[发明专利]基于摩擦发电机与超级电容器集成的自充电能量单元及其制造方法

摘要

本发明提供一种自充电能量单元的制造方法和自充电能量单元。所述方法包括：将柔性隔膜的上下两侧分别覆盖两层固态电解质层；将两侧覆盖有固态电解质层的柔性隔膜夹于两片柔性电极的中间，得到固态柔性超级电容器；在烘干超级电容器的上下两侧分别形成PDMS薄膜，作为封装层；在柔性衬底上溅射ITO电极，得到四个ITO电极；将PDMS溶液涂在第二ITO电极和第三ITO电极的表面，烘干得到两层PDMS薄膜层；将第一正极性摩擦材料和摩擦材料电极层、第二正极性摩擦材料和摩擦材料电极层、第一摩擦材料电极、第二摩擦材料电极和第一和第二负极性摩擦材料层组合,得到摩擦发电机；将封装层的上下表面分别与第二柔性衬底和第三柔性衬底的表面贴合，得到自充电能量单元。

主权项

1.一种基于摩擦发电机与超级电容器集成的自充电能量单元的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，制造两片柔性电极(7、8)；步骤2：将柔性隔膜(11)浸入固态电解质溶液，放置预订时间，使得所述柔性隔膜(11)的上下两侧分别覆盖两层固态电解质层(9、10)；步骤3：将两侧覆盖有所述固态电解质层(9、10)的所述柔性隔膜(11)夹于所述两片柔性电极(7、8)的中间，得到固态柔性超级电容器；将所述固态柔性超级电容器置于恒温烘箱中，除去所述固态柔性超级电容器中残留的水分子；将烘干后的所述超级电容器置于聚二甲基硅氧烷PDMS溶液中烘干封装，在所述超级电容器的上下两侧分别形成PDMS薄膜，作为封装层(6)；步骤4：通过溅射的方式，在四个柔性衬底(1、5、12、16)上依次溅射一层ITO电极，得到四个ITO电极(2、4、13、15)，其中，四个柔性衬底(1、5、12、16)分别为第一柔性衬底(1)、第二柔性衬底(5)、第三柔性衬底(12)、第四柔性衬底(16)；第一ITO电极(2)作为第一正极性摩擦材料和摩擦材料电极层；第四ITO电极(15)作为第二正极性摩擦材料和摩擦材料电极层，第二ITO电极(4)作为第一摩擦材料电极，第三ITO电极(13)作为第二摩擦材料电极；步骤5：将PDMS溶液涂在所述第二ITO电极和所述第三ITO电极(4、13)的表面，烘干得到两层PDMS薄膜层，分别作为第一负极性摩擦材料层(3)、第二负极性摩擦材料层(14)；步骤6：将所述第一正极性摩擦材料和摩擦材料电极层(2)、所述第二正极性摩擦材料和摩擦材料电极层(15)、第一摩擦材料电极(4)、第二摩擦材料电极(13)和所述第一和第二负极性摩擦材料层(3、14)组合,得到摩擦发电机；其中，所述第一负极性摩擦材料层(3)设置在第一正极性摩擦材料和摩擦材料电极层(2)和第二摩擦材料电极(4)之间；所述第二负极性摩擦材料层(14)设置在第二摩擦材料电极(13)和第二正极性摩擦材料和摩擦材料电极层(15)之间，且所述第一正极性摩擦材料和摩擦材料电极层(2)与所述第一负极性摩擦材料层(3)之间具有空腔；所述第二正极性摩擦材料和摩擦材料电极层(15)与所述第二负极性摩擦材料层(14)之间具有空腔；步骤7：将所述封装层(6)的上下表面分别与所述第二柔性衬底(5)和所述第三柔性衬底(12)的表面贴合，得到自充电能量单元。