[發(fā)明專利]一種壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710323543.0
• 申請(qǐng)日: 2017-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107195836A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王增梅;韋桂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M2/14
• 分類號(hào): H01M2/14;H01M2/16;H01M10/46
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜，其特征在于該隔膜是一種包括纖維狀的壓電材料BCT-BZT和聚合物PVDF的PVDF/BCT-BZT壓電復(fù)合薄膜；其中，BCT-BZT為0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃-0.5Ba(Ti_0.8Zr_0.2)O₃，PVDF為聚偏二氟乙烯。

2.一種如權(quán)利要求1所述的用于壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜的制備方法，其特征是在于，該制備方法包括以下步驟：

步驟1、采用溶膠-凝膠法制備成分為0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃-0.5Ba(Ti_0.8Zr_0.2)O₃簡(jiǎn)稱BCT-BZT溶膠；

步驟2、對(duì)步驟1得到的BCT-BZT溶膠進(jìn)行靜電紡絲和熱處理操作，使成為BCT-BZT壓電纖維；

步驟3、將步驟2得到的BCT-BZT壓電纖維研磨成為短纖維棒；

步驟4、將步驟3得到的BCT-BZT壓電短纖維棒和PVDF粉末溶解于DMF溶劑中，通過(guò)磁力攪拌0.5～1.5h，得到均勻的溶液混合；

步驟5、將步驟4所得溶液混合超聲處理0.5～1.5h；

步驟6、在用酒精和丙酮徹底清潔過(guò)的玻璃基底上，將步驟5所得溶液混合用刮刀均勻地涂布在上面；

步驟7、將步驟6涂布好的溶液混合連同下面的玻璃基底一同放入80～90℃鼓風(fēng)干燥箱烘干，使DMF溶劑完全揮發(fā)；

步驟8、經(jīng)充分干燥后，將薄膜從玻璃基底上揭下，即可得到PVDF/BCT-BZT壓電復(fù)合薄膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述步驟8所得到的壓電復(fù)合薄膜，將其置于80～100℃高壓電場(chǎng)中極化2～3h，使電疇沿電場(chǎng)方向取向排列。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜的制備方法，其特征在于，所述極化后的壓電復(fù)合薄膜，將其制成直徑為19mm的圓片，作為壓電隔膜組裝自充電電池。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟3中研磨時(shí)間為0.5～1.5h，使得纖維棒的長(zhǎng)度為5～6um，以保持較單一的自發(fā)極化取向。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜的制備方法，其特征在于，在步驟4中所述的混合溶液中，壓電材料BCT-BZT的質(zhì)量百分比為10～30％。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于壓電驅(qū)動(dòng)自充電電池隔膜的制備方法，其特征在于，步驟6中所述的用刮刀對(duì)溶液的涂布操作，其中選擇的刮刀高度為20～90μm。