[发明专利]一种压电驱动自充电电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种压电驱动自充电电池隔膜，其特征在于该隔膜是一种包括纤维状的压电材料BCT-BZT和聚合物PVDF的PVDF/BCT-BZT压电复合薄膜；其中，BCT-BZT为0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃-0.5Ba(Ti_0.8Zr_0.2)O₃，PVDF为聚偏二氟乙烯。

2.一种如权利要求1所述的用于压电驱动自充电电池隔膜的制备方法，其特征是在于，该制备方法包括以下步骤：

步骤1、采用溶胶-凝胶法制备成分为0.5(Ba_0.7Ca_0.3)TiO₃-0.5Ba(Ti_0.8Zr_0.2)O₃简称BCT-BZT溶胶；

步骤2、对步骤1得到的BCT-BZT溶胶进行静电纺丝和热处理操作，使成为BCT-BZT压电纤维；

步骤3、将步骤2得到的BCT-BZT压电纤维研磨成为短纤维棒；

步骤4、将步骤3得到的BCT-BZT压电短纤维棒和PVDF粉末溶解于DMF溶剂中，通过磁力搅拌0.5～1.5h，得到均匀的溶液混合；

步骤5、将步骤4所得溶液混合超声处理0.5～1.5h；

步骤6、在用酒精和丙酮彻底清洁过的玻璃基底上，将步骤5所得溶液混合用刮刀均匀地涂布在上面；

步骤7、将步骤6涂布好的溶液混合连同下面的玻璃基底一同放入80～90℃鼓风干燥箱烘干，使DMF溶剂完全挥发；

步骤8、经充分干燥后，将薄膜从玻璃基底上揭下，即可得到PVDF/BCT-BZT压电复合薄膜。

3.根据权利要求2所述的用于压电驱动自充电电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述步骤8所得到的压电复合薄膜，将其置于80～100℃高压电场中极化2～3h，使电畴沿电场方向取向排列。

4.根据权利要求3所述的用于压电驱动自充电电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述极化后的压电复合薄膜，将其制成直径为19mm的圆片，作为压电隔膜组装自充电电池。

5.根据权利要求2所述的用于压电驱动自充电电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤3中研磨时间为0.5～1.5h，使得纤维棒的长度为5～6um，以保持较单一的自发极化取向。

6.根据权利要求2所述的用于压电驱动自充电电池隔膜的制备方法，其特征在于，在步骤4中所述的混合溶液中，压电材料BCT-BZT的质量百分比为10～30％。

7.根据权利要求2所述的用于压电驱动自充电电池隔膜的制备方法，其特征在于，步骤6中所述的用刮刀对溶液的涂布操作，其中选择的刮刀高度为20～90μm。