[发明专利]柔性透明空气-金属电池

权利要求书

1.柔性电池，包括：

柔性透氧基质；

与所述透氧基质接触的空气阴极；

与所述空气阴极接触的柔性电解质；

与所述柔性电解质接触的柔性金属阳极，以便所述柔性金属阳极不与所述空气阴极接触；和

多个柔性集电器，其中至少一个柔性集电器与所述空气阴极接触并且至少一个柔性集电器与所述柔性金属阳极接触。

2.权利要求1所述的柔性电池，其中所述基质、所述电解质、所述阴极、所述阳极和所述集电器中的一个或多个是光学透明的。

3.权利要求1所述的柔性电池，其中所述基质包含聚有机硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、乙酸纤维素、聚砜、硅橡胶、聚合物泡沫、及其组合中的一种或多种。

4.权利要求1所述的柔性电池，其中所述基质具有大小约50μm至约500μm的孔。

5.权利要求1所述的柔性电池，其中所述空气阴极包含线栅，所述线栅的线直径等于或小于约50μm。

6.权利要求1所述的柔性电池，其中所述空气阴极包含碳和金属氧化物催化剂。

7.权利要求6所述的柔性电池，其中所述金属氧化物催化剂包含锰、钴、钌、铂、银和锰与钴的混合物中的一种或多种。

8.权利要求6所述的柔性电池，其中所述碳包括中孔碳、活性炭、炭黑、粉状石墨、石墨烯、及其任意组合中的一种或多种。

9.权利要求6所述的柔性电池，其中所述空气阴极包括包含所述碳和所述催化剂的线的线栅，其中所述线的直径为约20μm，所述线由约20μm的半节距分开。

10.权利要求1所述的柔性电池，其中所述电解质包含盐，所述盐包含所述金属阳极的金属离子。

11.权利要求1所述的柔性电池，其中所述金属阳极包含锂、钠、钾、铍、镁、钙、铝、锌、铁、钛、或其组合。

12.权利要求11所述的柔性电池，其中所述金属阳极包括包含所述金属线的线栅，其中所述线的直径等于或小于约50μm，所述线由至少约50μm的半节距分开。

13.权利要求1所述的柔性电池，其中所述金属阳极包含锂，和所述电解质包含锂盐。

14.权利要求13所述的柔性电池，其中所述电解质包含含有锂亚氨盐的聚合物凝胶电解质。

15.权利要求14所述的柔性电池，其中所述电解质包含碳酸亚乙酯和双(三氟甲烷磺酰基)亚氨锂(LiTFSI)、1-甲基-3-丙基吡咯烷鎓双(三氟甲烷磺酰基)亚氨(P13TFSI)、亚乙烯基六氟丙烯共聚物、或其组合中的一种或多种。

16.权利要求1所述的柔性电池，其中所述集电器包含金属薄膜。

17.权利要求1所述的柔性电池，其中所述集电器包含金属氧化物薄膜。

18.权利要求1所述的柔性电池，其中所述集电器包含固定到柔性基质上的浆料。

19.权利要求1所述的柔性电池，进一步包括空气过滤器。

20.权利要求19所述的柔性电池，其中所述空气过滤器被配置成从大气中去除水。

21.权利要求1所述的柔性电池，其中所述电池是可再充电的。

22.权利要求1所述的柔性电池，其中所述电池不是可再充电的。

23.制造柔性电池的方法，所述方法包括：

使空气阴极与柔性透氧基质接触；

使柔性电解质与所述空气阴极接触；

使金属阳极与所述柔性电解质接触；和

使多个柔性集电器接触，

其中至少一个集电器分别地与所述空气阴极和所述金属阳极中的每一个电接触。

24.权利要求23所述的方法，其中所述基质、所述电解质、所述阴极、所述阳极和所述集电器中的一个或多个是光学透明的。

25.权利要求23所述的方法，其中所述基质包含聚(有机硅氧烷)、聚二甲基硅氧烷、乙酸纤维素、聚砜、硅橡胶、聚合物泡沫、及其组合中的一种或多种。