[發明專利]一種光充電聚合物二次電池及其制作方法

在審

• 申請號: 202010027064.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111244584A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 劉平;張文華;伍發元;徐銳;毛榮軍
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力有限公司電力科學研究院;國家電網有限公司;南昌工程學院
• 主分類號: H01M14/00
• 分類號: H01M14/00
• 代理公司: 南昌賢達專利代理事務所(普通合伙) 36136
• 代理人: 金一嫻

1.一種光充電聚合物二次電池，其特征在于，包括第一儲能層(22)、電解質層(4)、第二儲能層(32)以及能夠將吸收的太陽能轉化為電子-空穴對且能夠傳遞電子-空穴對的光陽極(1)，所述第一儲能層(22)含有活性物質A，所述第二儲能層(32)含有活性物質B，所述電解質層(4)包含電解質，活性物質A的氧化還原電位高于活性物質B的氧化還原電位，所述第一儲能層(22)、電解質層(4)和第二儲能層(32)依序接觸；

所述光陽極(1)與所述第一儲能層(22)和第二儲能層(32)連接，所述光陽極(1)能夠將產生的電子傳遞至第二儲能層(32)而能夠使活性物質B發生第二可逆反應的正反應；同時光陽極(1)能夠將產生的空穴傳遞至第一儲能層(22)而能夠使活性物質A發生第一可逆反應的正反應，且光陽極(1)與第一儲能層(22)之間的連接和/或光陽極與第二儲能層(32)之間的連接能夠斷開；

所述第二儲能層(32)和第一儲能層(22)能夠通過外部用電線路連接而能夠使活性物質B發生第二可逆反應的逆反應而產生電子并能夠將產生的電子通過所述用電線路傳遞至第一儲能層(22)，第一儲能層(22)得到電子后而能夠使活性物質A發生第一可逆反應的逆反應。

2.根據權利要求1所述的一種光充電聚合物二次電池，其特征在于，所述光陽極(1)含有具有氧化還原性的物質C，所述物質C的氧化還原電位高于所述活性物質A的氧化還原電位；所述第一可逆反應和第二可逆反應均為氧化還原反應，第一可逆反應的正反應為氧化反應，第一可逆反應的逆反應為還原反應，第二可逆反應的正反應為還原反應，第二可逆反應的逆反應為氧化反應。

3.根據權利要求1所述的一種光充電聚合物二次電池，其特征在于，還包括具有孔隙結構并能夠導電的第一基底(21)，所述電解質能夠穿過所述第一基底(21)上的孔隙結構與所述第一儲能層(22)接觸；所述第一儲能層(22)能夠通過所述第一基底(21)與所述第二儲能層(32)連接。

4.根據權利要求3所述的一種光充電聚合物二次電池，其特征在于，還包括對電極基底(31)，所述第二儲能層(32)修飾在所述對電極基底(31)的表面，所述第一儲能層(22)修飾在所述光陽極(1)的表面，所述光陽極(1)、第一儲能層(22)、第一基底(21)、電解質層(4)、第二儲能層(32)以及對電極基底(31)依序層疊，所述第二儲能層(32)通過所述對電極基底(31)與所述光陽極(1)和所述第一基底(21)連接，且對電極基底(31)與光陽極(1)通過能夠控制通斷的外電路連接，對電極基底(31)與第一基底(21)通過能夠控制通斷的所述用電線路連接。

5.根據權利要求1所述的一種光充電聚合物二次電池，其特征在于，所述活性物質A包括聚苯胺及其衍生物和聚噻吩及其衍生物中的一種或多種；所述活性物質B包括聚吡咯及聚吡咯衍生物的一種或多種。

6.根據權利要求1所述的一種光充電聚合物二次電池，其特征在于，所述電解質層(4)為固態電解質層。

7.一種光充電聚合物二次電池的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將第一儲能層(22)修飾在光陽極(1)的表面；

S2、將第二儲能層(32)修飾在對電極基底(31)的表面；

S3、將第一基底(21)緊貼在所述第一儲能層(22)上表面；

S4、在所述第一基底(21)上表面放置吸水紙(41)，在所述吸水紙(41)的上表面放置步驟S2處理后的對電極(3)，然后將光陽極(1)與對電極(3)之間夾緊，向所述吸水紙(41)注入液態電解質；或者，在第一基底(21)上表面放置固態電解質，在固態電解質上表面放置步驟S2處理后的對電極(3)，然后將光陽極(1)與對電極(3)之間夾緊。