作为电极的垂直对齐的碳纳米管阵列制造技术

本公开的实施方式涉及电极，所述电极包括多根垂直对齐的碳纳米管和与垂直对齐的碳纳米管结合的金属。垂直对齐的碳纳米管可以是石墨烯‑碳纳米管混联材料，其包含共价连接至垂直对齐的碳纳米管的石墨烯。金属在电极运行期间可以变得与碳纳米管原位可逆结合，并且没有任何树突或苔状聚集体。金属可以是垂直对齐碳纳米管表面上的非树突或非苔状涂层。金属还可以渗透在垂直对齐的碳纳米管束中。其它实施方式涉及包括本公开电极的能量储存装置。另外的实施方式涉及通过将金属施加到多个垂直对齐的碳纳米管形成所述电极的方法。

【技术实现步骤摘要】
作为电极的垂直对齐的碳纳米管阵列本申请是申请人于2017年12月22日提交的、申请号为“201680037047.2”的、专利技术名称为“作为电极的垂直对齐的碳纳米管阵列”的专利技术专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月23日提交的美国专利临时申请62/151,941号的优先权。上述申请的全部内容通过援引纳入本文。关于联邦资助研究的声明本专利技术是在美国国防部授予的基金第FA9550-12-1-0035号和美国国防部基金第FA9550-14-1-0111号的政府支持下完成的。政府对本专利技术拥有一定的权利。背景现有的电极受到许多限制，包括有限的金属储存容量、运行期间形成树突材料。本方面公开的多个方面解决了上述限制。
技术实现思路
在一些实施方式中，本公开涉及电极，所述电极包括多个垂直对齐的碳纳米管和与垂直对齐碳纳米管结合的金属。在一些实施方式中，垂直对齐的碳纳米管包括阵列形式的垂直对齐的单壁纳米管。在一些实施方式中，所述垂直对齐的碳纳米管与基材结合。在一些实施方式中，所述基材用作集电器。在一些实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂金属电池，其包括：/n阴极；/n与阴极接触的电解质；/n与阴极相对的与电解质接触的阳极，所述阳极包括碳纳米管；和/n在碳纳米管上和碳纳米管之间的金属锂涂层；/n其中所述金属锂涂层没有树突和苔状聚集体；和/n其中金属锂离子化以可逆地移动通过阳极和阴极之间的电解质。/n

【技术特征摘要】
20150423 US 62/151,9411.一种锂金属电池，其包括：
阴极；
与阴极接触的电解质；
与阴极相对的与电解质接触的阳极，所述阳极包括碳纳米管；和
在碳纳米管上和碳纳米管之间的金属锂涂层；
其中所述金属锂涂层没有树突和苔状聚集体；和
其中金属锂离子化以可逆地移动通过阳极和阴极之间的电解质。


2.如权利要求1所述的锂金属电池，其特征在于，所述碳纳米管是对齐的。


3.如权利要求1所述的锂金属电池，其特征在于，所述阳极还包括与所述碳纳米管电和物理连接的基材。


4.如权利要求3所述的锂金属电池，其特征在于，所述阳极还包括设置在所述基材与所述碳纳米管之间的石墨烯层。


5.如权利要求3所述的锂金属电池，其还包括碳纳米管和基材之间的接触，其中所述接触基本上由欧姆接触构成。


6.如权利要求1所述的锂金属电池，其特征在于，碳纳米管和金属锂涂层具有的锂含量为每克金属锂和碳成分大于339mAh。


7.如权利要求6所述的锂金属电池，其特征在于，碳纳米管和金属锂涂层具有的锂含量为每克金属锂和碳成分大于1857mAh。


8.如权利要求1所述的锂金属电池，其特征在于，所述阴极包含硫。


9.如权利要求1所述的锂金属电池，其特征在于，所述电解质包含浓锂盐。

【专利技术属性】
技术研发人员：J·M·托尔，AR·O·拉吉，R·V·萨尔瓦提拉，
申请(专利权)人：威廉马歇莱思大学，
类型：发明
国别省市：美国;US