本发明涉及柔性传感器,具体而言,涉及酯类有机物传感器用墨水、酯类有机物传感器和应用。
背景技术:
1、随着新能源应用领域的不断发展,储能电池已经被广泛应用于诸多领域。储能电池发生破损不仅会影响涉电设备的正常运行,严重时还会导致安全事故,因此及时对储能电池的破损进行监测尤其必要。
2、以锂离子电池为例,锂离子电池所用溶剂中含有大量的酯类化合物,检测储能电池漏液漏气后的酯类化学物质信号,可以进行电池危险状态报警,以确保电池运行异常能够被及时察觉,这对电池的安全运行至关重要。
3、鉴于此,为了能够适应电池实际运行环境,一种可批量制备具有柔性的、酯类有机物传感器尤其必要。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供酯类有机物传感器用墨水、酯类有机物传感器和应用,可用于批量制备具有柔性的酯类有机物传感器。
2、本发明是这样实现的:
3、第一方面,本发明提供一种酯类有机物传感器用墨水,包括:
4、聚酞菁m、碳纳米管、聚合物和溶剂;所述m为镍、钴、铜、锰、铁和钒中的至少一种;
5、所述酯类有机物传感器用墨水中聚酞菁m的浓度为1mg/ml-100mg/ml、碳纳米管的浓度为0.01mg/ml-1mg/ml、聚合物的浓度为0.010wt%-1wt%。
6、在可选的实施方式中,所述聚合物为nafion、pvdf、ptfe、pva、peo和peg中的至少一种;
7、和/或,所述m为镍;
8、和/或,所述碳纳米管为单壁碳纳米管或多壁碳纳米管中的至少一种。
9、在可选的实施方式中,所述溶剂为醇和水的混合物;
10、优选地,所述醇为乙醇;
11、优选地,所述醇和水的体积比为4:(15-17)。
12、在可选的实施方式中,所述复合物的制备方法包括:
13、还包括聚酞菁m和碳纳米管的复合物的制备,所述复合物的制备方法包括:以含有m盐、四氰基苯和碳纳米管的混合溶液为原料进行反应,生成所述复合物。
14、在可选的实施方式中,反应温度为50℃-200℃,反应时间0.1h-20h;
15、优选地,所述四氰基苯为1,2,4,5四氰基苯。
16、优选地,反应在高压水热釜中进行。
17、在可选的实施方式中,所述m盐和1,2,4,5四氰基苯的摩尔比为1:(3-5);
18、优选地,所述m盐为醋酸m、硫酸m、硝酸m、草酸m和氯化m中的至少一种。
19、在可选的实施方式中,所述1,2,4,5四氰基苯与碳纳米管的质量比为1:(0.01-1)。
20、在可选的实施方式中,所述混合溶液的溶剂为醇,所述醇为乙醇;
21、反应后采用氯化氢溶液和热乙醇分别对反应后液进行洗涤和固液分离,并对得到的固相进行干燥,得到所述复合物。
22、第二方面,本发明提供一种酯类有机物传感器,将前述实施方式任意一项所述的酯类有机物传感器用墨水打印或印刷在银电路上后烘干得到。
23、第三方面,本发明提供一种前述实施方式所述的酯类有机物传感器在检测电池故障中的应用,所述电池故障包括电池破损或电解液泄露。
24、本发明具有以下有益效果:
25、本申请中的墨水应用于酯类有机物传感器中,可以实现具有柔性的、可拉伸的酯类有机物传感器的批量制备,同时,制备得到的酯类有机物传感器受温度和形变影响小,反馈信号准确,在空气环境和低浓度酯类气体条件下均可准确检测酯类气体,具有较好的抗干扰能力和较快的响应速度。应用于储能电池中,检测范围适合电池形变范围,检测精度高,轻质柔性,不影响电池能量密度和循环性能。
1.一种酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,包括:聚酞菁m、碳纳米管、聚合物和溶剂;所述m为镍、钴、铜、锰、铁和钒中的至少一种;
2.根据权利要求1所述的酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,所述聚合物为nafion、pvdf、ptfe、pva、peo和peg中的至少一种;
3.根据权利要求1所述的酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,所述溶剂为醇和水的混合物;
4.根据权利要求1所述的酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,聚酞菁m和碳纳米管组成复合物,所述复合物的制备方法包括:以含有m盐、四氰基苯和碳纳米管的混合溶液为原料进行反应,生成所述复合物;
5.根据权利要求4所述的酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,反应温度为50℃-200℃,反应时间0.1h-20h;
6.根据权利要求4所述的酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,所述m盐和1,2,4,5四氰基苯的摩尔比为1:(3-5);
7.根据权利要求4所述的酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,所述1,2,4,5四氰基苯与碳纳米管的质量比为1:(0.01-1)。
8.根据权利要求4所述的酯类有机物传感器用墨水,其特征在于,所述混合溶液的溶剂为醇,所述醇为乙醇;
9.一种酯类有机物传感器,其特征在于,将权利要求1-8任意一项所述的酯类有机物传感器用墨水打印或印刷在银电路上后烘干得到。
10.一种权利要求9所述的酯类有机物传感器在检测电池故障中的应用,其特征在于,所述电池故障包括电池破损或电解液泄露。
