一种移动电站用的石墨烯电池制造技术

本发明专利技术公开了一种移动电站用的石墨烯电池，其特征在于，其包括加固壳体，所述加固壳体为长方体结构，其包括上下底面以及四个侧壁面，四个侧壁面分别为前侧壁、后侧壁、左侧壁以及右侧壁，所述加固壳体内部沿着厚度方向在前侧壁与后侧壁之间被两块隔板分隔成三个隔开的空间，所述两块隔板在所述加固壳体内部竖直设置，且两块隔板之间的水平距离值为两块隔板分别与侧壁面水平距离值的1/3‑1/2。

【技术实现步骤摘要】
一种移动电站用的石墨烯电池
本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种移动电站用的石墨烯电池。
技术介绍
随着人类社会的发展，人们对能源的需求量越来越大，煤、石油、天然气等化石能源依然是目前能源供应的主体，但化石能源是不可再生能源，化石能源的日益枯竭是人类社会发展面临的一大挑战。同时这些燃料也是环境污染的主要来源，寻找新型可再生的清洁能源成为当今世界的主旋律。化学电源替代原始的化石能源能够有效地缓解能源问题及环境污染问题，其中二次电源的发展有效地推进了化学电源的发展。随着电子器件的小型化，对多功能便携式的高容量电源的需求逐渐增大，铿离子电池由于其优良的性能脱颖而出，成为二次电源中的主要类型。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；锂电池通常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，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。石墨烯(Graphene)是一种纳米数量级的材料，具有高强度、高弹性和高导电性等性质，石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，呈六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜。对于大容量的电站来说，其无法移动，安全性有待提高，当将石墨烯电池用于电站时，能够实现移动需求，但是其拼装方式无法满足需求，亟需要提供一种移动电站用的石墨烯电池。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种移动电站用的石墨烯电池。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种移动电站用的石墨烯电池，其特征在于，所述石墨烯电池包括加固壳体，所述加固壳体由防弹材料制作；所述加固壳体为长方体结构，其包括上下底面以及四个侧壁面，四个侧壁面分别为前侧壁、后侧壁、左侧壁以及右侧壁，所述加固壳体内部沿着厚度方向在前侧壁与后侧壁之间被两块隔板分隔成三个隔开的空间，所述两块隔板在所述加固壳体内部竖直设置，且两块隔板之间的水平距离值为两块隔板分别与侧壁面水平距离值的1/3-1/2，在两块隔板之间等间距设置有多根定距棒，每根所述定距棒的两端分别与两块隔板垂直相交，并焊接固定在两块隔板上，在其中一块隔板与所述前侧壁之间设置石墨烯电池正极材料，在另一块隔板与所述后侧壁之间设置石墨烯电池负极材料，在两块隔板之间设置电解液层；多个石墨烯电池能够拼凑组装，在所述加固壳体的前侧壁的四个角上设置有四根插条，在所述加固壳体的后侧壁的四个角上设置有与所述四根插条对应的四个插槽，所述石墨烯电池能够通过插条与所述插槽的配合完成互相拼凑组装，多个石墨烯电池组装后容量以几何倍数增大；所述隔板为隔膜材料制作；所述石墨烯电池负极材料采用如下制作步骤：将50ml质量浓度为86%的硫酸溶液和15ml质量浓度为89%的硝酸溶液置于冰水浴中搅拌，然后加入1g石墨原料和5g固体高锰酸钾，并继续搅拌，得到氧化石墨烯；取0.3g氧化石墨烯置于盛有45mL1mol/L的Hcl溶液的容器中，用去离子水分散并采用搅拌器搅拌2h；然后将上述混合物置于微爆反应器中，逐滴加入5mL3mol/L的KClO3溶液，KClO3溶液滴加完成后再加入42mL30%的H2O2完成微爆反应，得到具有卷曲构造的氧化石墨烯纳米卷；接着将上述氧化石墨烯纳米卷和SnCl4溶于水中混合均匀，然后加入还原剂水合肼或硼氢化钠，反应6h后，过滤并用去离子水反复洗涤，干燥即可得到SnO2/石墨烯纳米卷复合负极材料；将上述SnO2/石墨烯纳米卷复合负极材料、粘结剂、导电剂按（5）：0.8:0.9的质量比并与适量的水混合搅拌研磨，获得石墨烯负极材料；所述电解液包括占重1.8％石墨烯导电添加剂，该石墨烯导电添加剂包括石墨烯12份，聚丙烯腈纤维2份，分散剂4份，乙醇8份，碳化钛0.3份；所述石墨烯正极材料采用如下步骤制作：S1渗透剂分散：将石墨烯加入渗透剂中进行分散，渗透剂为非离子螯合物；S2、锰离子嵌入反应：将充分接触锰离子的混合物料放入反应釜内进行离子渗入反应；S3、清洗：反应完成石墨烯正极材料的制作后，再进行清洗处理。有益效果：（1）本专利技术在石墨烯纳米卷上复合二氧化锡材料，制备得到的材料性能相较于石墨烯与二氧化锡复合材料具有更优的储氢性能，将其作为新能源汽车电池的负极，可大大提高电池的使用性能，延长电池的使用寿命；（2）与现有技术相比，本专利技术的阳极石墨烯的制造方法，主要是在石墨烯晶格上镶嵌入锰离子，作为电池的阳极使用。锰材料价格低廉，容易获取，且带有正压电势特性，是石墨烯电池阳极的一种极佳材料。通过本专利技术的制备方法实现石墨烯的功能性开发，扩大了石墨烯的应用范围。只要一层阳极石墨烯再加上一层阴极石墨烯就可制造出一块电池，电池的制作就会很简单。由于有阳极石墨烯的存在必须要有阴极石墨烯的配合，阴极石墨烯和阳极石墨烯所结合制造电池必然是电池制造方向上的重要领域发展，是蒂造出石墨烯电池阴阳极制造的崭新方法和理念方向。（3）在壳体内部分层分别存放石墨烯正极材料、石墨烯负极材料以及电解液，并在中间隔板之间设置定距棒，极大的提高了其强度水平，提高了石墨烯电池的前度以及安全性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了如图1所示的一种超强度石墨烯电池，其特征在于，其包括加固壳体1，所述加固壳体由防弹材料制作；所述加固壳体1为长方体结构，其包括上下底面以及四个侧壁面，四个侧壁面分别为前侧壁2、后侧壁3、左侧壁4以及右侧壁5，所述加固壳体1内部沿着厚度方向在前侧壁2与后侧壁3之间被两块隔板6分隔成三个隔开的空间，所述两块隔板6在所述加固壳体1内部竖直设置，且两块隔板6之间的水平距离值为两块隔板分别与前后侧壁水平距离值的1/3-1/2，在两块隔板6之间等间距设置有多根定距棒7，每根所述定距棒7的两端分别与两块隔板垂直相交，并焊接固定在两块隔板上，在其中一块隔板与所述前侧壁之间设置石墨烯电池正极材料，在另一块隔板与所述后侧壁之间设置石墨烯电池负极材料，在两块隔板之间设置电解液层；多个石墨烯电池能够拼凑组装，在所述加固壳体的前侧壁的四个角上设置有四根插条（未示出），在所述加固壳体的后侧壁的四个角上设置有与所述四根插条对应的四个插槽（未示出），所述石墨烯电池能够通过插条与所述插槽的配合完成互相拼凑组装，多个石墨烯电池组装后容量以几何倍数增大；所述隔板为隔膜材料制作；所述石墨烯电池负极材料采用如下制作步骤：将50ml质量浓度为86%的硫酸溶液和15ml质量浓度为89%的硝酸溶液置于冰水浴中搅拌，然后加入1g石墨原料和5g固体高锰酸钾，并继续搅拌，得到氧化石墨烯；取0.3g氧化石墨烯置于盛有45mL1mol/L的Hcl溶液的容器中，用去离子水分散并采用搅拌器搅拌2h；然后将上述混合物置于微爆反应器中，逐滴加入5mL3mol/L的KClO3溶液，KClO3溶液滴加完成后再加入42mL30%的H2O2完成微爆反应，得到具有卷曲构造的氧化石墨烯纳米卷；接着将上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动电站用的石墨烯电池，其特征在于，所述石墨烯电池包括加固壳体，所述加固壳体由防弹材料制作；所述加固壳体为长方体结构，其包括上下底面以及四个侧壁面，四个侧壁面分别为前侧壁、后侧壁、左侧壁以及右侧壁，所述加固壳体内部沿着厚度方向在前侧壁与后侧壁之间被两块隔板分隔成三个隔开的空间，所述两块隔板在所述加固壳体内部竖直设置，且两块隔板之间的水平距离值为两块隔板分别与侧壁面水平距离值的1/3‑1/2，在两块隔板之间等间距设置有多根定距棒，每根所述定距棒的两端分别与两块隔板垂直相交，并焊接固定在两块隔板上，在其中一块隔板与所述前侧壁之间设置石墨烯电池正极材料，在另一块隔板与所述后侧壁之间设置石墨烯电池负极材料，在两块隔板之间设置电解液层；多个石墨烯电池能够拼凑组装，在所述加固壳体的前侧壁的四个角上设置有四根插条，在所述加固壳体的后侧壁的四个角上设置有与所述四根插条对应的四个插槽，所述石墨烯电池能够通过插条与所述插槽的配合完成互相拼凑组装，多个石墨烯电池组装后容量以几何倍数增大；所述隔板为隔膜材料制作；所述石墨烯电池负极材料采用如下制作步骤：将50 mL质量浓度为86%的硫酸溶液和15 mL质量浓度为89%的硝酸溶液置于冰水浴中搅拌，然后加入1g石墨原料和5g固体高锰酸钾，并继续搅拌，得到氧化石墨烯；取0.3g氧化石墨烯置于盛有45mL 1mol/L的 HCl溶液的容器中，用去离子水分散并采用搅拌器搅拌2h；然后将上述混合物置于微爆反应器中，逐滴加入5mL 3mol/L 的KClO3溶液，KClO3溶液滴加完成后再加入42mL30%的H2O2完成微爆反应，得到具有卷曲构造的氧化石墨烯纳米卷；接着将上述氧化石墨烯纳米卷和SnCl4溶于水中混合均匀，然后加入还原剂水合肼或硼氢化钠，反应6h后，过滤并用去离子水反复洗涤，干燥即可得到SnO2/石墨烯纳米卷复合负极材料；将上述SnO2/石墨烯纳米卷复合负极材料、粘结剂、导电剂按（5）：0.8:0.9的质量比并与适量的水混合搅拌研磨，获得石墨烯负极材料；所述电解液包括占重1.8％石墨烯导电添加剂，该石墨烯导电添加剂包括石墨烯12份，聚丙烯腈纤维2份，分散剂4份，乙醇8份， 碳化钛0.3份；所述石墨烯正极材料采用如下步骤制作：S1渗透剂分散：将石墨烯加入渗透剂中进行分散，渗透剂为非离子螯合物；S2、锰离子嵌入反应：将充分接触锰离子的混合物料放入反应釜内进行离子渗入反应；S3、清洗：反应完成石墨烯正极材料的制作后，再进行清洗处理。...

【技术特征摘要】
1.一种移动电站用的石墨烯电池，其特征在于，所述石墨烯电池包括加固壳体，所述加固壳体由防弹材料制作；所述加固壳体为长方体结构，其包括上下底面以及四个侧壁面，四个侧壁面分别为前侧壁、后侧壁、左侧壁以及右侧壁，所述加固壳体内部沿着厚度方向在前侧壁与后侧壁之间被两块隔板分隔成三个隔开的空间，所述两块隔板在所述加固壳体内部竖直设置，且两块隔板之间的水平距离值为两块隔板分别与侧壁面水平距离值的1/3-1/2，在两块隔板之间等间距设置有多根定距棒，每根所述定距棒的两端分别与两块隔板垂直相交，并焊接固定在两块隔板上，在其中一块隔板与所述前侧壁之间设置石墨烯电池正极材料，在另一块隔板与所述后侧壁之间设置石墨烯电池负极材料，在两块隔板之间设置电解液层；多个石墨烯电池能够拼凑组装，在所述加固壳体的前侧壁的四个角上设置有四根插条，在所述加固壳体的后侧壁的四个角上设置有与所述四根插条对应的四个插槽，所述石墨烯电池能够通过插条与所述插槽的配合完成互相拼凑组装，多个石墨烯电池组装后容量以几何倍数增大；所述隔板为隔膜材料制作；所述石墨烯电池负极材料采用如下制作步骤：将50mL质量浓度为86%的硫酸溶液和15mL质量浓度为89%的硝酸溶液置于冰水浴中搅拌，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永秋，
申请(专利权)人：黑龙江聚拢华玺智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23