一种石墨烯锂离子光伏电池板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种锂离子光伏电池板，具体涉及一种石墨烯锂离子光伏电池板，属于锂离子电池技术领域。
【背景技术】
[0002]石墨烯具有完美的二维晶体结构，它的晶格是由六个碳原子围成的六边形，厚度为一个原子层。碳原子之间由s键连接，结合方式为sp2杂化，这些s键赋予了石墨烯极其优异的力学性质和结构刚性。石墨烯的硬度比最好的钢铁强100倍，甚至还要超过钻石。在石墨烯中，每个碳原子都有一个未成键的P电子，这些P电子可以在晶体中自由移动，且运动速度高达光速的1/300，赋予了石墨烯良好的导电性。石墨烯是新一代的透明导电材料，在可见光区，四层石墨烯的透过率与传统的ITO薄膜相当，在其它波段，四层石墨烯的透过率远远高于ITO薄膜。石墨烯是已知的世上最薄、最坚硬的纳米材料，它几乎是完全透明的，只吸收2.3%的光；导热系数高达5300W/m.K，高于碳纳米管和金刚石，常温下其电子迀移率超过15000cm2/V *s，又比纳米碳管或硅晶体高，而电阻率只约I Ω -m,比铜或银更低，为世上电阻率最小的材料。因其电阻率极低，电子迀移的速度极快，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件或晶体管。由于石墨烯实质上是一种透明、良好的导体，也适合用来制造透明触控屏幕、光板、甚至是太阳能电池。
[0003]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，锂电池的工作过程，就是锂离子从正极到负极往返摆动的过程。因此我们把石墨烯添加到正极材料中，可以提高正极材料的导电能力，增加电池的放电倍率，加快电池的充放电速度。把石墨烯添加到负极材料中，则可以提高容纳锂离子的能力，增加储电容量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种石墨烯锂离子光伏电池板，通过正负集流体导电层上涂有的正极石墨烯和负极石墨烯，可以降低锂电池的电阻，也能够增强正极集流体导电层和负极集流体导电层对电解液的耐腐蚀性能，可以有效解决【背景技术】中的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案:
[0006]本实用新型提供一种石墨烯锂离子光伏电池板，包括电池板本体，所述电池板本体包括设有正极、负极、正极隔膜、正极集流体导电层、正极石墨烯层、负极隔膜、负极集流体导电层和负极石墨烯层，所述电池板本体上端设有正极和负极，所述正极和负极内分别设有正极集流体导电层和负极集流体导电层，所述正极集流体导电层和负极集流体导电层分别与正极隔膜和负极隔膜相连，所述正极集流体导电层和负极集流体导电层上端分别涂有正极石墨烯层和负极石墨烯层相连。
[0007]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电池板本体内设有电芯和能量转换装置，所述电芯分别与正极和负极电性连接。
[0008]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电芯内装有电解液。
[0009]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述电池板本体外侧均设有太阳能吸收管，所述太阳能吸收管表面附有石墨烯纳米图层。
[0010]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述太阳能吸收管与能量转换装置电性连接，所述能量转换装置与储电池电性连接。
[0011]作为本实用新型的一种优选技术方案，所述正极为含锂的化合物，所述负极为碳素材料。
[0012]本实用新型所达到的有益效果是:一种石墨烯锂离子光伏电池板，通过正负集流体导电层上涂有的正极石墨烯层和负极石墨烯层，可以降低锂电池的电阻，也能够增强正极集流体导电层和负极集流体导电层对电解液的耐腐蚀性能，通过太阳能吸收管，可以利于太阳能对电池板进行充电，容量大，便于人们长期使用。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例所述的一种石墨烯锂离子光伏电池板整体结构示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例所述的一种石墨烯锂离子光伏电池板太阳能吸收管结构示意图；
[0015]图中标号:1、电池板本体；2、太阳能吸收管；3、电芯；4、能量转换装置；5、正极；6、正极隔膜；7、正极集流体导电层；8、正极石墨烯层；9、负极隔膜；10、负极集流体导电层；11、负极；12、负极石墨稀层。
【具体实施方式】
[0016]下面结合【具体实施方式】对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0017]实施例:请参阅图1-2，本实用新型一种石墨烯锂离子光伏电池板，包括电池板本体1，所述电池板本体I包括设有正极5、负极11、正极隔膜6、正极集流体导电层7、正极石墨烯层8、负极隔膜9、负极集流体导电层10和负极石墨烯层12，所述电池板本体I上端设有正极5和负极11，所述正极5和负极11内分别设有正极集流体导电层7和负极集流体导电层10，所述正极集流体导电层7和负极集流体导电层10分别与正极隔膜6和负极隔膜9相连，所述正极集流体导电层7和负极集流体导电层10上端分别涂有正极石墨烯层8和负极石墨稀层12相连。
[0018]所述电池板本体I内设有电芯3和能量转换装置4，所述电芯3分别与正极5和负极11电性连接，所述电芯3内装有电解液，通过电解液，可以将正极5的锂离子运送到负极11，所述电池板本体I外侧均设有太阳能吸收管2，所述太阳能吸收管2表面附有石墨烯纳米图层，通过石墨烯纳米图层，有利于吸收更多的太阳能转化成电能，所述太阳能吸收管2与能量转换装置4电性连接，所述能量转换装置4与储电池电性连接，通过太阳能吸收管2，可以利于太阳能对电池板进行充电所述正极5为含锂的化合物，所述负极11为碳素材料。
[0019]工作原理:当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电芯内的电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极，回正极的锂离子越多，放电容量越高。
[0020]需要说明的是，本实用新型为一种石墨烯锂离子光伏电池板，工作时，当对电池进行充电时，可以用恒定电流进行充电，也可以用太阳能照射进行充电，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电芯内的电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高，当对电池进行放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极，回正极的锂离子越多，放电容量越高。
[0021]上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种石墨烯锂离子光伏电池板，包括电池板本体(I )，其特征在于，所述电池板本体(I)包括设有正极(5)、负极(11)、正极隔膜(6)、正极集流体导电层(7)、正极石墨烯层(8)、负极隔膜(9)、负极集流体导电层(10)和负极石墨烯层(12)，所述电池板本体(I)上端设有正极(5)和负极(11)，所述正极(5)和负极(11)内分别设有正极集流体导电层(7)和负极集流体导电层(10)，所述正极集流体导电层(7)和负极集流体导电层(10)分别与正极隔膜(6)和负极隔膜(9)相连，所述正极集流体导电层(7)和负极集流体导电层(10)上端分别涂有正极石墨烯层(8)和负极石墨烯层(12)相连。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯锂离子光伏电池板，其特征在于，所述电池板本体(I)内设有电芯(3 )和能量转换装置(4 )，所述电芯(3 )分别与正极(5 )和负极(11)电性连接。3.根据权利要求2所述的一种石墨烯锂离子光伏电池板，其特征在于，所述电芯(3)内装有电解液。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯锂离子光伏电池板，其特征在于，所述电池板本体(I)外侧均设有太阳能吸收管(2)，所述太阳能吸收管(2)表面附有石墨烯纳米图层。5.根据权利要求4所述的一种石墨烯锂离子光伏电池板，其特征在于，所述太阳能吸收管(2)与能量转换装置(4)电性连接，所述能量转换装置(4)与储电池电性连接。6.根据权利要求1所述的一种石墨烯锂离子光伏电池板，其特征在于，所述正极(5)为含锂的化合物，所述负极(11)为碳素材料。
【专利摘要】本实用新型属于锂离子电池技术领域且公开了一种石墨烯锂离子光伏电池板，包括电池板本体，所述电池板本体包括设有正极、负极、正极隔膜、正极集流体导电层、正极石墨烯层、负极隔膜、负极集流体导电层和负极石墨烯层，所述电池板本体上端设有正极和负极，所述正极和负极内分别设有正极集流体导电层和负极集流体导电层，所述正极集流体导电层和负极集流体导电层分别与正极隔膜和负极隔膜相连，所述正极集流体导电层和负极集流体导电层上端分别涂有正极石墨烯层和负极石墨烯层相连。本实用新型通过正负集流体导电层上涂有的正极石墨烯层和负极石墨烯层，可以降低锂电池电阻，也能够增强正极集流体导电层和负极集流体导电层对电解液的耐腐蚀性能。
【IPC分类】H01M4/66, H01M10/058
【公开号】CN204927420
【申请号】CN201520616341
【发明人】李沛航
【申请人】李沛航
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月15日