[发明专利]一种分离式纤维基原电池及其制备方法

权利要求书

1.一种分离式纤维基原电池，其特征在于：包括分离的固态纤维织物和电解液；

所述固态纤维织物包括无纺布基布和至少一对缝制于所述无纺布基布上并形成原电池图案的正极纤维和负极纤维；

每一对正极纤维和负极纤维构成一个独立的原电池图案；每一个独立的原电池图案中，所述正极纤维和负极纤维的主干段平行设置，间距为0.5-10mm，长度为1-10cm，且正极纤维的一端与负极纤维的一端交织于一点；

所述电解液为包含有0.5-1.0wt%电解质的水溶液；电解液与固态纤维织物的用量比为5-30 mL/100cm²；

所述纤维基原电池使用过程中将电解液均匀施加于固态纤维织物表面后产生的微电流为10-1000μA；

所述分离式纤维基原电池的制备方法包括以下步骤：

1）按固液比1-2g/100mL将无纺布基布浸渍于5-15wt%的含氨基的硅烷偶联剂无水乙醇溶液中，调节pH为碱性，加热至65-75℃反应1-3h，取出，干燥，得到氨基化无纺布基布；

2）按固液比0.5-1g/100mL将氨基化无纺布基布浸渍于0.5-1.5wt%的2-溴异丁酰溴四氢呋喃溶液中，室温下静置反应10-20h，取出，洗涤，干燥，得到接枝有引发剂的无纺布基布；

3）按固液比0.5-1g/100mL将接枝有引发剂的无纺布基布浸渍于含有0.1-1wt%催化剂、5-10wt%甲基丙烯酸缩水甘油酯和5-10wt%衣康酸的乙酸乙酯溶液中，加热至70-80℃进行自由基聚合反应4-8h，取出，洗涤，干燥，得到接枝有亲水聚合物的无纺布基布；

4）按固液比2-4g/100mL将接枝有亲水聚合物的无纺布基布浸渍于正戊烷中，取出，再按固液比0.5-1.5g/100mL将无纺布基布浸渍于浓度为1-10wt%的壳聚糖的乙酸水溶液中，加热至60-80℃反应1-3h，取出，洗涤，干燥，得到表面附着有多孔聚合物层的无纺布基布；

5）按固液比0.5-1.0g/100mL将表面附着有多孔聚合物层的无纺布基布浸渍于含有精华物质的浸渍液中，静置吸附，取出，干燥，得到负载有精华物质的无纺布基布；

6）将正极纤维、负极纤维分别缝制于无纺布基布上，形成满足原电池形成条件的图案，裁剪后与电解液分别独立包装，制得分离式纤维基原电池。

2.如权利要求1所述的纤维基原电池，其特征在于：所述精华物质为弱酸性精华物质；所述电解液中还含有弱碱性碳酸盐。

3.如权利要求2所述的纤维基原电池，其特征在于：所述精华物质包括绿原酸、果酸、透明质酸、VC冻干粉、海藻酸、茶多酚和水杨酸中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的纤维基原电池，其特征在于：所述电解质为含钠、钾、钙、镁离子中的一种或多种化合物。

5.如权利要求1所述的纤维基原电池，其特征在于：所述正极纤维为银丝或表面设有银层的有机纤维；所述银丝或银层的材质为Ag、AgO、Ag₂O的混合物；所述负极纤维为锌丝或由正极纤维表面镀锌而得，镀锌厚度为10-100μm。

6.如权利要求1所述的纤维基原电池，其特征在于：步骤1）中，所述碱性为pH=8-10。

7.如权利要求1所述的纤维基原电池，其特征在于：步骤3）中，所述催化剂为质量比为1:（1-2）的溴化亚铜和五甲基二乙烯三胺。

8.如权利要求1所述的纤维基原电池，其特征在于：步骤4）中，所述正戊烷的温度为10-25℃。

9.如权利要求1所述的纤维基原电池，其特征在于：步骤5）中，所述浸渍液中精华物质的浓度为1-5wt%，静置吸附2-4h。