[发明专利]石墨烯-二氧化钛电极

权利要求书

1.一种包括石墨烯、二氧化钛和接合剂的电极，所述接合剂被配置为有助于将所述石墨和所述二氧化钛接合在一起以形成所述电极。

2.如权利要求1所述的电极，其中所述接合剂是聚合物。

3.如权利要求1所述的电极，其中所述接合剂包括一种或多种离子部分。

4.如权利要求1所述的电极，其中所述接合剂包括以下中的一种或多种：聚（4-苯乙烯磺酸钠）、聚苯胺和聚（2,5-双（3-磺酸基丙氧基）-1,4-乙炔基亚苯基-交替-1,4-乙炔基亚苯基）钠盐。

5.如权利要求1所述的电极，其中所述石墨烯是石墨小片的形式。

6.如权利要求1所述的电极，其中所述二氧化钛是金红石或锐钛矿颗粒的形式。

7.如权利要求1所述的电极，其中所述电极包括锂盐。

8.如权利要求7所述的电极，其中所述锂盐包括以下中的一种或多种：LiPF₆、LiBF₄和LiClO₄。

9.一种包括权利要求1的电极的蓄电装置。

10.如权利要求9所述的蓄电装置，其中所述蓄电装置包括第一和第二电极以及电解质，至少所述第一电极根据权利要求1，且其中所述电解质被配置为允许可移动离子在第一和第二电极之间转移以产生和/或存储电能。

11.如权利要求10所述的蓄电装置，其中所述电解质是固体或凝胶电解质。

12.如权利要求11所述的蓄电装置，其中所述固体或凝胶电解质包括氧氮化锂磷。

13.如权利要求10所述的蓄电装置，其中所述电解质是聚合物电解质。

14.如权利要求13所述的蓄电装置，其中所述聚合物包括以下中的一种或多种：聚（氧化乙烯）的衍生物和硼酸酯基团。

15.如权利要求9所述的蓄电装置，其中所述蓄电装置是锂金属电池、锂离子电池或锂离子电容器。

16.一种制造电极的方法，所述方法包括：

形成电极配制物，所述电极配制物包括石墨烯、二氧化钛和接合剂；以及

使用印刷或涂敷处理沉积所述电极配制物以形成电极，所述电极包括石墨烯、二氧化钛和接合剂，所述接合剂被配置为帮助在形成的电极中将所述石墨烯和二氧化钛接合在一起。

17.如权利要求16所述的方法，其中形成电极配制物包括：

将氧化石墨烯和所述接合剂一起混合在溶剂中；

添加还原剂以还原所述氧化石墨烯以形成石墨烯小片的胶体悬浮液；

添加二氧化钛颗粒到石墨烯小片的胶体悬浮液；以及

将所述二氧化钛和胶体悬浮液混合在一起以形成均匀的胶体悬浮液。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述方法包括在沉积之前添加锂盐到所述电极配制物。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述电极配制物被沉积在电荷收集材料上。

20.如权利要求16所述的方法，其中所述方法包括在沉积后加热所述电极配制物以蒸发所述溶剂并有助于将所述石墨烯和二氧化钛接合在一起。

21.一种电极配制物，包括石墨烯、二氧化钛和接合剂，所述接合剂被配置为有助于在形成的电极中将所述石墨烯和二氧化钛接合在一起。

22.如权利要求21所述的电极配制物，其中所述石墨烯和二氧化钛分别是石墨烯小片和二氧化钛颗粒的形式，且其中所述石墨烯小片和二氧化钛颗粒以胶体悬浮液的形式被分散在所述接合剂中。

23.如权利要求21所述的电极配制物，其中所述电极配制物包括锂盐。