[发明专利]一种具有自修复能力的柔性忆阻器及制备方法

权利要求书

1.一种具有自修复能力的柔性忆阻器，其特征在于，包括正极、负极和电解质溶液，金属薄板作为正极，碳纤维纸(CFP)上沉积二氧化锰(MnO₂)作为负极，ZnSO₄-MnSO₄弱酸性溶液作为电解质溶液，依靠溶液中离子的扩散在二氧化锰薄膜上发生的氧化/还原反应，形成能够具有自发发生电化学反应能力的结构，实现忆阻器电阻的变化。

2.根据权利要求1所述的一种具有自修复能力的柔性忆阻器，其特征在于，所述正极采用的金属包括金Au、银Ag、铜Cu、铂Pt、铝Al、锌Zn中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种具有自修复能力的柔性忆阻器，其特征在于，ZnSO₄-MnSO₄电解质溶液组成摩尔比ZnSO₄:MnSO₄＝X:Y，其中0X≤1，0Y≤1。

4.根据权利要求3所述的一种具有自修复能力的柔性忆阻器，其特征在于，ZnSO₄-MnSO₄电解质溶液为pH值为5的弱酸性溶液。

5.根据权利要求1所述的一种具有自修复能力的柔性忆阻器，其特征在于，可密封容器选择柔性材料铝塑膜。

6.一种权利要求1-5任一项所述的具有自修复能力的柔性忆阻器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将ZnSO₄和MnSO₄溶液混合，配置成摩尔比为X:Y的弱酸性溶液，其中0X≤1，0Y≤1，搅拌5-10分钟后得到ZnSO₄-MnSO₄混合溶液；

步骤2：将金属电极、碳纤维纸切割为固定厚度的薄片；

步骤3：将金属电极依次经过丙酮、无水乙醇、去离子水清洗，清洗完毕后烘干备用；

步骤4：可密封容器顶部为忆阻器负极位置，将碳纤维纸置于可密封容器顶部，可密封容器底部为忆阻器正极，将金属电极薄片置于可密封容器底部作为忆阻器正极；

步骤5：将ZnSO₄-MnSO₄混合溶液充入两个电极之间，将忆阻器置于1.8V电压下8小时，在碳纤维纸上电沉积二氧化锰负电极；

步骤6：在忆阻器两端施加-1～1V的电压，观察测试忆阻器的忆阻性能。

7.根据权利要求6所述的一种具有自修复能力的柔性忆阻器的制备方法，其特征在于，步骤2中薄片的厚度为10nm-1mm。

8.根据权利要求6所述的一种具有自修复能力的柔性忆阻器的制备方法，其特征在于，该忆阻器能够实现软包装，制成可穿戴柔性忆阻器。

9.根据权利要求6所述的一种具有自修复能力的柔性忆阻器的制备方法，其特征在于，该忆阻器的二氧化锰负电极能够在忆阻器通电使用的过程中实现更新，若发生二氧化锰薄膜由于弯折等原因造成的破裂，该忆阻器能实现自我修复。