一种面向通用柔性衬底的微型超级电容器及其制造方法

    公开(公告)号:CN110010371A

    公开(公告)日:2019-07-12

    申请号:CN201910151950.7

    申请日:2019-02-28

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种面向通用柔性衬底的微型超级电容器及其制造方法。微型超级电容器包括:导电弹性体、固态电解质和柔性衬底。导电弹性体为聚合物与导电材料的混合物,聚合物包括聚二甲基硅氧烷或者聚苯胺,导电材料包括碳纳米管或者乙烯二氧噻吩单体。固态电解质为凝胶聚合物,该凝胶聚合物包括聚乙烯醇与磷酸的聚合物;或者,聚乙烯醇与硫酸的聚合物;或者,氯化锂与磷酸的聚合物;或者,氯化锂与硫酸的聚合物。本发明采用碳纳米管等具有高导电能力的活性材料与机械稳定性强的聚合物弹性体相结合,具有存储容量大、能量密度高、器件柔性好、制备工艺简单等优点,可以实现大规模高性能能量存储器件制备。

    一种非接触式自驱动电子皮肤及其制备方法

    公开(公告)号:CN107941246A

    公开(公告)日:2018-04-20

    申请号:CN201711104078.8

    申请日:2017-11-10

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种非接触式自驱动电子皮肤,涉及传感器和电子皮肤技术领域,包括有摩擦层薄膜,摩擦层薄膜表面均匀设有若干微结构摩擦单元;隔离保护层,隔离保护层的下表面连接有柔性衬底,柔性衬底与隔离保护层之间夹装有电极;隔离保护层上设有能够使所述摩擦层薄膜在受到外界压力时与所述柔性衬底层相互接触的接触区。本发明可实现多种运动方式的交互传感,接触分离过程使摩擦层薄膜带电,之后摩擦层薄膜可不与隔离保护层、电极、柔性衬底组成的三层结构接触而在其上空滑动,滑动的位移终点坐标可以通过分析电极接收到的电信号得到;采用自驱动的传感方式,制备工艺简单方便,可根据实际需要快捷的调整工艺参数,生产成本低,适于批量生产。

    基于多孔海绵结构的可压缩超级电容器及其制备方法

    公开(公告)号:CN107705996A

    公开(公告)日:2018-02-16

    申请号:CN201710880784.5

    申请日:2017-09-26

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: Y02E60/13 H01G11/26 H01G11/56 H01G11/84

    Abstract: 本发明提供了一种基于多孔海绵结构的可压缩超级电容器及其制备方法。包括:可压缩电极、固态电解质和柔性隔膜,可压缩电极为多孔海绵结构,固态电解质渗透在可压缩电极中,柔性隔膜被夹于两个渗透了固态电解质的可压缩电极中间。上述可压缩超级电容器采用多孔海绵结构电极,将多孔海绵结构可压缩能力强与贴附的活性物质电荷存储能力优异的特点相结合,通过对方糖等物质倒膜溶解得到,同时利用海绵结构抗压能力强比表面积大以及碳纳米管高电导性等优势,具有优异的力学性能与电学性能,可以应用于各类能量存储器件与应力传感功能器件中,具有制备工艺简单,集成度高、器件性能稳定等优点,在低功耗电子与可穿戴器件等领域具有很好的应用前景。

    一种具有多孔结构的可拉伸弹性体的制备方法

    公开(公告)号:CN106674585A

    公开(公告)日:2017-05-17

    申请号:CN201611148045.9

    申请日:2016-12-13

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明实施例提供了一种具有多孔结构的可拉伸弹性体的制备方法,具有极高的可控性。所述方法包括:一种具有多孔结构的可拉伸弹性体的制备方法,包括:步骤一,获取衬底;步骤二,在所述衬底上制备预定厚度的薄膜,作为牺牲层;步骤三,在所述牺牲层上制备微球阵列;步骤四,将液态材料加入到所述微球阵列的间隙中,利用热固化的方法,把所述液态材料固化成弹性体;步骤五,通过化学方法从所述弹性体中去除所述微球阵列,并使所述弹性体与所述衬底分离,生成具有多孔结构的可拉伸弹性体。本发明的制备方法具有极高的可控性。

    一种基于激光图形化的自由式微型超级电容器及制造方法

    公开(公告)号:CN106449134A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201610953666.8

    申请日:2016-11-03

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 一种基于激光图形化的自由式微型超级电容器及制造方法,属于微能源能量存储技术领域。自下而上的结构分别是固态电解质、柔性电极与金属集流体;在电纺丝纳米纤维上滴涂碳纳米管得到柔性电极。本发明提出的自由式微型超级电容器,与传统的三明治结构超级电容器相比,采用平面式叉指结构电极,极大的降低了器件厚度,提升了器件柔性,可以更好的与柔性电子器件集成,并且同时利用电纺丝纳米纤维高比表面积与碳纳米管高电导性的优势,制备轻便稳定的柔性电极,进一步提高了能量与功率密度。本发明与其他微型超级电容器相比,创新性的通过电解质转移的方式,无需额外衬底,进一步降低了器件的厚度,避免了复杂的转移工艺对器件带来可能的伤害。

    收集生物运动能量的摩擦式发电机及其使用方法

    公开(公告)号:CN104022677B

    公开(公告)日:2017-02-01

    申请号:CN201410188905.6

    申请日:2014-05-06

    Abstract: 本发明涉及一种基于摩擦起电及静电感应原理,用于收集生物运动能量及监测生物运动的摩擦式发电机,它包括脚底或生物体、贴于人体或生物体上的导电电极、普通地面、地或导体。所述的脚底为人脚底或生物体的脚掌,生物体为人或动物的身体,贴于人体或生物体上任意部位的导电电极作为生物体电极,从其引出导线通过负载与地或导体相连。本发明与传统的能量采集器相比,不需使用额外的功能材料、器件和导电电极,且有相当高的电压输出和很强的充电能力。本发明提出的制造方法简单、成本低、易于制作、可用性高,并且易于与传统电子器件集成。

    纳米级规则褶皱结构的加工方法

    公开(公告)号:CN105905868A

    公开(公告)日:2016-08-31

    申请号:CN201610224857.0

    申请日:2016-04-12

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: B82B3/0019 B82Y40/00

    Abstract: 本发明提供了一种纳米级规则褶皱结构的加工方法。该方法主要包括:选取并制备可拉伸基底材料,使用夹具将所述可拉伸基底材料进行预拉伸,利用氟基气体的等离子体刻蚀在所述预拉伸后的基底材料上生长氟碳聚合物材料,将生长了氟碳聚合物材料的基底材料释放,得到纳米级规则褶皱结构。本发明实施例采用在可拉伸基底材料上淀积氟碳聚合物方法制备褶皱结构,无需光刻工艺即可实现纳米级规则褶皱结构的加工制备,加工方法简单、稳定性好、并可大面积制造。本发明可以实现500nm以下褶皱结构的制备,此范围结构对材料本身透明度、反射率等参数影响很小,可极大提高其应用范围。

    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

    公开(公告)号:CN105871247A

    公开(公告)日:2016-08-17

    申请号:CN201610267181.3

    申请日:2016-04-27

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 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。

    一种透明发电机及其制造方法

    公开(公告)号:CN104660094A

    公开(公告)日:2015-05-27

    申请号:CN201310606845.0

    申请日:2013-11-25

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种透明发电机及其制造方法。本发明的发电机包括绝缘基底、感应电极、用于与人体接触的摩擦结构层、用于与人体接触的接触电极;其中,所述感应电极设置在移动电子设备的触控区上,所述感应电极上依次设置所述绝缘基底、所述摩擦结构层;所述接触电极设置于该移动电子设备上且与所述感应电极绝缘。本发明的发电机利用人体作为电导构成回路,从而消除对参考地的依赖,简化发电机的使用,扩展发电机应用范围,并进一步提高发电机的输出,具有在触控手机,平板,触控板等消费类电子以及可穿戴设备上应用的潜力,且制造方法工艺简单、高效、成本低、成品率高。

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