COMPOSITE ELECTRODE MATERIAL

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

美國

專利申請案號

15/284,554

專利證號

US 10,601,032 B2

專利獲證名稱

COMPOSITE ELECTRODE MATERIAL

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2020/03/24

技術說明

本發明提供一種複合電極材料及其製造方法。複合電極材料用以配置在電極的表面上。複合電極材料包括多個導電材料層以及多個活性材料層。導電材料層與活性材料層沿著非平行於電極的表面的方向相互堆疊，並沿著平行於電極的表面的方向無序排列。 本發明提供一種複合電極材料及其製造方法。複合電極材料用以配置在電極的表面上。複合電極材料包括多個導電材料層以及多個活性材料層。導電材料層與活性材料層沿著非平行於電極的表面的方向相互堆疊，並沿著平行於電極的表面的方向無序排列。 本發明屬於儲電的能源領域，使用脈衝式電壓來製備電極材料，脈衝式電壓包含正電壓及負電壓，於製程過程中不斷的切換正負電壓，直至製程完成。利用此種方法，可在正電壓時將沉積石墨烯材料，於負電壓時沉積金屬氫氧化物，同時可將氧化石墨烯還原成石墨烯，在不段的切換正負電壓下，石墨烯及金屬氫氧化物材料交錯式的堆疊於電極上。利用脈衝參數可控制材料堆疊結構，如改變脈衝週期，可改變各層堆疊厚度；改變總電沉積時間，可控制堆疊層數。由於電沉積為原子尺度的製膜技術，在多次切換正負電壓下，可以均勻的堆疊石墨烯/金屬氫氧化物複合材料；再者，脈衝式電沉積法會將材料鍍於導電之處，因此不會有如沉澱法、漿料法等因材料本身團聚，無法接觸到電極而損失其效能之狀況。脈衝式電沉積不僅增加材料之間的接合性，也充分混合石墨烯/金屬氫氧化物複合材料。除此之外，利用此技術，可將氧化石墨烯置換成摻雜之氧化石墨烯、導電高分子單體，如苯胺…等，金屬氫氧化物也可置換成金屬硫氧化物、金屬氧化物、金屬硫化物、金屬氟化物、金屬，用以製備各種不同類型之複合材料。利用此技術，實際製備出石墨烯/鎳鈷氫氧化物複合材料(RGO/NiCo hydroxide)複合材料，其比電容值為2,818 F/g (於電流密度1 A/g下)，即使在高電流密度10 A/g的充放電狀況下，比電容值仍然維持2,970 F/g，代表充電時間可以縮短城原本的十分之一，此優點可大幅降低充電時間。 Provided are a composite electrode material and a manufacturing method thereof. The composite electrode material is used for disposing on a surface of an electrode. The composite electrode material includes a plurality of conductive material layers and a plurality of active material layers. The conductive material layers and the active material layers are alternately stacked along a direction non-parallel to the surface of the electrode, and are arranged disorderly along a direction parallel to the surface of the electrode.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

智慧財產權中心

連絡電話

03-5738251

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