TWI547963B - 包含具有導電塗層之集電器的電化學導電物件及其製造方法 - Google Patents

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Description

包含具有導電塗層之集電器的電化學導電物件及其製造方法
本發明係關於一種可用於諸如電化學電容器或電化學電池之能量儲存裝置中之電化學導電物件。
由於顧慮到石化燃料可獲取性之減小，已持續關注於利用諸如風及太陽能之天然能源來滿足未來能源需求。有些該等來源無法連續產生能源。例如，風未必一直吹且太陽未必隨時照耀。因此，日益需求能量儲存裝置及系統以在能源產生減少時間可使用自該等天然來源收集之能量。
諸如鋰離子電化學電池及電化學電容器(稱為「超級電容器」)之電化學電池作為潛在能量儲存裝置最受到關注。然而，該等能量儲存裝置之效能需要實質上改良以滿足對於在攜帶型電子設備至油電混合車輛及較大型工業設備領域之未來電子系統之較高要求。
鋰離子電化學電池可提供高能量密度，然彼等極其昂貴。然而，鋰離子電池對於遞送電力相當慢且再充電緩慢。最近，已關注於開發可在數秒內完成充電或放電之電化學電容器，然其具有較鋰離子電池低之能量密度。電化學電容器在能量儲存領域之一些應用(諸如：例如，不可斷電型供電器、用以避免電力中斷之備用供應器及負載均衡)中於補充或替代鋰離子電化學電池方面具有重要作用。
鋰離子電化學電池及電化學電容器均包括包含集電器之電極。用於鋰離子電化學電池之該等電極通常包括諸如鋁或銅箔之金屬箔。接著於該等箔上沉積電化學活性複合材料以形成該等電極。接著該等複合材料之高表面積或孔隙度使得鋰離子遷移進入該等活性材料之塊體內並由此提供用於能量儲存之大電容。電化學電容器係藉由利用諸如經蝕刻鋁之高表面積集電器獲得其高電容。通常，可用於電化學電容器之習知電極可藉由蒸氣沉積或將集電器黏結至經活化之碳而製得。
在致力於製造用於電化學電容器之更小且更輕之電極方面，美國專利號第7,046,503號(Hinoki等人)揭示：藉由塗覆於集電器上形成包含導電粒子及黏結劑之底塗層，然後，藉由塗覆於該底塗層上形成包含碳材料及黏結劑之電極層。用於鋰聚合物集電器或包含導電金屬條繼而具有增強與該集電器電接觸之導電塗層之鋰離子電化學電池已揭示於(例如)美國專利申請公開案第2010/0055569號(Divigalpitiya等人)中。所揭示之集電器包括具有小於約200奈米之最大厚度之實質均勻奈米級碳塗層。
對於用於例如鋰離子電化學電池或電化學電容器中之具有高導電性及高表面積之導電物件(諸如導電電極)有其需求。亦需求以簡單且經濟地製造該等導電物件之方法。最後，需求可用於能量儲存系統中以提供高能量電容及高速率之電力遞送之導電物件。
於一態樣中，提供一種導電物件，其包括集電器及與該集電器接觸之碳塗層，其中該碳塗層不含黏結劑，且其中該集電器包括多孔金屬。該多孔金屬可包括鋁且該鋁可經蝕刻。該碳塗層可包括石墨且該電化學導電物件可包括可為電化學雙層電容器之電化學電容器。
於另一態樣中，提供一種導電物件，其包括集電器及與該集電器接觸之塗層，該塗層實質上係由碳組成，其中該集電器包括多孔鋁。該碳可為石墨及該電化學導電物件可包括可為電化學雙層電容器之電化學電容器。
於又一態樣中，提供一種製造電極之方法，該方法包括提供具有第一表面及第二表面之多孔金屬箔，將碳粉施加至該多孔金屬箔之該第一表面，及利用振動墊拋光該多孔金屬箔之該第一表面。該多孔金屬可包括經蝕刻鋁且該碳粉可包括石墨。該碳粉可藉由使該粉末撒於多孔金屬之第一表面上，於一實施例中藉由以手來回移動振動墊或於另一實施例中使用電動工具而拋光該第一表面進行施加。所提供之方法亦包括將碳粉施加至多孔金屬膜之第二表面且利用振動墊拋光該多孔金屬箔之該第二表面。
本發明揭示內容中：
「活性」或「電化學活性」係指鋰可藉由電化學方式可逆地插入及移除之材料。
所提供之導電物件及其製造方法可提供可用於鋰離子電化學電池或電化學電容器中之具有高導電率及高表面積之導電電極。所提供之方法簡單，需要諸如磨光墊及石墨粉之便宜設備，且具經濟性。所提供之導電物件可用於能量儲存系統中以提供高能量電容及高速率之電力遞送。
以上概述用意不在描述本發明各實施例之各個所揭示實施例。圖示之簡要描述及其後之詳細描述更佳地列示例示性實施例。
於以下發明說明中，係參考附圖，其構成發明說明之一部分且以例示數個特定實施例之方式顯示。應明瞭欲涵蓋其他實施例且可在不脫離本發明範圍或精神下作成。因此，下述詳細說明並非限制意義。
除非另外指明，否則用於本說明書及申請專利範圍中之表示特徵尺寸、量及物理性質之所有數值在所有實例中應理解為由術語「約」修飾。因此，除非有相反指明，否則述於前述說明書及附屬申請專利範圍中之數字參數為可由熟習此項相關技術者利用本文所揭示教示獲得之所期性質改變之近似值。以端點形式使用之數字範圍包括於該範圍內之所有數值(例如1至5，包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4及5)及該範圍內之任一範圍。
鋰離子電化學電池日益地用以提供電力給諸如電動工具、行動電話、個人顯示裝置、攝錄放影機、玩具及油電混合車輛之電子裝置。儘管鋰電化學電池可具有用以存儲能量之高電容，然彼等傾向於緩慢放電及再充電，係因為鋰離子必需擴散進入及擴散出該等電化學活性材料之故。典型之電化學活性材料可包括用於陰極之混合金屬氧化物及用於陽極之石墨碳或矽或錫之合金。
電化學電容器(亦稱為超級電容器)亦可存儲能量。電化學電容器具有較鋰離子電化學電池低的能量密度然可極其快速地進行充電及放電。該等裝置已顯示可用於其中需要不斷電電源或負載均衡之情境下。電化學電容器可以離子吸收發揮作用。該等電化學電容器稱為電化學雙層電容器(EDLC)。存有另一種稱為快速表面氧化還原反應之電化學電容器。該等電化學電容器稱為假電容器。其中所用之電化學電容器及材料之評論可參見於例如P. Simon與Y. Gogotsi著之評論Nature Materials,第7,845至854(2008)中。
電化學雙層電容器或EDLC係採用可逆吸收電解質之離子至電化學穩定且具有極高的可達比表面積之活性材料上以靜電方式儲存電荷。EDLC中，電荷分離係發生在形成雙層電容器之電極-電解質界面之極化時。電容器遵照赫姆霍爾茲(Helmholtz)等式：
C=εrεoA/d
等式(1)
其中εr為電解質之介電常數，εo為真空介電常數，d為雙層有效厚度(電荷分離距離)，及A為電極表面積。電容量C與電極表面積成正比且與電荷分離距離成反比。
在EDLC中，電解質中之擴散層係因離子累積接近電極表面而形成。因此，分離電荷之間之距離d可約為該擴散層之尺寸等級，因為其可位於極接近該電極表面。因此，於EDLC中，該距離d可極小-約奈米等級。於電解質中存儲能量之電場係藉由電荷分離所產生。EDLC可存儲之能量的量值係直接與電容有關。電極表面積(A)越高，則可存儲於EDLC中之能量越多。
藉由在EDLC中充電雙層獲得高電容之關鍵係藉由使用高比表面積導電電極材料。就該目的而言，典型的電化學電容器使用碳，或更明確言之，使用石墨碳。石墨碳具有高導電率、電化學穩定性及開口孔隙率。通常，於EDLC中使用經活化及碳化物衍生之碳、碳織物、纖維、奈米管及其他形式之碳，因其具有高比表面積高及低成本。
超級電容器(亦稱為超電容器)或電化學電容器(EC)或電雙層電容器(EDLC)係藉由將隔板、離子導電膜夾層於經高表面積碳塗覆之兩導電箔之間而製得。該夾層物係浸有電解質(通常為如乙腈與例如四氟硼酸四乙銨(TEA BF4)之離子導體之混合物之有機電解質)。於高表面積碳形成之電雙層提供高電容。導電金屬箔係用以將電容器連接在一起且使電荷轉移至外界。集電器、活性材料(高表面積碳)及電解質係藉由離子及電子電性連接及各界面處之阻抗必須最小化以有效地轉移電荷(電力)。阻抗最弱之界面之一係介於集電器箔與活性材料之間。
提供一種包括集電器及與該集電器接觸之碳塗層之導電物件。該碳塗層不含黏結劑及該集電器包括多孔金屬。如以上等式(1)所表示，導電物件(諸如電化學電容器)之容量係與集電器(稱為電容板)之表面積成正比。集電器(諸如金屬箔)之表面積可藉由蝕刻實質上地增加。通常，該金屬箔可為銅、鎳、不鏽鋼或鋁。鋁通常係用於電化學電容器中。鋁在使用作為集電器之前已經蝕刻以移除可能因其表面上之原生氧化物層所產生之絕緣性、高界面阻抗。例如，美國專利第5,591,544號(Fanteux等人)教示：利用諸如鹽酸及氯化銅之蝕刻劑蝕刻鋁集電器而移除該原生氧化物層，接著，利用可包含碳及過渡金屬氧化物之底塗劑底塗該集電器之該經蝕刻表面，以鈍化該表面且於該集電器表面上提供親水表面。可用於電化學電容器之經蝕刻鋁箔可購自例如Hitachi Chemical Co.,America,Ltd.,Boston,MA.或以商品名30CB購自JCC group of Japan Capacitor Industrial Co.,Ltd,Tokyo,Japan。經蝕刻鋁具有平均尺寸小於約100奈米、小於約50奈米或甚至小於約10奈米之開孔之奈米多孔結構。
所提供之導電物件亦具有與集電器接觸之碳塗層。該碳塗層不含黏結劑。該碳塗層可包含碳及其他組分。該碳可為碳之任何形式或類型。可用於所提供電極之例示性碳包括諸如石墨、碳黑、燈黑之導電碳或熟習此項相關技術者悉知之其他導電碳材料。通常，使用可剝落碳粒子(即，施加剪切力時即可分裂成薄片、鱗片、片材或層之彼等)。可用之可剝落碳粒子之一實例為可獲自Timcal Graphite and Carbon,Bodio,Switzerland之HSAG300。其他可用之材料包括(但不限於)SUPER P及ENSACO(Timcal)。
該碳塗層可以乾組合物(實質上不存有溶劑)形式施用。以乾組合物形式施用碳塗層之一例示性方法可參見(例如)美國專利第6,511,701號(Divigalpitiya等人)中。將於隨後詳述之該方法可於經蝕刻金屬基板上提供極薄奈米級碳塗層。令人驚訝地，在將碳塗層以乾組合物形式施用至具有奈米孔隙度之經蝕刻金屬基板(諸如經蝕刻鋁)上時，在已施用該碳塗層之後，該基板之奈米孔隙度實質上仍維持不變。
於另一態樣中，導電物件可包括如上述之集電器及與該集電器接觸之塗層，其中該塗層實質上由碳組成。該塗層中不可存在其他活性材料或黏結劑。該塗層可包括石墨及該物件可包含於諸如電化學雙層電容器之電化學電容器中。
圖1為可於市面獲得之電化學電容器之示意性圖解。電化學電容器100包括鋁箔基板102，其在該基板之兩面塗佈有碳塗層104a及104b。將可為多孔之對電解質絕緣之任何材料之隔板106置於經碳塗佈之基板之一面上。通常，可使用聚(偏二氟乙烯)。然後，可將層化結構收捲形成捲軸108，其隨後可置於含有電解質之筒罐或罐中。操作上，需將導電引線(未顯示)附接於電容器之適宜部分。
於另一態樣中，提供一種電極之製造方法，該方法包括提供諸如鋁或經蝕刻鋁之多孔金屬箔。該多孔金屬箔具有第一表面及第二表面。通常，由於該金屬為箔片，因此，該第一表面及該第二表面係彼此相反側。將碳粉施加至該金屬箔之該第一表面。該碳粉可藉由以手撒粉末、經由機器施加粉末或其中將該粉末導入至該多孔金屬膜之表面上之任何其他施加方式進行施加。於一些實施例中，該粉末可隨意撒至該多孔金屬箔之該第一表面上。於所有實施例中，該碳粉係以不存有塗料溶劑或黏結劑之乾組合物形式進行施加。該碳粉可為如上所述之石墨。
將碳粉施加至該金屬箔之該第一表面之後，利用振動墊將其拋光。該振動墊可於其上撒有碳粉之金屬箔之第一表面上移動。該墊可於該金屬箔表面上來回移動或可繞著與該金屬箔之該第一表面垂直之軸以旋轉方式移動。於一些實施例中，該振動墊可採用軌道運動移動且可於拋光操作期間於複數個方向上移動。該振動墊或磨光施用器可以平行於該基板表面以其旋轉軸垂直於基板平面之軌道圖樣移動。磨光運動可為簡單的軌道運動或隨意的軌道運動。所採用之典型的軌道運動係於每分鐘1,000至10,000盤旋之範圍內。
該拋光可以手動方式藉由採用手運動在包含碳粉之金屬箔表面上來回移動該振動墊而完成。或者，該拋光可使用電動工具完成。諸如砂紙磨光機之電動工具可用於實現所提供方法之目的。砂紙磨光機可購自包括Makita USA、La Mirada,CA.及Black與Decker,Baltimore,MD之許多製造商。
用於所提供方法之振動墊可為將粒子施加至表面之任何適宜材料。例如，該振動墊可為編織或非編織織物或纖維素材料。或者，該墊可為閉孔或開孔式發泡材料。於又一替代品中，該墊可為刷或刷毛陣列。較好此種刷之刷毛具有約0.2至1 cm之長度及約30至100微米之直徑。刷毛較佳係由耐綸或聚胺基甲酸酯製成。典型之磨光施用器包括包含短纖維或馬海毛(mohair)之塗料施加工具(諸如述於美國專利號第3,369,268號(Burns等人)中之彼等)、羔羊毛墊(為3M PERFECT-IT拋光墊，獲自3M,St. Paul,MN)。所提供之方法亦包括上述方法且進一步包括將碳粉施加至該多孔金屬箔之第二表面，及接著利用振動墊拋光該多孔金屬箔。
塗佈及拋光操作可為自動化且於薄金屬板塗佈線上進行。用於所提供方法之一例示性薄金屬板塗佈線示於圖2及圖3中，其中磨光製程為用於基底材料(多孔金屬箔)輥之離合式捲出臺10、將待磨光材料送至該基底材料薄金屬板上之粉末饋送臺12、磨光臺30、以經調節速度驅動薄金屬板之薄金屬板定速驅動臺60及離合器驅動型捲取輥70。該系統亦包括多種導向及空轉輥(未顯示)且亦可包括用於非磨光薄金屬板表面及/或熱裝置之後拋光擦拭構件以改良磨光材料融合至該薄金屬板。
示例性薄金屬板塗佈線包括粉末施配臺12、磨光臺30、薄金屬板擦拭臺50。將30：1齒輪減速器配置於該薄金屬板定速驅動系統60以更精確地控制較慢的薄金屬網速度。大多數控制彼此獨立而使得決定製程控制參數中之自由度最大化。
欲拋光至該多孔薄金屬板8上之粉末材料係藉由其遞送能力具有相當範圍之一粉末施配臺12而沉積於該薄金屬板上。粉末施配臺12係由附接於粉末儲槽16之管14及安裝於該管內部之螺旋刷(未顯示)組成。該刷係耦合至齒輪馬達驅動器(未顯示)。該粉末進料器通常具有2個計時器來控制粉末儲槽16旋轉之速率及持續時間。材料係負載於安裝在該粉末進料器上之儲槽16內。該儲槽可包含安裝於管內之管。兩管均包含孔口以施配粉末。至少一個孔口或孔口組係配置於薄金屬板8上方以所預期的濃度橫跨該薄金屬板之寬度施配粉末。於該等管之間可包含網篩以助於控制粉末施配或者粉末可僅通過網目進行施配。或者，於施配粉末中採用改良之振動進料器。例如，使用型號F-TO，獲自FMC公司,Homer City,PA.。該振動進料器可經改良以提高粉末施加之均勻度。該振子之偏置彈簧作用可經改變以垂直對準而在施配管中來回震盪該粉末，由此避免該粉末閉塞。於該來回行程方向，該振子作用之立式組件將相同。
旋轉磨光作用係平行於該薄金屬板表面且藉由已改良至可接收特定組態及材料之磨光墊34之一軌道砂磨裝置32而完成。此係於製程原型中由3個氣動軌道砂磨裝置32及配合之磨光墊34之順序進行。
或者，可使用諸如每分鐘具有4000次軌道操作及具0.1英寸(總體0.2英寸)之同心距之Black & Decker型5710之電動軌道砂磨機。通常，該墊之該同心距大於約0.05英寸(總體0.1英寸)。用於該製程原型中之氣動軌道砂磨機具有類似Black and Decker型5710之操作速度及同心距且獲自Ingersol-Rand,312型軌道砂磨機,Dublin,Ireland，於621千帕(kPa)氣壓下，具有每分鐘8000次操作之自由速度。在減小所供給氣壓及增加施加壓力下，實際操作速度係於每分鐘0至4000次操作之範圍內。此3個砂磨機係藉由連接至允許操作者調節磨光速度之可調節0至689 kPa psi空氣調節器(未顯示)之共通空氣線(未顯示)加料。存有開關空氣控制器以啟動該等砂磨機/磨光機。所有該等所述砂磨機具有為約9 cm×15.25 cm之矩形軌道墊。於進行薄金屬板磨光操作時，該薄金屬板以該磨光墊之短邊平行薄金屬板方向移動。因此，該磨光墊之該15.25 cm長度相對機械方向為橫向。
3個軌道砂磨機32經定位。於該等砂磨裝置下方為一光滑板40，其可經向上驅動使該薄金屬板夾於磨光墊與該板之間，因而對該薄金屬板施加磨光壓力。精確氣壓調節器(0至345 kPa)供應空氣至與該板連接以驅動其向上之一空氣缸42。板重量係藉由氣壓補充，以致在約241 kPa壓力下，該板對該薄金屬板及磨光墊施加最小(約零)壓力。於345 kPa下，施加至該薄金屬板之壓力等同於以正常砂磨機操作方式施加之壓力，其中採用砂磨機之重量加上手向下壓力之數磅重量。此類型壓力之原因為磨光製程無需施加高壓力至該薄金屬板以達到所預期的結果。壓力過大可能損壞薄金屬板表面，包括諸如劃痕及因摩擦熱效應使得薄金屬板熔化或變形之該等缺陷。大體上，砂磨機/墊對薄金屬板之壓力過大無法產生該薄金屬板之均勻塗層。2個精確導向軸承有助於維持該板垂直行進且穩定該板以致在板運動期間磨光作用及能量不會損耗。開關空氣控制器使得操作者可啟動該板。
用於該說明方法中之該等軌道砂磨機32係用以拋光或磨光該薄金屬板。不使用磨料。該砂磨機之下部軌道壓盤係經改良接收亦可經改良之一磨光墊34。該等振動墊34述於美國專利號第3,369,268號(Burns等人)中。彼等為約20 cm長及9 cm寬且為薄金屬襯片、具有軟極細密集堆積耐綸刷毛活性表面(0.5 cm厚)之開孔式聚胺基甲酸酯發泡體之1.27 cm厚層之層壓物構造。該等墊經設計為塗料施配器並銷售。該等墊係經改良以致彼等可輕易地安裝至該等軌道砂磨機。該製程設計已包含尺寸上使得Ingersol-Rand砂磨機之橫向行程增加至1.27 cm之能力。
通常地，於該薄金屬板行進方向中於該墊34之前緣刷毛中切出約0.3 cm寬及3.8 cm長之槽以助於併入該墊34內。該等槽係以約1.6 cm之空間隔開從而於墊下表面建立梳狀外觀。利用該墊製得之經磨光薄金屬板之光學掃描顯示遍及該薄金屬板之塗層重量極其均勻而無明顯變化。另外，墊34可藉由使該墊之前緣向上彎曲而改良以製得刷毛相對薄金屬板表面更漸變之界面。其係併入該「梳」型墊中。僅於該製程所利用之第一墊上要求進行將墊轉變為磨光墊之針對墊之該等改良。該製程中之隨後的墊並未進行改良，因為彼等主要係加工完成該磨光製程。或者，可安裝固定墊於該等軌道墊及粉末施配器之間。利用固定墊，所施配之粉末係在該粉末有機會圓周運動之前快速施加至薄金屬板上，從而確使過量的粉末保留於該基材上。
在該定速輥60之前提供一塗料輥50以自該經磨光薄金屬板8之表面擦拭掉任何過量粉末。該定速輥60於其驅動表面上經結瘤。該等結瘤有可能劃傷薄金屬板表面。利用橡膠塗覆該定速輥60來減輕該問題。
藉由所提供方法製造之所提供電化學導電物件可以快速且經濟之方法製造具有碳塗層及可良好作為電化學電容器中之電極之功能之高表面積集電器。所施加的碳實質上係塗覆該集電器之奈米微孔結構而實質上不減低表面構形。該塗層極薄-於大部分區域中，大概約100 nm或更小等級。該石墨可具有可類似層化碳及可包含碳奈米管或石墨烯之片段之結構。總之，所提供之電化學導電物件具有用於電化學電容器中所需之高導電率及高表面積。
進一步由以下實例例示本發明之目標及優點，然該等實例中所例舉之特定材料及其量以及其他條件及細節不應視為過度地限制本發明。
實例 實例1
將20微米厚經蝕刻Al箔片(15.3 cm×26.7 cm，獲自Toyo Aluminum K.K,Japan)以黏著膠帶附接至玻璃板上。將HSAG300石墨粉(獲自Timcal,Bodio,Switzerland)隨意撒至該箔片上。使用配有塗料墊(EZ PAINTR獲自Shur-Line,Huntesville,NC.)及速度設定為2之Makita片材加工砂磨機(BO4900V型，獲自Makita公司,Whitby. Ontario,Canada)，以手動方式來回移動該砂磨機而拋光該箔片。8秒後自該箔片移去該砂磨機，於該時，觀察到灰色塗層沉積於該箔片上。
該樣本作為集電器進行測試且發現具可接受效能功能。採用掃描電子顯微鏡(SEM)拍攝類似樣本且與未經石墨處理之樣本比較以確定所得塗層之形態。圖4A、4B顯示該奈米多孔鋁集電器。將圖4B中之該樣本刻意將其彎曲180℃而龜裂得到表面側向輪廓圖(edge-on view)。觀察該奈米多孔集電器之孔隙率自表面向內延伸至少365 nm。圖5A及5B顯示在石墨粉已根據所提供方法拋光(歷時8秒)至該奈米微孔箔片上之後之奈米多孔鋁集電器之影像。該等SEM顯示石墨之施加及拋光似乎並不會改變樣本之構形，如圖5A及5B所示。保有集電器表面之奈米多孔結構。且樣本於電化學電容器發揮作為電極之良好功能。
實例2
使用與實例1相同方法採用不同持續時間(8秒、15秒及30秒)之拋光塗佈以塗佈經蝕刻鋁。所有樣本實證性地作為集電器予以測試。
下列為根據本發明之態樣之包含具有導電塗層之集電器之電化學導電物件及其製造方法之例示性實施例。
實施例1為一種導電物件，其包括：集電器；及與該集電器接觸之碳塗層，其中該碳塗層不含黏結劑，且其中該集電器包括多孔金屬。
實施例2為根據實施例1之導電物件，其中該多孔金屬包括鋁。
實施例3為根據實施例2之導電物件，其中該多孔金屬包括經蝕刻鋁。
實施例4為根據實施例1之導電物件，其中該碳塗層包括石墨。
實施例5為根據實施例1之導電物件，其中該物件包括電化學電容器。
實施例6為根據實施例5之導電物件，其中該電化學電容器為電化學雙層電容器。
實施例7為一種導電物件，其包括：集電器；及與該集電器接觸之塗層，該塗層實質上由碳組成，其中該集電器包括多孔鋁。
實施例8為根據實施例7之導電物件，其中該碳包括石墨。
實施例9為根據實施例7之導電物件，其中該電化學導電物件包括電化學電容器。
實施例10為根據實施例9之導電物件，其中該電化學電容器為電化學雙層電容器。
實施例11為一種電極之製造方法，該方法包括：提供具有第一表面及第二表面之多孔金屬箔；將碳粉施加至該多孔金屬箔之該第一表面；及，利用振動墊拋光該多孔金屬箔之該第一表面。
實施例12為根據實施例11之電極之製造方法，其中該多孔金屬箔包括鋁。
實施例13為根據實施例12之電極之製造方法，其中該多孔金屬包括經蝕刻鋁。
實施例14為根據實施例11之電極之製造方法，其中該碳粉包括石墨。
實施例15為根據實施例14之電極之製造方法，其中施加石墨粉係包括將石墨粉撒於該多孔金屬之該第一表面上。
實施例16為根據實施例11之電極之製造方法，其中該拋光包括用手來回移動振動墊。
實施例17為根據實施例11之電極之製造方法，其中該拋光包括使用電動工具。
實施例18為根據實施例11之電極之製造方法，其進一步包括將碳粉施加至多孔金屬箔之第二表面；及，利用振動墊拋光該多孔金屬箔之該第二表面。
在不脫離本發明之範圍及精神下，熟習此項相關技術者將可明瞭本發明之多種修改及變化。應明瞭本發明用意不在以本文所述之例示性實施例及實例加以過度限制及該等實例及實施例係僅僅藉由欲僅受如下述於本文中之申請專利範圍限制之本發明範圍以實例方式出示。本發明中所引用之所有參考文獻之全文係以引用的方式併入本文中。
8．．．多孔薄金屬板
10．．．離合式捲出臺
12．．．進料器系統/粉末饋送臺/粉末施配臺
14．．．管
16．．．(粉末)儲槽
30．．．拋光臺
32．．．軌道砂磨裝置
34．．．磨光墊
40．．．光滑板
42．．．空氣缸
50．．．薄金屬板擦拭臺
60．．．薄金屬板定速驅動臺/系統
70．．．離合器驅動型捲曲輥
100．．．電化學電容器
102．．．鋁箔基板
104a．．．碳塗層
104b．．．碳塗層
106．．．隔板
108．．．捲軸
圖1為市售超級電容器之示意圖。
圖2為可用於所提供方法之薄金屬板(web)塗佈線之平面圖。
圖3為例示於圖2中之薄金屬板塗佈線之側視圖。
圖4A為經蝕刻鋁集電器之俯視圖及圖4B為掠射角圖。
圖5A為由所提供方法製得之所提供的電化學導電物件之俯視圖及圖5B為掠射角圖。
100．．．電化學電容器
102．．．鋁箔基板
104a．．．碳塗層
104b．．．碳塗層
106．．．隔板
108．．．捲軸

Claims (5)

  1. 一種導電物件，其包括：集電器；活性材料；及與該集電器接觸之石墨塗層，其中該石墨塗層不含黏結劑，且其中該集電器包含多孔金屬，且其中該石墨塗層係以使該多孔金屬之奈米多孔結構得以維持之方式塗覆該多孔金屬之奈米多孔結構。
  2. 如請求項1之導電物件，其中該多孔金屬包括鋁。
  3. 如請求項2之導電物件，其中該多孔金屬包括經蝕刻鋁。
  4. 如請求項1之導電物件，其中該物件包括電化學電容器。
  5. 如請求項4之導電物件，其中該電化學電容器為電化學雙層電容器。
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