[发明专利]一种自充电式全固体电池

权利要求书

1.一种自充电式全固体电池，其特征是，包括纳米发电机（1）、整流器（2）以及全固体电池（3），所述纳米发电机包括发电单元（4）和发电单元两侧的极片（5），所述整流器通过导电体分别与纳米发电机和全固体电池连接；

所述纳米发电机的制备方法包括以下步骤：

（1）将聚酰胺和聚丙烯腈按照质量比为4-6:3-5溶解于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中超声搅拌制得聚酰胺/聚丙烯腈混合溶液，搅拌温度30-40℃，搅拌时间2-5h，使用紫外光照射正电膜前驱体制得紫外正电膜前驱体，照射强度10-30 kW，照射时间1-6h，将紫外正电膜前驱体浸润在聚酰胺/聚丙烯腈混合溶液中，浸润后真空干燥制得正电膜，将负电膜前驱体浸润在聚酰胺/聚丙烯腈混合溶液中，浸润后真空干燥制得负电膜，浸润时间0.5-3h，干燥温度50-70℃，干燥时间6-12h；

（2）按比例裁切负电膜，然后将中空的间隔层置于正电膜表面；

（3）将正电膜裁切成与负电膜相匹配的尺寸，通过干法刻蚀在负电膜一侧表面制备纳米阵列，将纳米阵列远离负电膜的一端置于间隔层内制得纳米发电单元；

（4）将若干个纳米发电单元、极片组装制得纳米发电机。

2.根据权利要求1所述的一种自充电式全固体电池，其特征是，所述发电单元包括负电膜（401）、正电膜（402）、设置在负电膜上的纳米阵列（403）以及设置在正电膜上的间隔层（404），所述间隔层为聚四氟乙烯，所述纳米阵列和间隔层位于负电膜与正电膜之间，纳米阵列的一端位于间隔层内。

3.根据权利要求2所述的一种自充电式全固体电池，其特征是，所述纳米阵列选自纳米圆锥阵列、纳米线阵列和纳米圆台阵列的一种或几种。

4.根据权利要求2或3所述的一种自充电式全固体电池，其特征是，所述纳米阵列的高度小于负电膜和纳米阵列总厚度的1/3，纳米阵列的间隔空隙为50-200nm，纳米阵列的直径为20-100nm。

5.根据权利要求1所述的一种自充电式全固体电池，其特征是，所述全固体电池包括正极层（301）、固体电解质（302）、负极层（303）、双极集流体（304）、正极端子（305）以及负极端子（306），所述双极集流体外侧包裹一层负极层，所述负极层外侧包裹一层固体电解质，所述固体电解质外侧包裹一层正极层，正极层两侧分别设有正极端子和负极端子。

6.根据权利要求1所述的一种自充电式全固体电池，其特征是，所述负电膜前驱体选自PI膜、铜片、铝片、银片、镀铜玻璃、镀铜玻璃、镀银玻璃的一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种自充电式全固体电池，其特征是，所述正电膜前驱体选自PMMA、尼龙、碳薄片、耐油丁晴橡胶的一种或几种。