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专利号: 2020107261296
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种柔性平面微型储能器件的制备方法,该储能器件包括导电基底、活性材料、凝胶电解质和封装材料,其特征在于该方法包括以下步骤:(1)印花用导电糊料和电极水性糊料的制备

用蚕丝丝素水溶液包覆分散液态金属、高粘度聚合物调节粘度至10-50mPa·s得到分散稳定性良好的用于导电基底的导电糊料;

2D片状活性材料用水分散后,再用高粘度聚合物调节粘度至10-50 mPa·s后得到用于精准对花储能器件正、负极的电极水性糊料;

(2)印花和精准对花

采用导电糊料,在具有叉指型图案的丝网(根据储能器件设计要求进行定制)的辅助下,通过调节印花刮刀角度、力度和印花次数,在柔性基材上进行印花,得到独立或串、并联的导电基底,采用电极水性糊料,在导电基底图案上进行精准对花印制正、负极材料,得到正、负极带叉指图案的储能器件;

(3)在叉指图案上涂覆凝胶电解质,对得到的储能器件进行封装,得到密封的平面叉指型微型储能器件产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:微型储能器件是平面微型超级电容器(MSCs)或平面微型水系锌电池(MBs)。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中的丝网目数选择250目、150目、100目或60目。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述导电糊料中,含有蚕丝丝素3-8wt %,液态金属4-10wt %,高粘度聚合物0.1 -1wt%,余量为水,导电糊料的总重量计为100%;所述电极水性糊料中,活性材料0.3%-0.8%,高粘度聚合物0.1%~0.3%,余量为水,电极水性糊料的总重量计为100%。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述液态金属为镓铟合金、镓锡合金、镓铟锡合金、镓锌合金、铝锂合金、钠钾合金、镓铷合金或镓铯合金中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述高粘度聚合物选自聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、水性聚氨酯(PU)、聚丙烯酰胺(CPAM)、水解聚丙烯酰胺(HPAM)、羧甲基淀粉、醋酸淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素(CMC)、瓜尔胶、明胶或海藻酸钠中的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中2D片状活性材料选自石墨烯、MXene或蒙脱土中的一种或几种。

8.根据权利要求书所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述采用导电糊料的印花工艺参数为:刮刀角度为30-80°,印花次数1-5次,柔性基材选自A4纸、尼龙有机滤膜、PET薄膜或无纺布。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述采用电极水性糊料的精准对花工艺参数为:印花角度为50-70°,印花次数3-5次。

10.一种权利要求1所述的制备方法制得的柔性平面微型储能器件。