[发明专利]一种能量存储器件及其制备方法

说明书

本发明涉及能量存储技术领域，尤其涉及一种能量储存器件，包括正极、负极和电解质，所述正极包括第一透明导电基底和聚吡咯膜，所述聚吡咯膜沉积在所述第一透明导电基底上，所述负极包括第二透明导电基底和锌膜，所述锌膜沉积在所述第二透明导电基底上；还提供了一种所述能量储存器件的制备方法，包括以下步骤：在所述第一透明导电基底上采用电沉积法形成所述聚吡咯膜从而得到所述正极，在所述第二透明导电基底上采用电沉积法形成所述锌膜从而得到所述负极；将所述正极、负极和电解质组装得到所述能量存储器件。本发明提供的能量储存器件具有柔性、透明、电致变色和短路警示等多重功能。

技术领域

本发明涉及能量存储技术领域，尤其涉及一种具有短路警示功能的电池及其制备方法。

背景技术

超级电容和电池作为常见的能量存储器件，被广泛应用于人工智能电子产品中。由于超级电容的储能过程是物理过程，因此循环寿命长，常用于后备电源、高频率充放电、大功率输出等场合；而电池的储能过程是化学过程，因此寿命相对较短，但由于电池的能量密度较高，同等体积下电池比超级电容储能的能量更多，因此在目前及未来很长一段时间，电子产品的能量存储器件仍会以电池为主。

随着人工智能的发展，人们对电池的需求已经不满足于储能等基本功能，将电池技术与其他先进技术融合，使其在完成能量存储功能的同时赋予其更多新功能，是当今电池研发的前沿和方向之一。电致变色电池则是将电池技术与电致变色技术相融合制备的一种新型电池，它拥有独特的颜色变化特性，能够通过自身颜色差异来显示电池容量的多少，在用户和电池之间建立了一种交互界面；然而截止目前为止，还没有一种能够为用户提供短路警示功能的电池。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能为用户提供短路警示功能的能量储存器件及其制备方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种能量储存器件，包括正极、负极和电解质，所述正极包括第一透明导电基底和聚吡咯膜，所述聚吡咯膜沉积在所述第一透明导电基底上，所述负极包括第二透明导电基底和锌膜，所述锌膜沉积在所述第二透明导电基底上。

进一步，所述第一透明导电基底和第二透明导电基底均为柔性透明导电PET膜。

进一步，所述聚吡咯膜中的聚吡咯和所述锌膜中的锌均为纳米尺寸。

进一步，所述电解质按质量份数计，包括3～4份PVA、1～2份无机盐、1份锌盐和30～40份水。

进一步，所述正极、负极和电解质形成夹层结构，且至少部分电解质位于所述正极和负极之间。

本发明还提供了一种所述能量储存器件的制备方法，包括以下步骤：在所述第一透明导电基底上采用电沉积法形成所述聚吡咯膜从而得到所述正极，在所述第二透明导电基底上采用电沉积法形成所述锌膜从而得到所述负极；将所述正极、负极和电解质组装得到所述能量存储器件。

进一步，在所述第一透明导电基底上采用电沉积法形成所述聚吡咯膜从而得到所述正极的步骤包括：按质量份数计，将1份吡咯单体、90～100份对甲苯磺酸、70～75份氢氧化钠和1300～1450份去离子水混合制得第一沉积液，将所述第一透明导电基底浸入所述第一沉积液作为工作电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，经电沉积法得到所述正极。

进一步，在所述第二透明导电基底上采用电沉积法形成所述锌膜从而得到所述负极的步骤包括：将所述第二透明导电基底浸入摩尔浓度为0.8～1.0mol/L的硫酸锌溶液作为工作电极，Ag/AgCl电极作为参比电极，经电沉积法得到所述负极。

进一步，所述电解质的制备方法包括：按质量份数计，将1～2份无机盐和1份锌盐溶于30～40份去离子水中，然后加入3～4份PVA，加热搅拌得透明溶液，冷却。