【技术实现步骤摘要】
一种瞬态锌离子电池及其制备方法与应用
[0001]本专利技术涉及一种瞬态锌离子电池及其制备方法与应用，属于锌离子电池
技术介绍
[0002]瞬态电子学是一种新兴的技术，瞬态电子器件的材料在一定条件下可以以主动或被动的方式部分或完全降解或分解。植入人体的瞬态电子器件在完成其功能后可被机体降解和吸收，避免二次手术取出，减轻患者疼痛，在植入式医疗领域具有广阔的应用前景。水系锌离子电池由于具有低成本、高安全性、制备条件简单等优点，有望用于大规模储能领域。此外，水系锌电池通过材料的设计优化，还具有较好的生物相容性，有希望用于可穿戴与医疗电子设备及瞬态电子器件的供能。
[0003]电刺激已经临床应用于治疗骨损伤、瘫痪、帕金森等疾病。研究表明电刺激可以用于调节干细胞分化、骨损伤治疗、神经纤维修复和癌症治疗。传统的电刺激手段往往是需要在体内植入电极，施加电刺激时需要和外界电源连接，而且还需要通过二次手术将体内电极取出，给患者带来伤口感染等风险，因此有必要发展先进的体内原位电刺激手段。理想的植入式能源存储器件应具有高能量密度...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种瞬态锌离子电池，其特征在于，包括封装膜、电池主体；电池主体呈层状结构，自下至上依次为二氧化锰/CNT复合正极层、明胶原位枝接PCL电纺纤维凝胶电解质层、柔性锌负极层。2.根据权利要求1所述瞬态锌离子电池，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：i、二氧化锰/CNT复合正极层的厚度为20
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40μm；ii、二氧化锰/CNT复合正极层由CNT集流体层和二氧化锰/CNT复合材料组成；二氧化锰/CNT复合材料负载于CNT集流体层的一面。3.根据权利要求2所述瞬态锌离子电池，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：i、CNT集流体层的厚度为10
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25μm；ii、CNT集流体的制备方法包括步骤：纸浆纤维经水相球磨得到纸浆纤维液；将碳纳米管水分散液、纸浆纤维液和水混合均匀，然后经自然风干得到CNT集流体；优选的，水相球磨过程中，纸浆纤维和水的质量比为1:50
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100；球磨时间为3
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5小时；优选的，碳纳米管水分散液的质量浓度为4
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6％；碳纳米管水分散液、纸浆纤维液和水的质量比为2
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10:1:200
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800；优选的，碳纳米管水分散液、纸浆纤维液和水混合后于室温下搅拌10
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15h以混合均匀；自然风干为室温下自然风干；iii、二氧化锰/CNT复合材料的制备方法包括步骤：将硫酸锰、过硫酸铵和硫酸铵溶解于去离子水中，加入碳纳米管水分散液，充分混合均匀；经水热反应，然后经洗涤、干燥得到二氧化锰/CNT复合材料；优选的，硫酸锰、过硫酸铵和硫酸铵的摩尔比为1：1
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2：3
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5；优选的，硫酸锰和去离子水的质量比为1：20
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50；优选的，碳纳米管水分散液的质量浓度为4
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6％；硫酸锰和碳纳米管的质量比为10
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20：1；优选的，水热反应温度为160
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200℃，水热反应时间为8
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16小时；iv、二氧化锰/CNT复合正极层的制备方法包括步骤：将二氧化锰/CNT复合材料、炭黑、海藻酸钠和水混合均匀得到混合浆料；将混合浆料涂覆到CNT集流体上，然后经干燥得到二氧化锰/CNT复合正极层；优选的，二氧化锰/CNT复合材料、炭黑、海藻酸钠的质量比为8：1：1；优选的，二氧化锰/CNT复合正极层中，二氧化锰/CNT复合材料的负载量为1
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2mg/cm2。4.根据权利要求1所述瞬态锌离子电池，其特征在于，包括以下条件中的一项或多项：i、明胶原位枝接PCL电纺纤维凝胶电解质层的厚度为40
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60μm；ii、明胶原位枝接PCL电纺纤维凝胶电解质的制备方法包括步骤：将聚己内酯溶于DMF和DCM的混合液中得到纺丝溶液；经静电纺丝、室温干燥、氧等离子体处理得到PCL膜；将PCL膜浸没于明胶水溶液中，经干燥得到明胶原位枝接PCL电纺纤维凝胶电解质；优选的，聚己内酯的重均分子量为68000～80000；优选的，纺丝溶液中聚己内酯的质量浓度为8
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15wt％；DMF和DCM的体积比为0.5
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2:0.5
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2；优选的，静电纺丝条件为：电压为15
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30KV，进料速率为0.5
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2ml/h；接收距离为10
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20厘米；室温干燥时间为24
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