The invention provides a fabric based self charging energy device and a preparation method thereof. The apparatus includes a flexible electrode, solid electrolyte and solid electrolyte in the flexible diaphragm, covering both sides of the flexible diaphragm, a flexible diaphragm will cover on both sides of the solid electrolyte sandwiched between two sheets of flexible fabric electrodes, solid electrolyte and flexible fabric electrode contact flexible super capacitor. A flexible fabric electrode and a flexible super capacitor are attached to the surface of the garment, and the flexible fabric electrode is connected with the flexible super capacitor through a rectifier bridge. Self charging energy equipment based on the fabric provided by the invention, using a general flexible fabric electrode, can easily attach to clothing surface, can be applied to energy acquisition and energy storage device, simple preparation process, high degree of integration.
【技术实现步骤摘要】
基于织物的自充电能量设备及其制备方法
本专利技术涉及可穿戴电子设备
,尤其涉及一种基于织物的自充电能量设备及其制备方法。
技术介绍
在轻便、柔性衬底上加工可穿戴电子设备是满足如今便携式电子快速发展的一种有效可行方案,而对于这些可穿戴设备,如何有效地进行能量采集与供给是十分重要的部分。近年来,一些集成化的自驱动能量系统开始应用于可穿戴设备中,并展现出很稳定的性能。其中,通过摩擦发电机有效采集外界振动能并转换成电能,存储于超级电容器中,可以满足低功耗电子器件的供能需求,受到科研学者的广泛关注。对于此类具有自充电能力的可穿戴能量单元,王中林教授研究组进行了大量的探索,提出了一种通过同时采集环境光中的太阳能与人体运动的机械能的能量采集器件,存储于柔性超级电容器中,并可以在多种环境下稳定工作的纤维状自驱动织物器件,展现出较好的性能。此外,相比于可充电电池和传统电容器等能量存储器件,超级电容器具有高功率密度、充放电速度快、循环稳定性强等优势,柔性的固态超级电容器可以满足可穿戴设备与柔性电子器件的需求,适用于各类柔性可穿戴设备中。然而,现有的超级电容器通过太阳能电池供电,考虑到太阳能电池依赖于环境光源的影响,并不能实时采集能量,应用场合受到一定限制,另一方面,现有的超级电容器中的纤维状能量采集与存储器件制备工艺较为复杂,并不适用于大规模批量化生产。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种基于织物的自充电能量设备及其制备方法,以实现通用的同时适用于能量采集与能量存储的自充电能量设备。为了实现上述目的,本专利技术采取了如下技术方案。根据本专利技术的一个方面,提供了一种 ...
【技术保护点】
一种基于织物的自充电能量设备,其特征在于,包括:柔性电极、固态电解质和柔性隔膜,在所述柔性隔膜的两侧覆盖所述固态电解质,将两侧覆盖固态电解质的柔性隔膜夹于两片柔性织物电极中间,所述固态电解质与所述柔性织物电极接触,得到柔性超级电容器。
【技术特征摘要】
1.一种基于织物的自充电能量设备,其特征在于,包括:柔性电极、固态电解质和柔性隔膜,在所述柔性隔膜的两侧覆盖所述固态电解质,将两侧覆盖固态电解质的柔性隔膜夹于两片柔性织物电极中间,所述固态电解质与所述柔性织物电极接触,得到柔性超级电容器。2.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备,其特征在于,将柔性织物电极与所述柔性超级电容器贴附于衣物表面,并且所述柔性织物电极与所述柔性超级电容器通过整流桥连接。3.根据权利要求1所述的基于织物的自充电能量设备,其特征在于,所述柔性电极为柔性织物附着多壁碳纳米管,所述固态电解质为凝胶聚合物,所述柔性隔膜为柔性半透膜材料。4.一种基于织物的自充电能量设备的制备方法,其特征在于,包括:步骤1、通过称量将碳纳米管与表面活性剂十二烷基苯磺酸钠混合,并加入到去离子水中,所述碳纳米管与所述表面活性剂十二烷基苯磺酸钠溶解在去离子水中,得到碳纳米管溶液;步骤2、通过滴加烘干的方式将所述碳纳米管溶液滴在柔性织物表面,并进行烘干操作,多次滴加烘干操作后至柔性织物表面的碳纳米管溶液浓度饱和,作为柔性织物电极;步骤3、通过磁力搅拌的方法将凝胶聚合物加入到去离子水中,至溶液透明,得到凝胶聚合物溶液,将所述凝胶聚合物溶液作为固态电解质;步骤4、将柔性隔膜浸入所述固态电解质中,设定放置时间,使柔性隔膜两侧覆盖一层固态电解质;步骤5、通过应力按压的方式,将柔性隔膜夹于两片柔性织物电极中间,得到超级电容器;步骤6、将所述超级电容...
【专利技术属性】
技术研发人员:张海霞,宋宇,黄佳欢,张进鑫,缪立明,
申请(专利权)人:北京大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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