1.可变扇形的异形电池,其包括:由隔膜、正极片和负极片组成的电芯结构,填充于电芯结构中的电解液,与正极片电连接的正极耳,以及与负极片电连接的负极耳,其特征在于,
所述电解液为凝胶状电解液;
所述负极片由以下方法构建得到:以碳布为基体,硅纳米棒为模板,采用水热碳化方法,在碳布表面构建硅纳米棒的硅碳复合材料,然后加入镍单原子和氢氧化镍,利用电沉积法在硅碳复合材料表面生成镍单原子/氢氧化镍活性层,得到碳布负载硅/镍单原子/单层氢氧化镍核壳纳米结构的负极片材料;
所述正极片由以下方法构建得到:将碳布、钼单原子和二硫化钼利用电沉积法在碳布表面生成钼单原子/二硫化钼的活性层,得到碳布负载钼单原子/二硫化钼的金属硫化物正极片材料;
其中,所述碳布和隔膜裁剪为圆形,通过压合工艺将正极片和负极片分别贴合在隔膜两侧,外包装通过软包装膜封装,正极耳的一端和负极耳的一端置于软包装膜外,以便于与外部设备电连接。
2.如权利要求1所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,所述凝胶电解液为包括锂盐的非水溶剂和凝胶因子组成的电解液。
3.如权利要求1所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,所述隔膜为无纺布薄膜。
4.如权利要求1所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,所述隔膜为具有离子导通和电子绝缘的三层结构隔膜。
5.如权利要求1-4任一项所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,所述水热碳化方法具体为:在密封体系中,将碳布和硅纳米棒置于230-280℃的水中反应3-4小时,得到在碳布表面构建硅纳米棒的硅碳复合材料。
6.如权利要求5所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,在负极片构建中,利用电沉积法在硅碳复合材料表面生成镍单原子/氢氧化镍活性层具体为:通过阶梯恒压电沉积的方法在硅碳复合材料外表包覆镍单原子和氢氧化镍,由硅碳复合材料为工作电极、铂片为对电极、银为参比电极组成三电极体系,在电解液为0.05mol/l的ni(no3)2·6h2o溶液中分两个阶段进行恒电位下电沉积,先在-1.0v的恒电位下进行电沉积3-5分钟,然后在-2.0v的恒电位下进行电沉积3-5分钟,电沉积结束后,用去离子水和乙醇反复冲洗2-4次,然后将负载硅/镍单原子/单层氢氧化镍核壳纳米结构的负极片材料真空干燥。
7.如权利要求6所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,在正极片构建中,利用电沉积法在碳布表面生成钼单原子/二硫化钼的活性层具体为:通过阶梯恒压电沉积的方法在碳布外表包覆钼单原子和二硫化钼,由碳布为工作电极、铂片为对电极、银为参比电极组成三电极体系,在电解液为0.05mol/l的ni(no3)2·6h2o溶液中分两个阶段进行恒电位下电沉积,先在-1.0v的恒电位下进行电沉积3-5分钟,然后在-2.0v的恒电位下进行电沉积3-5分钟,电沉积结束后,用去离子水和乙醇反复冲洗2-4次,然后将负载钼单原子/二硫化钼的金属硫化物正极片材料真空干燥。
8.如权利要求1-4或6-7任一项所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,所述负极片材料中的硅纳米棒:镍单原子:单层氢氧化镍的摩尔比为3:1-2:2-3,所述正极片材料中的钼单原子:二硫化钼的摩尔比为1:5-8。
9.如权利要求8所述的可变扇形的异形电池,其特征在于,所述负极片材料的碳布负载硅/镍单原子/单层氢氧化镍的负载量为0.5-1.5mg/cm2,正极片的碳布负载钼单原子/二硫化钼的负载量为0.8-2.0mg/cm2。