[实用新型]石墨烯和碳纳米管复合的多孔电极材料

说明书

技术领域

本实用新型涉及电极材料技术领域，具体为一种石墨烯和碳纳米管复合的多孔电极材料。

背景技术

碳材料是最常用的电极材料，具有成本低，适合量化生产，高比表面积，同时具有良好的稳定性，目前碳材料被常用做电极材料并与石墨烯结合，碳材料由于其具备比表面积大、导电性好以及低成本等特点而成为电容器理想的电极材料，近年来，随着富勒烯、碳纳米管和石墨烯陆续发现，使碳米材料成为当今的热门研究领域，其中，碳纳米管和石墨烯杂化结构，拥有优良的面外电荷运输性能，并保持了原有构建单元的单体特征，有效地解决了一维碳纳米管和二维石墨烯的热与电子传输的方向依赖性和较低的外面传导性，然而现有的低维碳材料电导率和表面性质的效果不佳，纤维材料在多次弯折后导电性能降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种石墨烯和碳纳米管复合的多孔电极材料，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种石墨烯和碳纳米管复合的多孔电极材料，包括碳纳米管层和石墨烯层，所述碳纳米管层覆盖于石墨烯层的上表面，所述石墨烯层的下表面嵌入有氮原子层，所述氮原子层的下表面设有异质原子层，所述碳纳米管层、石墨烯层、氮原子层和异质原子层共同组成基体，且基体的上表面和下表面均覆盖混合纤维层，所述石墨烯层包括单层石墨烯层和双层石墨烯层，且单层石墨烯层与双层石墨烯层混合交叉组合排列，所述单层石墨烯层上设置截面为六方形的蜂巢状的凹槽。

优选的，所述混合纤维层的平均厚度为2nm～500nm。

优选的，所述碳纳米管层的平均直径为3nm～64nm。

优选的，所述氮原子层的表面设置有凸槽，所述异质原子层的表面设置有凹槽。

优选的，所述氮原子层凸槽的外壁轮廓与所述异质原子层凹槽的内壁轮廓匹配。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过异质原子层与石墨烯层和碳纳米管层连接，实现了提高低维碳材料的电导率和表面性质的效果，通过碳纳米管层与石墨烯层和氮原子层连接，该结构作为电磁正极材料时，能够具有较强的电化学性能，通过混合纤维层与碳纳米管层与石墨烯层的结合，实现了在针织衣服、背包、鞋子等其他物品中存放电极，并由此，形成一套可穿戴的电力系统将成为可能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1、混合纤维层，2、碳纳米管层，3、石墨烯层，4、氮原子层，5、异质原子层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有的电极材料不能实现进入到针织衣服里面，不能成为便携，轻便的移动电源，现有的移动电源体积较大，而且沉重，适用范围较小，为此本实用新型致力于研发一种比现有电极材料更轻，充电更快，更稳健的电极材料。