柔性金属空气电池及其制备方法、柔性金属空气电池组

技术领域

本发明涉及空气电池技术领域，具体而言，涉及一种柔性金属空气电池及其制备方法、柔性金属空气电池组。

背景技术

新一代微型化、柔性化、可穿戴电子产品的蓬勃发展，极大地刺激了人们对与之相匹配的低成本、高柔性、轻量化的微型储能器件的迫切需求，柔性金属空气电池以空气中的氧气作为正极活性物质，以金属作为负极活性物质，例如锌空气电池，相较于传统的锂离子电池有着体积小、容量大、成本低、满足可穿戴电子产品的供能需求等优点，具有十分广阔的应用前景。

柔性金属空气电池要保证良好的柔性，以满足可穿戴的应用需求，电池的结构至关重要。柔性电池结构主要有一维的线缆形结构、二维的平面结构以及目前使用最多的三明治层状结构。三明治叠层结构包括最底层的金属箔片、中间层的固态电解质以及最上层的空气电极，这种结构虽然可以将每一层做的很薄，以使得电池整体上较为轻薄，以方便卷曲和折叠，但是在电池频繁变形时易造成叠层间接触不良的现象，从而影响电池的正常使用。

发明内容

本发明所要解决的问题是现有三明治叠层结构的柔性金属空气电池在频繁变形时易出现叠层间接触不良影响电池性能的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种柔性金属空气电池，包括基底、金属电极和空气电极，所述金属电极和所述空气电极分别被丝网打印在所述基底的两面；还包括固态凝胶电解质或电解质溶液，所述固态凝胶电解质存储在所述基底内部，所述基底用于充分吸收所述电解质溶液至润湿所述金属电极和所述空气电极。

较佳地，所述基底包括单层纸基底或双层纸基底；

当所述基底为所述单层纸基底时，所述金属电极和所述空气电极分别被丝网打印在所述单层纸基底的两面；

当所述基底为所述双层纸基底时，所述金属电极和所述空气电极分别被丝网打印在两张不同的纸基底上，且两张所述纸基底上未打印所述金属电极和所述空气电极的一面粘合在一起。

较佳地，当所述基底为所述单层纸基底时，所述固态凝胶电解质存储在所述单层纸基底的内部，或者所述单层纸基底用于充分吸收所述电解质溶液至润湿所述金属电极和所述空气电极；

当所述基底为所述双层纸基底时，所述固态凝胶电解质分别储存在两张所述纸基底的内部，两张所述纸基底通过所述固态凝胶电解质粘合在一起；或者，两张所述纸基底通过粘合剂粘合在一起，且两张所述纸基底用于分别充分吸收所述电解质溶液至润湿所述金属电极和所述空气电极。

本发明的柔性金属空气电池相较于现有技术的优势在于：

本发明采用丝网印刷法在基底两面分别打印出金属电极和空气电极，使得本发明的电池为一体式结构，这种结构使得电池在面临频繁变形时拥有更稳定的电极-电解质接触，保证了电池放电的稳定性；同时，也使得电池拥有更薄的厚度，保证了电池的高柔性。

本发明还提供一种柔性金属空气电池的制备方法，用于制备所述的柔性金属空气电池，包括：

采用丝网打印的方式在基底的两面分别制作银格栅集流体，得到第一基体；

利用金属阳极墨在所述第一基体的其中一侧所述银格栅集流体表面丝网打印出金属电极，利用空气阴极墨在所述第一基体的另一侧所述银格栅集流体表面丝网打印出空气电极，得到第二基体；

对所述第二基体进行热压处理，制得柔性金属空气电池。

较佳地，在丝网打印出所述银格栅集流体、所述金属电极及所述空气电极后，均进行烘干处理，烘干温度为60-70℃；所述热压处理的温度为90-100℃，压力为1-2MPa，时间为5-10min。

较佳地，所述金属阳极墨是将金属颗粒、腐蚀抑制剂、第一导电添加剂和第一粘结剂溶于溶剂中经混合分散后得到，其中，所述金属颗粒包括锌粉，所述腐蚀抑制剂包括氧化锌、三氧化二铋和硅酸钠中的一种，所述第一导电添加剂包括碳粉、银粉和导电聚合物中的一种，所述第一粘结剂包括甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚偏二氟乙烯和苯乙烯-丁二烯中的一种，所述金属阳极墨中所述锌粉的浓度为200-800mg/mL，所述碳粉的浓度为60-100mg/mL。

较佳地，所述空气阴极墨是将氧还原催化剂、第二导电添加剂和第二粘结剂溶于溶剂中经混合分散后得到，其中，所述氧还原催化剂包括二氧化锰，所述第二导电添加剂包括碳粉、银粉和导电聚合物中的一种，所述第二粘结剂包括全氟磺酸型聚合物，所述空气阴极墨中所述二氧化锰的浓度为80-160mg/mL，所述碳粉的浓度为20-60mg/mL。

较佳地，所述柔性金属空气电池的制备方法还包括：提供电解质溶液以供所述基底吸收，所述电解质溶液包括碱性电解液和中性电解液，所述碱性电解液的浓度为1-4mol/L，所述中性电解液的浓度为1-4mol/L。

本发明的柔性金属空气电池的制备方法相较于现有技术的优势在于：

本发明采用丝网印刷技术将电极墨集成到基底表面，无需高温高压等电池制造环境，能实现高精度、低成本、低能耗的大规模电池印刷制造；且具有原材料价格低廉、生产方式简单高效、对环境友好等优点，非常适合应用于诸如电子检测试纸、生物传感器、智能包装盒等新型电子设备中，具有非常广阔的技术前景与经济效益。其它方面的优势与柔性金属空气电池相较于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

本发明还提供一种柔性金属空气电池组，包括多个柔性金属空气电池，多个所述柔性金属空气电池堆叠设置，且多个所述柔性金属空气电池串联或并联在一起；

或者，多个所述柔性金属空气电池的金属电极和空气电极分别被打印在同一层基底的两面，相邻两个所述柔性金属空气电池的金属电极与空气电极相互连接。

较佳地，多个所述柔性金属空气电池堆叠设置时，相邻两个所述柔性金属电池之间设置有凸起，所述凸起用于使堆叠的多个所述柔性金属电池间隔设置。

本发明的柔性金属空气电池组相较于现有技术的优势与柔性金属空气电池相较于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例中柔性金属空气电池的结构图一；

图2为本发明实施例中柔性金属空气电池的结构图二；

图3为本发明实施例中柔性金属空气电池的结构图三；

图4为本发明实施例中柔性金属空气电池的结构图四；

图5为本发明实施例中锌阳极墨与氧还原阴极墨的组分构成；

图6为本发明实施例中柔性金属空气电池的制备过程示意图；

图7展示了阳极墨中锌粉浓度对电池性能的影响；

图8展示了阳极墨中碳粉浓度对电池性能的影响；

图9展示了阴极墨中MnO

图10展示了阴极墨中碳粉浓度对电池性能的影响；

图11展示了不同浓度碱性电解液对电池性能的影响；

图12展示了不同浓度中性电解液对电池性能的影响；

图13为本发明实施例中多层堆叠型电池堆的结构示意图；

图14为本发明实施例中单层排列型电池堆的结构示意图。

附图标记说明：

1-基底；2-空气电极；3-金属电极；4-金属阳极墨；5-空气阴极墨；6-丝网印版；7-电解质溶液；8-固态凝胶电解质。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例的一种柔性金属空气电池，包括基底1、金属电极3和空气电极2，所述金属电极3和所述空气电极2分别被丝网打印在所述基底1的两面；还包括固态凝胶电解质8或电解质溶液7，所述固态凝胶电解质8存储在所述基底1内部，所述基底1用于充分吸收所述电解质溶液7至润湿所述金属电极3和所述空气电极2。

本实施例的柔性金属空气电池，采用丝网印刷法(也可称为丝网打印)，在基底1两面分别打印出金属电极3和空气电极2，金属电极3为阳极，空气电极2为阴极，可以理解，丝网印刷时将阴阳极的电极墨印刷在基底1的两面，即可以丝网打印出金属电极3和空气电极2，而电解质存储在基底1内部，电极与电解质之间的接触更加坚固，或者通过基底1吸收电解液的方式润湿阴阳电极，从而实现电池活化。

本实施例采用这种一体式的电池结构，使得电池在面临频繁变形时拥有更稳定的电极-电解质接触，保证了电池放电的稳定性；同时，也使得电池拥有更薄的厚度，打印电极的厚度几乎忽略不计，电池厚度近似于基底1的厚度，保证了电池的高柔性；另外，本实施例采用丝网印刷技术将电极墨集成到基底1表面，无需高温高压等电池制造环境，能实现高精度、低成本、低能耗的大规模电池印刷制造。

其中一些实施方式中，所述基底1包括单层基底，所述金属电极3和所述空气电极2分别被丝网打印在所述单层基底的两面；所述固态凝胶电解质8存储在所述基底1的内部，或者所述基底1用于充分吸收所述电解质溶液7至润湿所述金属电极3和所述空气电极2。

本实施例中，基底1为单层基底，所谓基底1是指采用纤维素纸作为基底1，一方面其质量较轻，也具有一定的柔性，因此可以保证所制备的电池的高柔性；另一方面，纤维素纸为多孔结构且具有一定的吸湿性，因此本实施例的电解质可以为固态凝胶态的也可以采用液态的，具体地，可以将固态凝胶电解质8存储在基底1的内部孔隙中，一旦电池接触到空气，即可以引起持续自放电，也可以采用电解质溶液7，利用其纸张的吸湿性摄取电解质溶液7，进而润湿金属电极3和空气电极2，实现电池的活化；再一方面，纤维素纸对环境无污染，采用其作为电池的基底1，便于废旧电池的处理。

因此，本实施例采用了纤维素纸作为整个电池的基底1材料，能同时满足电极的打印、电解质的摄取或存储、以及电池本身的柔性，此外还能通过简单焚烧的方式处理废旧电池，环保程度高。

示例性地，如图1所示，该电池包含单层基底，阴极与阳极分别被打印在基底1的两侧。该种电池不存在自放电现象，无需密封保存。使用过程中，向基底1的底部提供电解质溶液7，待基底1充分吸收电解液并润湿打印电极后，电池活化成功并开始工作。需要说明的是，图1(a)为丝网打印过程的爆炸示意图，图1(b)为制备的柔性金属空气电池结构示意图。

如图2所示，该电池包含单层基底，阴极与阳极分别被打印在基底1的两侧，固态凝胶电解质8则预先存储在基底1的内部。该种电池一旦接触到空气，就会引起持续自放电，需要密封保存。使用过程中，撕开封住阴极的贴纸，电池即可开始工作。需要说明的是，图2(a)为丝网打印过程的爆炸示意图，可以看出基底1内部存储有固态凝胶电解质8，图2(b)为制备的柔性金属空气电池结构示意图。

其中一些实施方式中，所述基底1包括双层基底，所述金属电极3和所述空气电极2分别被丝网打印在两张不同的基底1上，且两张所述基底1上未打印所述金属电极3和所述空气电极2的一面粘合在一起。

本实施例中，基底1为双层基底，即采用两张基底1作为电池的基底1。在其中一张基底1上通过丝网印刷方法打印出空气电极2，在另一张基底1上通过丝网印刷方法打印出金属电极3，并将两张基底1上未打印电极的一面粘合在一起，使得金属电极3和空气电极2背靠背对应。

对于柔性金属空气电池例如锌空气电池来说，当其作为二次电池使用时，电极负极的锌在重生过程中会形成枝晶，容易接触正极从而导致电池短路，所谓二次电池也即可以进行反复充放电的电池。另外，当在电池基底1上打印阴阳电极时，印刷所用的电极墨可能会透过基底1与另一电极接触，从而造成短路。本实施例采用了双基底1的电池结构，能够有效避免因电极墨穿透基底1而导致的电池内部短路，另外，还能通过基底1间缝隙加速电解液的摄取速度，提升电池活化速度与功率输出。

其中一些实施方式中，所述固态凝胶电解质8分别储存在两张所述基底1的内部，两张所述基底1通过所述固态凝胶电解质8粘合在一起；或者，两张所述基底1分别充分吸收所述电解质溶液7至润湿所述金属电极3和所述空气电极2。

对于双基底1的电池结构，当采用固态凝胶电解质8时，可以分别在两张基底1内部存储电解质，此时，可以利用凝胶电解质自身的粘性将两张基底1粘合。当采用液态的电解质溶液7时，可以通过双层基底自吸收电解质溶液7至润湿阴阳电极来实现电池的活化。

示例性地，如图3所示，该电池包含双层基底，阴极和阳极被分别打印在不同的基底1上，使用亲水的粘结剂将两张基底1粘合，并使阴阳电极背靠背对应。该种电池不存在自放电现象，无需密封保存。使用过程中，向基底1的底部提供电解质溶液7，待基底1充分吸收电解液并润湿打印电极后，电池活化成功并开始工作。需要说明的是，图3(a)为丝网打印过程的爆炸示意图，可以看出该电池结构中包括两张基底1，阴阳电极在两张基底1上背靠背对应设置，图3(b)为制备的柔性金属空气电池结构示意图。

如图4所示，该电池包含双层基底，阴极和阳极被分别打印在不同的基底1上，而固态凝胶电解质8则预先分别存储在两张基底1的内部；最后利用凝胶电解质自身的粘性将两张基底1粘合，并使阴阳电极背靠背对应。该种电池一旦接触到空气，就会引起持续自放电，需要密封保存。使用过程中，撕开封住阴极的贴纸，电池即可开始工作。需要说明的是，图4(a)为丝网打印过程的爆炸示意图，可以看出该电池结构中包括两张基底1，阴阳电极在两张基底1上背靠背对应设置，且两张基底1内部均存储有固态凝胶电解质8，图4(b)为制备的柔性金属空气电池结构示意图。

本发明实施例还提供了一种柔性金属空气电池的制备方法，用于制备所述的柔性金属空气电池，包括：

采用丝网打印的方式在基底1的两面分别制作银格栅集流体，得到第一基体；

利用金属阳极墨4在所述第一基体的其中一侧所述银格栅集流体表面丝网打印出金属电极3，利用空气阴极墨5在所述第一基体的另一侧所述银格栅集流体表面丝网打印出空气电极2，得到第二基体；

对所述第二基体进行热压处理，制得柔性金属空气电池。

本实施例中，采用丝网打印方式分别在基底1的两面先打印出银格栅集流体，印刷浆料为导电银浆，再利用金属阳极墨4在一侧银格栅集流体的表面打印阳极，在另一侧银格栅集流体的表面打印阴极，最后再对电池进行热压处理，以增强打印电极在基底1表面的机械强度，得到柔性金属空气电池。

丝网打印是一种利用刮板将油墨通过丝网印版6的网孔施加在承印件上的方法，它可以实现柔性薄膜电池的大批量与低成本生产，保证加工效率且能降低加工过程的能耗；其次，丝网打印能够高精度涂布超低厚度的电极材料，这种特性在制造超薄柔性电池时具有非常大的优势；此外，丝网打印主要靠网板与刮刀完成，无需配备高精度的喷头设备，能够容忍更多样化的电化学功能墨属性(如粒径、浓度、腐蚀性等)。

本实施例采用了丝网印刷技术将电极墨集成到多孔基底1表面，无需高温高压等电池制造环境，能实现高精度、低成本、低能耗的大规模电池印刷制造。

其中一些实施方式中，在丝网打印出所述银格栅集流体、所述金属电极3及所述空气电极2后，均进行烘干处理，烘干温度为60-70℃。

本实施例中，丝网打印阴阳电极后还进行加热烘干处理，一方面，防止印刷浆料电极墨或导电银浆流动使得电极厚度不均，造成短路或断路，另一方面也可以提高电极与基底1之间的机械强度。

其中一些实施方式中，所述热压处理的温度为90-100℃，压力为1-2MPa，时间为5-10min。

本实施例中，通过在上述条件下热压处理，以增强打印电极与基底1之间的机械强度。

其中一些实施方式中，柔性金属空气电池的制备方法还包括：在对电池进行热压处理后，在电池表面增加一层透气外包装，保护电极，以避免用户直接接触电极。

其中一些实施方式中，所述金属阳极墨4是将金属颗粒、腐蚀抑制剂、第一导电添加剂和第一粘结剂溶于溶剂中经混合分散后得到，其中，所述金属颗粒包括锌粉，所述腐蚀抑制剂包括氧化锌、三氧化二铋和硅酸钠中的一种，所述第一导电添加剂包括碳粉、银粉和导电聚合物中的一种，所述第一粘结剂包括甲基纤维素、聚丙烯酸钠、聚氧化乙烯、聚偏二氟乙烯和苯乙烯-丁二烯中的一种。

本实施例中，金属颗粒作为电化学活性物质，通过将其与导电添加剂、粘结剂、腐蚀抑制剂及溶剂混合，制备金属阳极墨4，用于丝网打印阳极时的印刷浆料，其中，腐蚀抑制剂能够抑制阳极墨中锌颗粒的自腐蚀速率，延长电池存储寿命；本实施例的金属阳极墨4中包含碳粉/银粉/导电聚合物等导电添加剂，甲基纤维素/聚丙烯酸钠/聚氧化乙烯/聚偏二氟乙烯/苯乙烯-丁二烯等粘结剂，具有增稠与粘度调节的作用，无需额外增加增稠剂、粘度调节剂等其它助剂；同时，由于本实施例在电极打印后还使用了热压处理，可以保证电极光滑平整，因此也省略了流平剂等用于使打印电极光滑平整的添加助剂。

其中一些实施方式中，所述空气阴极墨5是将氧还原催化剂、第二导电添加剂和第二粘结剂溶于溶剂中经混合分散后得到，其中，所述氧还原催化剂包括二氧化锰，所述第二导电添加剂包括碳粉、银粉和导电聚合物中的一种，所述第二粘结剂包括全氟磺酸型聚合物。

本实施例中采用二氧化锰等非贵金属催化剂材料，价格低廉，与丝网印刷技术等低成本低能耗方法配合，能够实现对电池品质与成本的精准控制。

示例性地，如图5所示，本实施例中的电极功能墨主要包括锌阳极墨与空气自呼吸阴极墨(或者称为氧还原阴极墨)两种，其中锌阳极墨的主要成分为：锌微粒、氧化锌、碳负载(即碳粉)、粘结剂、溶剂；空气自呼吸阴极墨的主要成分为：氧还原催化剂、碳负载、粘结剂、溶剂。考虑到环保因素，采用乙醇水溶液作为电极功能墨的溶剂，并利用搅拌、超声等手段使得电极墨中各物质分散均匀(也可采用如二甲基亚砜/甲苯等有机溶剂)。

示例性地，如图6所示，本实施例中的电池丝网打印过程主要分为以下几个步骤：(1)首先利用商业导电银浆和相应的丝网印版6，在基底1的两面打印出均匀分布的银栅格集流体，并在60℃下彻底烘干；(2)利用上述锌阳极墨和相应的丝网印版6，在一侧银栅格的表面打印阳极，并在60℃下彻底烘干；(3)利用上述空气自呼吸阴极墨和相应的丝网印版6，在另一侧银栅格的表面打印阴极，并在60℃下彻底烘干；(4)利用热压机，在90℃和1兆帕条件下进行5分钟电池热压，增强打印电极在纸基表面的机械强度；5)最后，可在电池表面增加一层透气外包装，避免用户直接接触电极。

其中一些实施方式中，所述金属阳极墨4中所述锌粉的浓度为200-800mg/mL，所述碳粉的浓度为60-100mg/mL。

所述空气阴极墨5中所述二氧化锰的浓度为80-160mg/mL，所述碳粉的浓度为20-60mg/mL。

所述电解质溶液7包括碱性电解液和中性电解液，所述碱性电解液的浓度为1-4mol/L，所述中性电解液的浓度为1-4mol/L。

电池性能完全取决于其电极功能墨以及电解质，主要包括：阳极墨中锌粉浓度、碳粉浓度；阴极墨中MnO

(1)阳极墨中锌粉浓度对电池性能的影响；

共选取了三种锌粉浓度：200mg/mL、500mg/mL、800mg/mL。如图7所示：当锌粉浓度仅为200mg/mL时，电池的性能受限，虽然开路电压1.4V维持不变，但最大功率密度仅为20mW/cm

(2)阳极墨中碳粉浓度对电池性能的影响；

共选取了三种碳粉浓度：60mg/mL、80mg/mL、100mg/mL。如图8所示：当碳粉浓度为60mg/mL时，电池性能已经达到最优，继续添加碳粉至80mg/mL、100mg/mL对电池性能反而有负面作用。这可能是因为阳极墨中导电聚合物的使用，使得碳粉浓度对电极导电性的影响减弱，反而会影响阳极中锌粉对电解液的吸收。此外，当碳粉浓度达到100mg/mL时，阳极墨的粘度过高反而不利于丝网打印。因此，本实施例中，金属阳极墨4中碳粉的浓度优选为60-100mg/mL，更有选为60mg/mL。

(3)阴极墨中MnO

共选取了三种MnO

(4)阴极墨中碳粉浓度对电池性能的影响；

共选取了三种碳粉浓度：20mg/mL、40mg/mL、60mg/mL。值得一提的是，阴极墨中碳粉浓度远小于阳极墨中碳粉浓度，这主要是因为阴极墨中已含有高浓度的MnO

(5)不同浓度碱性电解液对电池性能的影响；

选取KOH为电解液溶质，共选取了四种KOH浓度：1M、2M、3M、4M。如图11所示：当KOH浓度为1M时，电池开路电压仅为1.2V，功率密度和电流密度也非常微弱，无法正常工作；当KOH浓度增加至2M，电池开路电压升至1.4V正常值，最大功率密度也达到9mW/cm

(6)不同浓度中性电解液对电池性能的影响；

选取NaCl为电解液溶质，共选取了四种NaCl浓度：1M、2M、3M、4M。如图12所示：当NaCl浓度为1M时，电池开路电压已达到1V正常值，但最大功率密度仅为5.8mW/cm

综上所述，本发明中的丝网打印柔性金属空气电池具有原材料价格低廉、生产方式简单高效、高性能高柔性、对环境友好等优点，非常适合应用于诸如电子检测试纸、生物传感器、智能包装盒等新型电子设备，具有非常广阔的技术前景与经济效益。

本发明还提供一种柔性金属空气电池组，包括多个柔性金属空气电池，多个所述柔性金属空气电池堆叠设置，且多个所述柔性金属空气电池串联或并联在一起。

本实施例还提供了与丝网打印柔性金属空气单电池相对应的电池堆集成方式，例如本实施例采用多层堆叠型电池堆结构(如图13所示)，该电池组由多个单电池直接堆叠而成，单电池之间既可以按照“阴极-阳极”、“阳极-阴极”的方式串联起来，也可以通过“阴极-阴极”、“阳极-阳极”的方式并联起来，以获得更高的电压或电流输出。这种电池组的优势在于组装灵活，且面积功率密度和面积能量密度随单电池数量增加；但由于电池组厚度的增加，将不断削弱其柔性特征，因此单电池的数量也不宜过多，本实施例优选3-5个单电池堆叠。

其中一些实施方式中，相邻两个所述柔性金属电池之间设置有凸起，所述凸起用于使堆叠的多个所述柔性金属电池间隔设置。

本实施例中，在相邻的两个柔性金属电池之间设置凸起，用于将多个单电池隔开，例如在每个单电池的阴极侧增加点状凸起，以避免内部的单电池阴极被完全遮盖，影响空气传输。

本发明还提供一种柔性金属空气电池组，包括多个柔性金属空气电池，多个所述柔性金属空气电池的金属电极3和空气电极2分别被打印在同一层基底1的两面，相邻两个所述柔性金属空气电池的金属电极3与空气电极2相互连接。

本实施例提供了一种单层排列型电池堆。该电池组将多个单电池电极打印在同一层基底1表面(如图14所示)，并通过银栅格集流体之间的连接方式预先确定电池组的串/并联模式。在打印过程中，不同单电池的银栅格集流体之间可按照电堆设计方案，通过打印银线来连接，如图14中的虚线框所示，组装十分方便。另外，考虑到单电池之间的寄生电流现象，该电池组更适合采用固态凝胶电解质8而非液态电解质。该电池组的优势在于可以一次性打印成型，且不牺牲薄膜电池的柔性特征，但面积功率密度和面积能量密度的提高受限。

下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

电池阳极油墨配方为：500毫克锌粉、80毫克氧化锌粉、1毫克聚乙烯二氧噻吩、60毫克碳粉，溶解在1毫升50％酒精中。

电池阴极油墨配方为：80毫克二氧化锰、80毫克全氟磺酸树脂、40毫克碳粉，溶解在1毫升50％酒精中。

使用丝网打印机将阳极油墨打印在一张滤纸表面，将阴极油墨打印在另一张滤纸表面，并将其粘合在一起(阴阳极背靠背)。使用4M氯化钠溶液作为电解液，通过毛细作用自然吸入后，测得电池开路电压为1V，最大功率密度为6.7mW/cm

实施例2

电池阳极油墨配方为：500毫克锌粉、80毫克氧化锌粉、1毫克聚乙烯二氧噻吩、60毫克碳粉，溶解在1毫升50％酒精中。

电池阴极油墨配方为：80毫克二氧化锰、80毫克全氟磺酸树脂、40毫克碳粉，溶解在1毫升50％酒精中。

使用丝网打印机将阳极油墨打印在一张滤纸表面，将阴极油墨打印在另一张滤纸表面，并将其粘合在一起(阴阳极背靠背)。使用4M氢氧化钾溶液作为电解液，通过毛细作用自然吸入后，测得电池开路电压为1.4V，最大功率密度为31.9mW/cm

虽然本发明披露如上，但本发明的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。