[发明专利]用于储能装置的纳米结构化电极

权利要求书

1.一种制造电极的方法，所述方法包括：

选择集流体，所述集流体包括具有至少第一表面的导电层；以及从所述第一表面延伸的细长金属碳化物纳米结构；以及

将碳质储能介质设置在所述第一表面上并与所述细长金属碳化物纳米结构接触；

其中所述细长金属碳化物纳米结构为被配置成降低所述电极的固有电阻的电导体。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述集流体包括设置在所述第一表面上的覆盖层，并且其中所述细长金属碳化物纳米结构延伸穿过所述覆盖层。

3.根据权利要求1所述的电极，其中所述碳质储能介质包括碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的电极，其中所述碳质储能介质包括包含碳纳米管的接触层，所述接触层与从所述第一表面延伸的所述细长金属碳化物纳米结构接触，并且其中所述接触层包括碳纳米管的压缩层。

5.根据权利要求4所述的电极，其中所述接触层包括碳纳米管的聚集体，其中所述碳纳米管的聚集体是基本上不含任何液体的干燥聚集体。

6.根据权利要求4所述的电极，其中所述细长金属碳化物纳米结构延伸穿过所述接触层。

7.根据权利要求4所述的电极，还包括设置在所述接触层上的碳质材料的第一重迭层。

8.根据权利要求7所述的电极，其中所述第一重迭层在垂直于所述第一表面的方向上的厚度大于所述接触层沿相同维度的厚度。

9.根据权利要求7所述的电极，其中所述接触层在垂直于所述第一表面的方向上的厚度小于约5μm。

10.根据权利要求7所述的电极，其中所述接触层在垂直于所述第一表面的方向上的厚度小于约10μm。

11.根据权利要求7所述的电极，其中所述第一重迭层在垂直于所述第一表面的方向上的厚度在约10μm至约1,000μm的范围。

12.根据权利要求1所述的电极，其中所述细长金属碳化物结构包括包含以下的结构：碳化镁、碳化铝、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化钒、碳化铌、碳化钽、碳化铬、碳化钼、碳化钨、钛-钽碳化物、镍-硅碳化物或铝-钛碳化物。

13.根据权利要求7所述的电极，其中在所述接触层和所述第一重迭层之间未设置粘合层或结合层，并且其中所述接触层和所述重迭层通过各层中的碳质材料之间的范德华键合而粘合。

14.根据权利要求1所述的电极，其中所述细长金属碳化物纳米结构包括各自的径向厚度小于50nm且纵向长度大于500nm的纳米棒。

15.根据权利要求1所述的电极，其中所述集流体被配置为设置在电池和双电层电容器的一者中。

16.一种制造储能装置的方法，所述方法包括：

选择包括集流体和碳质储能介质的至少一个电极，所述集流体包括具有至少第一表面的导电层、以及从所述第一表面延伸的细长金属碳化物纳米结构，其中所述细长金属碳化物纳米结构为被配置成降低所述电极的固有电阻的电导体；所述碳质储能介质设置在所述第一表面上并与所述细长金属碳化物纳米结构接触；以及

将所述至少一个电极设置到所述储能装置中。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述储能装置包括电池和双电层电容器中的一者。

18.根据权利要求16所述的方法，其中所述电池包括可再充电电池。