一种锂电池电极用石墨烯复合材料

技术领域

本发明涉及电池材料技术领域，特别是涉及一种锂电池电极用石墨烯复合材料。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反，电极的材料对锂电池的化学稳定性影响很大，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，现有的锂电池电极材料由于层数单一，性能较差，导致整体的化学稳定性较差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种锂电池电极用石墨烯复合材料。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种锂电池电极用石墨烯复合材料，包括电池电极复合块本体，所述电池电极复合块本体的上端部开设有第一环形填充凹槽，所述第一环形填充凹槽的内壁固定安装有至少两个电极填充石墨条，所述电池电极复合块本体的内部固定安装有第一二氧化硅块，所述第一二氧化硅块的上端部固定安装有至少两个第一石墨烯块，所述第一二氧化硅块的上端部固定安装有第二二氧化硅块，所述第二二氧化硅块的上端部固定安装有至少两个第三石墨烯块，每个所述第三石墨烯块的上端部均与电池电极复合块本体的内壁贴合。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电池电极复合块本体的圆周表面固定安装有石墨外环套，所述石墨外环套的内壁开设有锥形内凹槽，所述第一二氧化硅块的上端部开设有第二环形填充凹槽，所述第二环形填充凹槽的内部固定安装有硅环，所述硅环的上端部与第二二氧化硅块的下端部固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，位于每两个第一石墨烯块之间的所述第一二氧化硅块的上端部固定安装有至少两个第二石墨烯块，每个所述第一石墨烯块和第二石墨烯块的上端部均与第二二氧化硅块的下端部固定连接。

与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：

1、电池电极复合块本体放置与电池内，由于电池电极复合块本体内部包裹第一二氧化硅块，且电池电极复合块本体与第一二氧化硅块为高密度接触，因此电池电极复合块本体和第一二氧化硅块在电子工作时两者的稳定性较好，且电池电极复合块本体和第一二氧化硅块组合成双层复合材料，可以提高整体的硬度，电池电极复合块本体上表面分布大量的电极填充石墨条，且呈不规则分布，在电子运作时，可以提高电子流动的效率，提高电池的电子性能，同时采用石墨外环套环绕电池电极复合块本体，石墨外环套内壁开设有锥形内凹槽，使得石墨外环套可以保持电池电极复合块本体的稳定性，同时可以降低对电池电极复合块本体的影响，第一二氧化硅块的上端部连接有第二二氧化硅块，使得电池电极复合块本体、第一二氧化硅块和第二二氧化硅块三者成为高密度复合材料，进一步提高整体的强度。

2、第一二氧化硅块的内部分布有大量的第一石墨烯块，每两个第一石墨烯块之间又分布大量的第二石墨烯块，大量的第二石墨烯块可以提高两两第一石墨烯块之间的电子密度，降低两个第一石墨烯块之间的间隙，同时多个第一石墨烯块和第二石墨烯块与第二二氧化硅块连接，可以提高第一二氧化硅块和第二二氧化硅块之间的电子关系，最后采用硅环对第一二氧化硅块和第二二氧化硅块进行外环连接，同时硅环的上下两段镶嵌于第一二氧化硅块和第二二氧化硅块的内部，在提高第一二氧化硅块和第二二氧化硅块之间强度的同时，可以提高第一二氧化硅块和第二二氧化硅块之间的电子连接关系，第二二氧化硅块与电池电极复合块本体之间采用多个第三石墨烯块进行连接，且多个第三石墨烯块为拱形，拱形的第三石墨烯块可以提高第二二氧化硅块与电池电极复合块本体之间电子密度，从而可以提高三者之间的化学稳定性。

附图说明

图1为本发明电池电极复合块本体的结构示意图；

图2为本发明第一二氧化硅块的结构示意图；

图3为本发明第二二氧化硅块的结构示意图；

图4为本发明硅环的结构示意图。

其中：1、电池电极复合块本体；11、第一环形填充凹槽；12、电极填充石墨条；13、石墨外环套；14、锥形内凹槽；2、第一二氧化硅块；21、第二环形填充凹槽；22、第一石墨烯块；23、第二石墨烯块；24、硅环；25、第二二氧化硅块；26、第三石墨烯块。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1:如图1、图2、图3和图4所示，一种锂电池电极用石墨烯复合材料，包括电池电极复合块本体1，电池电极复合块本体1放置与电池内，由于电池电极复合块本体1内部包裹第一二氧化硅块2，且电池电极复合块本体1与第一二氧化硅块2为高密度接触，因此电池电极复合块本体1和第一二氧化硅块2在电子工作时两者的稳定性较好，且电池电极复合块本体1和第一二氧化硅块2组合成双层复合材料，可以提高整体的硬度，电池电极复合块本体1上表面分布大量的电极填充石墨条12，且呈不规则分布，在电子运作时，可以提高电子流动的效率，提高电池的电子性能，电池电极复合块本体1的上端部开设有第一环形填充凹槽11，第一环形填充凹槽11的内壁固定安装有至少两个电极填充石墨条12，电池电极复合块本体1的内部固定安装有第一二氧化硅块2，第一二氧化硅块2的上端部固定安装有至少两个第一石墨烯块22，第一二氧化硅块2的上端部固定安装有第二二氧化硅块25，同时采用石墨外环套13环绕电池电极复合块本体1，石墨外环套13内壁开设有锥形内凹槽14，使得石墨外环套13可以保持电池电极复合块本体1的稳定性，同时可以降低对电池电极复合块本体1的影响，第一二氧化硅块2的上端部连接有第二二氧化硅块25，使得电池电极复合块本体1、第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25三者成为高密度复合材料，进一步提高整体的强度，第二二氧化硅块25的上端部固定安装有至少两个第三石墨烯块26，每个第三石墨烯块26的上端部均与电池电极复合块本体1的内壁贴合。

电池电极复合块本体1的圆周表面固定安装有石墨外环套13，石墨外环套13的内壁开设有锥形内凹槽14，第一二氧化硅块2的内部分布有大量的第一石墨烯块22，每两个第一石墨烯块22之间又分布大量的第二石墨烯块23，大量的第二石墨烯块23可以提高两两第一石墨烯块22之间的电子密度，降低两个第一石墨烯块22之间的间隙，同时多个第一石墨烯块22和第二石墨烯块23与第二二氧化硅块25连接，可以提高第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25之间的电子关系，最后采用硅环24对第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25进行外环连接，第一二氧化硅块2的上端部开设有第二环形填充凹槽21，第二环形填充凹槽21的内部固定安装有硅环24，硅环24的上端部与第二二氧化硅块25的下端部固定连接，同时硅环24的上下两段镶嵌于第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25的内部，在提高第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25之间强度的同时，可以提高第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25之间的电子连接关系，第二二氧化硅块25与电池电极复合块本体1之间采用多个第三石墨烯块26进行连接，且多个第三石墨烯块26为拱形，拱形的第三石墨烯块26可以提高第二二氧化硅块25与电池电极复合块本体1之间电子密度，从而可以提高三者之间的化学稳定性，位于每两个第一石墨烯块22之间的第一二氧化硅块2的上端部固定安装有至少两个第二石墨烯块23，每个第一石墨烯块22和第二石墨烯块23的上端部均与第二二氧化硅块25的下端部固定连接。

工作原理：

第一步，电池电极复合块本体1放置与电池内，由于电池电极复合块本体1内部包裹第一二氧化硅块2，且电池电极复合块本体1与第一二氧化硅块2为高密度接触，因此电池电极复合块本体1和第一二氧化硅块2在电子工作时两者的稳定性较好，且电池电极复合块本体1和第一二氧化硅块2组合成双层复合材料，可以提高整体的硬度，电池电极复合块本体1上表面分布大量的电极填充石墨条12，且呈不规则分布，在电子运作时，可以提高电子流动的效率，提高电池的电子性能，同时采用石墨外环套13环绕电池电极复合块本体1，石墨外环套13内壁开设有锥形内凹槽14，使得石墨外环套13可以保持电池电极复合块本体1的稳定性，同时可以降低对电池电极复合块本体1的影响，第一二氧化硅块2的上端部连接有第二二氧化硅块25，使得电池电极复合块本体1、第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25三者成为高密度复合材料，进一步提高整体的强度。

第二步，第一二氧化硅块2的内部分布有大量的第一石墨烯块22，每两个第一石墨烯块22之间又分布大量的第二石墨烯块23，大量的第二石墨烯块23可以提高两两第一石墨烯块22之间的电子密度，降低两个第一石墨烯块22之间的间隙，同时多个第一石墨烯块22和第二石墨烯块23与第二二氧化硅块25连接，可以提高第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25之间的电子关系，最后采用硅环24对第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25进行外环连接，同时硅环24的上下两段镶嵌于第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25的内部，在提高第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25之间强度的同时，可以提高第一二氧化硅块2和第二二氧化硅块25之间的电子连接关系，第二二氧化硅块25与电池电极复合块本体1之间采用多个第三石墨烯块26进行连接，且多个第三石墨烯块26为拱形，拱形的第三石墨烯块26可以提高第二二氧化硅块25与电池电极复合块本体1之间电子密度，从而可以提高三者之间的化学稳定性。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下还可以作出各种变化。