[發明專利]凝膠濃差產電器件及其制備方法

有效

• 申請號: 202110629927.1
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113422094B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 請求不公布姓名
• 申請（專利權）人: 李慧虹
• 主分類號: H01M8/22
• 分類號: H01M8/22;H01M4/88
• 代理公司: 北京紅花知識產權代理事務所(普通合伙) 16030
• 代理人: 林樂飛

1.一種凝膠濃差產電器件，其包括：

基底；

第一導電集流體層；

第一電極層，所述第一電極層包含氧化石墨烯凝膠；

第二導電集流體層；

第二電極層，所述第二電極層包含氧化石墨烯凝膠和能夠游離出離子的物質；

電解質層，所述電解質層包含離子液體和/或含有離子的凝膠聚合物，并且位于所述第一電極層與所述第二電極層之間；

其中，所述氧化石墨烯凝膠源自氧化石墨烯水分散液，所述氧化石墨烯水分散液中所述能夠游離出離子的物質的濃度為0.001至0.5M，其中所述氧化石墨烯凝膠由氧化石墨烯與還原劑和/或表面活性劑按一定的質量比例混合而成，所述氧化石墨烯與還原劑和/或表面活性劑的質量比例為1:0.1至1:0.5，

所述能夠游離出離子的物質包括堿、鹽和離子液體。

2.如權利要求1所述的凝膠濃差產電器件，其中所述還原劑包含L-抗壞血酸（LAA）、水合肼、硼氫化鈉、抗壞血酸鈉、多巴胺、草酸、次磷碘酸中的一種或多種；所述表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉（SDS）、羧甲基纖維素鈉（CMC）、聚氧化乙烯（PEO）、聚乙烯醇（PVA）、聚丙烯酸鈉（PAAS）、丁苯橡膠（SBR）、海藻酸鈉（SA）、全氟磺酸樹脂（Nafion）、瓜爾膠（GUARGUM）。

3.如權利要求1或2中所述的凝膠濃差產電器件，其中所述第一電極層或所述第二電極層的厚度為1至400 μm。

4.如權利要求1或2中所述的凝膠濃差產電器件，其中所述堿包含有機堿和/或無機堿；所述鹽包含堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物和/或弱酸強堿鹽，所述鹵化物包含氟化物、氯化物、溴化物和/或碘化物；所述離子液體包含三乙基锍雙（三氟甲基磺酰）亞胺、1-丁基-3-甲基咪唑雙（三氟甲基磺酰）酰亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑啉雙（三氟甲基磺酰基）亞胺、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的一種或多種。

5.如權利要求1或2中所述的凝膠濃差產電器件，其中所述含有離子的凝膠聚合物為選自聚偏氟乙烯、聚氧化乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈的一種或多種。

6.如權利要求1或2中所述的凝膠濃差產電器件，其中，所述凝膠濃差產電器件依次包括所述第一導電集流體層、所述第一電極層、所述電解質層、所述第一電極層和所述第二導電集流體層，

所述第一導電集流體層和所述第二導電集流體層由碳、銀、金、鉑、鋁、銅、鎳的一種或多種制成。

7.如權利要求6所述的凝膠濃差產電器件，其中所述第一導電集流體層和所述第二導電集流體層由銀漿、碳墨、金納米薄膜或銅箔制成。

8.一種制備如權利要求1~7任一項中所述的凝膠濃差產電器件的方法，其包括如下步驟：

在所述基底上形成所述第一導電集流體層和所述第二導電集流體層；

在所述第一導電集流體層的表面形成所述第一電極層；

在所述第二導電集流體層的表面形成所述第二電極層；

在所述第一電極層上形成第一電解質層的基底材料，在所述第二電極層上形成第二電解質層的基底材料；

將所述第一導電集流體層、所述第一電極層、所述第一電解質層的基底材料與所述第二導電集流體層、所述第二電極層、所述第二電解質層的基底材料合在一起，以在所述第一導電集流體層與所述第二導電集流體層之間形成電解質層。

9.如權利要求8所述的制備凝膠濃差產電器件的方法，其中所述第一導電集流體層和所述第二導電集流體層采用模板刮涂、噴墨打印、絲網印刷、凹版印刷、柔板印刷或這些方法的組合形成，所述第一電極層和所述第二電極層采用液滴涂布、模板刮涂、噴墨打印、絲網印刷、凹版印刷、柔板印刷或這些方法的組合形成。