[发明专利]基于锌离子脱嵌调节电阻的三端电化学器件

权利要求书

1.一种基于锌离子脱嵌调节电阻的三端电化学器件，包括：栅电极、源电极、漏电极以及存在于所述源电极与所述漏电极之间的沟道；其中，

所述沟道由可嵌入和脱出锌离子从而实现电阻可逆调节的锌离子导体制成。

2.根据权利要求1所述的三端电化学器件，还包括：

电解质，其由锌离子导体制成，且与所述沟道相接，并配置成在外电场的作用下与所述沟道交换锌离子，使得所述沟道嵌入或脱出锌离子，从而使所述沟道的能带结构和晶体结构可逆转变。

3.根据权利要求1所述的三端电化学器件，其中，

所述沟道随锌离子浓度的改变而在金属相与非金属相之间转变；且所述沟道在嵌入或脱出锌离子时具有非易失性的稳态电阻。

4.根据权利要求1所述的三端电化学器件，其中，

制成所述沟道的锌离子导体包括Na₂V₆O₁₆·xH₂O(x≥0)或α-MnO₂。

5.根据权利要求2所述的三端电化学器件，其中，

所述电解质存在于所述栅电极与所述源电极、以及所述栅电极与所述漏电极之间，且非电子导体，以隔离所述栅电极与所述源电极，且隔离所述栅电极与所述漏电极。

6.根据权利要求2所述的三端电化学器件，其中，

所述栅电极、所述源电极与所述漏电极分别为电子导体，且所述源电极与所述漏电极分别为非锌离子导体。

7.根据权利要求2所述的三端电化学器件，其中，

所述电解质为液态、凝胶态或者固态，且其分解电压大于等于所述沟道可逆脱嵌锌离子的电化学电压。

8.根据权利要求1所述的三端电化学器件，其中，

所述栅电极为锌、含锌合金或锌离子电池的正、负极材料。

9.根据权利要求1所述的三端电化学器件，其中，

形成所述沟道的锌离子导体中掺杂有电子导体。

10.根据权利要求1所述的三端电化学器件，还包括：

衬底，其作为所述源电极、所述漏电极、所述沟道和/或所述栅电极的基底，且由绝缘材料制成。