[发明专利]一种自驱动可控变形、储能及承载一体化的复合结构

权利要求书

1.一种自驱动可控变形、储能及承载一体化的复合结构，其特征在于，所述复合结构为储能结构经过充放电处理得到的；储能结构包括纤维结构、包裹并浸润纤维结构并固化的结构电解质；纤维结构包括依次铺叠的碳纤维、绝缘纤维、碳纤维，结构电解质包括电解液和液体树脂。

2.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，所述绝缘纤维为陶瓷纤维，具体包括玻璃纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维中的一种。

3.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，所述碳纤维和绝缘纤维的编织为单向织物、平纹织物、斜纹织物、缎纹织物、三维编织织物中的一种。

4.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，所述液体树脂材质为环氧树脂、丙烯酸类树脂、双马来酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚醚酮树脂、酚醛树脂中的一种；所述电解液为LiTf离子电解液、LiPF₆电解液、LiTFSI离子电解液中的一种。

5.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，液体树脂与电解液的体积比为3：7-7：3。

6.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，所述充放电处理具体为：按照锂箔、绝缘纤维、储能结构、绝缘纤维、锂箔的顺序铺叠，注入电解液，封装得软包电池；软包电池负极接入储能结构的两极，正极接入两层锂箔，以恒电流充放电若干个周期，保持在40-60％电量时停止；取出储能结构，使用液体树脂对其表面封孔，即得所述复合结构。

7.根据权利要求1所述的复合结构，其特征在于，所述复合结构的使用方法为：选择复合结构的一侧为正极，另一侧为负极，施加0.5-1.5mA的恒电流，使结构进行充放电，结构会向着一侧发生可逆可控的弯曲。

8.一种如权利要求1所述的复合结构的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：按照碳纤维、绝缘纤维、碳纤维的顺序铺叠，得预制体；

步骤S2：将电解液与液体树脂混合，形成结构电解质前驱体；

步骤S3：将步骤S2所述的结构电解质前驱体灌注入步骤S1所述的预制体，固化成型，得储能结构；

步骤S4：按照锂箔、绝缘纤维、步骤S3所得储能结构、绝缘纤维、锂箔的顺序铺叠，注入电解液，封装得软包电池；软包电池负极接入步骤S3所得储能结构的两极，正极接入两层锂箔，以恒电流充放电若干个周期，保持在40-60％电量时停止；

步骤S5：打开步骤S4所述的软包电池，取出储能结构，使用液体树脂对其表面封孔，获得所述自驱动可控变形、储能及承载一体化的复合结构。

9.根据权利要求8所述的成型方法，其特征在于，步骤S1中，所述碳纤维需要进行退浆处理，具体为：将碳纤维空气环境下350-550℃中煅烧1-1.5小时，或在50-70℃下浸泡丙酮12-24小时。

10.根据权利要求8所述的成型方法，其特征在于，步骤S4中，恒电流充放电具体为：在0到1.2-1.5V间进行循环充放，恒电流为0.5-1.5mA，充放循环为10-20次。