本實(shí)用新型涉及電極材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種石墨烯和碳納米管復(fù)合的多孔電極材料。

背景技術(shù)：

碳材料是最常用的電極材料，具有成本低，適合量化生產(chǎn)，高比表面積，同時(shí)具有良好的穩(wěn)定性，目前碳材料被常用做電極材料并與石墨烯結(jié)合，碳材料由于其具備比表面積大、導(dǎo)電性好以及低成本等特點(diǎn)而成為電容器理想的電極材料，近年來(lái)，隨著富勒烯、碳納米管和石墨烯陸續(xù)發(fā)現(xiàn)，使碳米材料成為當(dāng)今的熱門(mén)研究領(lǐng)域，其中，碳納米管和石墨烯雜化結(jié)構(gòu)，擁有優(yōu)良的面外電荷運(yùn)輸性能，并保持了原有構(gòu)建單元的單體特征，有效地解決了一維碳納米管和二維石墨烯的熱與電子傳輸?shù)姆较蛞蕾?lài)性和較低的外面?zhèn)鲗?dǎo)性，然而現(xiàn)有的低維碳材料電導(dǎo)率和表面性質(zhì)的效果不佳，纖維材料在多次彎折后導(dǎo)電性能降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種石墨烯和碳納米管復(fù)合的多孔電極材料，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種石墨烯和碳納米管復(fù)合的多孔電極材料，包括碳納米管層和石墨烯層，所述碳納米管層覆蓋于石墨烯層的上表面，所述石墨烯層的下表面嵌入有氮原子層，所述氮原子層的下表面設(shè)有異質(zhì)原子層，所述碳納米管層、石墨烯層、氮原子層和異質(zhì)原子層共同組成基體，且基體的上表面和下表面均覆蓋混合纖維層，所述石墨烯層包括單層石墨烯層和雙層石墨烯層，且單層石墨烯層與雙層石墨烯層混合交叉組合排列，所述單層石墨烯層上設(shè)置截面為六方形的蜂巢狀的凹槽。

優(yōu)選的，所述混合纖維層的平均厚度為2nm～500nm。

優(yōu)選的，所述碳納米管層的平均直徑為3nm～64nm。

優(yōu)選的，所述氮原子層的表面設(shè)置有凸槽，所述異質(zhì)原子層的表面設(shè)置有凹槽。

優(yōu)選的，所述氮原子層凸槽的外壁輪廓與所述異質(zhì)原子層凹槽的內(nèi)壁輪廓匹配。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：通過(guò)異質(zhì)原子層與石墨烯層和碳納米管層連接，實(shí)現(xiàn)了提高低維碳材料的電導(dǎo)率和表面性質(zhì)的效果，通過(guò)碳納米管層與石墨烯層和氮原子層連接，該結(jié)構(gòu)作為電磁正極材料時(shí)，能夠具有較強(qiáng)的電化學(xué)性能，通過(guò)混合纖維層與碳納米管層與石墨烯層的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了在針織衣服、背包、鞋子等其他物品中存放電極，并由此，形成一套可穿戴的電力系統(tǒng)將成為可能。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、混合纖維層，2、碳納米管層，3、石墨烯層，4、氮原子層，5、異質(zhì)原子層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

現(xiàn)有的電極材料不能實(shí)現(xiàn)進(jìn)入到針織衣服里面，不能成為便攜，輕便的移動(dòng)電源，現(xiàn)有的移動(dòng)電源體積較大，而且沉重，適用范圍較小，為此本實(shí)用新型致力于研發(fā)一種比現(xiàn)有電極材料更輕，充電更快，更穩(wěn)健的電極材料。

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供的一種技術(shù)方案：一種石墨烯和碳納米管復(fù)合的多孔電極材料，包括碳納米管層2和石墨烯層3，所述碳納米管層2覆蓋于石墨烯層3的上表面，所述石墨烯層3的下表面嵌入有氮原子層4，所述氮原子層4的下表面設(shè)有異質(zhì)原子層5，碳納米管層2與石墨烯層3結(jié)合后與氮原子層摻雜混合后，碳納米管層2與石墨烯層3實(shí)現(xiàn)了原子尺度的連接，這種結(jié)構(gòu)利于電子傳輸，氮原子層4增強(qiáng)了電極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，氮原子層4促進(jìn)碳材料的表面吸附性能和電化學(xué)活性，碳納米管層2、石墨烯層3、氮原子層4和異質(zhì)原子層5共同組成基體，且基體的上表面和下表面均覆蓋混合纖維層，石墨烯層3包括單層石墨烯層和雙層石墨烯層，所述石墨烯層3包括單層石墨烯層和雙層石墨烯層，且單層石墨烯層與雙層石墨烯層混合交叉組合排列，所述單層石墨烯層上設(shè)置截面為六方形的蜂巢狀的凹槽，在單層石墨烯層上設(shè)置截面為六方形的蜂巢狀的凹槽，且單層石墨烯層與雙層石墨烯層混合交叉組合排列，蜂巢狀的凹槽可以保證單層石墨烯層具有較好的儲(chǔ)能性，碳納米管層2的平均直徑為3nm～64nm，混合纖維層1的平均厚度為2nm～500nm，實(shí)施例中使用碳納米管層2的平均直徑為15nm，混合纖維層1的平均厚度為100nm，達(dá)到該厚度時(shí)，電學(xué)性能較佳，所述氮原子層4的表面設(shè)置有凸槽，所述異質(zhì)原子層5的表面設(shè)置有凹槽，所述氮原子層4凸槽的外壁輪廓與所述異質(zhì)原子層5凹槽的內(nèi)壁輪廓匹配，在該結(jié)構(gòu)、直徑和厚度的情況下，進(jìn)行連續(xù)彎曲變形實(shí)驗(yàn)，經(jīng)多次彎曲變形，仍可以保證混合纖維層1被連續(xù)彎曲變形后保持良好的充電性能和完整架構(gòu)，與碳納米管層2和石墨烯層3等結(jié)合后，有效的實(shí)現(xiàn)了電極材料能夠彎曲變形的效果，可以將與混合纖維結(jié)合層1的電極材料運(yùn)用到針織衣服，背包和鞋子等物品中，實(shí)現(xiàn)可穿戴的電力系統(tǒng)。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。