集流体、电化学电池电极及电化学电池的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种集流体，该集流体包括一塑料支撑膜及一覆盖于该塑料支撑膜至少一表面的石墨烯膜。本发明也涉及一种采用所述集流体的电化学电池电极及采用该电化学电池电极的电化学电池。
【专利说明】集流体、电化学电池电极及电化学电池
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种集流体、电化学电池电极及采用该电化学电池电极的电化学电池。
【背景技术】
[0002]集流体是电化学电池的一个重要组成部分。在电化学电池中，集流体表面通常承载电极活性材料并接触电解液，能为电化学反应提供电子通道，以加快电子转移，并将电子传输到外电路形成电流。因此，集流体的性能与电化学电池的性能密切相关。
[0003]现有的集流体通常由导电金属箔片构成，如铜箔及铝箔等。然而，这些金属箔片一般具有较大的重量，从而使电化学电池的能量密度较小；同时，由于金属材料易被腐蚀，进一步影响了电化学电池的使用寿命。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，确有必要提供一种具有较小重量且抗腐蚀的集流体、采用该集流体的电化学电池电极及采用该电化学电池电极的电化学电池。
[0005]一种集流体，其中，该集流体包括一塑料支撑膜及一覆盖于该塑料支撑膜至少一表面的石墨烯膜。
[0006]一种电化学电池电极，其包括:一集流体及一形成于该集流体至少一表面的电极材料层，该集流体包括一塑料支撑膜及一覆盖于该塑料支撑膜至少一表面的石墨烯膜，该石墨烯膜与该电极材料层相接触。
[0007]一种电化学电池，其包括如上所述的电化学电池电极。
[0008]与现有技术相比较，由于所述集流体中的塑料支撑膜和石墨烯膜均具有较小的密度和优异的抗腐蚀性，从而可降低整个电化学电池的重量及使用寿命。此外，所述石墨烯膜具有很好的导电性，且直接与所述电极材料层接触，从而可降低所述电极材料层与该集流体之间的接触电阻。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例提供的集流体中石墨烯膜覆盖于塑料支撑膜的结构示意图。
[0010]图2为本发明实施例提供的集流体中石墨烯膜覆盖于塑料支撑膜的扫描电镜照片。
[0011]图3为本发明实施例提供的包括极耳的集流体的俯视图。
[0012]图4为本发明实施例提供的包括极耳的集流体的侧视图。
[0013]图5为本发明实施例提供的用石墨烯转移法将所述石墨烯膜覆盖于所述塑料支撑膜的过程示意图。
[0014]图6为本发明实施例提供的电化学电池电极的结构示意图。
[0015]图7为本发明【具体实施方式】提供的锂离子电池充放电测试曲线图。[0016]图8为本发明【具体实施方式】提供的锂离子电池充放电循环测试曲线图。
[0017]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种集流体，其特征在于，该集流体包括一塑料支撑膜及一覆盖于该塑料支撑膜至少一表面的石墨烯膜。
2.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述石墨烯膜为一连续的膜状结构且连续地覆盖于所述塑料支撑膜的至少一表面。
3.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述石墨烯膜包括至少一石墨烯片。
4.如权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述石墨烯膜包括多个石墨烯片，该多个石墨烯片相互搭接和/或相互层叠，该多个石墨烯片之间通过范德华力相互结合。
5.如权利要求3所述的集流体，其特征在于，所述石墨烯膜包括一完整的、连续的石墨稀片。
6.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述石墨烯膜的厚度为0.8纳米至5微米。
7.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述石墨烯膜的厚度为0.8纳米至I微米。
8.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述石墨烯膜由纯的石墨烯组成。
9.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述塑料支撑膜为片状、网状或多孔状。
10.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述塑料支撑膜的材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合物。
11.如权利要求1所述的集流体，其特征在于，所述塑料支撑膜的厚度为I微米至200微米。
12.—种电化学电池电极,其包括:一集流体及一覆盖于该集流体至少一表面的电极材料层，其特征在于，该集流体包括一塑料支撑膜及一覆盖于该塑料支撑膜至少一表面的石墨烯膜，该石墨烯膜与该电极材料层相接触。
13.如权利要求12所述的电化学电池电极，其特征在于，所述石墨烯膜由纯的石墨烯组成。
14.如权利要求12所述的电化学电池电极，其特征在于，所述电极材料层包括均匀混合的电极活性物质、导电剂及粘结剂。
15.如权利要求12所述的电化学电池电极，其特征在于，所述石墨烯膜与所述电极材料层直接接触。
16.—种电化学电池,其包括如权利要求12至15所述的电化学池电极。
【文档编号】H01M4/66GK103427087SQ201210153311
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年5月17日 优先权日:2012年5月17日
【发明者】何向明, 王莉, 李建军, 高剑, 郭建伟 申请人:清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司