[发明专利]一种可拉伸离子热电器件及其制备方法

权利要求书

1.一种可拉伸离子热电器件，其特征在于：包括封装材料，电极材料，p型和n型氧化还原离子对，凝胶基质；

其中，氧化还原离子对分散在凝胶基质中，溶液为水、乙醇、二甲基亚砜、离子液体或它们的混合物，凝胶基质与电极材料、封装材料接触，凝胶基质、电极材料在封装材料内部。

2.根据权利要求1所述的离子热电器件，其特征在于：所述凝胶基质通过电极进行Π型串联，电极和凝胶基质接触面积小于凝胶基质上表面或下表面的面积。

3.根据权利要求1所述的离子热电器件，其特征在于：所述封装材料为丙烯酸压敏胶、聚丙烯酸酯类粘弹体或铂催化硅橡胶。

4.根据权利要求1所述的离子热电器件，其特征在于：所述电极材料为石墨、石墨纸、碳纸、碳布、金箔、铜箔或铝箔。

5.根据权利要求1所述的离子热电器件，其特征在于：所述p型氧化还原离子对为Fe(CN)₆-^4-/Fe(CN)₆-^3-，n型氧化还原离子电对为Fe²⁺/Fe³⁺、Cu⁺/Cu²⁺、Co²⁺/Co³⁺或者I^-/I₃^-，氧化还原离子对在凝胶基质中的浓度为0.05-1M。

6.根据权利要求1所述的离子热电器件，其特征在于：所述凝胶基质为聚乙烯醇、聚丙烯酰胺及丙烯酰胺衍生物、聚丙烯酸或明胶，或它们的混合物，凝胶基质含水量为20-90wt％。

7.权利要求1-6中任一项所述可拉伸离子热电器件在温差发电中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述可拉伸离子热电器件为可穿戴设备。

9.权利要求1-6中任一项所述可拉伸离子热电器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、凝胶基质制备

配置凝胶基质水溶液，将溶液注入模具中，得到具有良好拉伸性能的凝胶状基质；

S2、电解质制备

配置铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液和高氯酸铁/高氯酸亚铁溶液，将步骤S1中得到的凝胶基质分别浸泡在铁氰化钾/亚铁氰化钾和高氯酸铁/高氯酸亚铁溶液中进行溶剂交换，得到p型和n型的氧化还原凝胶电解质；

S3、离子热电器件制备

将VHB胶带镂空出若干和凝胶基质大小一致的形状，将p型和n型凝胶电解质间隔放置在VHB胶带镂空部分，将电极裁切为宽度和凝胶电解质一致宽度的长条，连接相邻的凝胶电解质；随后用VHB胶带封装离子热电器件，防止凝胶内部水分的挥发。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：

步骤S1中，所述凝胶为聚丙烯酰胺凝胶；

步骤S2中，配置0.4M的铁氰化钾/亚铁氰化钾溶液和1.0M的高氯酸铁/高氯酸亚铁溶液；

步骤S3中，将石墨纸电极裁切为宽度和凝胶电解质一致宽度的长条，连接相邻的凝胶电解质，采用Π型串联方式，并且电极只覆盖凝胶电解质上下表面的50％。