[发明专利]一种石墨烯-镁海水电池装置

权利要求书

1.一种石墨烯-镁海水电池装置，其特征在于由1-n组石墨烯-镁海水电池单元构成，石墨烯-镁海水电池单元的主体结构包括壳体、上部透水孔、底部透水孔、凸起锥、镁合金阳极极板、负极接线柱、石墨烯复合阴极极板、正极接线柱、导离子板栅、内封盖、接线柱通孔、外封盖、导线孔、耐压区、负极输出导线和正极输出导线；U形槽状结构的壳体的上部开设有上部透水孔，壳体的底部开设底部透水孔，壳体的上部和底部均设置有三角形结构的凸起锥，壳体的内部中心位置处设置有矩形板状结构的镁合金阳极极板，镁合金阳极极板的顶端设置有圆柱形结构的负极接线柱，壳体的内部位于镁合金阳极极板的左侧和右侧处分别设置有矩形板状结构的石墨烯复合阴极极板，石墨烯复合阴极极板的顶端设置有圆柱形结构的正极接线柱，镁合金阳极极板与石墨烯复合阴极极板之间设置有矩形板状结构的导离子板栅，壳体的顶端设置有矩形板状结构的内封盖，内封盖与负极接线柱和正极接线柱相交处开设有圆柱形结构的接线柱通孔，内封盖的顶部设置有倒U形槽状结构的外封盖，外封盖的顶部中心处开设有圆形结构的导线孔，内封盖与外封盖之间的空间形成耐压区，与负极接线柱连接的负极输出导线和与正极接线柱连接的正极输出导线从耐压区通过导线孔穿出，两个正极接线柱通过正极输出导线并联连接；内封盖与外封盖之间、接线柱通孔和导线孔均采用抗水溶胶进行耐压密封处理。

2.根据权利要求1所述的石墨烯-镁海水电池装置，其特征在于所述镁合金阳极极板的主体结构包括负极接线柱、阳极集流板和极板；内空式矩形框状结构的阳极集流板的上端中心处铆接有圆柱形结构的负极接线柱，阳极集流板的内部设置有10-16块矩形板状结构的极板；阳极集流板和极板的材质均为AZ31商用镁合金型材；镁合金阳极极板的制备工艺过程为：首先根据腐蚀速率和所需供电时间选用厚度1-25mm的AZ31镁合金板材裁剪为设定尺寸的平板，再将平板机加工成透空板栅状结构的栅板，栅板的外边框为阳极集流板，栅板的内部为极板，在阳极集流板的上端中心处铆接负极接线柱，然后将极板的表面磨光，最后在阳极集流板的外侧涂镀防止极板腐蚀松动或脱落的石墨烯防腐保护层，完成镁合金阳极极板的制备。

3.根据权利要求1所述的石墨烯-镁海水电池装置，其特征在于所述石墨烯复合阴极极板的主体结构包括正极接线柱、阴极集流板和箔条；内空式矩形框状结构的阴极集流板的上端中心处铆接有圆柱形结构的正极接线柱，阴极集流板的内部设置有5-8层矩形板状结构的箔条；阴极集流板和箔条的材质均为铜合金型材；石墨烯复合阴极极板的制备工艺过程为：首先分别制备1.0mm×1.0mm的阴极集流板、0.1mm×0.1mm-0.8mm×0.8mm的箔条和石墨烯复合分散液，石墨烯复合分散液是由80-96质量份N-甲基吡咯烷酮溶液、0.1-20质量份石墨烯、0.1-15质量份环氧固化剂、0.1-5质量份Pd粉剂和0.1-10质量份pH调整剂混合后在70-90℃高温下制备而成的，再将5-8根箔条的上端和下端分别夹压固定在阴极集流板中，在阴极集流板的上端中心处铆接正极接线柱，得到极板粗品，然后将极板粗品浸泡在70-90℃的石墨烯复合分散液中1-3min取出后放入温度为180-260℃的烘烤箱内烘烤0.2-4h，最后将极板粗品取出后自然冷却至室温，完成石墨烯复合阴极极板的制备。

4.根据权利要求1所述的石墨烯-镁海水电池装置，其特征在于所述石墨烯复合阴极极板出现稳定放电电压的时间为5min时，稳定电压为1.1V。

5.根据权利要求1所述的石墨烯-镁海水电池装置，其特征在于所述石墨烯复合阴极极板的稳定电压为1.1V，出现终止电压时的对应功率为1.5W。