[发明专利]含石墨烯的电化学装置结构

权利要求书

1.一种含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，包含：

一正极电流收集层，包含一第一金属箔基层及一第一石墨烯导电层，该第一石墨烯导电层堆栈在该第一金属箔基层上，且该第一石墨烯导电层包含多个第一石墨烯片及一第一高分子黏结剂，该第一高分子黏结剂用以将所述第一石墨烯片黏附于该第一金属箔基层的一表面上；

一负极电流收集层，包含一第二金属箔基层及一第二石墨烯导电层，该第二石墨烯导电层堆栈在该第二金属箔基层上，且该第二石墨烯导电层包含多个第二石墨烯片及一第二高分子黏结剂，该第二高分子黏结剂用以将所述第二石墨烯片黏附于该第二金属箔基层的一表面上，其中形成有该第二石墨烯导电层的该表面面对该正极电流收集层形成有该第一石墨烯导电层的表面；

一正极活性物质层，形成在该第一石墨烯导电层之上，包含多个第三石墨烯片及多个正极活性粒子，所述第二石墨烯片及所述正极活性粒子利用该第一高分子黏结剂而黏附于该第一石墨烯导电层之上，其中所述第三石墨烯片掺杂于所述正极活性粒子之间；

一负极活性物质层，形成在该第二石墨烯导电层之上，包含多个第四石墨烯片及多个负极活性粒子，所述第四石墨烯片及所述负极活性粒子利用该第二高分子黏结剂而黏附于该第二石墨烯导电层之上，其中所述第四石墨烯片掺杂于所述负极活性粒子之间；以及

一隔离膜，设置于该正极活性物质层及该负极活性物质层之间，

其中所述第一石墨烯片、所述第二石墨烯片、所述第三石墨烯片，以及所述第四石墨烯片的厚度均为1～50nm，且平面横向尺寸均为1um～50um。

2.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该第一石墨烯导电层及该第二石墨烯导电层的厚度均小于5um。

3.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该第一金属箔基层及该第二金属箔基层为铝、铜、钛、镍、钴、锰及不锈钢中的至少其中之一所制成的金属箔。

4.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该第一高分子黏结剂及／或该第二高分子黏结剂选自聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙烯酯、聚氨酯、聚氧化乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚四甘醇二丙烯酸酯、聚酰亚胺、醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、醋酸丙酸纤维素、乙基纤维素、氰乙基纤维素、氰乙基聚乙烯醇及羧甲基纤维素的至少其中之一，且在与一电解液接触时呈现胶态。

5.如权利要求4所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该第一高分子黏结剂及／或该第二高分子黏结剂进一步包含一热固性树酯或一光固树脂的其中之一。

6.如权利要求5所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该热固性树酯或光固树脂至少包含环氧树酯与酚醛树酯的其中之一。

7.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，所述正极活性粒子为一锂金属化合物、一金属氧化物或活性碳，且所述第三石墨烯片相对于所述正极活性粒子的重量比小于10wt％。

8.如权利要求7所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该金属氧化物包含氧化锰化合物与氧化钌化合物的至少其中之一。

9.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，所述负极活性粒子为石墨、中间相碳微球、硅、氧化锡或活性碳的至少其中之一，且所述第四石墨烯片相对于所述负极活性粒子的重量比小于50wt％。

10.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该隔离膜包含聚乙烯、聚丙烯、不织布及特殊用纸的至少其中之一。

11.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该第一高分子黏结剂溢出于该第一石墨烯导电层与该正极活性物质层之间，该第二高分子黏结剂溢出于该第二石墨烯导电层与该负极活性物质层之间。

12.如权利要求1所述的含石墨烯的电化学装置结构，其特征在于，该第一高分子黏结剂更进一步设置于该第一石墨烯导电层的表面，使该第一石墨烯导电层与该正极活性物质层黏接，该第二高分子黏结剂更进一步设置于该第二石墨烯导电层的表面，使该第二石墨烯导电层与该负极活性物质层黏接。