CN209461572U - 一种石墨烯电池 - Google Patents

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高慧俐
涂铭旌
马瑜
高劲
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Abstract

本实用新型提供了一种石墨烯电池，包括外壳，正极，负极，和电池体，其中电池体由下至上为多层复合结构，所述复合结构由下至上为负极活性材料层，石墨烯层，电解液，正极活性材料层和隔膜，并且负极活性材料层与负极相连，正极活性材料层与正极相连。本实用新型的石墨烯电池，通过将石墨烯设置成多层孔状堆叠，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。与传统充电电池相比，电池容量提高了10％～30％，充电速度是现有电池充电速度的3～4倍。

Description

一种石墨烯电池
技术领域
本实用新型涉及充电电池领域，具体涉及石墨烯电池。
背景技术
目前的干电池，主要是5-7号电池，一般都是一次性电池。电池用完后在整体回收或扔掉。而且现有的电池因为材料原因，内阻较大，在提供大电流时，内部发热较为严重，且电池内阻大输出效率降低。
石墨烯具有超大的比表面积(2630m2/g)，可降低电池极化，从而减少因极化造成的能量损失；具有优良的导电和导热特性，即具备良好的电子传输通道和稳定性；石墨烯片层的尺度在微纳米量级，远小于体相石墨的，这使得Li+在石墨烯片层之间的扩散路径缩短；片层间距的增大也有利于Li+的扩散传输，有利于锂离子电池功率性能的提高。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种石墨烯电池，增加电池的容量和使用寿命，并且充电速度较快。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种石墨烯电池，包括外壳，正极，负极和电池体，其中电池体由下至上为多层复合结构，所述复合结构由下至上为负极活性材料层，石墨烯层，电解液，正极活性材料层和隔膜，并且负极活性材料层与负极相连，正极活性材料层与正极相连。
进一步的，前述的石墨烯电池中，所述外壳为塑料或者是经过绝缘处理的金属外壳。
进一步的，前述的石墨烯电池中，所述负极活性材料为铝箔。
进一步的，前述的石墨烯电池中，所述石墨烯层为多层多孔的石墨烯层堆叠而成。
进一步的，前述的石墨烯电池中，所述石墨烯层为多层多孔的石墨烯层孔径由下至上孔径逐渐变大。
进一步的，前述的石墨烯电池中，所述正极活性材料层为钴酸锂、锰酸锂或磷酸铁锂。
进一步的，前述的石墨烯电池中，所述复合结构层数为5～6层。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的石墨烯电池，通过将石墨烯设置成多层孔状堆叠，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。与传统充电电池相比，电池容量提高了10％～30％，充电速度是现有电池充电速度的3～4倍。
附图说明
图1为本实用新型一种实施例的示意图。
附图说明：1-外壳，2-正极，3-负极，4-电池体，5-负极活性材料层，6-石墨烯层，7-电解液，8-正极活性材料层，9-隔膜，10-复合结构。
具体实施方式
实施例1
一种石墨烯电池，包括外壳1，正极2，负极3和电池体4，其中电池体4由下至上为多层复合结构10，所述复合结构10由下至上为负极活性材料层5，石墨烯层6，电解液7，正极活性材料层8和隔膜9，并且负极活性材料层5与负极3相连，正极活性材料层8与正极2相连。
实施例2
一种石墨烯电池，包括外壳1，正极2，负极3和电池体4，其中电池体4由下至上为多层复合结构10，所述复合结构10由下至上为负极活性材料层5，石墨烯层6，电解液7，正极活性材料层8和隔膜9，并且负极活性材料层5与负极3相连，正极活性材料层8与正极2 相连。
所述外壳1为塑料或者是经过绝缘处理的金属外壳。
实施例3
一种石墨烯电池，包括外壳1，正极2，负极3和电池体4，其中电池体4由下至上为多层复合结构10，所述复合结构10由下至上为负极活性材料层5，石墨烯层6，电解液7，正极活性材料层8和隔膜9，并且负极活性材料层5与负极3相连，正极活性材料层8与正极2 相连。
所述外壳1为塑料或者是经过绝缘处理的金属外壳。
所述负极活性材料5为铝箔，正极活性材料层8为钴酸锂。
实施例4
一种石墨烯电池，包括外壳1，正极2，负极3和电池体4，其中电池体4由下至上为6层复合结构10，所述复合结构10由下至上为负极活性材料层5，石墨烯层6，电解液7，正极活性材料层8和隔膜9，并且负极活性材料层5与负极3相连，正极活性材料层8与正极2 相连。
所述外壳1为塑料或者是经过绝缘处理的金属外壳。
所述负极活性材料5为铝箔，正极活性材料层8为锰酸锂。
所述石墨烯层6为多孔的多层石墨烯堆叠而成。
实施例5
一种石墨烯电池，包括外壳1，正极2，负极3和电池体4，其中电池体4由下至上为5层复合结构10，所述复合结构10由下至上为负极活性材料层5，石墨烯层6，电解液7，正极活性材料层8和隔膜9，并且负极活性材料层5与负极3相连，正极活性材料层8与正极2 相连。
所述外壳1为塑料或者是经过绝缘处理的金属外壳。
所述负极活性材料5为铝箔，正极活性材料层8为磷酸铁锂。
所述石墨烯层6为多孔的多层石墨烯堆叠而成，石墨烯层孔径由下至上孔径逐渐变大。

Claims (6)

1.一种石墨烯电池，其特征在于，包括外壳(1)，正极(2)，负极(3)和电池体(4)，其中电池体(4)由下至上为多层复合结构(10)，所述复合结构(10)由下至上为负极活性材料层(5)，石墨烯层(6)，电解液(7)，正极活性材料层(8)和隔膜(9)，并且负极活性材料层(5)与负极(3)相连，正极活性材料层(8)与正极(2)相连，所述石墨烯层(6)为多孔的多层石墨烯堆叠而成。
2.根据权利要求1所述的石墨烯电池，其特征在于，所述外壳(1)为塑料或者是经过绝缘处理的金属外壳。
3.根据权利要求1所述的石墨烯电池，其特征在于，所述负极活性材料层(5)为铝箔。
4.根据权利要求1所述的石墨烯电池，其特征在于，所述石墨烯层(6)中多层多孔的石墨烯层孔径由下至上孔径逐渐变大。
5.根据权利要求1所述的石墨烯电池，其特征在于，所述正极活性材料层(8)为钴酸锂、锰酸锂或磷酸铁锂。
6.根据权利要求1所述的石墨烯电池，其特征在于，所述复合结构(10)层数为5～6层。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023029555A1 (zh) * 2021-08-30 2023-03-09 蜂巢能源科技股份有限公司 一种负极片及其制备方法和应用

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