一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器及制备方法，主要解决现有技术中超级电容器的柔性差、储能效果差、难以实现可穿戴的问题。其自下而上包括下集流体(1)、第一活性层(2)、凝胶聚合物电解质层(3)、第二活性层(4)和上集流体(5)，该上下两个集流体均由柔性衬底和银纳米线电极组成，且银纳米线电极涂布在柔性衬底上；该活性层，采用共轭聚合物材料，以实现电致变色的功能，且共轭聚合物的一部分嵌入到银纳米线电极的网状多孔中，形成银纳米线

【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器及其制作方法


[0001]本专利技术涉及电子元器件
，尤其涉及一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器，可用于为人体穿戴式的电子设备提供能量。

技术介绍

[0002]超级电容器SC因其具有大于等于100000次的长循环寿命、大于等于10000W kg
‑1的高功率密度、且可在数秒之内可以进行快速充放电的优势，成为最有应用前景的能量存储设备之一。电致变色器件ECDs在外加电场的作用下，随着电子或离子的注入与脱出，器件的光学性能和颜色能够发生可逆的变化。由于超级电容器与电致变色器件在电极材料、电荷存储与传输过程中的相似性，故产生了一种新型超级电容器——电致变色超级电容器ECSC，因为其同时具有透明导电材料和能够进行能量储存特性的电致变色材料，所以该超级电容器兼具光学调制和能量存储双层能力，并可通过颜色的状态可视化地观测能量存储状态，为储能器件带来了的新交互体验。
[0003]电致变色超级电容器可以为人体的可穿戴电子设备提供能量，而人体动作的精细肌肉活动使得可穿戴电子设备不仅要考虑器件在弯曲形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器，自下而上包括下集流体(1)、第一活性层(2)、凝胶聚合物电解质层(3)、第二活性层(4)和上集流体(5)，其特征在于：上下两个集流体(1,5)均由柔性衬底和银纳米线电极组成，且银纳米线电极涂布在柔性衬底上；活性层，采用共轭聚合物材料，以实现电致变色的功能，且共轭聚合物的一部分嵌入到银纳米线电极的网状多孔中，形成银纳米线
‑
共轭聚合物复合3D电极。2.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述柔性衬底采用聚二甲基硅氧烷PDMS、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯丙烯酸酯、氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、聚乙烯醇中的一种。3.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述银纳米线电极，由银纳米线墨水涂布得到，该银纳米线直径为10
‑
100nm，长度为10
‑
100μm，且在墨水中所占的质量分数为5％
‑
60％。4.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述共轭聚合物材料，采用溶剂为氯苯溶液,材料为如下三种中的任意一种：聚[(5,5,11,11
‑
四(4
‑
己苯基)印达生并噻并[1,2
‑
b]二噻吩[3,2
‑
b]噻吩
‑
2,8
‑
基)
‑
(4,7
‑
双噻吩苯并[1,2,5]噻二唑
‑
5,5')]PIDTT
‑
TBT，聚[(5,5,11,11
‑
四(4
‑
己苯基)印达生并噻并[1,2
‑
b]二噻吩[3,2
‑
b]噻吩
‑
2,8
‑
基)
‑
(4,7
‑
双(2,3
‑
二氢噻吩[3,2
‑
b][1,4]并二氧芑
‑
5)
‑
苯并[1,2,5]噻二唑
‑
7,7')]PIDTT
‑
EBE，聚[(5,5,11,11
‑
四(4
‑
己苯基)印达生并噻并[1,2
‑
b]二噻吩[3,2
‑
b]噻吩
‑
2,8
‑
基)
‑
(4,7
‑
双(噻吩
‑
2)
‑2‑
(2
‑
己基癸基)
‑
2H
‑
苯并[1,2,3]三唑
‑
5,5']PIDTT
‑
TBzT。5.根据权利要求1所述的电容器，其特征在于，所述凝胶聚合物电解质层(3)，为聚合物载体与中性离子液体相结合的电解质层，该聚合物载体采用聚乙烯醇PVA、聚丙烯酰胺PAM、聚氧化乙烯PEO、聚丙烯酸PAA及聚甲基丙烯酸甲酯PMMA中的一种，该离子液体采用以中性Li2SO4、KCl为溶质的电解质盐或离子液体中的一种。6.一种可穿戴全柔性固态电致变色超级电容器的制备方法，其特征在于，包括：1)制备银纳米线
‑
共轭聚合物复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏葳，张宇曦，张苗，常晶晶，林珍华，苏杰，胡赵胜，张凡，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：