積炭電極/電解液界面產(chǎn)生的雙電層電容，或者基于過渡金屬氧化物或?qū)щ娋酆衔锏谋砻婕绑w相所發(fā)生的氧化還原反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)能量的儲存，其構(gòu)造和電池類似，主要包括正負(fù)電極、電解液、隔膜和集流體。超級電容包括兩種，一種是利用電子、離子或偶極子在電極/電解質(zhì)溶液表面的定向排列的雙電層來存儲電荷的雙電層電容，一種是利用電化學(xué)活性物質(zhì)在電極表面發(fā)生化學(xué)吸附、脫附或氧化還原反應(yīng)引起的法拉第準(zhǔn)電容。傳統(tǒng)的超級電容器體積較大，不能適應(yīng)微型設(shè)備對于儲能器件體積較小的要求。因此制造高性能微型超`級電容器是本領(lǐng)域技術(shù)人員的研究熱點(diǎn)。電極材料直接決定超級電容器的主要性能指標(biāo)，如能量密度、功率密度和循環(huán)穩(wěn)定性等。目前的電極材料主要有活性炭、碳化物轉(zhuǎn)化炭、碳納米管、炭洋蔥、氧化釕、聚苯胺、聚吡咯、片狀石墨烯、過渡金屬氧化物或氫氧化物等，然而，它們的性能指標(biāo)很難滿足不斷發(fā)展的微型能源系統(tǒng)的實(shí)際使用要求，比如傳統(tǒng)的石墨烯電容器制備方法是將石墨烯與有機(jī)粘結(jié)劑聚合在一起，石墨烯納米片間留一定量的空隙，這些空隙中的一部分可以形成通道，超級電容的電解液可以在這些空隙通道中擴(kuò)散，但是這種方法難以有效地控制片與片之間的空隙尺寸以及由空隙構(gòu)成通道，嚴(yán)重減小了石墨烯表面的利用率，限制了超級電容電解液的自由擴(kuò)散，而且片狀石墨烯片與片之間有機(jī)聚合材料降低了電極片的電導(dǎo)，增加了超級電容的內(nèi)阻，限制了超級電容的功率密度。近年來，石墨烯逐漸被應(yīng)用在鋰離子電池電極材料中，用于提高負(fù)極材料的電容量和大倍率充放電性能。然而，由于普通純石墨烯材料的首次循環(huán)庫侖效率低、充放電平臺較高，因此很難取代目前商用的鋰離子電池電極材料。而目前鋰離子電池的非碳基負(fù)極材料主要有錫基、硅基以及過渡金屬類為主的電極材料，這類材料具有高理論容量，但其缺點(diǎn)是在嵌鋰/脫鋰過程中容易出現(xiàn)明顯的體積膨脹收縮變化，因此限制了該種電池的有效使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:現(xiàn)有技術(shù)中的電極材料難以滿足不斷發(fā)展的微型能源系統(tǒng)的實(shí)際使用要求；超級電容器存在的體積大、性能低；普通純石墨烯材料存在的難以取代目前商用的鋰離子電池電極材料。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種三維連通彎曲石墨烯的制備方法，具有如下步驟:
[0007]( I)通過自組裝堆積方法在導(dǎo)電基板上自組裝形成堆積的聚苯乙烯微納米球陣列；
[0008](2)通過電化學(xué)沉積方法將金屬沉積填充到步驟(1)中的導(dǎo)電基板上堆積的聚苯乙烯微納米球陣列的空隙內(nèi)，干燥導(dǎo)電基板并去除聚苯乙烯微納米球，在導(dǎo)電基板上形成三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)；
[0009](3)將包含有三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)表面制備彎曲石墨烯，在石墨烯化學(xué)氣相沉積法中，使用的碳源為氣體碳源、液態(tài)碳源或固態(tài)碳源；
[0010](4)通過腐蝕工藝完全或部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)。
[0011]進(jìn)一步限定，步驟(1)中的自組裝堆積方法為:將導(dǎo)電基板垂直浸沒在含有聚苯乙烯微納米球的溶液中，通過蒸發(fā)溶液使溶液中的聚苯乙烯微納米球在導(dǎo)電基板表面自組裝堆積，然后將導(dǎo)電基板加熱烘干，烘干后即得堆積有聚苯乙烯微納米球陣列的導(dǎo)電基板，通過重復(fù)上述步驟，控制聚苯乙烯微納米球陣列的堆積層數(shù)。
[0012]進(jìn)一步限定，通過化學(xué)腐蝕法完全或部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)具體為:將包含有金屬球腔結(jié)構(gòu)的終產(chǎn)物放置在鹽酸溶液中或的氯化鐵/鹽酸溶液中，，腐蝕時間為IOmin~5h，通過控制腐蝕時間控制金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)的去除比例，然后將產(chǎn)物用去離子水沖洗，干燥。
[0013]制備三維連通彎曲石墨烯的另一種制備方法為:該方法具有如下步驟:
[0014](I)通過自組裝堆積方法在基板上自組裝形成堆積的微納米顆粒陣列，微納米顆粒為表面覆有金屬的微納米顆粒，包括銅微納米顆粒、鎳微納米顆粒、鐵微納米顆粒、氧化鐵微納米顆粒、氧化鋅微納米顆粒、銅鎳合金微納米顆粒、鈷鎳合金微納米顆粒、鈀微納米顆粒、釕微納米顆粒、鈷微納米米顆粒、錸微納米顆粒、鉬微納米顆粒、銥微納米顆粒，或者為表面覆蓋有金屬離子的微納米顆粒，包括表面覆蓋有鐵離子，銅離子，或鎳離子的氧化硅微納顆?；蚓郾揭蚁┪⒓{米球粒；
[0015](2)將堆積了微納米顆粒陣列的基板通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在微納米顆粒表面制備彎曲石墨烯，在石墨烯化學(xué)氣相沉積法中，使用的碳源為氣體碳源、液態(tài)碳源或固態(tài)碳源；
[0016](3)通過腐蝕工藝完 全或部分去除微納米顆粒。
[0017]進(jìn)一步限定，步驟(1)中的自組裝堆積方法為:將基板垂直浸沒在含有微納米顆粒的溶液中，通過蒸發(fā)溶液使溶液中的微納米顆粒在基板表面自組裝堆積，然后將基板加熱烘干，烘干后即得堆積了微納米顆粒陣列的基板，通過重復(fù)上述步驟，控制微納米顆粒陣列的堆積層數(shù)。
[0018]一種三維連通彎曲石墨烯，采用以上制備方法制備，并在進(jìn)行腐蝕工藝時完全去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)和微納米顆粒。
[0019]一種三維連通彎曲石墨烯復(fù)合材料，采用以上制備方法制備，并在進(jìn)行腐蝕工藝時部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)和微納米顆粒。
[0020]一種基于三維連通彎曲石墨烯的電極，包括導(dǎo)電電極和導(dǎo)電電極表面具有通過上述方法制備的三維連通彎曲石墨烯，導(dǎo)電電極作為制備三維連通彎曲石墨烯的基板。
[0021]為優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步限定，導(dǎo)電電極為在絕緣基板上制備的交指型電荷收集導(dǎo)電電極陣列。
[0022]進(jìn)一步限定，交指型電極陣列中的每個指形電極的寬度為5~250μm，每個指形電極與相鄰指形電極之間的距離為I~80 μ m，導(dǎo)電電極材料為金、鉬、石墨、玻碳或氧化銦錫。
[0023]為進(jìn)一步提高三維連通彎曲石墨烯電極的電學(xué)性能，進(jìn)一步限定，在三維連通彎曲石墨烯上通過沉積電化學(xué)活性物質(zhì)，電化學(xué)活性物質(zhì)為鎳錫合金、三氧化二錳、鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷酸鋰、LiMnO2' Li2MnO3 _ LiMO2, LiMn1.5NiQ 504、LiMntl8Fea2PO4' LiMnPO4'LiCo02、LiCo02、LiNi02、LiMn204、LiFeP04、LiNixMnxCcv2xO2、鎳鋁雙金屬氫氧化物、Ru02、lr02、MnO2、Ni O、Co2O3、SnO2、V2O5 或 MoO。
[0024]Li2MnO3-LiMO2 中(LiMO2 中的 M 代表:N1、Mn 和 Co 等金屬)。
[0025]一種基于三維連通彎曲石墨烯的電極的超級電容，包括基于三維連通彎曲石墨烯的電極、電解質(zhì)和封裝體，電極浸沒在電解質(zhì)中，電極與電解質(zhì)用封裝體密封封裝。
[0026]一種基于三維連通彎曲石墨烯的電極的鋰電池，包括鋰電池正電極、鋰電池負(fù)電極、電解質(zhì)和封裝體，鋰電池正電極、鋰電池負(fù)電極浸沒在電解質(zhì)中，鋰電池正電極、鋰電池負(fù)電極和電解質(zhì)用封裝體密封封裝；鋰電池正電極為:在三維連通彎曲石墨烯上沉積鋰電池正電極材料的的電極；鋰電池負(fù)電極為:在三維連通彎曲石墨烯上沉積鋰電池負(fù)電極材料的電極。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:
[0028]1.彎曲石墨烯，在平面石墨烯的六角形碳分子之間又增加五角形和七角形的碳分子，從而形成了彎曲的結(jié)構(gòu)，形成彎曲石墨烯。
[0029]2.該三維連通彎曲石墨烯具有較好的柔韌性，可有效緩沖金屬類電極材料的體積膨脹；
[0030]3.該三維連通彎曲石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)電性能可以增強(qiáng)金屬電極材料的電子傳輸能力；
[0031]4.該三維連通彎曲石墨烯表面的活化核點(diǎn)能控制在其表面生長的金屬氧化物顆粒保持在納米尺寸，改善材料的倍率性能；
[0032]5.該三維連通彎曲石墨烯的比容量相對于純石墨烯有較大提高；
[0033]6.該三維連通彎曲石墨烯可保護(hù)電極材料，防止電解質(zhì)插入電極材料時導(dǎo)致電極材料剝落的現(xiàn)象；
[0034]7.使用該三維連通彎曲石墨烯制備成的超級電容，無需加入粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑，使電容器的質(zhì)量明顯減少，有利于構(gòu)建大功率超級電容器，具有極佳的柔性，一般的扭曲不會影響電容器的性能；
[0035]8.該三維連通彎曲石墨烯的高導(dǎo)電性和多孔結(jié)構(gòu)可以為鋰離子和電子提供了快速擴(kuò)散通道，從而可實(shí)現(xiàn)電極材料的快速充放電性能。
[0036]采用本發(fā)明公開的技術(shù)方案制成的電容器不僅具有小巧的外形，而且其可以在極短的時間內(nèi)完成充電，其充放電的速度比傳統(tǒng)電池快上千倍；使用本發(fā)明的材料制成的鋰電池不僅擁有較高的能量密度，而且還擁有可與超級電容媲美的功率密度，其功率密度是傳統(tǒng)鋰電池功率密度的千倍以上。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明；
[0038]圖1是本發(fā)明的微納米球、顆粒的自組裝堆積的方法的示意圖；
[0039]圖2是本發(fā)明的一種三維連通彎曲石墨烯及其復(fù)合物的制備過程示意圖；
[0040]圖3是本發(fā)明的可用于超級電容或鋰電池的基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的制備過程示意圖；
[0041]圖4是本發(fā)明的一種交指型電極陣列的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0042]圖5是本發(fā)明的一種超級電容的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043]圖6是本發(fā)明的一種鋰電池的制備過程示意圖；
[0044]圖7是本發(fā)明的一種鋰電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖8是本發(fā)明另一種三維連通`彎曲石墨烯及其復(fù)合物的制備過程示意圖；
[0046]圖中，1.聚苯乙烯微納米球，2.導(dǎo)電基板，3.金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)，4.三維連通彎曲石墨烯，5.電化學(xué)活性物質(zhì)，6.絕緣基板，7.指形電極，8.鋰電池正電極，9.鋰電池負(fù)電極。10.電解質(zhì)，11.封裝體,12.微納米顆粒。
【具體實(shí)施方式】
[0047]如圖1、2所示，一種三維連通彎曲石墨烯的制備方法，該方法具有如下步驟:
[0048]( I)通過自組裝堆積方法在導(dǎo)電基板2上自組裝形成堆積的聚苯乙烯微納米球陣列，導(dǎo)電基板2可以為鍍金導(dǎo)電基板，導(dǎo)電基板2的導(dǎo)電材料也可以是銀、鉬、石墨、玻碳導(dǎo)電材料、銅、鎳或氧化銦錫導(dǎo)電玻璃。
[0049]如圖1所示，自組裝堆積方法為:將導(dǎo)電基板2垂直浸沒在含有聚苯乙烯微納米球I的溶液中，將溶液加熱至50~60°C，優(yōu)選55°C，待溶液蒸發(fā)，溶液蒸發(fā)的過程中溶液中的聚苯乙烯微納米球I在導(dǎo)電基板2上自組裝堆積，然后將導(dǎo)電基板2加熱到90~98°C，優(yōu)選95°C，進(jìn)行熱處理烘干，烘干后即得堆積有聚苯乙烯微納米球陣列的導(dǎo)電基板2，通過重復(fù)上述步驟，控制聚苯乙烯微納米球陣列的堆積層數(shù)。聚苯乙烯微納米球I的溶液是由聚苯乙烯微納米球粉末均勻分散在去離子水中制備而成，聚苯乙烯微納米球粉末與去離子水的質(zhì)量比為1/100~1/20。
[0050](2)通過電化學(xué)沉積方法將金屬沉積填充到步驟(1)中的導(dǎo)電基板2上堆積的聚苯乙烯微納米球陣列的空隙內(nèi)，干燥導(dǎo)電基板2并去除聚苯乙烯微納米球1，在導(dǎo)電基板2上形成三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3 ；[0051]通過電化學(xué)沉積方法將金屬沉積填充到步驟(1)中的導(dǎo)電基板2上堆積的聚苯乙烯微納米球陣列的空隙內(nèi)的方法為:將參考電極和導(dǎo)電基板2浸沒在金屬沉積溶液中，在導(dǎo)電基板2上加上-1V~-3V伏的直流電壓，18~23min后可實(shí)現(xiàn)金屬在導(dǎo)電基板2上的電化學(xué)沉積，電化學(xué)用金屬沉積溶液可采用銅、鎳或鐵等金屬沉積溶液，可通過購買而得。參考電極根據(jù)需要沉積的金屬進(jìn)行選擇，如在沉積鎳時可采用鎳電極，沉積銅時候可為銅電極，或者是穩(wěn)定的導(dǎo)電材料如金或鉬電極。聚苯乙烯可溶于甲苯溶液，或者通過高溫煅燒去除，故聚苯乙烯微納米球陣列可通過甲苯溶液溶解去除，或者通過高溫煅燒去除。
[0052](3)將包含有三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3的導(dǎo)電基板2通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3表面制備彎曲石墨烯，在石墨烯化學(xué)氣相沉積法中，使用的碳源為氣體碳源、液態(tài)碳源或固態(tài)碳源；
[0053]石墨烯化學(xué)氣相沉積法具體為:
[0054](A)將包含有三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3的導(dǎo)電基板2放入氣相沉積爐中，為防止氧氣進(jìn)入，防止在高溫過程中氧氣氧化金屬顆粒層，將氣相沉積爐通入氫氣或氦氣，將氣相沉積爐溫度調(diào)整至500~150(TC，優(yōu)選500°C，保持該溫度I~60min，優(yōu)選lOmin，該步驟是熱處理過程，主要用于促進(jìn)金屬顆粒之間的粘合作用；
[0055](B)將氣相沉積爐溫度調(diào)整至800~1400°C，優(yōu)選1000°C，向氣相沉積爐中通入碳源氣體，同時繼續(xù)通入氫氣和惰性氣體，惰性氣體一般為氦氣，保持氣相沉積爐中壓力為IOmTorr~800Torr,保持反應(yīng)10mins~50mins,—般為30min,反應(yīng)結(jié)束后將氣相沉積爐以5°C /每分鐘~15°C /每分鐘的速度降溫至室溫，得到包含有三維連通彎曲石墨烯4的終產(chǎn)物；降溫的過程在氫氣、氦氣或IS氣的環(huán)境中進(jìn)行。
[0056]碳源氣體為甲燒、乙烯、乙炔或乙苯，碳源氣體的流速為I~5000sccm ;氫氣的流速為50sccm~200sccm,気氣的流速為IOOsccm~500sccm ；
[0057]當(dāng)通入的碳源氣體為甲烷氣體`碳源時，流速為I~5000sCCm，同時繼續(xù)通入氫氣，流速為50sccm,保持氣相沉積爐中壓力為IOmTorr~780Torr,保持反應(yīng)30min,反應(yīng)結(jié)束后將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，得到包含有三維連通彎曲石墨烯4的終產(chǎn)物；所述降溫的過程在氬氣的環(huán)境中進(jìn)行；
[0058]步驟(B)中的碳源也以是液態(tài)碳源或固態(tài)碳源。
[0059]液態(tài)碳源可為液態(tài)聚乙烯醇溶液，具體操作過程如下:首先，將步驟(2)得到的導(dǎo)電基板2上的三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3表面涂上聚乙烯醇溶液，干燥上述結(jié)構(gòu)，將覆有聚乙烯醇的三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3放入氣相沉積爐中，在lOOsccm氫氣和200sccm氬氣的環(huán)境中，加熱到1000°C，并保持30min，然后將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，降溫的過程在氫氣、氬氣、或氦氣的環(huán)境中進(jìn)行，其余步驟同上述采用氣態(tài)碳源時的步驟。
[0060]固態(tài)碳源也可為固態(tài)聚苯乙烯，具體操作過程如下:首先，在步驟(2)中的去除聚苯乙烯微納米球I的步驟中，只是部分去除聚苯乙烯，留有少量的聚苯乙烯覆在三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3的表面作為固體碳源，然后，將覆有聚苯乙烯的三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3放入氣相沉積爐中，在IOOsccm氫氣和200sccm氬氣的環(huán)境中，加熱到1000°C，并保持30min，將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，降溫的過程在氫氣、氬氣、或氦氣的環(huán)境中進(jìn)行，其余步驟同上述采用氣態(tài)碳源時的步驟。[0061](4)從氣相沉積爐中取出終產(chǎn)物，通過腐蝕工藝完全去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3，得到三維連通彎曲石墨烯4，或通過腐蝕工藝部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3，得到三維連通彎曲石墨烯復(fù)合物。
[0062]通過化學(xué)腐蝕法完全或部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3具體為:將上述包含有金屬球腔結(jié)構(gòu)的終產(chǎn)物放置在3M鹽酸溶液中或1M/1M的氯化鐵/鹽酸溶液中，通過調(diào)節(jié)腐蝕液的溫度可以加快腐蝕速度，一般保持在80°C左右，腐蝕時間為30min~3h，通過控制腐蝕時間可以控制金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3的去除比例，然后將產(chǎn)物用去離子水沖洗3遍，干燥即得到泡沫狀三維連通彎曲石墨烯4。
[0063]如圖8所示，另外一種三維連通彎曲石墨烯的制備方法如下:
[0064]( I)通過自組裝堆積方法在基板上自組裝形成堆積的微納米顆粒陣列，微納米顆粒12為表面覆有金屬的微納米顆粒，包括銅微納米顆粒、鎳微納米顆粒、鐵微納米顆粒、氧化鐵微納米顆粒、氧化鋅微納米顆粒、銅鎳合金微納米顆粒、鈷鎳合金微納米顆粒、鈀微納米顆粒、釕微納米顆粒、鈷微納米米顆粒、錸微納米顆粒、鉬微納米顆粒、銥微納米顆粒，或者為表面覆蓋有金屬離子的微納米顆粒，包括表面覆蓋有鐵離子，銅離子，或鎳離子的氧化娃微納顆?；蚓郾揭蚁┪⒓{米球粒。
[0065]自組裝堆積方法為:將基板垂直浸沒在含有微納米顆粒12的溶液中，將溶液加熱至50~60°C，待溶液蒸發(fā)，溶液蒸發(fā)的過程中溶液中的微納米顆粒12在基板上自組裝堆積，將基板加熱到90~98°C進(jìn)行熱處理烘干，烘干后即得堆積了微納米顆粒陣列的基板，通過重復(fù)上述步驟，控制微納米顆粒陣列的堆積層數(shù)。
[0066]表面覆有金屬離子的微納米顆粒12的制備方法可為將微納米顆粒12浸泡在金屬離子的溶液中制備而成。以表面覆蓋有鐵離子的二氧化硅微納米顆粒和表面覆蓋有鐵離子的聚苯乙烯微納米球粒為例:可使用氯化鐵溶液浸泡二氧化硅微納米顆粒和聚苯乙烯微納米球粒制備而成。
[0067]表面覆有金屬的微納米顆粒12的制備方法，以鎳微納米顆粒為例，鎳微納米顆粒通過水熱法制備，具體步驟為:通過移液管加入IOml0.2mol/L NiC12溶液，13.6ml的無水乙醇，6.7ml蒸餾水于100ml的燒杯中，攪拌均勻后，放入恒溫磁力攪拌器中加熱攪拌。在加熱攪拌過程中加入5mol/L NaOH調(diào)整溶液PH至14，然后再混合溶液中逐滴加入水合肼20ml,當(dāng)溫度升至50度后，保持溫度0.5至I小時。溶液生成棕褐色絮狀沉淀，沉淀物經(jīng)離心分離后，經(jīng)過蒸餾水和無水乙醇洗滌后，放在真空干燥箱，在50度下干燥2小時，可得到鎳微納米顆粒。
[0068](2)將堆積了微納米顆粒陣列的基板通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在微納米顆粒12表面制備彎曲石墨烯，在石墨烯化學(xué)氣相沉積法中，使用的碳源為氣體碳源、液態(tài)碳源或固態(tài)碳源；
[0069]石墨烯化學(xué)氣相沉積法具體為:
[0070](A)將上述堆積了微納米顆粒12的基板放入氣相沉積爐中，為防止氧氣進(jìn)入，防止在高溫過程中氧氣氧化金屬顆粒層，將氣相沉積爐通入氫氣，將氣相沉積爐溫度調(diào)整至300°C~700°C，優(yōu)選500°C，保持該溫度Imin，300~700°C是熱處理過程，主要用于促進(jìn)微納米顆粒12之間的粘合作用；
[0071](B)將氣相沉積爐溫度調(diào)整至800~1400°C，向氣相沉積爐中通入碳源氣體，同時繼續(xù)通入氫氣和惰性氣體,惰性氣體一般為氦氣,保持氣相沉積爐中壓力為IOmTorr~800Torr，保持反應(yīng)10mins~50mins，反應(yīng)結(jié)束后將氣相沉積爐以5°C /每分鐘~15°C /每分鐘的速度降溫至室溫，得到包含有三維連通彎曲石墨烯4的終產(chǎn)物；降溫的過程在氫氣、氦氣或氬氣的環(huán)境中進(jìn)行。
[0072]碳源氣體為甲燒、乙烯、乙炔或乙苯，碳源氣體的流速為I~5000sccm ;氫氣的流速為50sccm~200sccm,気氣的流速為IOOsccm~500sccm ；
[0073]當(dāng)通入的碳源氣體為甲烷氣體碳源時，將氣相沉積爐溫度調(diào)整至800°C，向氣相沉積爐中通入甲燒氣體，流速為850sccm,同時繼續(xù)通入氫氣,流速為50sccm,保持氣相沉積爐中壓力為IOmTorr~780Torr，保持反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，得到包含有終產(chǎn)物三維連通彎曲石墨烯4的基板；所述降溫的過程在氦氣的環(huán)境中進(jìn)行；
[0074]所述步驟(B)中的碳源也以是液態(tài)碳源或固態(tài)碳源。[0075]液態(tài)碳源可為液態(tài)聚乙烯醇溶液，具體操作過程如下:首先，將步驟(1)得到的基板上的微納顆粒結(jié)構(gòu)表面涂上聚乙烯醇溶液，干燥上述結(jié)構(gòu)，將覆有聚乙烯醇的微納顆粒結(jié)構(gòu)放入氣相沉積爐中，在IOOsccm氫氣和200sccm氬氣的環(huán)境中，加熱到1000°C，并保持30min，然后將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，降溫的過程在氫氣、氬氣、或氦氣的環(huán)境中進(jìn)行，其余步驟同上述采用氣態(tài)碳源時的步驟。所述聚乙烯醇溶液的濃度為10被％，溶劑為去離子水。
[0076]固態(tài)碳源可為固態(tài)聚苯乙烯，具體操作過程如下:首先，在步驟(1)中選用一種表面覆蓋有金屬元素的聚苯乙烯微納米球，聚苯乙烯球本身就是碳源，將表面覆蓋有金屬元素的聚苯乙烯微納米球放入氣相沉積爐中，在IOOsccm氫氣和200sccm氬氣的環(huán)境中，加熱到1000°C，并保持30min，將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，降溫的過程在氫氣、氬氣、或氦氣的環(huán)境中進(jìn)行，其余步驟同上述采用氣態(tài)碳源時的步驟。
[0077](3)從氣相沉積爐中取出基板，通過腐蝕工藝完全去除微納米顆粒12，得到三維連通彎曲石墨烯4，或通過腐蝕工藝部分去除微納米顆粒12，得到三維連通彎曲石墨烯復(fù)合物。
[0078]通過化學(xué)腐蝕工藝完全或部分去除鎳微納米顆粒具體為:將上述包含有鎳微納米顆粒的三維連通彎曲石墨烯復(fù)合材料放置在3M鹽酸溶液中或1M/1M的氯化鐵/鹽酸溶液中，保持在80°C，腐蝕時間為30min~3h，通過控制腐蝕時間控制金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3的去除比例，然后將產(chǎn)物用去離子水沖洗3遍，干燥即得到泡沫體狀三維連通彎曲石墨烯4。
[0079]如圖3和4所示，一種基于三維連通彎曲石墨烯的電極，包括導(dǎo)電電極和導(dǎo)電電極表面的通過上述方法制備的三維連通彎曲石墨烯4，導(dǎo)電電極作為制備三維連通彎曲石墨烯4的基板。金屬電極的材料與在通過化學(xué)腐蝕法去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3和表面覆蓋有金屬元素的微納米球時采用的腐蝕液不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
[0080]為提高基于三維連通彎曲石墨烯的電極的電學(xué)性能，可進(jìn)一步沉積電化學(xué)活性物質(zhì)5。沉積電化學(xué)活性物質(zhì)5可通過水熱合成法，電化學(xué)法，物理沉積法，氣相沉積法。
[0081]以電化學(xué)法沉積電化學(xué)活性物質(zhì)5為例，具體方法為:將基于三維連通彎曲石墨烯的電極浸沒在電化學(xué)活性物質(zhì)5的溶液中，在三維連通彎曲石墨烯4上施加電位值-0.6—-1.2V直流電源，溫度O—50°σ下恒電位電化學(xué)沉淀10 — 60s，取出基于三維連通彎曲石墨烯的電極，用去離子水洗滌，50— 70°C干燥，即得包括三維連通彎曲石墨烯/電化學(xué)活性物質(zhì)的電極，用于電池或超級電容。
[0082]沉積的電化學(xué)活性物質(zhì)5為鎳錫合金、三氧化二錳、鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷酸鋰、LiMnO2λ Li2MnO3 - LiMO2Λ LiMn1 5NiQ 504、LiMnci 8FeQ 2P04、LiMnP04、LiCo02、LiCo02、LiNi02、LiMn2O4, LiFePO4, LiNixMnxCcv2xO2、鎳鋁雙金屬氫氧化物、Ru02、IrO2, MnO2, NiO、Co2O3, SnO2,V2O5 或 MoOo Li2MnO3-LiMO2 中(LiMO2 中的 M 代表:N1、Mn 和 Co 等金屬)。
[0083]以電化學(xué)活性物質(zhì)5是鎳鋁雙金屬氫氧化物為例，制備三維連通彎曲石墨烯/鎳鋁雙金屬氫氧化物復(fù)合材料具有如下步驟:將三維連通彎曲石墨烯4浸沒在含有濃度為0.1一2.0mol/I,的鎳鹽和濃度為0.1一2.0mol/L的鋁鹽溶液中，施加電位值
-0.6—1.2V直流電源，溫度O—,50°C下恒電位電化學(xué)沉淀10 — GCls,取出，用去離子水洗滌，50- 70°C干燥，即得包括三維連通彎曲石墨烯/鎳鋁雙金屬氫氧化物的電極，用于超級電容。
[0084]為優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)，金屬電極為通過光刻影印的電子制作工藝在絕緣基板6上制備交指型電極陣列。
[0085]以制備基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列為例，該方法具有如下步驟:
[0086](I)用Ledit或AUTOCAD版圖設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)交指型電極陣列掩膜版，然后通過光刻影印的電子制作工藝在絕緣基板6上制備交指型電荷收集導(dǎo)電電極陣列。所述的交指型電極陣列中的每個指形電極7的寬度為5~250 μ m,優(yōu)選100 μ m,每個指形電極7與相鄰指形電極7之間的距離為I~80 μ m，優(yōu)選20 μ m，電極材料為金、鉬、石墨、玻碳或氧化銦錫。
[0087](2)采用自組裝堆積法在步驟(1)所得的電極陣列上自組裝形成堆積的聚苯乙烯微納米球I，從而形成含有聚苯乙烯微納米球I和交指型電極陣列的絕緣基板6。
[0088]所述的自組裝堆積方法為:將上述電`極陣列垂直浸沒在含有聚苯乙烯微納米球I的溶液中，將溶液加熱至55°C，待溶液蒸發(fā)，在此過程中，溶液中的聚苯乙烯微納米球I會在電極上自組裝堆積聚苯乙烯微納米球陣列，將電極加熱到95°C進(jìn)行熱處理烘干，烘干后即得包含有聚苯乙烯微納米球陣列的電極，將上述步驟重復(fù)，可得到包含有多層聚苯乙烯微納米球陣列的電極。所述的聚苯乙烯微納米球I的溶液是由1.2g聚苯乙烯微納米球粉末均勻分散在40g的去離子水中制備而成。
[0089](3)通過電化學(xué)沉積，將鎳金屬沉積填充到步驟(2)所得的聚苯乙烯微納米球I的空隙內(nèi)，干燥電極并去除聚苯乙烯微納米球1，在電極陣列上形成三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3 ;所述的金屬沉積的方法為:將參考電極和上述電極陣列浸沒在金屬沉積溶液中，在電極陣列上加上-2.0V的直流電壓，20min后可實(shí)現(xiàn)金屬在電極陣列上的電化學(xué)沉積。所述電化學(xué)用金屬沉積溶液可通過購買而得，參考電極為鎳金屬電極。聚苯乙烯微納米球I可溶解在甲苯溶液中去除。
[0090](4)將上述包含有三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3的電極陣列放入氣相沉積爐中，通入氫氣和氦氣，將氣相沉積爐溫度調(diào)整至500°C，保持該溫度10min，500~1500°C是熱處理過程，主要用于促進(jìn)金屬顆粒之間的粘合作用；
[0091](5)將氣相沉積爐溫度調(diào)整至1000°C，向氣相沉積爐中通入碳源氣體甲烷，流速為850sccm,同時繼續(xù)通入氦氣200sccm,保持氣相沉積爐中壓力為IOmTorr~780torr,保持反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，得到包含有三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列；所述降溫的過程在氦氣的環(huán)境中進(jìn)行；
[0092]所述步驟(5)中的碳源可為液態(tài)聚乙烯醇溶液，具體操作過程如下:首先，將步驟
(4)得到的電極上的三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3表面涂上聚乙烯醇溶液，干燥上述結(jié)構(gòu)，將覆有聚乙烯醇的三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3放入氣相沉積爐中，在IOOsccm氫氣和200sccm氬氣的環(huán)境中，加熱到1000°C，并保持30min，然后將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，降溫的過程在氫氣、氬氣、或氦氣的環(huán)境中進(jìn)行，其余步驟同上述采用氣態(tài)碳源時的步驟。
[0093]所述步驟(5)中的碳源可為固態(tài)聚苯乙烯，具體操作過程如下:首先，在步驟(3)中的去除聚苯乙烯微納米球I的步驟中，只是部分去除聚苯乙烯，留有少量的聚苯乙烯覆在三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3的表面作為固體碳源，然后，將覆有聚苯乙烯的三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3放入氣相沉積爐中，在IOOsccm氫氣和200sccm氬氣的環(huán)境中，加熱到1000°C，并保持30min，將氣相沉積爐在IOOmin內(nèi)降溫至室溫，降溫的過程在氫氣、氬氣、或氦氣的環(huán)境中進(jìn)行，其余步驟同上述采用氣態(tài)碳源時的步驟。
[0094](6)從氣相沉積爐中取出包含有三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的絕緣基板6，通過化學(xué)腐蝕法去除沉積在絕緣基板6上的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)3，得到一種基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列。
[0095]所述的鎳金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)的腐蝕方法為:將上述絕緣基板6放置在3M鹽酸溶液中或1M/1M的氯化鐵/鹽酸溶液中，保持在80°C，腐蝕時間為30min~3h，然后將產(chǎn)物用去離子水沖洗3遍，干燥即得到泡沫狀的基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列。
[0096]如圖5所示，一種基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的超級電容的制備方法，具體為:將上述制備的基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列浸沒在電解質(zhì)中，電極與電解質(zhì)用封裝體密封封裝起來，從而制成柔性超級電容，電容電極安置在電容的機(jī)械中性面。所述的電解質(zhì)為固態(tài)電解質(zhì)，固態(tài)電解質(zhì)為聚乙烯醇水凝膠加入lmol/L的氏504溶液制備而成，封裝體采用柔性材料硅膠進(jìn)行密封封裝。
[0097]如圖6和7所示，一種基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的鋰電池的制備方法，具體為:將上述制備的基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列制備成鋰電池正電極8和鋰電池負(fù)電極9，鋰電池正電極8為:在三維連通彎曲石墨烯4上沉積鋰電池正電極8材料的的電極；鋰電池負(fù)電極9為:在三維連通彎曲石墨烯4上沉積鋰電池負(fù)電極材料的電極，將正負(fù)鋰電池電極浸沒在電解質(zhì)中，電極與電解質(zhì)用封裝體密封封裝，從而制成柔性鋰電池，其中，電解質(zhì)由IM的高氯酸鋰(LiClO4)溶于碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯(1:1)的有機(jī)溶液中制 備而成，封裝體采用柔性材料硅膠。
[0098]一種基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的鋰電池負(fù)電極9的制備方法為:將基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列浸沒在含有鎳錫合金的電化學(xué)沉積溶液中，在該電極上加上-0.22V的直流電壓0.6s，O伏電位3s，如此反復(fù)重復(fù)15至30次，即得基于三維連通彎曲石墨烯/鎳錫合金復(fù)合材料的交指型電極陣列的鋰電池負(fù)極材料，即基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的負(fù)電極陣列上沉積鎳錫合金后的復(fù)合材料，其可做為鋰電池負(fù)極材料。所述含有鎳錫合金的電化學(xué)沉積溶液由100ml的去離子水加入30g的K4P2O7, 0.8g的NiCl2, 0.8g的甘氨酸，0.8g的酒石酸鉀鈉和2.0g的SnCl2.2H20制備而成。
[0099]一種基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的鋰電池正電極8，具體為:將基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列浸沒在含有0.1M的四水合乙酸錳和0.1M的硫酸鈉溶于去離子水制成的MnOOH的電化學(xué)沉積溶液中，在該電極上加上1.8V的電位0.15s，OV電位4s，如此反復(fù)重復(fù)60至90次，然后加上1.8V的電位0.15s, 1.1V電位4s，如此反復(fù)重復(fù)30至300次，得到的三維連通彎曲石墨烯/MnOOH復(fù)合材料，將上述材料浸泡在300°C的融化的鋰鹽(LiNO3和LiOH)溶液中30min,形成基于三維連通彎曲石墨烯的交指型電極陣列的正電極陣 列和LiMnO2的復(fù)合材料，，其可做為鋰電池正極材料。
【權(quán)利要求】
1.一種三維連通彎曲石墨烯的制備方法，其特征是:該方法具有如下步驟: (1)通過自組裝堆積方法在導(dǎo)電基板上自組裝形成堆積的聚苯乙烯微納米球陣列； (2)通過電化學(xué)沉積方法將金屬沉積填充到步驟(1)中的導(dǎo)電基板上堆積的聚苯乙烯微納米球陣列的空隙內(nèi)，干燥導(dǎo)電基板并去除聚苯乙烯微納米球，在導(dǎo)電基板上形成三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)； (3)將包含有三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電基板通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在三維連通的金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)表面制備彎曲石墨烯，在石墨烯化學(xué)氣相沉積法中，使用的碳源為氣體碳源、液態(tài)碳源或固態(tài)碳源； (4)通過腐蝕工藝完全或部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維連通彎曲石墨烯的制備方法，其特征是:所述步驟(1)中的自組裝堆積方法為:將導(dǎo)電基板垂直浸沒在含有聚苯乙烯微納米球的溶液中，通過蒸發(fā)溶液使溶液中的聚苯乙烯微納米球在導(dǎo)電基板表面自組裝堆積，然后將導(dǎo)電基板加熱烘干，烘干后即得堆積有聚苯乙烯微納米球陣列的導(dǎo)電基板，通過重復(fù)上述步驟，控制聚苯乙烯微納米球陣列的堆積層數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維連通彎曲石墨烯的制備方法，其特征是:所述的通過化學(xué)腐蝕法完全或部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)具體為:將包含有金屬球腔結(jié)構(gòu)的終產(chǎn)物放置在鹽酸溶液中或的氯化鐵/鹽酸溶液中，腐蝕時間為IOmin~5h，通過控制腐蝕時間控制金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)的去除比例，然后將產(chǎn)物用去離子水沖洗，干燥。
4.一種三維連通彎曲石墨烯的制備方法，其特征是:該方法具有如下步驟: (1)通過自組裝堆積方法在基板上自組裝形成`堆積的微納米顆粒陣列，微納米顆粒為表面覆有金屬的微納米顆粒，包括銅微納米顆粒、鎳微納米顆粒、鐵微納米顆粒、氧化鐵微納米顆粒、氧化鋅微納米顆粒、銅鎳合金微納米顆粒、鈷鎳合金微納米顆粒、鈀微納米顆粒、釕微納米顆粒、鈷微納米米顆粒、錸微納米顆粒、鉬微納米顆粒、銥微納米顆粒，或者為表面覆蓋有金屬離子的微納米顆粒，包括表面覆蓋有鐵離子，銅離子，或鎳離子的氧化硅微納顆?；蚓郾揭蚁┪⒓{米球粒； (2)將堆積了微納米顆粒陣列的基板通過石墨烯化學(xué)氣相沉積法在微納米顆粒表面制備彎曲石墨烯，在石墨烯化學(xué)氣相沉積法中，使用的碳源為氣體碳源、液態(tài)碳源或固態(tài)碳源； (3)通過腐蝕工藝完全或部分去除微納米顆粒。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維連通彎曲石墨烯的制備方法，其特征是:所述步驟(1)中的自組裝堆積方法為:將基板垂直浸沒在含有微納米顆粒的溶液中，通過蒸發(fā)溶液使溶液中的微納米顆粒在基板表面自組裝堆積，然后將基板加熱烘干，烘干后即得堆積了微納米顆粒陣列的基板，通過重復(fù)上述步驟，控制微納米顆粒陣列的堆積層數(shù)。
6.一種三維連通彎曲石墨烯，其特征是:采用以上權(quán)利要求1~5所述的制備方法制備，并在進(jìn)行腐蝕工藝時完全去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)和微納米顆粒。
7.—種三維連通彎曲石墨烯復(fù)合材料，其特征是:采用以上權(quán)利要求1~5所述的制備方法制備，并在進(jìn)行腐蝕工藝時部分去除金屬微納米球腔結(jié)構(gòu)和微納米顆粒。
8.一種基于三維連通彎曲石墨烯的電極，其特征是:包括導(dǎo)電電極和導(dǎo)電電極表面的通過權(quán)利要求1~5所述的方法制備的三維連通彎曲石墨烯，導(dǎo)電電極作為制備三維連通彎曲石墨烯的基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于三維連通彎曲石墨烯的電極，其特征是:所述的導(dǎo)電電極為在絕緣基板上制備的交指型電荷收集導(dǎo)電電極陣列。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于三維連通彎曲石墨烯的電極，其特征是:所述的交指型電極陣列中的每個指形電極的寬度為5~250 μ m，每個指形電極與相鄰指形電極之間的距離為I~80 μ m,導(dǎo)電電極材料為金、鉬、石墨、玻碳或氧化銦錫。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于三維連通彎曲石墨烯的電極，其特征是:在三維連通彎曲石墨烯上沉積電化學(xué)活性物質(zhì)，電化學(xué)活性物質(zhì)為鎳錫合金、三氧化二錳、鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷酸鋰、LiMnO2' Li2MnO3 _ LiMO2, LiMn1.5NiQ 504、LiMn0.8Fe0.2P04、LiMnPO4' LiCoO2'LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiFePO4, LiNixMnxCcv2xO2、鎳鋁雙金屬氫氧化物、RuO2, IrO2, MnO2,NiO, Co2O3' SnO2, V2O5 或 MoO。
12.一種基于三維連通彎曲石墨烯的電極的超級電容，其特征是:包括權(quán)利要求8~11所述的電極、電解質(zhì)和封裝體，所述的電極浸沒在電解質(zhì)中，電極與電解質(zhì)用封裝體密封封裝。
13.一種基于三維連通彎曲石墨烯的電極的鋰電池，其特征是:包括鋰電池正電極、鋰電池負(fù)電極、電解質(zhì)和封裝體，鋰電池正電極、鋰電池負(fù)電極浸沒在電解質(zhì)中，鋰電池正電極、鋰電池負(fù)電極和電解質(zhì)用封裝體密封封裝； 所述鋰電池正電極為:在三維連通彎曲石墨烯上沉積鋰電池正電極材料的權(quán)利要求8~11所述的電極； 所述的鋰電池負(fù)電極為:在三維連通彎曲石墨烯上沉積鋰電池負(fù)電極材料的權(quán)利要求8~11所述的電極。
【文檔編號】C01B31/04GK103833031SQ201410072066
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】游學(xué)秋 申請人:游學(xué)秋