[发明专利]柔性微型储能器件及其制作方法

权利要求书

1.一种柔性微型储能器件，其特征在于包括柔性衬底和多个电极，所述多个电极设置在所述柔性衬底表面，其中任意两个相邻电极之间还分布有电解质层；

其中，所述电极包括设置在柔性衬底表面的微极板、设置在所述微极板表面的集流体层以及设置在所述集流体层表面的电极材料层，所述微极板包括分别具有第一螺旋结构、第二螺旋结构的第一微极板、第二微极板，所述第一螺旋结构、第二螺旋结构配合形成三维立体双螺旋状微纳结构。

2.根据权利要求1所述的柔性微型储能器件，其特征在于：所述第一微极板、第二微极板的高度为10～50μm，宽度为5～20μm，螺旋圈数为10～50圈，且第一微极板与第二微极板之间的间距大于30μm而小于或等于100μm。

3.根据权利要求1所述的柔性微型储能器件，其特征在于：所述集流体层直接形成于所述微极板的表面，并与所述微极板表面形成连续一体化界面结构；和/或，所述集流体层包括碳基材料导电薄膜，所述碳基材料导电薄膜具有连续互联结构；优选的，所述碳基材料导电薄膜的材质包括石墨烯、碳纳米管、导电碳黑、无定型碳的任意一种或两种以上的组合；优选的，所述碳基材料导电薄膜的厚度为2～10μm。

4.根据权利要求1所述的柔性微型储能器件，其特征在于：所述电极材料层包括金属元素掺杂的Ni基层状双金属氢氧化物纳米片阵列；和/或，所述金属元素包括元素M和/或元素N，所述元素M包括铁、铜、钒、锌、钼、锡中的任意一种，所述元素N包括钴、锰、铝中的任意一种；优选的，所述元素M、Ni与元素N的摩尔比例为1:10:0～1:0:10；和/或，所述电极材料层原位生长于所述集流体层表面，并与所述集流体层形成连续稳定的界面形态。

5.根据权利要求1所述的柔性微型储能器件，其特征在于：所述电解质层包括聚合物电解质，所述聚合物电解质包括聚乙烯醇-氢氧化钾、聚乙烯醇-氢氧化钠、聚乙烯醇-氯化锂、聚乙烯醇-氯化钾、聚乙烯醇-氯化钠、聚乙烯醇-硫酸钠、聚乙烯醇-硫酸钾等的任意一种或两种以上组合的水溶液。

6.根据权利要求1所述的柔性微型储能器件，其特征在于：所述集流体层上还设置有电极线，所述电极线的一端与所述集流体层电性结合，另一端由所述集流体层表面引出。

7.根据权利要求1所述的柔性微型储能器件，其特征在于：所述柔性衬底与微极板为一体结构；和/或，所述柔性衬底与微极板的材质相同，所述柔性衬底与微极板的材质均包括聚乙烯醇、聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺和聚乙烯的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述柔性衬底的厚度为20～300μm。

8.根据权利要求1所述的柔性微型储能器件，其特征在于：所述柔性衬底、微极板、集流体层以及电极材料层形成一体化结构；和/或，所述柔性微型储能器件的厚度为100～500μm；和/或，所述柔性微型储能器件包括柔性微型超级电容器。