[发明专利]复合层、其制造方法及其用途

权利要求书

1.一种碳纳米管和金属的复合层，所述层具有至少10μm的厚度，所述碳纳米管分布在所述层中并且以至少0.001vol％且至多65vol％的体积分数存在于所述层中，所述体积分数基于金属和碳纳米管的总体积，并且不包括任何孔体积，其特征在于：

所述碳纳米管均匀地镀有所述金属，使得所述复合层不包括暴露的碳纳米管；

所述复合层的密度比满足：

其中ρ_层是厚度至少为10μm的复合层的堆积密度，包括复合层中存在的任何空隙，ρ_金属是金属的体积质量密度材料特性。

2.根据权利要求1所述的复合层，其中所述金属是选自以下的至少一种：锑、铋、镉、铬、钴、铜、金、铟、铱、铁、铅、锰、镍、锇、钯、铂、铼、铑、钌、银、铊、锡、锌及其合金，包括含铈、钆、镧、钕、镨、钐、钇的合金。

3.一种制造碳纳米管和金属的复合层的方法，所述方法包括以下步骤：

提供碳纳米管；

将碳纳米管分散在电解质溶液中；

提供工作电极和包括金属的对电极，它们分别与电解质接触；和

将工作电极电镀上碳纳米管和金属以使复合层以至少10μm/min的厚度变化率生长到厚度至少为10μm；

其中，在所述方法的至少一部分中，厚度至少为10μm的复合层的密度比满足：

其中ρ_层是厚度至少为10μm的复合层的堆积密度，包括复合层中存在的任何空隙，ρ_金属是金属的体积质量密度材料特性。

4.根据权利要求3所述的方法，其中在将工作电极电镀上碳纳米管和金属以使复合层以至少10μm/min的厚度变化率生长的过程中，面密度变化率至多为0.8kg/m²/min。

5.根据权利要求3所述的方法，其中所述碳纳米管被选自以下的至少一种官能化：

羟基、苯酚、羰基、羧酸盐、羧基、磷酸盐、膦酸基、磺酸、巯基、硫化物、二硫化物、氨基、季铵盐。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述碳纳米管的官能化程度为至少1wt％。

7.根据权利要求3所述的方法，其中所述电解质至少在沉积开始时包含至少0.0001wt％的碳纳米管。

8.根据权利要求3所述的方法，其中所述电解质至少在沉积开始时包含不超过0.2wt％的碳纳米管。

9.根据权利要求3所述的方法，其中所述电解质至少在沉积开始时具有在0.05-1.2M范围内的金属浓度。

10.一种用于热传递的蒸发冷凝设备，所述设备包括具有蒸发器区域和冷凝器区域的密闭容器，所述容器具有在所述容器的内表面上形成的芯层以及容纳在所述容器中的工作流体，所述芯层包括根据权利要求1至2中任一项所述的碳纳米管和金属的复合层，所述工作流体在所述蒸发器区域蒸发，蒸发的工作流体从所述蒸发器区域到所述冷凝器区域质量输送，工作流体在所述冷凝器区域冷凝，促进了热量传递，冷凝的工作流体沿着所述芯层输送回所述蒸发器区域。

11.根据权利要求10所述的蒸发冷凝设备，其为热管形式。

12.根据权利要求10所述的蒸发冷凝设备，其为蒸气室形式。

13.一种电化学装置，其包括阳极、电解质和阴极，其中所述阳极和阴极中的至少一个包括活性材料层和集流层，其中所述集流层是根据权利要求1至2中任一项所述的碳纳米管和金属的复合层。

14.一种电铸方法，包括以下步骤：

提供根据权利要求1至2中任一项所述的碳纳米管和金属的复合层，或执行根据权利要求3至9中任一项所述的方法以制造碳纳米管和金属的复合层；

将金属另外电镀到所述复合层中以制得电铸产品。