據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子可以是一水溶性高分 子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子可以是帶正電荷的高分子。在 根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子可以是聚四級胺鹽(P〇ly-Quaternary ammoniumsalt)。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子可以是陰離子 交換樹脂或聚合物(anion-exchangeresinorpolymer)。上述第一有機高分子可以是選 自下列群組中之一或其組合:聚二丙烯基二甲基氯化銨(Polydiallyldimethylammoni umchloride;PA)、十二烷基三甲基溴化銨(Dodecyltrimethylammoniumbromide)、消膽 胺[口 服的降膽固醇劑](Cholestyramine或colestyramine;Questran,QuestranLigh t,Cholybar)、聚丙烯酰胺丙基三甲基氯化銨[poly(acrylamido-N-propyltrimethyl ammoniumchloride;PolyAPTAC]、聚 3-甲基丙醜胺丙基三甲基氯化銨(poly[(3_metha cryloylamino-propyltrimethylammoniumchloride] ;PolyMAPTAC)、聚氫氧化氯烯丙胺 [Poly(allylaminehydrochloride)]、聚二甲基氨基甲基氯季銨鹽[poly(dimethylaminoet hylacrylatemethylchloridequat) ;p_DMAEA*MCQ]、聚甲基丙烯酸二甲氨基甲基氯季銨鹽 [poly(dimethylaminoethylmethacrylatemethylchloridequat) ;p_DMAEM*MCQ]。在根據(jù)本 實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子的平均分子量約為10, 〇〇〇到500, 000。
[0035] 根據(jù)本實施例,上述第二修飾膜的組成包含一第二有機高分子。上述第二有機高 分子具有第二電性,其中,上述第二電性與上述第一有機高分子的第一電性相反。例如,當 上述第一有機高分子帶正電荷時,上述第二有機高分子帶負電荷。上述第一有機高分子與 第二有機高分子之間,可形成離子鍵結(ionicbonding)。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中, 上述第二有機高分子可以是帶負電荷的高分子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第 二有機高分子可以是具有磺酸基(sulfonicacidgroup)的高分子。上述第二有機高分子 可以是具有碳酸基(carbonicacidgroup)的高分子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上 述第二有機高分子可以是陽離子交換樹脂或聚合物(cation-exchangeresinorpolymer)。 在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第二有機高分子可以是選自下列群組中之一或其組 合:聚苯乙烯磺酸鈉鹽[poly(sodium4-styrenesulfonate)]、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基 丙橫酸)[P0ly(2-acrylamid0-2-methyl-l-propanesulfonicacid) ;polyAMPS]、聚丙烯酸 (polyacrylicacid;PAA)、聚丙烯酸鈉鹽[Poly(sodiumacrylate)]。在根據(jù)本實施例的一較 佳范例中,上述第二有機高分子的平均分子量約為50, 000-1,000, 000。
[0036] 根據(jù)本實施例,由于上述的第一高分子與第二高分子均可以是水溶性高分子,所 以,本實施例所揭露的具復數(shù)層自組裝修飾膜的碳基材電池負極結構可是用于水性漿料配 制的制程,進而達到減少制程廢棄物與環(huán)境保護的效果。
[0037] 在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一修飾膜可以更包含一第三有機高分 子。上述第三有機高分子的平均分子量約為2, 000到200, 000。根據(jù)本范例,上述第三 有機高分子有助于提升后續(xù)制程中的導電材料的分散性,從而可進一步改善最終電池 產(chǎn)品的充放電效率。上述第三有機高分子的添加數(shù)量約為碳基材的0.5-5.Owt. %(固 含量)。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第三有機高分子可以是選自下列群組 中之一或其組合:聚乙烯醇(p〇lyvinylalcohol;PVA)、乙烯醇乙烯共聚物[Poly(vinyl alcohol-co-ethylene)]〇
[0038] 在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第二修飾膜可以更包含一第四有機高分 子。上述第四有機高分子的平均分子量約為2, 000到200, 000。根據(jù)本范例,上述第四 有機高分子有助于提升后續(xù)制程中的導電材料的分散性,從而可進一步改善最終電池 產(chǎn)品的充放電效率。上述第四有機高分子的添加數(shù)量約為碳基材的0.5-5.Owt. %(固 含量)。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第四有機高分子可以是選自下列群組 中之一或其組合:聚乙烯醇(p〇lyvinylalcohol;PVA)、乙烯醇乙烯共聚物[Poly(vinyl alcohol-co-ethylene)]〇
[0039] 本發(fā)明的另一實施例揭露一種具復數(shù)層自組裝修飾膜的碳基材電池負極結構的 制備方法。圖2是一根據(jù)本實施例的具復數(shù)層自組裝修飾膜的碳基材電池負極結構的制備 方法的流程示意圖。參見圖2,上述具復數(shù)層自組裝修飾膜的碳基材電池負極結構的制備 方法包含配制一第一有機高分子溶液(如步驟210)、混合碳基材與上述第一有機高分子溶 液(如步驟220)、進行第一干燥程序以形成第一修飾膜于碳基材上(如步驟230)、混合上 述具第一修飾膜的碳基材與第二有機高分子溶液(如步驟240)、以及進行第二干燥程序以 形成第二修飾膜于第一修飾膜上(如步驟250)。
[0040] 根據(jù)本實施例,上述第一有機高分子溶液可以是一水溶液。上述第一有機高分子 溶液包含一具有第一電性的第一有機高分子。上述第一有機高分子可以是一水溶性高分 子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子可以是帶正電荷的水溶性高分 子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分 子可以是聚四級胺鹽(poly-Quaternaryammoniumsalt)。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中, 上述第一有機高分子可以是陰離子交換樹脂或聚合物(anion-exchangeresinorpolymer)。 在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子可以是選自下列群組中之一或其 組合:聚二丙烯基二甲基氯化銨(P〇lydiallyldimethylammoniumchloride;PA)、十二燒 基三甲基溴化銨(Dodecyltrimethylammoniumbromide)、消膽胺[口服的降膽固醇劑] (Cholestyramine或colestyramine;Questran,QuestranLight,Cholybar)、聚丙烯酉先胺丙 基三甲基氯化銨[poly(acrylamid0-N-propyltrimethylammoniumchloride;PolyAPTAC] > 聚 3_ 甲基丙醜胺丙基三甲基氯化銨(poly[(3-methacryloylamin0-propyltrimethylammo niumchloride] ;PolyMAPTAC)、聚氫氧化氯烯丙胺[Poly(allylaminehydrochloride)]、聚 二甲基氨基甲基氯季銨鹽[P0ly(dimethylaminoethylacrylatemethylchloridequat) ;p_ DMAEA*MCQ]、聚甲基丙烯酸二甲氨基甲基氯季銨鹽[poly(dimethylaminoethylmethacryla temethylchloridequat) ;p_DMAEM*MCQ]。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有 機高分子的平均分子量約為10, 000-500, 000。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一 有機高分子的含量約為碳基材的〇. 5-5.Owt. %(固含量)。
[0041] 在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第一有機高分子溶液可以更包含一第三有 機高分子。上述第三有機高分子的平均分子量約為2, 000到200, 000。根據(jù)本范例,上述 第三有機高分子有助于提升后續(xù)制程中的導電材料的分散性,從而可進一步改善最終產(chǎn) 品-電池-的充放電效率。上述第三有機高分子的含量約為碳基材的0. 5-5.Owt. %(固含 量)。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第三有機高分子可以是選自下列群組中之一或 其組合:聚乙烯醇(P〇lyvinylalcohol;PVA)、乙烯醇乙烯共聚物[Poly(vinylalcohol-co_ ethylene)]〇
[0042] 根據(jù)本實施例,上述的碳基材可以是選自下列之一或其組合:天然石墨 (naturegraphite)、人造石墨(artificialgraphite)、中間相碳微球(MCMB)、軟碳 (softcarbon)、硬碳(hardcarbon) 〇
[0043] 上述的第一干燥程序可以是技術人員所熟知的干燥程序,例如噴霧干燥程序或真 空攪拌干燥。上述第一干燥程序的溫度控制約為80-150°C。在根據(jù)本實施例的一較佳范例 中,上述第一干燥程序可以是溫度設定約95°C的噴霧干燥程序。
[0044] 根據(jù)本實施例,上述第二有機高分子溶液可以分別是一水溶液。上述第二有機 高分子溶液包含一具有第二電性的第二有機高分子。其中上述的第二電性與第一電性相 反。上述第一有機高分子與第二有機高分子之間,可形成離子鍵結(ionicbonding)。上述 第二有機高分子可以是一水溶性高分子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第二有機 高分子可以是帶負電荷的水溶性高分子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第二有機 高分子可以是具有磺酸基(sulfonicacidgroup)的高分子。上述第二有機高分子可以是 具有碳酸基(carboxylicacidgroup)的高分子。在根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第 二有機高分子可以是陽離子交換樹脂或聚合物(cation-exchangeresinorpolymer)。在 根據(jù)本實施例的一較佳范例中,上述第二有機高分子可以是選自下列群組中之一或其組 合:聚苯乙烯磺酸鈉鹽[poly(sodium4-styrenesul