一种高效石墨烯储能电池的制作方法

文档序号:15684085发布日期:2018-10-16 20:52阅读:402来源:国知局

本实用新型涉及太阳能技术领域,特别是涉及一种高效石墨烯储能电池。



背景技术:

在能源发展问题突出的当今,新能源逐步代替传统石化能源已经成为社会的发展趋势,石墨烯储能电池为利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性而开发的新能源电池。

现有技术的石墨烯储能电池的电极得失电子能力较弱,能量密度不足,不利于大容量小重量小体积储能电池的应用,同时较低的功率密度,不利于储能电池的快速充放电。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种能量密度大、功率密度高、容量大、可快速放电的高效石墨烯储能电池。

一种高效石墨烯储能电池,包括多个层叠设置的储能模块,所述储能模块包括由上到下依次分层设置的正极、第一隔膜和负极,所述第一隔膜与所述正极和所述负极之间均设置有电解液,相邻两所述储能模块之间设置有第二隔膜,所述第二隔膜与两所述储能模块之间均设置有电解液;层叠后,每个所述储能模块的所述正极位于上端、所述负极位于下端;所有所述储能模块和所述第二隔膜层叠后由下往上压卷成实心圆柱体,负极为石墨烯膜的负极。

优选地,上述储能模块的数目为2个。

优选地,上述正极为锂合金正极。

优选地,上述第一隔膜为离子渗透隔膜,所述第二隔膜为离子渗透隔膜。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点:本实用新型的高效石墨烯储能电池采用多个储能模块层叠设置,每个储能模块包括由上到下依次分层设置的正极、第一隔膜和负极,负极为石墨烯膜的负极,即当储能模块的数目为2时,高效石墨烯储能电池由上至下依次分层设置正极—电解液—第一隔膜—电解液—负极—电解液—第二隔膜—电解液—正极—电解液—第一隔膜—电解液—负极。储能模块的数目可以根据需要设置,采用储能模块循环叠加的方式重叠多层,再由下往上卷成实心圆柱体,充分利用了正极和负极的双面面积。与现有技术的单层储能模块设置相比,本实用新型的高效石墨烯储能电池的能量密度大、功率密度高、相同体积的情况下容量大,可快速放电。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的一种高效石墨烯储能电池的结构示意图;

图2是本实用新型的一种高效石墨烯储能电池的结构示意图;

图3是本实用新型的一种高效石墨烯储能电池的剖视结构示意图;

图4是本实用新型的一种高效石墨烯储能电池的储能模块的剖面结构示意图。

具体实施方式

结合以下实施例和附图对本实用新型作进一步描述:

一种高效石墨烯储能电池,如图1和图2所示,包括多个层叠设置的储能模块10,储能模块10包括由上到下依次分层设置的正极20、第一隔膜30和负极40,第一隔膜30与正极20和负极40之间均设置有电解液(图中未标识),相邻两储能模块10之间设置有第二隔膜50,第二隔膜50与两储能模块10之间均设置有电解液(图中未标识);层叠后,每个储能模块10的正极20位于上端、负极40位于下端;所有储能模块10和第二隔膜50层叠后由下往上压卷成实心圆柱体。负极40为石墨烯膜负极40。

具体地,正极20可以为锂合金正极20。第一隔膜30为离子渗透隔膜,第二隔膜50为离子渗透隔膜。离子渗透隔膜较容易实现离子渗透转移。储能模块10的数目可以设置为2个,当然储能模块10的数目可以根据需要设置相应的数目。

本实用新型的高效石墨烯储能电池采用多个储能模块10层叠设置,每个储能模块10包括由上到下依次分层设置的正极20、第一隔膜30和负极40,即当储能模块10的数目为2时,高效石墨烯储能电池由上至下依次分层设置正极20—电解液(图中未标识)—第一隔膜30—电解液(图中未标识)—负极40—电解液(图中未标识)—第二隔膜50—电解液(图中未标识)—正极20—电解液(图中未标识)—第一隔膜30—电解液(图中未标识)—负极40。储能模块10的数目可以根据需要设置,采用储能模块10循环叠加的方式重叠多层,再由下往上卷成实心圆柱体,充分利用了正极20和负极40的双面面积。与现有技术的单层储能模块10设置相比,本实用新型的高效石墨烯储能电池的能量密度大、功率密度高、相同体积的情况下容量大,可快速放电,且可以根据需要设置储能模块10的数目,进而获得需要的能量密度和功率。

用石墨烯膜做为负极40材料,代替其他电极材料,石墨烯膜为单层原子结构,厚度薄,压紧的时候,层间距离短,所以离子从一层转到另一层的路径距离也更短,转移的速率更快,转移的离子也更多。所以本实用新型的高效石墨烯储能电池宏观产生的电流迁移就更快更多,表现为大电流快速充放电,接触面更大,作用距离更短更充分,实现高功率、快充放电流。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对本实用新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

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