[发明专利]作为电极的垂直对齐的碳纳米管阵列

权利要求书

1.一种电极，其包括：

基材；

覆盖基材的石墨烯；

多根垂直对齐的碳纳米管，其从石墨烯延伸并与石墨烯欧姆接触；和

直接沉积在垂直对齐的碳纳米管上的锂涂层，

其中与垂直对齐的碳纳米管结合的锂没有树突或苔状聚集体，

其中所述电极是电池的阳极，

其中锂用作阳极的活性材料,以及

其中锂在电池的阳极和阴极之间可逆地移动。

2.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管选自下组：单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、以及它们的组合。

3.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管选自下组：双壁碳纳米管，三壁碳纳米管以及它们的组合。

4.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管选自下组：超短碳纳米管、小直径碳纳米管以及它们的组合。

5.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管选自下组：原始碳纳米管、功能化碳纳米管以及它们的组合。

6.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管包括垂直对齐的单壁碳纳米管。

7.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管是阵列的形式。

8.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管的厚度范围为10 μm至2 mm。

9.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管的厚度范围为10 μm至100 μm。

10.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述基材用作集电器。

11.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述基材选自下组：镍、钴、铁、铂、金、铝、铬、铜、镁、锰、钼、铑、钌、硅、钽、钛、钨、铀、钒、锆、二氧化硅、氧化铝、氮化硼、基于碳的基材、以及它们的组合。

12.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述基材是金刚石。

13.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述基材包含选自下组的基于碳的基材：石墨烯、石墨、巴克纸、碳纤维、碳纸、碳膜、金属碳化物、碳化硅、以及它们的组合。

14.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述基材包含选自下组的基于碳的基材：碳纤维纸，石墨烯纸和它们的组合。

15.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述基材包含石墨烯膜。

16.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管与基材共价连接。

17.如权利要求1所述的电极，其特征在于，所述石墨烯是石墨烯膜的形式。

18.如权利要求17所述的电极，其特征在于，垂直对齐的碳纳米管共价连接至石墨烯膜。

19.如权利要求18所述的电极，其特征在于，所述垂直对齐的碳纳米管通过在碳纳米管和石墨烯膜之间的一个或多个连接点处的碳碳键与石墨烯膜共价连接。

20.如权利要求18所述的电极，其特征在于，所述石墨烯膜选自下组：单层石墨烯、多层石墨烯、石墨烯纳米带、氧化石墨烯、还原的氧化石墨烯、以及它们的组合。