一种基于液态金属的纤维状柔性电池的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种基于液态金属的纤维状柔性电池的制备方法，属于电化学储能技术领域。所述方法使用3D打印墨水直写技术打印有机聚合物空心固态电解质，并选用液态金属作为电池正负极，封装后制备了纤维状柔性电池。以所述方法制备的电池进行循环稳定性性能测试，电池的理论容量为62.7Ah，循环50周后容量没有明显衰减，库仑效率和能量效率分别保持在大约99％和62％。和62％。和62％。

【技术实现步骤摘要】
一种基于液态金属的纤维状柔性电池的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种基于液态金属的纤维状柔性电池的制备方法，属于电化学储能


技术介绍

[0002]科学技术是第一生产力，随着科学技术的不断革新和发展，人类的物质和精神需求也发生了改变，这些改变在某种程度上潜移默化地影响了自然。所以，当人类对自然进行一味地索取后，臭氧层空洞、土地荒漠化、酸雨、温室效应等负面效应接踵而来。当危机来临时，人类试图开始自救，《人类环境宣言》(1972年)、《环境与发展宣言》(1992年)和《2030年可持续发展议程》(2015年)这些国际性的环境宣言及公约都统一指向全人类的共同目标——可持续发展。所以，如何贯彻可持续发展的思想，“一劳永逸”地解决能源枯竭问题，成为各国家和地区制定政策和方针必须考虑的关键因素。对此，各国政府采取了很多措施，包括建立碳交易所、大力发展太阳能发电、风能发电、地热能发电和电化学发电等等。这些方式产生的电能需要以电网、电磁波或者化学能的形式得以储存。其中，利用化学能储存无疑是最便捷的一种方式。而化学电源作为一种可以实现化学能和电能之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于液态金属的纤维状柔性电池的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)通过建模软件设计固态电解质3D模型并转换成分层路径文件，并将其导入3D打印机。所述3D打印机型号为FisnarF4200n。(2)将有机聚合物基体材料和无机填料混合后溶解于溶剂中，制备3D打印墨水直写油墨，并注入3D打印机注射器中；所述有机聚合物基体材料为聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯类(PMMA)以及聚丙烯腈类(PAN)中的一种；所述无机填料为Al2O3、SiO2、TiO2、BaTiO3、Li3N、LAGP(Li
1.5
Al
0.5
Ge
1.5
(PO4)3)、LATP(Li
1.3
Al
0.3
Ti
1.7
(PO4)3)、LLTO(Li
0.34
La
0.567
TiO3)、LLZO(Li
6.3
La3Zr
1.65
W
0.35
O
12
)中的一种；所述溶剂为水、乙二醇或水
‑
乙二醇混合溶剂；(3)使用墨水直写3D打印技术，将步骤(2)中所得油墨通过3D打印机注射器挤出，在程序控制运动平台带动下，按照步骤(1)中预置的模型分层路径文件打印成固态电解质；(4)将所得固态电解质封装在硅树脂外壳材料中；(5)将正负极液态金属分别注入空心固态电解质内部以及电解质与硅树脂外壳材料之间区域；所述正极液态金属为：Sb、Pb、Ti、Bi、以及含上述两种元素的合金；所述负极液态金属为：Li、Na、K、Na
‑
K合金以及Ga基合金(Ca
‑
Bi、Ca
‑
Sb、Ca
‑
Mg、Ca
‑
Ge、Ga
‑
In)。(6)封...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈人杰，金枭雨，黄永鑫，吴锋，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：