[发明专利]自支撑活性材料/碳纳米材料网络

权利要求书

1.一种电极，其包括：

第一碳网络；

层，所述层沉积在所述第一碳网络之上，所述层包含活性材料；以及

第二碳网络，所述第二碳网络覆盖所述层，其中所述第一碳网络和所述第二碳网络是用于所述电极的粘合剂、导电剂和集电器。

2.如权利要求1所述的电极，其中所述活性材料包括LiNi_0.5Mn_1.5O₄，并且所述第一碳网络和所述第二碳网络是连续的和多孔的。

3.如权利要求2所述的电极，其中所述第一碳网络和所述第二碳网络包括碳纳米纤维。

4.如权利要求3所述的电极，其中所述层包括其中嵌入有LiNi_0.5Mn_1.5O₄的碳纳米纤维，LiNi_0.5Mn_1.5O₄的颗粒通过所述碳纳米纤维连接，并且所述电极由碳纳米纤维和LiNi_0.5Mn_1.5O₄组成。

5.如权利要求4所述的电极，其中所述层中的所述碳纳米纤维是用于所述电极的粘合剂、导电剂和集电器。

6.如权利要求2所述的电极，其中所述第一碳网络和所述第二碳网络包括碳纳米管，并且所述电极是柔性的。

7.如权利要求1所述的电极，其中所述电极在20C的电流速率下提供不小于65mAh/g的比容量。

8.如权利要求1所述的电极，其中所述电极的极化电阻小于0.2ohm/g。

9.如权利要求1所述的电极，其中所述活性材料相对于所述电极的重量的重量百分比为至少0.45％。

10.如权利要求1所述的电极，其中所述电极被配置来在5C下充电和放电100次之后传送多于110mAh/g的容量。

11.一种锂离子电池，其包括如权利要求1所述的电极。

12.一种形成电极的方法，所述方法包括：

使用包括碳材料的第一溶液来沉积所述碳材料以获得碳网络的第一层；

使用溶液混合物来沉积活性材料和所述碳材料以在所述碳网络的所述第一层之上形成复合膜，以及

使用包括所述碳材料的第二溶液来沉积所述碳材料以在所述复合膜之上获得所述碳网络的第二层，其中所述碳网络的所述第一层、所述碳网络的所述第二层是用于所述电极的粘合剂、导电剂和集电器。

13.如权利要求12所述的方法，其中所述碳网络包括碳纳米材料。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述碳纳米材料包括碳纳米纤维。

15.如权利要求13所述的方法，其中所述碳纳米材料包括碳纳米管。

16.一种锂离子电池，其具有使用如权利要求15所述的方法形成的柔性电极。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述活性材料包括LiNi_0.5Mn_1.5O₄。

18.一种使用如权利要求17所述的方法形成的锂离子电池，其中所述电极在20C的电流速率下提供不小于65mAh/g的比容量。

19.一种使用如权利要求17所述的方法形成的锂离子电池，其中所述电极被配置来在5C下充电和放电100次之后传送多于110mAh/g的容量。

20.一种使用如权利要求17所述的方法形成的锂离子电池，其中所述活性材料相对于所述电极的重量的重量百分比为至少0.45％。

21.一种电极，其包括：

第一碳网络，所述第一碳网络包括碳纳米管；

层，所述层沉积在所述第一碳网络之上，所述层包含活性材料；以及

第二碳网络，所述第二碳网络覆盖所述层，所述第二碳网络包括碳纳米管，其中：

所述第一碳网络和所述第二碳网络是用于所述电极的粘合剂、导电剂和集电器，并且所述电极是柔性的。