一种柔性钾离子微型电池及其制备方法技术

本发明专利技术属于储能技术领域，具体涉及微型电池技术，尤其涉及一种柔性钾离子微型电池及其制备方法。本发明专利技术所提供的一种柔性钾离子微型电池，主要由KFeMnHCF（铁取代富锰普鲁士蓝）正极、PTCDI/MXene负极和KCF<subgt;3</subgt;SO<subgt;3</subgt;‑PAM（三氟甲烷磺酸钾‑聚丙烯酰胺）水凝胶电解质构成。本发明专利技术的技术方案比传统的锂离子微型电池有着更好的电化学性能，在5.0mA cm<supgt;‑2</supgt;下经过2500次GCD循环后89.17%的超高循环寿命。以及较高的能量密度（202.81μWh cm<supgt;‑2</supgt;）和功率密度（7.99 mW cm<supgt;‑2</supgt;）。本发明专利技术的柔性钾离子微型电池因其高安全、小型化、低成本的特点，使得其更便于应用在可穿戴设备和集成电子产品中，在储能设备中的应用前景广阔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储能，具体涉及微型电池技术，尤其涉及一种柔性钾离子微型电池及其制备方法。

技术介绍

1、随着信息技术的飞速发展，特别是便携式电子设备和可穿戴技术的普及，对储能提出了新的要求。传统锂离子电池虽然在能量密度和循环稳定性方面表现出色，但由于使用了刚性的封装材料，如金属外壳或塑料包装，导致它们通常不具备柔性和可变形的特点。这限制了锂离子电池在一些新兴领域的应用，如智能手表、健康监测器等需要高度集成且具有弯曲或折叠特性的设备中。

2、与此同时，研究者们开始探索替代锂离子电池的技术方案，以克服上述局限。钾离子电池作为一个有潜力的候选者，逐渐引起了人们的兴趣。钾（k）元素在全球范围内的分布更为广泛，而且开采成本相对较低，这使得钾离子电池在大规模商业化生产中具有明显的经济优势。此外，钾金属具有非常低的氧化还原电位（-2.93 v vs. she），表明其在电池应用中具有高电压的潜力。

3、然而，当前要实现高性能的钾离子微型电池，还需要解决一系列技术难题。例如，如何提高电池的能量密度、延长循环寿命以及改善充放电速率等。同时，为了适应柔性本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性钾离子微型电池，包括KFeMnHCF正极、PTCDI/MXene负极和KCF3SO3-PAM水凝胶电解质。

2.如权利要求1所述的柔性钾离子微型电池，其特征在于，所述KFeMnHCF正极的制备方法是：采用K4Fe（CN）6·3H2O、FeSO4 ·7H2O和MnSO4 ·H2O作为原料混合反应得到沉淀物，然后再用去离子水彻底洗涤干燥后剥离得到KFeMnHCF材料，再经处理得到KFeMnHCF正极。

3.如权利要求2所述的柔性钾离子微型电池，其特征在于，所述KFeMnHCF正极的制备方法是：将K4Fe（CN）6·3H2O、FeSO4 ·7H2O和MnSO...

【技术特征摘要】

1.一种柔性钾离子微型电池，包括kfemnhcf正极、ptcdi/mxene负极和kcf3so3-pam水凝胶电解质。

2.如权利要求1所述的柔性钾离子微型电池，其特征在于，所述kfemnhcf正极的制备方法是：采用k4fe（cn）6·3h2o、feso4 ·7h2o和mnso4 ·h2o作为原料混合反应得到沉淀物，然后再用去离子水彻底洗涤干燥后剥离得到kfemnhcf材料，再经处理得到kfemnhcf正极。

3.如权利要求2所述的柔性钾离子微型电池，其特征在于，所述kfemnhcf正极的制备方法是：将k4fe（cn）6·3h2o、feso4 ·7h2o和mnso4 ·h2o分别溶解在饱和kcl溶液中，然后在磁力搅拌下将feso4 ·7h2o溶液和mnso4 ·h2o溶液缓慢滴入k4fe（cn）6·3h2o溶液中，将形成的沉淀物离心并用去离子水彻底洗涤干燥后剥离制得kfemnhcf滤饼，将kfemnhcf滤饼激光雕刻为叉指电极，制得kfemnhcf正极。

4.如权利要求3所述的柔性钾离子微型电池，其特征在于，所述k4fe（cn）6·3h2o、feso4·7h2o和mnso4 ·h2o的摩尔比为2:1-2:6-7。

5.如权利要求3所述的柔性钾离子微型电池，其特征在于，所述k4fe（cn）6·3h2o、feso4·7h2o和mnso4·h2o分别溶解在饱和kcl溶液中；所述磁力搅拌温度为60-70℃，磁力搅拌时间为8...

【专利技术属性】
技术研发人员：王思亮，徐玉滢，岳阳，温莉，桂鹏彬，曾玮，
申请(专利权)人：安徽大学，
类型：发明
国别省市：