[发明专利]一种柔性自供电光电探测器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种柔性自供电光电探测器，其特征在于，所述柔性自供电光电探测器包括柔性正极、柔性负极、滴涂于柔性正极上的光电材料层、处于柔性正极和柔性负极间的隔膜以及粘附于隔膜上的电解质；所述光电材料层为CoNi-CoNiO₂/N/MXene复合材料。

2.如权利要求1所述柔性自供电光电探测器，其特征在于，所述CoNi-CoNiO₂/N/MXene复合材料中MXene为Ti₃C₂T_x、Nb₂CT_x、V₂CT_x及Mo₂CT_x的一种。

3.如权利要求1或2所述柔性自供电光电探测器，其特征在于，所述柔性正极为锰氧化合物包裹着的CNT柔性薄膜，柔性负极为锌箔。

4.如权利要求1所述柔性自供电光电探测器，其特征在于，所述电解质为硫酸锌和硫酸锰的混合溶液。

5.如权利要求1～4任一所述柔性自供电光电探测器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.制备CoNi-CoNiO₂/N/MXene复合材料；

S2.将CoNi-CoNiO₂/N/MXene复合材料和导电碳粉制成悬浮液，滴涂在柔性正极上；

S3.在柔性正极与柔性负极间加入电解质和柔性隔膜，接上极耳封装得到光电探测器。

6.如权利要求5所述柔性自供电光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述CoNi-CoNiO₂/N/MXene复合材料的制备包括如下步骤：

S11.用氢氟酸溶液刻蚀抽离MAX相材料中的A金属原子层，再经四甲基氢氧化铵插层及超声剥离制得MXene二维纳米片；

S12.将MXene二维纳米片、钴源、镍源、尿素以及抗坏血酸分散于去离子水中，搅拌、超声处理后经水热法合成Ni-Co(OH)₄/MXene；

S13.将咪唑和Ni-Co(OH)₄/MXene按4～6:1的质量比分别置于石英舟的两端，放入管式炉中在惰性气氛下煅烧，即得到CoNi-CoNiO₂/N/MXene复合材料。

7.如权利要求6所述柔性自供电光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤S11中，所述刻蚀为向MAX相材料中加入浓度为45wt％～50wt％氢氟酸溶液，然后在55℃～65℃的恒温条件下搅拌。

8.如权利要求6所述柔性自供电光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤S11中，所述插层为将刻蚀后的材料分散于四甲基氢氧化铵溶液中，然后加入抗坏血酸搅拌反应。

9.如权利要求6所述柔性自供电光电探测器的制备方法，其特征在于，步骤S11中，所述超声剥离为将插层后的MXene与去离子水形成的混合液置于惰性气氛下冰浴超声，再离心，干燥。

10.权利要求1～4任一所述柔性自供电光电探测器在柔性可穿戴电子设备中的应用。