CN207504116U - 一种石墨烯锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种石墨烯锂离子电池，依次包括正极集流体、石墨烯层、正极活性材料层、电解质层、负极活性材料层和负极集流体，所述石墨烯层是设置在正极集流体和正极活性材料层之间的石墨烯层，所述石墨烯层是由多个相互间隔呈阶梯状的石墨烯台阶构成的，所述每个石墨烯台阶是由多层石墨烯单层构成的，所述石墨烯台阶是由正极集流体向正极活性材料层方向逐渐缩小形成的阶梯状结构；本实用新型的锂离子电池通过将多层石墨烯单层设置成阶梯状，不但可以减小接触电阻，增强导电性，还可以提高与活性材料层接触的表面积，增加其表面积和体积比，从而具有较好的充放电性能和循环性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池领域，涉及一种石墨烯锂离子电池。
背景技术
锂电池是采用了金属锂或其化合物的电池，在电池的正极、负极或电解质中采用了金属锂或其化合物，具有高储存能量密度，已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；锂电池通过包括锂金属电池和锂离子电池两大类。随着微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了更好的要求。
石墨烯室温下具有较高的电荷载流子迁移率，超好的热稳定性及热导电性，超高的杨氏模量，超大的理论比表面积。由于石墨烯具有独特的性能，在能量储存和转换领域石墨烯材料具有较大的使用潜力。但是，如何将石墨烯应用到锂电池中，是需要解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种石墨烯锂离子电池，所述石墨烯锂离子电池的技术方案是这样实现的：
一种石墨烯锂离子电池，其特征在于：所述石墨烯锂离子电池依次包括正极集流体、石墨烯层、正极活性材料层、电解质层、负极活性材料层和负极集流体，所述石墨烯层是设置在正极集流体和正极活性材料层之间的石墨烯层，所述石墨烯层是由多个相互间隔呈阶梯状的石墨烯台阶构成的，所述每个石墨烯台阶是由多层石墨烯单层构成的，所述石墨烯台阶是由正极集流体向正极活性材料层方向逐渐缩小形成的阶梯状结构。
进一步的，所述石墨烯层的多层石墨烯单层是通过纳米压印光刻工艺形成的阶梯状布置。
进一步的，所述石墨烯单层的厚度为3.35μm。
进一步的，所述正极集流体为铝箔，所述负极集流体为铜箔。
进一步的，所述正极活性材料层包含钴酸锂，所述负极活性材料层包含锂金属，所述电解质层包含磷酸锂。
本实用新型的锂离子电池通过将多层石墨烯单层设置成阶梯状，不但可以减小接触电阻，增强导电性，还可以提高与活性材料层接触的表面积，增加其表面积和体积比，从而具有较好的充放电性能和循环性能。
附图说明
图1为本实用新型电池的结构示意图。
附图标记：1-正极集流体，2-石墨烯层，20-石墨烯台阶，21-石墨烯单层， 3-正极活性材料层，4-电解质层，5-负极活性材料层，6-负极集流体。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1所示，一种石墨烯锂离子电池，所述石墨烯锂离子电池依次包括正极集流体1、石墨烯层2、正极活性材料层3、电解质层4、负极活性材料层5 和负极集流体6，所述石墨烯层2是设置在正极集流体1和正极活性材料层3之间的石墨烯层，所述石墨烯层2是由多个相互间隔呈阶梯状的石墨烯台阶20构成的，所述每个石墨烯台阶20是由多层石墨烯单层21构成的，所述石墨烯台阶20是由正极集流体1向正极活性材料层3方向逐渐缩小形成的阶梯状结构。
具体实施时，所述石墨烯层2的多层石墨烯单层21是通过纳米压印光刻工艺形成的阶梯状布置。
具体实施时，所述石墨烯单层21的厚度为3.35μm。
具体实施时，所述正极集流体1为铝箔，所述负极集流体6为铜箔。
具体实施时，所述正极活性材料层2包含钴酸锂，所述负极活性材料层5 包含锂金属，所述电解质层3包含磷酸锂。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的教示而作出不背离本实用新型实质的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围不限于实施例所揭示的内容，也包括各种不背离本实用新型实质的替换及修饰。
Claims (5)
1.一种石墨烯锂离子电池，其特征在于：所述石墨烯锂离子电池依次包括正极集流体、石墨烯层、正极活性材料层、电解质层、负极活性材料层和负极集流体，所述石墨烯层是设置在正极集流体和正极活性材料层之间的石墨烯层，所述石墨烯层是由多个相互间隔呈阶梯状的石墨烯台阶构成的，所述每个石墨烯台阶是由多层石墨烯单层构成的，所述石墨烯台阶是由正极集流体向正极活性材料层方向逐渐缩小形成的阶梯状结构。
2.根据权利要求1所述的石墨烯锂离子电池，其特征在于：所述石墨烯层的多层石墨烯单层是通过纳米压印光刻工艺形成的阶梯状布置。
3.根据权利要求2所述的石墨烯锂离子电池，其特征在于：所述石墨烯单层的厚度为3.35μm。
4.根据权利要求1所述的石墨烯锂离子电池，其特征在于：所述正极集流体为铝箔，所述负极集流体为铜箔。
5.根据权利要求1所述的石墨烯锂离子电池，其特征在于：所述正极活性材料层包含钴酸锂，所述负极活性材料层包含锂金属，所述电解质层包含磷酸锂。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113675364A (zh) * | 2021-08-30 | 2021-11-19 | 蜂巢能源科技有限公司 | 一种负极片及其制备方法和应用 |
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2017
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