【技术实现步骤摘要】
一种高能量高密度且快速充电的石墨烯电池
本专利技术涉及电池
，特别涉及一种高能量高密度且可快速充电的石墨烯电池。
技术介绍
现有的普通锂电池，能量储存密度小，存储的能量少，电极与电解液接触表面的电阻高，电解液对电极材料的腐蚀性大，导电性差，使用寿命短，严重影响了锂电池的推广和应用。锂电池的快速充放电，必然导致电流增大，而电流过大会引起电池发热而缩短使用寿命，甚至引发爆炸。磷酸铁锂无毒、无污染、安全性能好、价格便宜，寿命长等优点，成为了新一代锂离子电池的理想正极材料。磷酸铁锂电池，是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。然而磷酸铁锂本身导电性差，锂离子扩散慢造成电池高倍率充放电时，实际比容量低，充电速率慢，续航能力短等缺点。石墨烯(Graphene)是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，自从被发现以来一直备受关注，它是迄今为止世界上已知材料中最轻、最薄、最硬的韧性材料，具有高导电、高强度、高导热、高比表面积等特点。石墨烯可广泛应用于汽车、移动设备、航空航天、新能源电池等领域。石墨烯超级电池可以解决新能源汽车电池的容量不足以及充电时...
【技术保护点】
1.一种高能量高密度且快速充电的石墨烯电池，其特征在于，所述石墨烯电池由正极(1)、隔膜层(2)、负极(3)构成；所述正极包括正极集流层(11)、设在所述正极包括正极集流层(11)内侧表面的正极石墨烯导电层(12)、及设在所述正极石墨烯导电层(12)的正极活性层(13)；所述正极石墨烯导电层(12)为石墨烯掺杂有碳纳米管，所述正极活性层(13)为磷酸铁锂‑纳米银复合材料；所述正极活性层(13)刷涂凝胶型电解液层(14)；所述隔膜的厚度为10‑25μm，所述隔膜(2)的一面紧贴于所述凝胶型电解液层(14)；所述负极(3)包括负极集流层(31)、及设在所述负极集流层(31)内侧...
【技术特征摘要】
1.一种高能量高密度且快速充电的石墨烯电池，其特征在于，所述石墨烯电池由正极(1)、隔膜层(2)、负极(3)构成；所述正极包括正极集流层(11)、设在所述正极包括正极集流层(11)内侧表面的正极石墨烯导电层(12)、及设在所述正极石墨烯导电层(12)的正极活性层(13)；所述正极石墨烯导电层(12)为石墨烯掺杂有碳纳米管，所述正极活性层(13)为磷酸铁锂-纳米银复合材料；所述正极活性层(13)刷涂凝胶型电解液层(14)；所述隔膜的厚度为10-25μm，所述隔膜(2)的一面紧贴于所述凝胶型电解液层(14)；所述负极(3)包括负极集流层(31)、及设在所述负极集流层(31)内侧表面的负极活性层(32)；所述负极活性材料层(32)紧贴所述隔膜(13)的另一面；所述负极活性层(32)为硅/炭-石墨烯。2.根据权利要求1所述的高能量高密度且快速充电的石墨烯电池，其特征在于，所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管；所述碳纳米管的长度为0.1～30μm，直径为1～30nm。3.根据权利要求2所述的高能量高密度且快速充电的石墨烯电池，其特征在于，所述正极石墨烯导电层(12)中的所述碳纳米管是经过金属化改性，通过化学镀银形成碳纳米管-纳米银复合材料。4.根据权利要求3所述的高能量高密度且快速充电的石墨烯电池，其特征在于，所述碳纳米管-纳米银复合材料的制备方法，包括如下步骤：步骤一，将所述碳纳米管放置于温度为60～140℃的65wt％浓硝酸和98.3wt％浓硫酸的混合酸中，并搅拌或超声分散作用2h，其中碳纳米管的浓度为2～30g/L；步骤二，过滤碳纳米管，用去离子水反复冲洗，直至pH值为中性，最后在90～110℃温度下将碳纳米管烘干；步骤三，将上一步骤的碳纳米管放置于浓度为0.5g～5g/L的分散剂水溶液中，超声分散5h，形成碳纳米管悬浮液；步骤四，采用胶体钯一步敏化、活化法或者经过敏化、活化两步法对碳纳米管悬浮液进行敏化、活化处理，使得碳纳米管表面具有贵金属活化中心；步骤五，贵金属活化中心的碳纳米管的表面通过化学镀法，在碳纳米管的表面和/或管径内镀纳米银，步骤六，将化学镀银的碳纳米管用去离子水反复冲洗，直至pH值为中性，最后在90～110℃温度下烘干，形成碳纳米管-纳米银复合材料。5.根据权利要求1所述的高能量高密度且快速充电的石墨烯电池，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈美林，
申请(专利权)人：美澳视界厦门智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35
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