[发明专利]柔性全固态非对称纤维状储能器件及其制作方法

权利要求书

1.一种柔性全固态非对称纤维状储能器件，包括相互配合的纤维状正极、纤维状负极和电解质；其特征在于：所述正极包括柔性导电纤维和形成于柔性导电纤维表面的三维过渡双金属化合物纳米线阵列，其中，过渡双金属化合物纳米线竖立于柔性导电纤维表面。

2.根据权利要求1所述的柔性全固态非对称纤维状储能器件，其特征在于：所述负极包括柔性导电纤维和竖立于柔性导电纤维表面的氮化钒纳米片；优选的，所述氮化钒纳米片的厚度为10-500nm，长度为50nm-5μm。

3.根据权利要求1所述的柔性全固态非对称纤维状储能器件，其特征在于：所述正极、负极中的至少一者表面包裹有电解质，且所述正极与负极相互缠绕；优选的，所述正极、负极的表面均包裹有电解质。

4.根据权利要求1或3所述的柔性全固态非对称纤维状储能器件，其特征在于：所述过渡双金属化合物纳米线长度为100nm-80μm，直径为10nm-80nm；优选的，所述过渡双金属化合物纳米线的材质包括过渡双金属硫化物或过渡双金属磷化物，优选的，所述过渡双金属硫化物包括NiCo₂S₄，所述过渡双金属磷化物包括CoNiP；和/或，所述柔性导电纤维包括碳纳米管纤维；优选的，所述柔性导电纤维的直径为5-80μm；和/或，所述电解质选自凝胶电解质；优选的，所述凝胶电解质包括中性的凝胶电解质和碱性的凝胶电解质；更优选的，所述中性的凝胶电解质包括聚乙烯醇和氯化锂；更优选的，所述碱性的凝胶电解质包括聚乙烯醇和氢氧化钾。

5.根据权利要求1所述的柔性全固态非对称纤维状储能器件，其特征在于：所述柔性全固态非对称纤维状储能器件包括电容器。

6.一种柔性全固态非对称纤维状储能器件的制作方法，包括制作正极、负极、电解质的步骤以及将正极、负极、电解质组装结合的步骤，其特征在于，所述制作正极的步骤包括：

提供包含可溶性第一过渡金属盐、可溶性第二过渡金属盐、CO(NH₂)₂和NH₄F的混合溶液；

将经过预处理的柔性导电纤维浸入所述混合溶液，并一起转移入密封反应釜，在100-150℃反应2-8h，获得双金属前驱体纤维；

将所述双金属前驱体纤维浸入可溶性硫化物溶液中，在100-150℃反应2-8h，获得过渡双金属硫化物正极；或者，将所述双金属前驱体纤维在装有NaH₂PO₂的管式炉在240-450℃的惰性气体条件下煅烧1-5h即可获得过渡双金属磷化物正极；所述过渡双金属硫化物正极包括柔性导电纤维和形成于柔性导电纤维表面的过渡双金属硫化物纳米线阵列，所述过渡双金属磷化物正极包括柔性导电纤维和形成于柔性导电纤维表面的过渡双金属磷化物纳米线阵列，其中过渡双金属硫化物纳米线阵列或过渡双金属磷化物纳米线阵列竖立于柔性导电纤维表面。

7.根据权利要求6所述的制作方法，其特征在于：所述过渡双金属硫化物纳米线和过渡双金属磷化物纳米线的长度为100nm-80μm，直径为10nm-80nm；和/或，所述第一过渡金属盐包括硝酸镍，所述第二过渡金属盐包括硝酸钴；和/或，所述混合溶液中所含第一过渡金属盐、第二过渡金属盐的摩尔比为2-4：1，所述混合溶液中所含CO(NH₂)₂和NH₄F摩尔比为2-5:1。