[发明专利]一种全纺织结构的复合能源器件及其制造方法

权利要求书

1.一种全纺织结构的复合能源器件的制造方法，其特征是包括以下步骤：

(1)基于三维间隔织物的摩擦发电机的制造；

采用三维间隔织物为基底，首先，设计三维间隔织物的上下表面为摩擦层，将PDMS硅橡胶与固化剂按质量比5-10:1混合，将所得的混合液均匀地浸渍在三维间隔织物的底部，浸渍完成后，将间隔织物倒置干燥固化，使混合液穿过织物表层的孔隙形成不规则锥状凸起，控制固化温度可得到不同形貌的摩擦面，完成摩擦面的制备；其次，调控间隔纱细度和密度参数使其不但能保障上下摩擦层紧密连接，还能有效分离摩擦后产生的电荷；最后，在上下织物表面分别原位沉积导电材料聚吡咯、聚苯胺或碳纳米管形成柔性导电层，该导电层电导率大于0.1S/m，保证感应电荷有效传递，制备出结构稳定、性能满足实际应用的全纺织结构的摩擦发电机；柔性导电层外表再涂覆一层聚二甲基硅氧烷作为保护层；

(2)基于间隔织物的超级电容器的制造；

在间隔织物的上、下两面分别担载导电聚吡咯，并在间隔织物的中间间隔层填充凝胶电解质；

(3)连接；

所述连接是指将一个或以上基于三维间隔织物的摩擦发电机与一个或以上基于间隔织物的超级电容器串联和/或并联。

2.根据权利要求1所述的一种全纺织结构的复合能源器件的制造方法，其特征在于，所述担载是指在间隔织物的上、下两面分别原位聚合导电聚吡咯。

3.根据权利要求2所述的一种全纺织结构的复合能源器件的制造方法，其特征在于，所述原位聚合导电聚吡咯是指将三维间隔织物的上面或下面浸渍于0.02M-0.1M的v/m＝50的聚合物单体吡咯溶液中，搅拌一段时间使得单体溶液充分分散至织物表面纤维中；随后将0.04M-0.25M的氧化剂三氯化铁和0.005M-0.01M掺杂剂蒽醌-2-磺酸钠的混合液逐滴加入到上述溶液中，引发原位聚合反应。

4.根据权利要求1所述的一种全纺织结构的复合能源器件的制造方法，其特征在于，步骤(3)中的连接采用的导线为石墨烯/涤纶导电纱，具体是：通过对基底纱线在1M氢氧化钠溶液中浸泡10-30min进行简单的碱处理，之后在1-5mg/mL的氧化石墨烯溶液中浸涂5-10次，浸渍后纱线在烘箱中烘干并卷绕成卷，最后将该纱线放入还原剂中进行还原得到石墨烯/涤纶导电纱。

5.根据权利要求1所述的一种全纺织结构的复合能源器件的制造方法，其特征在于，所述连接需要首先将摩擦发电机产生的交流电信号经过整流器转化成直流电再进行连接。