TWI445234B - 鋰離子電池電極之製備方法 - Google Patents

Description

鋰離子電池電極之製備方法

本發明涉及一種鋰離子電池電極之製備方法。

先前的鋰離子電池可分為捲繞式及層疊式兩類，其包括外殼體、封裝於外殼體內的正極片、負極片、隔膜及電解液。該隔膜設置於正極片與負極片之間。該電解液充分浸潤正極片、負極片及隔膜。所述正極片包括一正極集流體及形成於該正極集流體表面的正極材料層。所述負極片包括一負極集流體及形成於該負極集流體表面的負極材料層。

電池中的集流體係用於匯集電流的結構。集流體的功用主要係將電池活性物質產生的電流匯集起來以便形成較大的電流對外輸出，因此集流體應與活性物質充分接觸，並且內阻應盡可能小為佳。先前的鋰離子電池的電極片中，集流體通常採用金屬薄片，如銅箔、鋁箔。然而，這些金屬薄片一般具有較大的重量，從而使鋰離子電池的電極在重量一定的情況下，具有較小的能量密度。

有鑒於此，確有必要提供一種具有較大能量密度的鋰離子電池電極之製備方法。

一種鋰離子電池電極之製備方法，其包括以下步驟：提供一電極材料層，該電極材料層包括電極活性物質；以及於所述電極材料層之表面形成一奈米碳管層，該奈米碳管層包括複數個奈米碳管，且用作該電極的集流體。

相較於先前技術，由本發明提供的製備方法製備出的鋰離子電池電極中的集流體由複數個奈米碳管組成，奈米碳管密度較小，因此，集流體在整個鋰離子電池的電極中所占的重量較小，使鋰離子電池的電極具有較高的能量密度，進而使得使用該電極的鋰離子電池具有較高的能量密度。

請參閱圖1，本發明實施例提供一種鋰離子電池電極10。該電極10包括一集流體12及一電極材料層14。該電極10可以進一步包括一極耳16。該電極材料層14與該集流體12層疊設置。該極耳16與所述集流體12電連接，用於與鋰離子電池的外部電路電連接。該電極材料層14和集流體12係兩個單獨的層狀結構。

所述電極10可以係鋰離子電池的正極，也可以係鋰離子電池的負極。該電極10之整體厚度與該電極10之類型有關。當該電極10為鋰離子電池之正極片時，該電極10的整體厚度約為10微米~500微米，優選為200微米。當該電極10為鋰離子電池之負極片時，該電極10的整體厚度約為10微米~500微米，優選為100微米。本實施例中，所述電極10為鋰離子電池的正極，且其厚度大約為220微米。

所述集流體12為一奈米碳管層。所述奈米碳管層包括複數個均勻分佈的奈米碳管。該複數個均勻分佈的奈米碳管藉由凡得瓦爾力(Van der Waals Force)連接在一起，使得該奈米碳管層為一自支撐結構。所述自支撐係指該奈米碳管層不需要大面積的載體支撐，而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態，即將該奈米碳管層置於（或固定於）間隔一固定距離設置的兩個支撐體上時，位於兩個支撐體之間的奈米碳管層能夠懸空保持自身膜狀狀態。該奈米碳管層可以為由複數個奈米碳管組成的純奈米碳管結構。該奈米碳管可以為單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管、多壁奈米碳管中的一種或幾種。所述奈米碳管層中的奈米碳管之間可以藉由凡得瓦爾力緊密結合。該奈米碳管層中的奈米碳管為無序或有序排列。所謂的無序排列指奈米碳管的排列方向無規律，所謂的有序排列指至少多數奈米碳管的排列方向具有一定規律。具體地，當奈米碳管層包括無序排列的奈米碳管時，奈米碳管可以相互纏繞或者各向同性排列；當奈米碳管層包括有序排列的奈米碳管時，奈米碳管沿一個方向或者複數個方向擇優取向排列。該奈米碳管層的厚度不限，可以為0.5奈米~1釐米，優選地，該奈米碳管層的厚度可以為1微米~1毫米。所述奈米碳管層可包括至少一層奈米碳管膜。該奈米碳管膜包括奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜。該奈米碳管層也可以由一層或多層奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜組成。

請參閱圖2，該奈米碳管拉膜包括複數個藉由凡得瓦爾力相互連接的奈米碳管。奈米碳管拉膜可以為由奈米碳管組成的純結構。所述複數個奈米碳管基本沿同一方向擇優取向排列。所述擇優取向係指在奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管拉膜的表面。進一步地，所述奈米碳管拉膜中多數奈米碳管係藉由凡得瓦爾力首尾相連。具體地，所述奈米碳管拉膜中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管藉由凡得瓦爾力首尾相連。當然，所述奈米碳管拉膜中存在少數隨機排列的奈米碳管，這些奈米碳管不會對奈米碳管拉膜中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。所述奈米碳管拉膜為一自支撐的膜。所述自支撐主要藉由奈米碳管拉膜中存在連續的藉由凡得瓦爾力首尾相連延伸排列的奈米碳管而實現。所述奈米碳管拉膜的厚度可以為0.5奈米~100微米，寬度與長度不限。當奈米碳管層包括多層奈米碳管拉膜時，相鄰兩層奈米碳管拉膜中的奈米碳管的延伸方向之間形成的交叉角度大於等於0度小於等於90度，可以為15度、45度、60度或90度等。

請參閱圖3，所述奈米碳管絮化膜包括相互纏繞且均勻分佈的奈米碳管。奈米碳管絮化膜可以為由奈米碳管組成的純結構。所述奈米碳管之間藉由凡得瓦爾力相互吸引、纏繞，形成網狀結構。所述奈米碳管絮化膜的長度和寬度不限。由於在奈米碳管絮化膜中，奈米碳管相互纏繞，因此該奈米碳管絮化膜具有很好的柔韌性，且為一自支撐結構，可以彎曲折疊成任意形狀而不破裂。所述奈米碳管絮化膜的面積及厚度均不限，厚度為1微米~1毫米。

請參閱圖4，所述奈米碳管碾壓膜包括均勻分佈的奈米碳管，奈米碳管沿同一方向或不同方向擇優取向排列。奈米碳管碾壓膜可以為由奈米碳管組成的純結構。奈米碳管也可以係各向同性的。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管相互部分交疊，並藉由凡得瓦爾力相互吸引，緊密結合。所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管與形成奈米碳管陣列的生長基底的表面形成一夾角β，其中，β大於等於0度且小於等於15度。依據碾壓的方式不同，該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管具有不同的排列形式。當沿同一方向碾壓時，所述奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管沿一固定方向擇優取向排列。可以理解，當沿不同方向碾壓時，奈米碳管可沿複數個方向擇優取向排列。該奈米碳管碾壓膜厚度不限，優選為為1微米~1毫米。該奈米碳管碾壓膜的面積不限，由碾壓的奈米碳管陣列的大小決定。當奈米碳管陣列的尺寸較大時，可以碾壓制得較大面積的奈米碳管碾壓膜。

所述電極材料層14可以包括均勻混和的電極活性物質、導電劑及黏結劑。該導電劑可以為乙炔黑或碳纖維等，該黏結劑可以為聚偏氟乙烯(PVDF)或聚四氟乙烯(PTFE)等。所述電極材料層14還可以為由電極活性物質和奈米碳管組成，即，電極材料層14中不含有黏結劑。請參見圖5及圖6，電極活性物質可以以電極活性物質顆粒142的形式存在，奈米碳管144均勻分佈。電極活性物質顆粒142的形狀及粒徑不限，優選地，該電極活性物質顆粒142的粒徑小於等於15微米。所述奈米碳管144之間均相互纏繞或者藉由凡得瓦爾力相互結合，從而構成一個整體的網絡結構。電極活性物質顆粒142分佈在奈米碳管144組成的網絡結構中，大部分電極活性物質顆粒142被奈米碳管144組成的網絡結構所包覆。電極活性物質顆粒142可以被奈米碳管144黏附或者纏繞。奈米碳管144不僅作為導電材料，也作為多孔性載體。由於奈米碳管144組成的網絡結構為一多孔的結構，大部分電極活性物質顆粒142顆粒被該網絡結構所包圍和固定。該網絡結構將電極活性物質顆粒142包覆或纏繞，奈米碳管144在作為導電劑的同時，可以起到黏合電極活性物質顆粒142的作用。奈米碳管144具有較長的長度，一般大於200微米，因此，奈米碳管144可以相互纏繞形成網絡結構。這樣，電極活性物質顆粒142便可以藉由奈米碳管144固定於一體。因此，電極材料層14不需要黏結劑。

所述電極活性物質的材料與電極10的類型有關。當該電極10為鋰離子電池的正極時，所述電極材料層14為鋰離子電極的正極材料層，此時，該電極材料層14中的電極活性物質為正極活性物質。該正極活性物質可以為錳酸鋰、鈷酸鋰、鎳酸鋰或磷酸鐵鋰等。當該電極10為鋰離子電池的負極時，所述電極材料層14為鋰離子電極的負極材料層，此時，該電極材料層14中的電極活性物質為負極活性物質。該負極活性物質可以為天然石墨、有機裂解碳或中間相碳微球(MCMB)等。可以理解，該電極活性物質、導電劑及黏結劑也可採用其他常用的材料。

所述極耳16可以為一金屬片，該金屬片的材料可為金、銀、銅、鎳或鋁等導電性較好的純金屬或上述金屬的合金。為防止極耳16被鋰離子電池的電解液腐蝕，在極耳16與集流體12電連接之後，可以在極耳16表面塗覆一層保護層，該保護層的材料可以為絕緣材料，如高分子材料。該鋰離子電池極耳16依據所述電極10可分為正極極耳或負極極耳，可以理解，作為該正、負極極耳的金屬片的材料可以不同。本實施例中，所述極耳16為鋁片。所述極耳16與集流體12電連接的方式不限，舉例如下：

請參見圖7，當所述集流體12的奈米碳管沿同一方向延伸時，極耳16可以為一長條狀導電片，設置於集流體12的表面並與集流體12的一個邊重合。奈米碳管的延伸方向垂直於極耳16的延伸方向，即，奈米碳管的軸向與極耳16的延伸方向相互垂直。由於奈米碳管的軸嚮導電性能良好，這種設置方式可以使集流體產生的電流更好的傳遞給極耳16。

請參見圖8，當集流體12中的奈米碳管各向同性排列時或者相互交叉排列時，如集流體12包括兩層相互垂直的奈米碳管拉膜時，極耳16的端部設置於奈米碳管層14的表面。優選地，極耳16與集流體12的邊緣點接觸。如，當集流體12包括一邊角時，極耳16的一端與集流體12的一個邊角接觸。

請參閱圖9，本發明實施例還提供上述電極10的製備方法，該製備方法包括以下步驟：

S10，提供所述電極材料層14，該電極材料層14包括電極活性物質；以及

S20，於所述電極材料層14的表面形成一奈米碳管層，該奈米碳管層包括複數個奈米碳管，且用作該電極10的集流體12。

步驟S10中的電極材料層14可以主要由電極活性物質、導電劑及黏結劑均勻混和而成；也可以主要由電極活性物質及奈米碳管組成。當該電極材料層14由電極活性物質及奈米碳管組成時，該電極材料層14的製備方法包括以下步驟：

S11，製備一奈米碳管原料；S12，提供所述電極活性物質及一溶劑；S13，將該奈米碳管原料和電極活性物質加入至所述溶劑中，並超聲分散使該奈米碳管原料和電極活性物質相互混合形成一混合物；以及S14，將該混合物從溶劑中分離，乾燥該混合物後，形成所述電極材料層14。

步驟S11提供之奈米碳管原料的製備方法為：提供一奈米碳管陣列，該奈米碳管陣列形成於一基底；以及將該奈米碳管陣列從該基底上刮下，獲得奈米碳管原料。優選地，所述奈米碳管陣列為一超順排奈米碳管陣列，該超順排奈米碳管陣列中的奈米碳管的排列方向基本一致。所述奈米碳管陣列的製備方法不限，可以為化學氣相沈積法、電弧放電製備方法或氣溶膠製備方法等。本實施例中，所述奈米碳管原料係從採用化學氣相沈積法得到的超順排奈米碳管陣列而獲得的。

步驟S12中的電極活性物質可以為鋰離子電池的正極活性物質或負極活性物質。所述奈米碳管具有較長的長度，一般大於200微米。所述溶劑可以包括乙醇、乙二醇、丙醇、異丙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮（NMP）及水中的一種或幾種。本實施例中，所述電極活性物質為正極活性物質磷酸鐵鋰，且採用乙醇作為有機溶劑。將該乙醇溶劑放置於一廣口容器中，如燒杯。

在步驟S13中，所述混合物係由所述奈米碳管及電極活性物質組成。所述奈米碳管原料的質量占奈米碳管和電極活性物質總質量的百分比為大於等於0.1%小於等於20%，優選為1%至10%。所述超聲的功率為400瓦至1500瓦，優選為800瓦至1000瓦。該步驟中，需要將所述奈米碳管原料、電極活性物質及溶劑超聲震盪2分鐘至30分鐘以得到由奈米碳管與電極活性物質組成的混合物，優選地該超聲震盪的時間為5分鐘至10分鐘。超聲震盪的方式可以為連續超聲震盪，也可以脈衝超聲震盪。當採用間脈衝超聲震盪時，該間脈衝超聲震盪的總工作時間為2分鐘至30分鐘，優選為5分鐘至10分鐘。

本實施例中，奈米碳管原料和電極活性物質的質量比為0.2：8，即，奈米碳管原料的質量占奈米碳管和電極活性物質總質量的2.4%。採用功率大約為900瓦的間脈衝超聲波震盪所述奈米碳管原料及電極活性物質10分鐘，即得到所述混合物。

步驟S14具體為：在超聲震盪形成混合物之後，直接將該混合物和溶劑靜置大於1分鐘之後，該混合物沈積至容器的底部，該混合物上層的溶劑係透明的，且該混合物上層的溶劑中不含有電極活性物質和奈米碳管；採用吸管將混合物上層的溶劑從容器中吸出，使混合物和溶劑分離；以及乾燥該混合物，得到所述電極材料層14。

優選地，該混合物和溶劑靜置時間為1分鐘至20分鐘。本實施例中，該混合物和溶劑的靜置10分鐘。由於在超聲震盪的過程中，奈米碳管原料中的奈米碳管相互纏繞，形成一網絡狀結構，所述電極活性物質分佈在該網絡狀結構中且被該網絡狀結構所包覆纏繞，從而使奈米碳管原料和正極活性物質形成一個整體狀態的混合物，所以，在靜置的過程中，該整體狀態的混合物整體下沉至溶劑的底部，該混合物上層的溶劑為透明狀態；進而達到該混合物和溶劑分層分離的目的。可以理解，乾燥混合物之後，可以進一步將該混合物衝壓後，再按照預定尺寸裁剪形成正極材料層。

步驟S20可以包括以下分步驟：S201，提供至少一奈米碳管膜；以及S202，將該至少一奈米碳管膜鋪設於所述電極材料層14的表面形成所述奈米碳管層。其中，步驟S201中的奈米碳管膜可以為所述的奈米碳管拉膜、奈米碳管絮化膜或奈米碳管碾壓膜。當所述奈米碳管膜為奈米碳管拉膜時，該奈米碳管拉膜可以直接係從所述奈米碳管陣列中直接拉出的。步驟S202可以為將一個奈米碳管膜鋪設於所述電極材料層14的表面，以形成一覆蓋所述電極材料層14的奈米碳管層，以作為該電極10的集流體。可以理解，該步驟S202也可以將複數個所述奈米碳管膜平行共面且無間隙地或層疊地鋪設於所述電極材料層14上，以形成作為電極10的集流體12之奈米碳管層。

可以理解，該步驟S20還可以為提供複數個奈米碳管膜；將該複數個奈米碳管膜層疊設置形成所述奈米碳管層；以及將該奈米碳管層鋪設於所述電極材料層之表面，作為所述電極10的集流體12。

另，當該步驟中的奈米碳管膜為奈米碳管碾壓膜時，該步驟S20還可以為：S211，提供一奈米碳管陣列；S212，將所述奈米碳管陣列轉移至所述電極材料層14的表面；以及S213，碾壓所述奈米碳管陣列，於所述電極材料層14的表面形成一奈米碳管碾壓膜。

該步驟S211中，所述奈米碳管陣列形成於一基底。該奈米碳管陣列的製備方法不限，可以為化學氣相沈積法、電弧放電製備方法或氣溶膠製備方法等。本實施例中，採用化學氣相沈積法。

步驟S212將所述奈米碳管陣列轉移到所述電極材料層14的表面的方法為：將形成有所述奈米碳管陣列的基底倒扣於所述電極材料層14的表面，使該奈米碳管陣列的表面與該電極材料層14接觸，從而使該奈米碳管陣列夾持在該基底與電極材料層14之間的三層結構。

該步驟S212還進一步包括去除所述基底的步驟。其中，該去除基底的方法可以為提供一薄片狀工具，採用該薄片狀工具將所述奈米碳管陣列從該奈米碳管陣列與基底接觸的表面緩慢鏟下，此時，奈米碳管陣列中的奈米碳管可以全部被轉移至電極材料層之表面。

當步驟S212中直接去除基底時，步驟S213可以為：提供一施壓裝置擠壓所述奈米碳管陣列，且該施壓裝置與該奈米碳管陣列直接接觸，從而於所述電極材料層14的表面得到奈米碳管碾壓膜。

該施壓裝置能施加一定的壓力於所述奈米碳管陣列，該奈米碳管陣列中的奈米碳管會於壓力的作用下傾倒形成自支撐的奈米碳管碾壓膜。該奈米碳管碾壓膜中的奈米碳管與所述電極材料層14的表面形成一夾角β，其中，β大於等於0度且小於等於15度。所述施壓裝置包括一壓頭，該壓頭可以為平面壓頭或滾軸狀壓頭。所述壓頭表面光滑，壓頭的形狀及擠壓方向決定製備的奈米碳管膜中奈米碳管的排列。具體地，當採用平面壓頭沿垂直於所述電極材料層14的方向擠壓上述奈米碳管陣列時，可獲得包括平面各向同性排列的奈米碳管的奈米碳管碾壓膜；當採用滾軸狀壓頭沿某一固定方向碾壓上述奈米碳管陣列時，可獲得奈米碳管沿該固定方向擇優取向的奈米碳管碾壓膜；當採用滾軸狀壓頭沿不同方向碾壓上述奈米碳管陣列時，可獲得奈米碳管沿不同方向擇優取向的奈米碳管碾壓膜。

可以理解，當採用上述不同方式擠壓奈米碳管陣列時，奈米碳管會在壓力的作用下傾倒，並與相鄰的奈米碳管藉由凡得瓦爾力相互吸引、連接形成擇優取向或各向同性的自支撐的奈米碳管碾壓膜。其中，所述奈米碳管與所述電極材料層14的夾角β與壓力的大小有關，壓力越大，該夾角β越小。製備的奈米碳管碾壓膜的厚度取決於奈米碳管陣列的高度和壓力大小。奈米碳管陣列的高度越大而施加的壓力越小，則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越大；反之，奈米碳管陣列的高度越小而施加的壓力越大，則製備的奈米碳管碾壓膜的厚度越小。

當步驟S212沒有去除所述基底時，該步驟S213具體地可以為：擠壓所述基底或者電極材料層，從而對所述奈米碳管陣列施加一定的壓力，使該奈米碳管陣列傾倒形成該奈米碳管層；以及去除所述基底。所述去除基底的步驟可以為將基底直接與奈米碳管層分離，這時，奈米碳管陣列中的至少部分奈米碳管黏附於正極材料層之表面形成該奈米碳管層。此外，還可以採用薄片狀工具將奈米碳管陣列與所述基底分離。

可以理解，所述電極10的製備方法還可以包括以下步驟：提供一電極漿料；將該電極漿料藉由流延、甩膠或噴塗等方法塗覆在一過渡板上，其中，該過渡板可以為鋰離子電池的隔膜或固體電解質薄膜；在待固化的電極漿料的表面形成所述奈米碳管層，以作為該電極10的集流體12；以及固化該電極漿料，並去除所述過渡板，以得到所述電極材料層14。可以理解，當該過渡板為鋰離子電池的隔膜或固體電解質薄膜時，該過渡板則不用去除。

所述電極10的製備方法進一步包括步驟S30，於所述奈米碳管層上形成所述極耳16。其中，該極耳16可以藉由導電膠固定該奈米碳管層上。

本發明實施例所提供的鋰離子電池的集流體為一奈米碳管層，奈米碳管層由奈米碳管組成，奈米碳管的密度小、抗腐蝕性能好，因此，集流體的重量較小，且集流體不易被腐蝕，因此，使用該電極的鋰離子電池具有較長的使用壽命。且，集流體在該電極10中所占的重量較小，於電極10的質量一定的情況下，可以提高電極活性物質的質量，從而可以提高該電極10的能量密度，進而使得使用該電極的鋰離子電池具有較高的能量密度。本發明實施例提供的鋰離子電池的電極之製備方法操作簡單，成本較低，而且還有利於工業化生產。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

10．．．電極

12．．．集流體

14．．．電極材料層

142．．．電極活性物質顆粒

144．．．奈米碳管

16．．．極耳

圖1為本發明施例提供之鋰離子電池電極的側面示意圖。

圖2為圖1中的集流體所採用之奈米碳管拉膜的掃描電鏡照片。

圖3為圖1中的集流體所採用之奈米碳管絮化膜的掃描電鏡照片。

圖4為圖1中的集流體所採用之奈米碳管碾壓膜的掃描電鏡照片。

圖5為圖1中的電極材料層之掃描電鏡照片。

圖6為圖1中的電極材料層之結構示意圖。

圖7為圖1中的集流體採用之奈米碳管層包括複數個沿同一方向延伸的奈米碳管時的結構的俯視圖。

圖8為圖1中的集流體採用之奈米碳管層包括複數個各向同性奈米碳管時的結構之俯視圖。

圖9為本發明實施例提供的鋰離子電池電極之製備方法之流程圖。

10．．．電極

12．．．集流體

14．．．電極材料層

16．．．極耳

Claims (13)

1. 一種鋰離子電池電極之製備方法，包括以下步驟：
   提供一電極材料層，該電極材料層包括電極活性物質；以及
   於所述電極材料層之表面形成一奈米碳管層，該奈米碳管層由複數個奈米碳管組成，且用作該電極的集流體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述電極材料層由電極活性物質及複數個奈米碳管組成，該複數個奈米碳管相互纏繞形成一網絡狀結構，所述電極活性物質分佈在該網絡狀結構中且被該網絡狀結構所包覆纏繞。
3. 如申請專利範圍第2項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述電極材料層的製備方法包括以下步驟：
   製備一奈米碳管原料；
   提供所述電極活性物質及一溶劑；
   將所述奈米碳管原料和電極活性物質加入所述溶劑中，並超聲分散使該奈米碳管原料和電極活性物質相互混合形成一混合物；以及
   將該混合物從所述溶劑中分離，乾燥該混合物後，形成所述電極材料層。
4. 如申請專利範圍第3項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述製備所述奈米碳管原料的步驟包括：
   提供所述奈米碳管陣列，該奈米碳管陣列形成於一基底；以及
   將所述奈米碳管陣列從基底上刮下獲得所述奈米碳管原料。
5. 如申請專利範圍第3項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述超聲震盪的方式為連續超聲震盪或脈衝超聲震盪。
6. 如申請專利範圍第1項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，於所述電極材料層之表面形成一奈米碳管層的步驟包括：
   提供至少一奈米碳管膜；以及
   將該至少一奈米碳管膜鋪設於所述電極材料層之表面形成所述奈米碳管層。
7. 如申請專利範圍第1項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，於所述電極材料層之表面形成一奈米碳管層的步驟包括：
   提供一奈米碳管陣列；
   將所述奈米碳管陣列轉移至所述電極材料層之表面；以及
   碾壓所述奈米碳管陣列，於所述電極材料層之表面形成一奈米碳管碾壓膜。
8. 如申請專利範圍第7項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述奈米碳管陣列形成於一基底；所述將所述奈米碳管陣列轉移至所述電極材料層之表面的方法為：將形成有所述奈米碳管陣列的基底倒扣於所述電極材料層之表面，使該奈米碳管陣列的表面與該電極材料層接觸，從而使該奈米碳管陣列夾持在該基底與電極材料層之間的三層結構。
9. 如申請專利範圍第8項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述碾壓所述奈米碳管陣列的方法包括：擠壓該基底或者電極材料層，從而對所述奈米碳管陣列施加一定的壓力，使該奈米碳管陣列傾倒形成所述奈米碳管層；以及去除所述基底。
10. 如申請專利範圍第8項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述將所述奈米碳管陣列轉移至所述電極材料層之表面的方法進一步包括去除所述基底的步驟，該去除基底的步驟包括：提供一薄片狀工具，採用該薄片狀工具將所述奈米碳管陣列從該奈米碳管陣列與基底接觸的表面鏟下。
11. 如申請專利範圍第10項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，在去除基底的步驟之後，提供一施壓裝置擠壓所述奈米碳管陣列，從而於所述電極材料層之表面得到所述奈米碳管碾壓膜。
12. 如申請專利範圍第11項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述施壓裝置包括一平面壓頭，採用該平面壓頭沿垂直於所述電極材料層的方向擠壓上述奈米碳管陣列。
13. 如申請專利範圍第11項所述之鋰離子電池電極之製備方法，其中，所述施壓裝置包括一滾軸狀壓頭，採用該滾軸狀壓頭沿一固定方向或複數個固定方向碾壓所述奈米碳管陣列。