[发明专利]用于制作由CNT浆料网络限定的结构的系统和方法有效

专利信息
申请号: 201780070637.X 申请日: 2017-11-07
公开(公告)号: CN110234808B 公开(公告)日: 2022-02-08
发明(设计)人: M·W·沙乌尔;E·泽拉;D·盖勒斯;B·怀特 申请(专利权)人: 纳米复合技术股份有限公司
主分类号: D21H23/00 分类号: D21H23/00;D21H11/00
代理公司: 中国贸促会专利商标事务所有限公司 11038 代理人: 汪宇伟
地址: 美国新*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 用于 制作 cnt 浆料 网络 限定 结构 系统 方法
【权利要求书】:

1.一种结构,其包含:

由互连的碳纳米管(CNT)浆料网络限定的主体,该碳纳米管(CNT)浆料包含长度大于1mm的CNT,其中(i)该CNT浆料涂覆有纳米级硅,和(ii)该CNT浆料以足以允许电子在整个结构中传输的量提供;

粘结剂材料,其分散在该CNT浆料网络内;和

活性材料,其分布在整个主体中以用于离子存储。

2.权利要求1的结构,其中该CNT浆料网络为该结构的0.1%-20.0%重量。

3.权利要求1的结构,其中该粘结剂为该结构的2%-50%重量。

4.权利要求1的结构,其进一步包括添加剂,该添加剂包括分散在该主体内的以下的一种或多种:炭黑、石墨、石墨烯、导电聚合物、提供与该CNT浆料网络的协同导电性能的任何导电材料或其组合。

5.权利要求4的结构,其中该添加剂为该结构的0.5%-90%重量。

6.权利要求1的结构,其中该粘结剂材料包括以下的一种或多种:聚偏二氟乙烯(PVDF)、羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)、能够将该活性材料与该CNT浆料网络粘结的任何粘结剂材料或其组合。

7.权利要求1的结构,该结构具有12毫克/平方厘米或更大的固体负载量。

8.权利要求1的结构,其中该活性材料包括以下的一种或多种:硅纳米粒子、硅纳米线、纳米级碳上的硅涂层或其组合,其中该纳米级碳包括以下的一种或多种:碳纳米管、石墨烯、石墨、炭黑、任何其他纳米级碳或其组合。

9.权利要求1的结构,其中该活性材料包括任何纳米级硅。

10.权利要求1的结构,其中该活性材料包括任何阳极活性材料。

11.权利要求1的结构,其中该纳米级硅材料为该结构的10%-95%重量。

12.权利要求1的结构,其中该结构限定了电容器、赝电容器或超级电容器中的一种或多种。

13.权利要求1的结构,其中使用感应加热将该纳米级硅涂覆在CNT浆料上。

14.一种形成结构的方法,其包括:

使包含长度大于1mm的CNT的碳纳米管(CNT)浆料与粘结剂、活性材料和溶剂混合以形成分散体;

将该分散体施加到基底上;和

固化该分散体以形成具有在其中形成的CNT浆料网络的结构,该CNT浆料以足以允许电子经由该网络在整个结构中传输的量提供。

15.权利要求14的方法,其中该混合的步骤包括:

初始使碳纳米管(CNT)浆料与粘结剂和溶剂混合;和

其后加入活性材料到该CNT浆料、粘结剂和溶剂中以形成该分散体。

16.权利要求15的方法,其中该其后加入的步骤进一步包括用额外的溶剂稀释该分散体以形成分散体。

17.权利要求14的方法,该分散体具有3000厘泊或更大的粘度。

18.权利要求14的方法,其进一步包括:

通过制浆机将CNT片、CNT条、CNT带、块收集的CNT、CNT纱、任何充分缠结的CNT材料或其组合中的一种或多种制浆,以形成CNT浆料;

在第一研磨机中研磨该CNT浆料的至少一部分;和

在第二研磨机中解聚该CNT浆料。

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