[发明专利]基于织物的自充电能量设备及其制备方法

权利要求书

1.一种基于织物的自充电能量设备，其特征在于，包括：柔性电极、固态电解质和柔性隔膜，在所述柔性隔膜的两侧覆盖所述固态电解质，将两侧覆盖固态电解质的柔性隔膜夹于两片柔性织物电极中间，所述固态电解质与所述柔性织物电极接触，得到柔性超级电容器。

2.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备，其特征在于，将柔性织物电极与所述柔性超级电容器贴附于衣物表面，并且所述柔性织物电极与所述柔性超级电容器通过整流桥连接。

3.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备，其特征在于，所述柔性电极为柔性织物附着多壁碳纳米管，所述固态电解质为凝胶聚合物，所述柔性隔膜为柔性半透膜材料。

4.一种基于织物的自充电能量设备的制备方法，其特征在于，包括：

步骤1、通过称量将碳纳米管与表面活性剂十二烷基苯磺酸钠混合，并加入到去离子水中，所述碳纳米管与所述表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶解在去离子水中，得到碳纳米管溶液；

步骤2、通过滴加烘干的方式将所述碳纳米管溶液滴在柔性织物表面，并进行烘干操作，多次滴加烘干操作后至柔性织物表面的碳纳米管溶液浓度饱和，作为柔性织物电极；

步骤3、通过磁力搅拌的方法将凝胶聚合物加入到去离子水中，至溶液透明，得到凝胶聚合物溶液，将所述凝胶聚合物溶液作为固态电解质；

步骤4、将柔性隔膜浸入所述固态电解质中，设定放置时间，使柔性隔膜两侧覆盖一层固态电解质；

步骤5、通过应力按压的方式，将柔性隔膜夹于两片柔性织物电极中间，得到超级电容器；

步骤6、将所述超级电容器置于烘箱中，除去超级电容器中残留的水分子后，将超级电容器贴附于衣物表面，得到可穿戴式柔性超级电容器；

将所述柔性织物电极缝织在衣物表面，得到单表面摩擦发电机；

将所述单表面摩擦发电机与所述可穿戴式柔性固态超级电容器通过整流桥集成连接，得到基于织物的自充电能量设备。

5.根据权利要求4所述的基于织物的自充电能量设备的制备方法，其特征在于，所述的步骤1还包括：

通过水浴超声的方法，使所述碳纳米管与所述表面活性剂十二烷基苯磺酸钠接触，溶解在去离子水中，得到碳纳米管溶液。

6.根据权利要求5所述的基于织物的自充电能量设备的制备方法，其特征在于，所述水浴超声中的超声温度为常温，超声时间为4-6小时。

7.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备的制备方法，其特征在于，所述步骤1中的所述碳纳米管与所述表面活性剂十二烷基苯磺酸钠的质量各为30-150mg，所述去离子水的体积为30-150ml。

8.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备的制备方法，其特征在于，所述步骤2中的柔性织物的面积大小为0.01-100cm²，单次烘干温度为80℃，单次烘干时间为0.5小时。

9.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备的制备方法，其特征在于，所述步骤6中的烘箱的烘干温度为45℃，烘干时间为12小时。

10.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备的制备方法，其特征在于，所述步骤3中的凝胶聚合物包括聚乙烯醇与磷酸、聚乙烯醇与硫酸、或者聚乙烯醇与氯化锂的聚合物。