[发明专利]一种石墨烯电池

权利要求书

1.一种石墨烯电池，包括前电极（1）、石墨烯/纳米硅复合电极片（2）、半导体（3）和背电极（4），其特征在于：所述前电极（1）对称设置在石墨烯/纳米硅复合电极片（2）的上端，所述半导体（3）设置在石墨烯/纳米硅复合电极片（2）与背电极（4）之间。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯电池，其特征在于：所述前电极（1）、石墨烯/纳米硅复合电极片（2）、半导体（3）和背电极（4）的厚度比为3~4:1:5~6:2~3。

3.一种权利要求1所述石墨烯电池的石墨烯/纳米硅复合电极片制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、纳米硅的处理：称取一定量的纳米硅，放入聚四氟乙烯容器中，加入10mL无水乙醇溶剂后，搅拌下加入对应量的氢氟酸溶液，处理一定时间后，静置分层，倒出上层清液，再加入10mL无水乙醇搅拌处理纳米硅的清洗后分层，处理3-4遍后，放入真空干燥箱75⁰C干燥。

4.氢氟酸溶液作用是除去纳米硅表面的氧化物，反应方程式如下所示:

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

S2、氧化石墨烯、纳米硅分散液的制备：称取一定量的氧化石墨烯GO-1与GO-2,HF酸处理后的纳米硅粉，加入一定量的去离子水，分别超声2h和15min直至形成分散系，备用；

S3、氧化石墨烯/纳米硅薄片制备：将超声分散好的两种氧化石墨烯、纳米硅粉混合，超声1h，得到氧化石墨烯/纳米硅的混合分散液，待分散液降至室温后，用直径50mm和孔径0.22微米的滤膜过滤；

S4、石墨烯/纳米硅复合电极片的制备：将得到的氧化石墨烯/纳米硅薄片，放入陶瓷舟后在管式气氛炉中进行高温还原，在1:9v/v，100mL/min的H2/Ar气流下，控制还原温度和还原时间，得到具有银灰石墨烯/纳米硅复合电极片（2）。