[發明專利]一種抗低溫柔性熱電材料、熱電池及其制備方法有效
| 申請號： | 202110533927.1 | 申請日： | 2021-05-17 |
| 公開（公告）號： | CN113260101B | 公開（公告）日： | 2022-02-11 |
| 發明（設計）人： | 陳永平;高崴;雷周玥 | 申請（專利權）人： | 東南大學 |
| 主分類號： | H01M6/36 | 分類號： | H01M6/36;C08J3/075;H01M10/0565 |
| 代理公司： | 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467 | 代理人： | 王斌 |
| 地址： | 210000 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 低溫 柔性 熱電 材料 電池 及其 制備 方法 | ||
1.一種抗低溫柔性熱電材料，其特征在于：由柔性可拉伸基體與氧化還原電對交聯后引入多元醇得到；其中，所述柔性可拉伸基體由聚電解質單體和水溶性單體共聚獲得；
由聚電解質單體和水溶性單體共聚獲得所述柔性可拉伸基體的方法為：
將聚電解質單體、水溶性單體、交聯劑和引發劑按比例溶解在去離子水中，獲得前驅體溶液；
將獲得的前驅體溶液倒入模具中脫氣密封，聚合獲得柔性可拉伸基體；
所述聚電解質單體為丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或聚苯乙烯磺酸鈉；所述水溶性單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯或丙烯酸；所述交聯劑為聚乙二醇丙烯酸；
所述氧化還原電對為氯化鐵/氯化亞鐵或鐵氰化鉀/亞鐵氰化鉀；
所述多元醇為丙三醇或乙二醇。
2.根據權利要求1所述的抗低溫柔性熱電材料，其特征在于：所述氧化還原電對與多元醇及水形成混合物，所述柔性可拉伸基體浸泡在混合物中進行溶劑交換得到所述柔性熱電材料。
3.根據權利要求2所述的抗低溫柔性熱電材料，其特征在于：所述氧化還原電對的摩爾比為1:1~1:2，濃度為0.02 M~ 0.9 M；多元醇與水的體積比為1:1~2:1。
4.根據權利要求1所述的抗低溫柔性熱電材料，其特征在于：所述聚電解質單體和水溶性單體的總濃度為所述前驅體溶液的20-30 wt%，所述水溶性單體與所述聚電解質單體的質量比為100: 11~25。
5.根據權利要求4所述的抗低溫柔性熱電材料，其特征在于：所述引發劑為聚電解質單體和水溶性單體總質量的0.2~0.4 mol%，所述交聯劑為聚電解質單體和水溶性單體總質量的1~2 wt%。
6.一種抗低溫柔性熱電池，由柔性熱電本體和電極封裝而成，其特征在于：所述柔性熱電本體由權利要求1-5任一所述抗低溫柔性熱電材料制成。
7.一種抗低溫柔性熱電池的制備方法，其特征在于，步驟為：
將聚電解質單體、水溶性單體、交聯劑和引發劑按比例溶解在去離子水中，獲得前驅體溶液；
將獲得的前驅體溶液倒入模具中脫氣密封，聚合獲得柔性可拉伸基體；
將所述柔性可拉伸基體浸泡在氧化還原電對、多元醇及水的混合物中進行溶劑交換，制備得到抗低溫柔性熱電池本體；
在所述抗低溫柔性熱電池本體的冷端和熱端分別集成電極封裝后即制備得抗低溫柔性熱電池；
所述聚電解質單體為丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨或聚苯乙烯磺酸鈉；所述水溶性單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酸羥乙酯或丙烯酸；所述交聯劑為聚乙二醇丙烯酸；
所述氧化還原電對為氯化鐵/氯化亞鐵或鐵氰化鉀/亞鐵氰化鉀；
所述多元醇為丙三醇或乙二醇。
8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述電極采用銅電極、鉑電極、銀電極或碳電極。
9.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：聚合獲得柔性可拉伸基體的反應條件為，在60~70 ℃下穩態反應10~12 h。
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