[发明专利]能存储/释放电荷的复合材料结构件及其制备方法和应用

摘要

本发明是一种能存储/释放电荷的复合材料结构件及其制备方法和应用，该复合材料结构件是由层状结构的结构件单体叠加而成，层状结构的结构件单体的两侧由中心向外对称，从中心向外依次为电解质隔膜、电解质、导电电极、集流体、绝缘和封装层，利用复合材料的成型工艺，可制备不同形状和结构的可循环存储/释放电荷的复合材料构件，如圆形管、C形梁、工字梁等。这种可储能的结构件，兼具力学和储能的多功能特性，可有效地降低传统电动体系中储能单元的重量和体积，实现系统的综合优化，安全可靠，在新型电动交通工具、国防、航空航天、新能源等领域有广泛的应用前景。

主权项

1.一种能循环存储/释放电荷的复合材料结构件，其特征在于：该复合材料结构件是由层状结构的结构件单体叠加而成，所述结构件为圆形管、C形梁、工字梁，所述结构件因兼具力学和储能特性而能够同时作为结构件和超级电容器或电池使用；所述层状结构的结构件单体的两侧由中心向外对称，从中心向外依次为电解质隔膜、电解质、导电电极、集流体、绝缘和封装层；电解质隔膜是电解质隔膜布，电解质隔膜布为尼龙无纺布、聚丙烯隔膜纸、玻璃纤维布、纤维素隔膜纸、多孔塑料膜中的一种；电解质为固态聚合物电解质，该固态聚合物电解质的化学成分及重量百分比为：聚合物基体60wt％～98wt％，电解质盐1wt％～20wt％，离子导电添加剂1wt％～20wt％；导电电极是连续纤维增强体，连续纤维增强体为表面改性的碳基导电纤维的织物、无纺布或毡中的一种或几种的混合物；集流体为碳纤维、铝箔、铜箔、镍箔、铜网、镍网、泡沫镍中的一种；绝缘和封装层是浸渍基体树脂的电绝缘无纺布或织物，其中，基体树脂为环氧树脂、有机硅树脂、聚乙烯醇、酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰亚胺树脂、氟碳树脂、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸酯类低聚物和活性单体、醇酸树脂、聚酰胺树脂、氯醋树脂、聚氨酯树脂、聚偏氟乙烯树脂、有机硅改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、环氧改性丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸环氧树脂、改性丙烯酸树脂、改性酚醛树脂、改性醇酸树脂中的一种或几种的混合物，电绝缘无纺布或织物为玻璃纤维、芳纶、尼龙、聚酰亚胺纤维、聚丙烯腈、陶瓷纤维高性能纤维无纺布或织物中的一种或几种的混合物。