[发明专利]一种导电导离子复合材料及其制备方法，改性电极材料和储能器件

权利要求书

1.一种导电导离子复合材料，其特征在于，包括导电组分和导离子组分，所述导电组分与所述导离子组分通过化学键结合在一起，所述导电组分包括碳材料，所述碳材料包括纯相碳材料或含有掺杂元素的碳材料，所述导离子组分包括快离子导体，所述导电导离子复合材料同时具有导电子通道和导离子通道，所述导电子通道与所述导离子通道相耦合。

2.如权利要求1所述的导电导离子复合材料，其特征在于，所述碳材料包括富勒烯、碳纳米管、碳纤维、石墨烯、石墨炔、活性炭、多孔碳和石墨中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的导电导离子复合材料，其特征在于，所述快离子导体包括氧化物型固态电解质、硫化物型固态电解质中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的导电导离子复合材料，其特征在于，所述氧化物型固态电解质包括晶态钙钛矿型固态电解质、晶态NASICON型固态电解质、晶态LISICON型固态电解质、石榴石型固态电解质、玻璃态氧化物型固态电解质中的一种或多种；所述硫化物型固态电解质包括晶态硫化物型固态电解质、玻璃态硫化物型固态电解质中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的导电导离子复合材料，其特征在于，当所述碳材料为纯相碳材料时，所述化学键包括X-C键，Y-C键中的一种或多种，当所述碳材料为含有掺杂元素的碳材料时，所述化学键包括X-C键，Y-C键，X-Z键，Y-Z键中的一种或多种，其中，X为电负性大于等于碳的元素，Y为金属或类金属元素，Z为所述含有掺杂元素的碳材料中的掺杂元素。

6.如权利要求5所述的导电导离子复合材料，其特征在于，所述X包括C、N、O、S、B、F、Cl、Br、I、Se中的一种或多种，所述Y包括Li、Na、K、Mg、Ca、Al、In、Pb、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Si、Ga、Sn、Ti、V、Zn、Zr、Ge中的一种或多种。

7.如权利要求1或5所述的导电导离子复合材料，其特征在于，所述掺杂元素包括O、N、B、F、Cl、Co、Fe、Mn、Ni、Au、Cu、Zn、Al、Mg、Pt、Pd、La、Cr、Ge、Pb、Se、Ag、W、Ti、P和Zr中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的导电导离子复合材料，其特征在于，所述导电组分占所述导电导离子复合材料总质量的0.1％-70％。

9.一种导电导离子复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供导电组分和导离子组分，采用第一化学复合方式制备得到导电导离子复合材料；所述导电组分包括碳材料，所述碳材料为含有掺杂元素的碳材料，所述导离子组分包括快离子导体；

或提供导电组分，以及提供导离子组分合成原料，采用第二化学复合方式制备得到导电导离子复合材料；所述导电组分包括碳材料，所述碳材料包括纯相碳材料或含有掺杂元素的碳材料；

或提供导离子组分，以及提供导电组分制备原料，采用第三化学复合方式制备得到导电导离子复合材料；

所述导电导离子复合材料包括导电组分和导离子组分，所述导电组分与所述导离子组分通过化学键结合在一起，所述导电导离子复合材料同时具有导电子通道和导离子通道，所述导电子通道与所述导离子通道相耦合。

10.如权利要求9所述的导电导离子复合材料的制备方法，其特征在于，所述第一化学复合方式包括高能球磨法、高温熔铸法。

11.如权利要求9所述的导电导离子复合材料的制备方法，其特征在于，所述第二化学复合方式和所述第三化学复合方式独立地选自化学气相沉积法、真空热沉积法、磁控溅射法、溶胶凝胶法、微波合成法、水热法、溶剂热法、液相沉淀法、高能球磨法、高温熔铸法、分子束外延生长法、激光消融法和化学刻蚀法中的一种或多种。