【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子信息，尤其涉及一种水凝胶电解质及其制备方法，热电池。
技术介绍
1、可穿戴电子的快速发展引发了对高效能源供给系统的急切需求。相比于超级电容器、锂离子电池和太阳能电池等传统能源技术，热-电转换器件具有无噪音、零排放、低维护要求的优势，在低品位热能(≤170℃)的收集与应用方面，为柔性和可穿戴电子的发展提供了一个有吸引力的能源供给方案。在过去的几十年里，传统的固体热电材料得到了充分的研究，但其机械刚性、毒性、高成本以及室温下相对较低的热电化学seebeck系数(se)阻碍了其在柔性和可穿戴应用的进一步发展。与之相比，热电池(tecs)在室温下具有高se，能够有效地进行低品位热能与电能之间的相互转换，近年来引起了广泛的关注。水凝胶型tecs通过引进交联网络结构束缚水分子的自由流动，可以有效规避电解液泄露的风险，从而可以更好地应用于柔性及可穿戴电子等诸多领域，有望解决传统溶液型tecs中存在的电解质泄漏及复杂的封装问题。
2、近年来，水凝胶型tecs在电解质的结构设计、制备方法与过程、内部载流子输运机制、离子种类和浓度对热电化学性能的影响、水凝胶热电化学性能的准确测量等方面取得了一些进展，并迅速发展为柔性及可穿戴电子领域的热点。然而，与溶液型tecs相比，水凝胶型tecs的研究深度和广度仍存在较大差距，目前的研究还处于起步阶段，多聚焦于水凝胶型tecs的电解质凝胶化的实现以及柔性可穿戴器件的设计，而对于凝胶基体中的热电化学作用机制及影响规律尚缺乏系统的研究。对于目前现有的水凝胶电解质，其热电化学性能和力学性
3、因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种水凝胶电解质及其制备方法，热电池，以此来解决现有水凝胶电解质的热电化学性能和力学性能在很多情况下难以同时满足的问题。
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
3、本专利技术的第一方面，提供一种水凝胶电解质的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、对水凝胶进行预定方向的拉伸；
5、将经拉伸后的水凝胶浸泡在含有2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和无机氧化还原对的混合溶液中预定时间，得到所述水凝胶电解质。
6、优选的，所述无机氧化还原对选自fe(cn)63-/fe(cn)64-、so42-/so32-、fe2+/fe3+中的一对。
7、优选的，所述混合溶液中，2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的物质的量浓度为0.5m-3m。
8、优选的，所述混合溶液中，所述无机氧化还原对的物质的量浓度为0.05m-0.4m。
9、优选的，所述水凝胶选自pva水凝胶、明胶水凝胶、纤维素水凝胶中的一种。
10、优选的，将经拉伸后的水凝胶浸泡所述混合溶液中，浸泡的预定时间为6-48小时。
11、优选的，所述拉伸的拉伸率为0-150％。
12、优选的，所述拉伸的保持时间为6-48小时。
13、本专利技术的第二方面，提供一种水凝胶电解质，所述水凝胶电解质采用上述的制备方法制备得到。
14、本专利技术的第二方面，提供一种热电池，所述热电池包括水凝胶电解质和组装在所述水凝胶电解质两侧的电极，所述水凝胶电解质采用上述的水凝胶电解质。
15、有益效果：
16、本专利技术公开了一种水凝胶电解质及其制备方法，热电池，本专利技术首先对水凝胶进行预定方向上的拉伸，可以改变水凝胶材料的内部网络结构，从而提高其力学强度和韧性，使其在受到外力时不容易断裂。然后将经拉伸后的水凝胶浸泡在含有2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱和无机氧化还原对的混合溶液中，其中，2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱是两性离子，其丰富的胆碱阳离子和磷酸阴离子基团可以进入互连的水凝胶网络，通过非共价相互作用(包括氢键和静电相互作用)将水凝胶链紧密结合；同时其作为霍夫梅斯特序列中的阴离子，可以通过盐析效应优化水凝胶内的网络结构，增强链聚集，使水凝胶电解质的力学强度得到提升；此外2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱与氧化还原离子对之间存在更强的相互作用，使得其热电化学性能提高。
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1.一种水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述无机氧化还原对选自Fe(CN)63-/Fe(CN)64-、SO42-/SO32-、Fe2+/Fe3+中的一对。
3.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的物质的量浓度为0.5M-3M。
4.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，无机氧化还原对的物质的量浓度为0.05M-0.4M。
5.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述水凝胶选自PVA水凝胶、明胶水凝胶、纤维素水凝胶中的一种。
6.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，将经拉伸后的水凝胶浸泡所述混合溶液中，浸泡的预定时间为6-48小时。
7.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述拉伸的拉伸率为0-150％。
8.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法
9.一种水凝胶电解质，其特征在于，所述水凝胶电解质采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.一种热电池，所述热电池包括水凝胶电解质和组装在所述水凝胶电解质两侧的电极，其特征在于，所述水凝胶电解质采用权利要求9所述的水凝胶电解质。
...【技术特征摘要】
1.一种水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述无机氧化还原对选自fe(cn)63-/fe(cn)64-、so42-/so32-、fe2+/fe3+中的一对。
3.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的物质的量浓度为0.5m-3m。
4.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中，无机氧化还原对的物质的量浓度为0.05m-0.4m。
5.根据权利要求1所述的水凝胶电解质的制备方法，其特征在于，所述水凝胶选自pva水凝胶、明胶...
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