[發明專利]一種雙工作模式電源及其制備方法與應用有效
| 申請號： | 202110419390.6 | 申請日： | 2021-04-19 |
| 公開（公告）號： | CN113054867B | 公開（公告）日： | 2022-12-16 |
| 發明（設計）人： | 董華;張國良 | 申請（專利權）人： | 華南理工大學 |
| 主分類號： | H02N1/04 | 分類號： | H02N1/04;H02J7/32;H01M6/04 |
| 代理公司： | 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245 | 代理人： | 雷月華 |
| 地址： | 510640 廣*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 雙工 模式 電源 及其 制備 方法 應用 | ||
1.一種雙工作模式電源，其特征在于，包括依次層疊設置的第一電極層、第一摩擦材料層、第二摩擦材料層和第二電極層；
其中，所述第一摩擦材料層和第二摩擦材料層之間設有支撐部，所述支撐部使第一摩擦材料層和第二摩擦材料層之間形成分離空間；所述第一摩擦材料層和第二摩擦材料層具有不同的電負性；所述第一電極層和第二電極層具有不同的標準電極電勢；
所述雙工作模式電源包括摩擦納米發電機模式和原電池模式；
其中，當雙工作模式電源為原電池模式時，將電解質溶液浸入雙工作模式電源進行使用；所述電解質溶液為鐵或亞鐵離子的鹽溶液、人體組織液、磷酸緩沖鹽溶液、模擬體液中的一種或多種。
2.根據權利要求1所述的一種雙工作模式電源，其特征在于，所述第一摩擦材料層和第二摩擦材料層所用材料為聚乳酸薄膜、明膠薄膜、殼聚糖薄膜、絲素蛋白薄膜、聚乳酸-羥基乙酸共聚物薄膜、聚己內酯薄膜、透明質酸薄膜、米紙薄膜或海藻酸鈉薄膜。
3.根據權利要求2所述的一種雙工作模式電源，其特征在于，所述第一電極層和第二電極層為金屬層或合金層。
4.根據權利要求3所述的一種雙工作模式電源，其特征在于，所述第一電極層和第二電極層的材料為鎂、鐵、鋅、鉬、鋁、鎂合金、鐵合金、鋅合金、鉬合金或鋁合金。
5.根據權利要求4所述的一種雙工作模式電源，其特征在于，所述第一電極層和第二電極層為鎂—鐵組合，所述第一摩擦材料層和第二摩擦材料層為聚乳酸薄膜—明膠薄膜組合。
6.根據權利要求1-5任一項所述的一種雙工作模式電源，其特征在于，所述支撐部的材料為聚硅氧烷、明膠、殼聚糖、絲素蛋白、聚乳酸-羥基乙酸共聚物、聚己內酯、透明質酸或海藻酸鈉；所述第一電極層和第二電極層表面引出導線；所述雙工作模式電源使用封裝材料封裝。
7.根據權利要求6所述的一種雙工作模式電源，其特征在于，當雙工作模式電源在體內使用時，封裝材料為聚乳酸、聚己內酯、聚乳酸-羥基乙酸共聚物或絲素蛋白；當雙工作模式電源在體外使用時，封裝材料為聚硅氧烷。
8.權利要求1-7任一項所述的一種雙工作模式電源的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
（1）將第一電極層與第二電極層使用砂紙進行打磨，在第一電極層與第二電極層表面引出導線；
（2）將第一摩擦材料層和第二摩擦材料層所用材料分別溶解于溶劑中，使用靜電紡絲或冷凍干燥的方式獲得第一摩擦材料層和第二摩擦材料層薄膜，再將第一摩擦材料層和第二摩擦材料層薄膜分別貼附在第一電極層與第二電極層表面上；
（3）使用支撐部將第一電極層、第一摩擦材料層與第二摩擦材料層、第二電極層相隔開；
（4）將封裝材料溶解于溶劑中，再倒入模具中，待風干后得到封裝材料薄膜；或者直接使用封裝材料溶液，將溶液傾倒在旋涂基底上，通過旋涂、固化得到封裝材料薄膜；
（5）使用封裝材料薄膜將第一電極層、第一摩擦材料層、第二摩擦材料層、第二電極層和支撐部夾在其中，形成空腔，使用加熱的方法完成封裝，沿邊緣裁剪，最終得到雙工作模式電源。
9.權利要求1-7任一項所述的一種雙工作模式電源在制備可穿戴和可植入電子設備中的應用。
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