[发明专利]电容器、电极、还原氧化石墨烯以及制造的方法和设备

说明书

一种方法，其包括将氧化石墨烯(GO)用光束或辐射束照射，从而形成三维(3D)图案的还原氧化石墨烯(RGO)，其中所述RGO为具有孔的多孔RGO，所述孔具有通过控制所述光束或辐射束来调节的尺寸。

相关申请

以下相关专利申请的原始提交的说明书在此以其整体通过参考引入本文：澳大利亚临时专利申请2016903449(于2016年8月30日提交)。

技术领域

本发明通常涉及用于电容器和超级电容器的电极的还原氧化石墨烯，并且涉及用于制成电容器、超级电容器和电极的方法和设备。

背景技术

超级电容器(也称为“超电容器”或“双电层电容器”)为具有比其它电容器高得多的电容值的电化学电容器。由于它们的高能量密度，超级电容器广泛地用于能量储存和能量供应。

典型的超级电容器包括由离子渗透膜(“隔膜(separator)”)隔开的两个电极、和分别连接至电极的一对集电体。

对于一些应用，电极不具有足够大的表面积以实现足够高的电容。

期望解决或改善与现有技术相关的一个以上的缺点或限制，或者至少提供有用的替代方案。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供一种方法，其包括：

将氧化石墨烯(GO)用光束或辐射束来照射，从而形成三维(3D)图案的还原氧化石墨烯(RGO)，其中所述RGO为具有孔的多孔RGO，所述孔具有通过控制所述光束或辐射束来调整的尺寸。

根据本发明，进一步提供一种电极，其包括三维(3D)图案的还原氧化石墨烯(RGO)，其中所述3D图案包括阳极与阴极缠结(intertwined)的3D图案。

根据本发明，进一步提供用于制成还原氧化石墨烯(RGO)的设备，其包括：

用于容纳氧化石墨烯(GO)溶液的容器；

用于接收所形成的RGO的基材；

用于照射光束或辐射束的照射装置，其使所述GO同时交联和还原，由此形成RGO。

根据本发明，进一步提供一种方法，其包括：

将包括氧化石墨烯(GO)和交联剂的溶液通过光束或辐射束来照射，从而使所述GO同时交联和还原，由此形成还原氧化石墨烯(RGO)。

根据本发明，进一步提供一种方法，其包括：

将氧化石墨烯(GO)用光束或辐射束来照射，从而形成还原氧化石墨烯(RGO)，其中所述GO包括多层多孔GO膜。

根据本发明，进一步提供一种方法，其包括：

将氧化石墨烯(GO)用光束或辐射束来照射，从而形成还原氧化石墨烯(RGO)，其中所述GO包括GO溶液。

附图说明

参考附图，仅通过实例的方式在下文中进一步描述本发明的一些实施方案，其中：

图1(a)为没有多孔电极的电容器的截面图；

图1(b)为包括有具有大尺寸的孔的多孔电极的超级电容器的截面图；

图1(c)为包括具有纳米孔的多孔电极的超级电容器的截面图；

图1(d)为多孔材料的比表面积作为孔径的函数的示例性关系的图；

图2(a)为用于附着至3D表面的氧化石墨烯膜的光还原的设备的示意图；

图2(b)为导电性多孔还原氧化石墨烯(RGO)的产生的示意图；