[发明专利]3D打印一次成型水系锌离子电池及其实现方法

权利要求书

1.一种3D打印一次成型水系锌离子电池的制备方法，其特征在于，分别以水凝胶为电极的基体材料和电解质的基体材料、以光敏树脂为电池外壳的基体材料，通过3D打印机以挤出方式打印出具有电化学性能的水系锌离子电池；

所述的电极包括正电极和负电极，其中：正电极通过400 mg二氧化锰或五氧化二矾、80mg纳米纤维素、20 mg氧化石墨烯、200 mg乙炔黑、2.3 g七水合硫酸锌、67.61 mg一水合硫酸锰与4 mL去离子水混合得到；负电极通过600 mg锌粉、80 mg纳米纤维素、30 mg氧化石墨烯、200 mg乙炔黑、2.3 g七水合硫酸锌、67.61 mg一水合硫酸锰与4 mL去离子水混合得到，其中：水凝胶采用纳米纤维素与氧化石墨烯的混合物。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述的电池外壳为纳米氧化铝或纳米二氧化硅中的任一与光敏树脂的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述的光敏树脂采用丙烯酸酯类、乙烯基类或环氧类中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是，所述的电解质通过1200 mg聚偏氟乙烯、60 mg Pluronic、80 mg纳米纤维素、30 mg氧化石墨烯、2.3 g七水合硫酸锌、67.61 mg一水合硫酸锰与4 mL去离子水混合得到。

5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征是，所述的电池外壳通过1.5 g纳米氧化铝与4 mL光敏树脂混合得到。

6.一种基于权利要求1~5中任一所述方法制备得到的水系锌离子电池，其特征在于，为空心圆柱结构，其外壳内包括电解质层以及分别设置于电解质上下的正电极层和负电极层。