[发明专利]一种多层体及其制备方法

权利要求书

1.一种多层体，包括依次层叠的第一还原氧化石墨烯层、含有电化学活性材料的层和第二还原氧化石墨烯层，其由包括以下步骤的方法制备而成：

a)将一个活性金属体的至少部分浸入氧化石墨烯的分散液，使氧化石墨烯在活性金属体上还原，在活性金属体上生成第一还原氧化石墨烯层，

b)在第一还原氧化石墨烯层上复合含有电化学活性材料的层，

c)将b)的产品的至少部分活性金属体和至少部分含有电化学活性材料的层浸入氧化石墨烯分散液，使氧化石墨烯在含有电化学活性材料的层上还原，在含有电化学活性材料的层上生成第二还原氧化石墨烯层，

其中所述活性金属体为铜、镁、铝、锌、铁或锡，所述氧化石墨烯分散液是氧化石墨烯在水中的分散液。

2.根据权利要求1所述的多层体，所述第一还原氧化石墨烯层或第二还原氧化石墨烯层由多个单层还原氧化石墨烯层叠而成。

3.根据权利要求1所述的多层体，其具有以下一项或多项特征：

-所述第一还原氧化石墨烯层的厚度为1μm以上；

-所述含有电化学活性材料的层的厚度为1μm以上；

-所述第二还原氧化石墨烯层的厚度为1μm以上。

4.根据权利要求1所述的多层体，其具有以下特征中的一项特征：

-所述含有电化学活性材料的层为电池活性材料层；

-所述含有电化学活性材料的层为金属离子电池活性材料层；

-所述含有电化学活性材料的层为锂离子电池活性材料层；

-所述含有电化学活性材料的层为锂硫电池活性材料层；

-所述含有电化学活性材料的层为硫单质层；

-所述含有电化学活性材料的层为硫-碳复合材料层；

-所述含有电化学活性材料的层为硫-石墨烯泡沫复合材料层；

-所述含有电化学活性材料的层为超级电容器活性材料层。

5.一种电极，包括权利要求1～4任一项所述的多层体。

6.一种电化学储能器件，包括权利要求1～4任一项所述的多层体。

7.根据权利要求6所述电化学储能器件，包括至少两个电极，至少一个电极包括权利要求1～4任一项所述的多层体。

8.根据权利要求7所述电化学储能器件，还包括隔膜，所述隔膜位于两个电极之间。

9.根据权利要求8所述电化学储能器件，其是电池或超级电容器。

10.根据权利要求9所述电化学储能器件，其是锂硫电池。

11.一种多层体的制备方法，包括：

a)将一个活性金属体的至少部分浸入氧化石墨烯的分散液，使氧化石墨烯在活性金属体上还原，在活性金属体上生成第一还原氧化石墨烯层，

b)在第一还原氧化石墨烯层上复合含有电化学活性材料的层，

c)将b)的产品的至少部分活性金属体和至少部分含有电化学活性材料的层浸入氧化石墨烯分散液，使氧化石墨烯在含有电化学活性材料的层上还原，在含有电化学活性材料的层上生成第二还原氧化石墨烯层，

其中所述活性金属体为铜、镁、铝、锌、铁或锡，所述氧化石墨烯分散液是氧化石墨烯在水中的分散液。

12.根据权利要求11所述的制备方法，还包括：将所述活性金属体从步骤c)的产品上分离。

13.根据权利要求11所述的制备方法，步骤b)中，在所述还原氧化石墨烯层上涂覆一层含有电化学活性材料的层。

14.根据权利要求11所述的制备方法，其中所述氧化石墨烯分散液中，氧化石墨烯的浓度为1～10mg/L。