[发明专利]柔性锌离子微型电池及其制备方法

权利要求书

1.一种柔性锌离子微型电池的制备方法，包括以下步骤：

（1）VO₂(B)-MWCNTs正极的制备、（2）Zn纳米片负极的制备、（3）Zn (CF₃SO₃)₂-PVA水凝胶电解质的制备、（4）柔性锌离子微型电池的封装；

所述步骤（1）是将MWCNTs、SDS和VO₂(B)纳米纤维加入去离子水中，超声粉碎后得到均匀的混合溶液；将混合溶液真空过滤，然后用去离子水清洗并冷冻干燥后剥离制得VO₂(B)-MWCNTs滤饼，将VO₂ (B)-MWCNTs滤饼激光雕刻为叉指电极，制得VO₂(B)-MWCNTs正极。

2.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述MWCNTs与SDS质量比为1:5~1:15，MWCNTs与VO₂(B)的质量比为2:1~1:2。

3.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤（2）是将MWCNTs、SDS加入去离子水中，超声粉碎后得到均匀的混合溶液；将混合溶液真空过滤，然后用去离子水清洗并冷冻干燥后得MWCNTs滤饼，然后使用ZnSO₄电解质，将滤饼在标准的双电极体系下电镀锌纳米片，清洗干燥后制得Zn纳米片滤饼；将Zn纳米片滤饼激光雕刻为叉指电极，制得Zn纳米片负极。

4.如权利要求3所述制备方法，其特征在于，所述MWCNTs与SDS质量比为1:5~1:15；所述电镀Zn纳米片所用ZnSO₄电解质浓度为1~3 mol · L^-1，电流密度为20~200 mA · cm^-2，电镀时间为30~100 s。

5.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤（3）是将PVA溶于Zn(CF₃SO₃)₂溶液中，磁力搅拌得均匀透明的混合物溶液，最终制得Zn(CF₃SO₃)₂-PVA水凝胶电解质。

6.如权利要求5所述制备方法，其特征在于，所述Zn(CF₃SO₃)₂溶液浓度为1~5 mol · L^-1；所述PVA与Zn(CF₃SO₃)₂溶液的质量比为1:10~1:5；所述磁力搅拌的温度为80~100℃，时间为120~300 min。

7.如权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述步骤（4）是将VO₂(B)-MWCNT正极和Zn纳米片负极转移到柔性基底上，涂上Zn(CF₃SO₃)₂-PVA水凝胶电解质，制得柔性锌离子微型电池。