[发明专利]石墨烯电极、包含它的能量储存装置、及其制造方法

权利要求书

1.一种石墨烯电极，包含：

金属箔；

未掺杂石墨烯层；以及

杂原子掺杂石墨烯层，其中该杂原子掺杂石墨烯层与该金属箔被该未掺杂石墨烯层隔开。

2.权利要求1所述的石墨烯电极，其中该杂原子掺杂石墨烯层所掺杂的杂原子包含氮原子、磷原子、硼原子、或其组合。

3.权利要求1所述的石墨烯电极，其中该杂原子掺杂石墨烯层的杂原子掺杂量为0.1-3原子％，以该杂原子掺杂石墨烯层的总原子数为基准。

4.权利要求1所述的石墨烯电极，其中该未掺杂石墨烯层为单层石墨烯、多层石墨烯、或上述的组合。

5.权利要求1所述的石墨烯电极，其中该杂原子掺杂石墨烯层为杂原子掺杂单层石墨烯、杂原子掺杂多层石墨烯、或上述的组合。

6.一种石墨烯电极的制造方法，包含：

提供金属箔；

形成石墨烯层于该金属箔之上；以及

对该石墨烯层进行干式表面改性处理，从而将杂原子掺杂至该石墨烯层表面。

7.权利要求6所述的石墨烯电极的制造方法，其中该杂原子包含氮原子、磷原子、硼原子、或其组合。

8.权利要求6所述的石墨烯电极的制造方法，其中该杂原子掺杂至该石墨烯层表面，形成杂原子掺杂石墨烯层。

9.权利要求6所述的石墨烯电极的制造方法，其中该石墨烯层至少一部份未掺杂该杂原子。

10.权利要求9所述的石墨烯电极的制造方法，其中该石墨烯层未掺杂该杂原子的部份定义为未掺杂石墨烯层。

11.权利要求6所述的石墨烯电极的制造方法，其中该石墨烯层的形成方式包含：

在该金属箔上形成由含石墨烯的组合物所构成的涂层；以及

对该涂层进行烘干过程，得到石墨烯层。

12.权利要求11所述的石墨烯电极的制造方法，其中该含石墨烯之组合物包含：

石墨烯；以及

增粘剂。

13.权利要求12所述的石墨烯电极的制造方法，其中该增粘剂包含水系复合增粘剂、有机增粘剂、或其组合。

14.权利要求12所述的石墨烯电极的制造方法，其中该含石墨烯的组合物还包含助导剂。

15.权利要求14所述的石墨烯电极的制造方法，其中该助导剂包含石墨、碳黑、或其组合。

16.权利要求6所述的石墨烯电极的制造方法，其中该干式表面改性处理包含等离子体改性过程。

17.权利要求16所述的石墨烯电极的制造方法，其中在该等离子体改性过程中通入反应气体，且该反应气体包含氮气、氨气、空气、或其组合。

18.权利要求17所述的石墨烯电极的制造方法，其中该反应气体更包含氩气、氢气、氧气、或其组合。

19.权利要求17所述的石墨烯电极的制造方法，其中在该等离子体改性过程中进一步通入承载气体，且该承载气体包含氦气、氩气、氮气、氖气、或其组合。

20.一种能量储存装置，包含：

第一电极，其中该第一电极系为权利要求1所述的石墨烯电极；

第二电极；以及

隔离膜，配置于该第一电极与该第二电极之间。

21.权利要求20所述的能量储存装置，其中该能量储存装置系为锂电池、或燃料电池。