[发明专利]垂直碳纳米管和锂离子电池化学

权利要求书

1.一种电化学电池，包括：

阳极，所述阳极包括支撑并入第一活性材料的碳纳米管的第一基材；

阴极，所述阴极包括支撑并入第二活性材料的碳纳米管的第二基材；以及

固体聚合物结构，所述固体聚合物结构作为电绝缘设置在所述第一基材和所述第二基材之间；

单独的固体聚合物，所述单独的固体聚合物作为电解质设置在所述阳极和所述阴极中的每个的所述碳纳米管之间。

2.如权利要求2所述的电化学电池，其中所述第一基材和所述第二基材包括不锈钢。

3.一种电化学电池的制造方法，所述方法包括：

形成阳极，所述阳极包括支撑并入第一活性材料的碳纳米管的第一基材；

形成阴极，所述阴极包括支撑并入第二活性材料的碳纳米管的第二基材；

形成固体聚合物绝缘体，所述固体聚合物绝缘体被配置成紧密地配合在所述阳极基材和所述阴极基材之间；以及

将所述阳极、所述阴极和所述固体聚合物绝缘体组装成紧密配合关系。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述固体电解质形状通过光刻被形成。

5.如权利要求3所述的方法，还包括用聚合物电解质糊状物填充在所述阳极和所述阴极之间。

6.如权利要求5所述的方法，还包括使所述聚合物电解质固化成固态。

7.如权利要求5所述的方法，还包括在所述组装之后填充在所述阳极和所述阴极之间。

8.如权利要求5所述的方法，其中所述聚合物电解质包含官能化的聚(乙二醇)、锂盐、离子液体和氧化石墨烯。

9.一种电化学电池，包括：

阳极，所述阳极包括支撑并入第一活性材料的碳纳米管的第一陶瓷基材；

阴极，所述阴极包括支撑并入第二活性材料的碳纳米管的第二陶瓷基材；以及

固体电解质，所述固体电解质设置在所述阳极和所述阴极之间。

10.如权利要求9所述的电化学电池，还包括在所述第一基材和所述第二基材上图案化的金属。

11.如权利要求10所述的电化学电池，其中所述陶瓷是Al₂O₃。

12.一种聚合物电解质，包含：官能化的聚(乙二醇)、锂盐、离子液体和作为填料的氧化石墨烯。

13.一种制造电化学电池的方法，包括：

施加聚合物电解质，所述聚合物电解质在电极之间包含作为糊状物的官能化的聚(乙二醇)、锂盐、离子液体和作为填料的氧化石墨烯；以及

使所述糊状物固化成固体聚合物。

14.一种电化学电池的阳极部分，包含：

并入硅的阳极；和

在所述并入硅的阳极上的聚(环氧乙烷)双(叠氮化物)固体电解质界面(SEI)层。

15.一种电化学电池，包括：

阳极，所述阳极包含支撑硅活性材料并且被包封在聚(环氧乙烷)双(叠氮化物)中的碳纳米管的第一组件；

阴极，所述阴极包括支撑第二活性材料的碳纳米管的第二组件；以及

电解质，所述电解质设置在所述阳极和所述阴极之间。

16.如权利要求15所述的电化学电池，其中所述第二活性材料是硫。

17.一种电化学电池的部分，包括：

在电池的阳极和阴极中的至少一个上形成的石墨烯和聚(乳酸)(PLA)层。