一种压电驱动自充电电池隔膜及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种压电驱动自充电电池隔膜及其制备方法，该隔膜是一种包括纤维状的压电材料BCT‑BZT和聚合物PVDF的PVDF/BCT‑BZT压电复合薄膜；其中，BCT‑BZT为0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3‑0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3，PVDF为聚偏二氟乙烯。采用静电纺丝法制备0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3‑0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3(缩写为BCT‑BZT)纳米纤维，并将其作为压电相复合在薄膜中，得到了具有多孔结构的PVDF/BCT‑BZT纳米复合薄膜。本发明专利技术将纤维状的无铅压电材料BCT‑BZT与传统的SCPC隔膜材料PVDF进行复合改性，使得该复合隔膜较纯PVDF膜具有更多的孔结构和更高的压电响应电势，从而显著提高了该SCPC的压电、自充电和电化学性能。

Piezoelectric driven self charging battery separator and preparation method thereof

The invention provides a piezoelectric driven self charging cell membrane and a preparation method thereof, the diaphragm is a fibrous piezoelectric material including BCT BZT and PVDF PVDF/BCT polymer BZT piezoelectric composite films; among them, BCT BZT 0.5 (Ba0.7Ca0.3) TiO3 0.5Ba (Ti0.8Zr0.2) O3, PVDF two for polyvinylidene fluoride. 0.5 prepared by electrospinning method (Ba0.7Ca0.3) TiO3 0.5Ba (Ti0.8Zr0.2) O3 (abbreviated as BCT BZT) nano fiber, and as a piezoelectric composite in the film, the PVDF/BCT BZT nano composite films with porous structure. In the invention, fibrous lead-free piezoelectric materials BCT BZT and traditional SCPC membrane materials PVDF composite modification, the composite membrane compared with pure PVDF membrane with pore structure more and more high voltage response potential, thereby significantly improving the piezoelectric self charging, and the electrochemical performance of the SCPC.

【技术实现步骤摘要】
一种压电驱动自充电电池隔膜及其制备方法
本专利技术属于高分子材料的
，具体涉及一种用于压电驱动自充电电池隔膜的PVDF/BCT-BZT压电复合薄膜和该薄膜的制备方法
技术介绍
2012年，由薛欣宇和王思泓等组成的研究组在佐治亚理工学院王中林教授的领导下，首次提出了一种全新的结构机制，这种全新的机制将能量转换与能量存储两个过程融合成一步实现。他们利用巧妙的器件结构设计，使纳米发电机和锂电池两种结构融合成一个器件单元——自充电能量单元(即self-chargingpowercell，缩写为SCPC)。这个自充电能量单元能够直接利用周围环境中的机械振动或形变完成自发电和充电的过程，实现了在单一器件中将机械能直接转换并存储。由于自充电能量单元与电池相似，并且它的基本结构是基于电池的结构，自充电能量单元也被称作自充电电池。(XueX,WangS,GuoW,etal.Hybridizingenergyconversionandstorageinamechanical-to-electrochemicalprocessforself-chargingpowercell[J].NanoLett本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电驱动自充电电池隔膜，其特征在于该隔膜是一种包括纤维状的压电材料BCT‑BZT和聚合物PVDF的PVDF/BCT‑BZT压电复合薄膜；其中，BCT‑BZT为0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3‑0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3，PVDF为聚偏二氟乙烯。

【技术特征摘要】
1.一种压电驱动自充电电池隔膜，其特征在于该隔膜是一种包括纤维状的压电材料BCT-BZT和聚合物PVDF的PVDF/BCT-BZT压电复合薄膜；其中，BCT-BZT为0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3-0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3，PVDF为聚偏二氟乙烯。2.一种如权利要求1所述的用于压电驱动自充电电池隔膜的制备方法，其特征是在于，该制备方法包括以下步骤：步骤1、采用溶胶-凝胶法制备成分为0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3-0.5Ba(Ti0.8Zr0.2)O3简称BCT-BZT溶胶；步骤2、对步骤1得到的BCT-BZT溶胶进行静电纺丝和热处理操作，使成为BCT-BZT压电纤维；步骤3、将步骤2得到的BCT-BZT压电纤维研磨成为短纤维棒；步骤4、将步骤3得到的BCT-BZT压电短纤维棒和PVDF粉末溶解于DMF溶剂中，通过磁力搅拌0.5～1.5h，得到均匀的溶液混合；步骤5、将步骤4所得溶液混合超声处理0.5～1.5h；步骤6、在用酒精和丙酮彻底清洁过的玻璃基底上，将步骤5所得溶液混合用刮刀均匀地涂布在上面；步骤7、将步骤6涂布好的溶液混...

【专利技术属性】
技术研发人员：王增梅，韦桂，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32