[发明专利]电池及其制备方法、充电方法和应用

说明书

本发明涉及一种电池、其制备方法、充电方法及电池的应用，该电池包括第一基底和依次设置在第一基底上的第一活性材料层、电解质、第二活性材料层、第二基底，第一基底和第二基底中至少一基底采用透明导电材料，第一活性材料层与第二活性材料层中至少一活性材料层采用电致变色材料、光致变色材料、热致变色材料中的一种或几种的组合，且第一活性材料层与第二活性材料层具有电势差。本发明的电池能够根据电池颜色变化指示电池电量的高低，以赋予电池更多的智能性。此外，该电池还具有快速自充电以及高容量的特点，是传统电池所不具备的优势。

技术领域

本发明涉及电池制造技术领域，具体是一种电池及其制备方法和充电方法，以及电池的应用。

背景技术

电池作为一种便捷的储能工具，在日常生产和生活中发挥着重要作用。在过去的几十年里，人们对于电池的研究都集中于高功率、高能量、小型化和长寿命周期上，以解决能量储存系统的优化问题。

以锂离子聚合物电池为例，作为最常用的电池之一，对于锂离子聚合物电池的研究主要是增加电池容量以延长供电时间，例如中国专利201210507690.0公开一种高容量锂离子电池用复合石墨负极材料及其制备方法，通过提供一种特殊的复合石墨负极材料，整体提高锂离子电池的单位体积能量密度。但是提供更高电池容量的同时，也意味着电池的充电时间较长。

另有中国专利201210505029.6公开一种自充电薄膜锂离子电池，包括锂离子电池、摩擦发电机和充电模块，应用摩擦发电机产生的电场完成锂离子电池的充电。虽然能够实现电池的自充，但是这种充电方式的充电效率有待提高。

由此可见，在目前的电池技术领域中，难以实现电池容量、充电时间、充电方式之间的兼顾，因此实有必要对这一现状进行改进。此外，除了对于电池能量储存系统的研究，近年来人们开始了电池的多功能研究，即是在具有电池功能的基础上包含一些其他功能，比如直接在电池上显示电量状态或者能量存储状态的智能储能系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电池及其制备方法、充电方法、应用，以解决上述问题。

具体地，本发明包括四个方面。

第一个方面，本发明提供一种电池，所述电池包括第一基底和依次设置在所述第一基底上的第一活性材料层、电解质、第二活性材料层、第二基底，所述第一基底和所述第二基底中至少一基底采用透明导电材料，所述第一活性材料层与所述第二活性材料层中至少一活性材料层采用电致变色材料、光致变色材料、热致变色材料中的一种或几种的组合，且所述第一活性材料层与所述第二活性材料层具有电势差。

进一步地，所述第一活性材料层采用电致变色材料、光致变色材料、热致变色材料中的一种或几种的组合，所述第二活性材料层采用导电无机材料、导电有机材料导电金属、导电复合材料中的一种或几种的组合。

可选地，所述第一活性材料层采用W₁₈O₄₉、或者掺杂有Mo的WO₃、或者TiO₂、或者NiO、或者普鲁士蓝中的一种或几种的组合。

可选地，所述第二活性材料层采用W₁₈O₄₉、或者掺杂有Mo的WO₃、或者TiO₂、或者NiO、或者普鲁士蓝、或者金属铝中的一种或几种的组合。

【基底-具体】进一步地，所述第一基底采用透明导电材料，所述第二基底采用导电塑料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂、透明导电薄膜中的一种或几种的组合。

可选地，所述第一基底采用ITO材料、FTO材料、PET材料、碳纳米管或石墨烯中的一种或几种的组合。

可选地，所述第二基底采用ITO材料、FTO材料、PET材料、碳纳米管或石墨烯中的一种或几种的组合。