[發明專利]一種石墨烯電池

在審

• 申請號: 201610129171.3
• 申請日: 2016-03-08
• 公開（公告）號: CN105576242A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 王永秋;張涵;張韻詩
• 申請（專利權）人: 黑龍江聚攏華璽智能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/583
• 分類號: H01M4/583;H01M4/38;H01M4/139;H01M10/0525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種石墨烯電池，包括前電極（1）、石墨烯/納米硅復合電極片（2）、半導體（3）和背電極（4），其特征在于：所述前電極（1）對稱設置在石墨烯/納米硅復合電極片（2）的上端，所述半導體（3）設置在石墨烯/納米硅復合電極片（2）與背電極（4）之間。

2.根據權利要求1所述的一種石墨烯電池，其特征在于：所述前電極（1）、石墨烯/納米硅復合電極片（2）、半導體（3）和背電極（4）的厚度比為3~4:1:5~6:2~3。

3.一種權利要求1所述石墨烯電池的石墨烯/納米硅復合電極片制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、納米硅的處理：稱取一定量的納米硅，放入聚四氟乙烯容器中，加入10mL無水乙醇溶劑后，攪拌下加入對應量的氫氟酸溶液，處理一定時間后，靜置分層，倒出上層清液，再加入10mL無水乙醇攪拌處理納米硅的清洗后分層，處理3-4遍后，放入真空干燥箱75⁰C干燥。

4.氫氟酸溶液作用是除去納米硅表面的氧化物，反應方程式如下所示:

Si0₂(s)+6HF(aq)==H₂(SiF₆)(aq)+2H₂0(1)；

S2、氧化石墨烯、納米硅分散液的制備：稱取一定量的氧化石墨烯GO-1與GO-2,HF酸處理后的納米硅粉，加入一定量的去離子水，分別超聲2h和15min直至形成分散系，備用；

S3、氧化石墨烯/納米硅薄片制備：將超聲分散好的兩種氧化石墨烯、納米硅粉混合，超聲1h，得到氧化石墨烯/納米硅的混合分散液，待分散液降至室溫后，用直徑50mm和孔徑0.22微米的濾膜過濾；

S4、石墨烯/納米硅復合電極片的制備：將得到的氧化石墨烯/納米硅薄片，放入陶瓷舟后在管式氣氛爐中進行高溫還原，在1:9v/v，100mL/min的H2/Ar氣流下，控制還原溫度和還原時間，得到具有銀灰石墨烯/納米硅復合電極片（2）。