一种储存时间更长的水果电池的制作方法

1.本发明设计一种储存时间更长的水果电池的制作方法，属于环保电池领域。


背景技术：

2.废旧电池内含有大量的重金属及废酸、废碱等对人体有害的物质，如果随意丢弃，会造成水源、土地的重度污染，据研究，一节五号电池能污染60万立方米的水、使1立方米的土地失去种植价值。塑料污染提供了类似问题的解决思路：一方面加强回收力度，一方面生产可降解的塑料制品。由于原材料价值和技术限制，目前干电池回收再生的成本高、经济价值低，全国范围基本没有回收再生渠道，那么如果能设计出一种能够自行降解的电池，将对废旧电池处理问题提出一种新的思路。
3.水果电池是大多数中小学生自制的第一个原电池，只需要将一片铜片、一片锌片或铝片分别插进水果中就可制得，理论上安全环保且可降解。但市场上却没有以水果电池为原理的电池，这是因为水果电池的电解质为果酸，常见的电极材料锌、铝等都易与果酸反应生成氢气，因此水果电池不易储存，如果能找到一种处理电解质的方法，或是找到一种不易与果酸反应的电极材料，就能制作出可降解的水果电池，为废旧电池处理问题提供思路。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种储存时间更长的水果电池的制作方法。
5.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：本发明提供了一种储存时间更长的水果电池的制作方法，包括如下步骤：步骤一，制备柠檬酸-聚丙烯酸电解质：取柠檬榨汁并过滤，得到柠檬汁。
6.根据柠檬汁的量，每100ml柠檬汁称量22g丙烯酸、8.4g氢氧化钠、5.2g丙烯酰胺、0.0088gn’n-亚甲基双丙烯酰胺、0.0128g过硫酸钾，与柠檬酸充分混合后倒入玻璃皿中，放入70℃的烘箱中烘干。1h后取出，得到柠檬酸、聚丙烯酸电解质。
7.该电解质为胶体状而非溶液状，有效的阻止了溶液中的氢离子与锌片接触导致的腐蚀。
8.步骤二，组装柠檬酸-聚丙烯酸电解质锌钼电池：剪一块柠檬酸-聚丙烯酸胶体，再剪一块同样大小的锌片和钼片，分别作为电池的电解质和正负极，按照从上至下锌片、柠檬酸-聚丙烯酸胶体、钼片的顺序叠放，获得电池的基本结构，用铝塑膜、塑料等材质作电池外壳，封装电池。
具体实施方式
9.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术
人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
10.实施例1本实施例涉及一种储存时间更长的水果电池的制作方法，其步骤如下：取2-3个柠檬榨汁并过滤，得到50ml柠檬汁。
11.称量11g丙烯酸、4.2g氢氧化钠、2.6g丙烯酰胺、0.0044gn’n-亚甲基双丙烯酰胺、0.0064g过硫酸钾，与柠檬酸充分混合后倒入玻璃皿中，放入70℃的烘箱中烘干，1h后取出，得到柠檬酸、聚丙烯酸电解质。
12.该电解质为胶体状而非溶液状，有效的阻止了溶液中的氢离子与锌片接触导致的腐蚀。
13.剪一块3cm
×
5cm大小的柠檬酸-聚丙烯酸胶体，再剪一块2cm
×
7cm大小的锌片，和锌片同样大小的钼片，分别作为电池的电解质和正负极。
14.按照从上至下锌片、柠檬酸-聚丙烯酸胶体、钼片的顺序叠放，获得电池的基本结构，用铝塑膜作电池外壳将电池包裹，一头锌片伸出一截作负极、另一头钼片伸出一截作正极。
15.使用热封机将铝塑膜封装，得到柠檬酸-聚丙烯酸电解质钼锌电池。
16.测量柠檬酸-聚丙烯酸电解质钼锌电池两端电压，为1.06v，制备同样的三节柠檬酸-聚丙烯酸电解质钼锌电池，串联以后接在led灯两端，点亮了led灯，验证了柠檬酸-聚丙烯酸电解质钼锌电池的放电能力。
17.将制得的柠檬酸-聚丙烯酸电解质钼锌电池接入蓝电电化学工作站测量其静置寿命，通过测试得到，柠檬酸-聚丙烯酸电解质钼锌电池在静置状态下，可以维持8h的1.0v左右电压，远高于使用柠檬汁作为电解液的锌铜电池。


技术特征：
1.一种储存时间更长的水果电池的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：制备柠檬酸-聚丙烯酸电解质，组装柠檬酸-聚丙烯酸电解质锌钼电池。2.根据权利要求1所述的制备柠檬酸-聚丙烯酸电解质，包括如下步骤：榨取柠檬汁、过滤、称量原料、混合原料、加热聚合。3.根据权利要求2所述的称量原料，其特征在于，包括如下原料：柠檬汁、丙烯酸、氢氧化钠、丙烯酰胺、n’n-亚甲基双丙烯酰胺、过硫酸钾，每100ml柠檬汁，称量其他原料的质量为22g、8.4g、5.2g、0.0088g、0.0128g。4.根据权利要求2所述的加热聚合，其特征在于，采用以下方法：将混合的原料放入70℃烘箱中加热，加热时间为1h。5.根据权利要求1所述的组装柠檬酸-聚丙烯酸电解质锌钼电池，其特征在于，采用以下方法：剪一块柠檬酸-聚丙烯酸胶体，再剪一块同样大小的锌片和钼片，分别作为电池的电解质和正负极，按照从上至下锌片、柠檬酸-聚丙烯酸胶体、钼片的顺序叠放，获得电池的基本结构。

技术总结
本发明提供了一种储存时间更长的水果电池的制作方法，包括以下步骤：制备柠檬酸-聚丙烯酸电解质，组装柠檬酸-聚丙烯酸电解质锌钼电池。与现有技术相比，本发明公布的储存时间更长的水果电池，将柠檬汁制备成了聚丙烯酸胶体作为电解质，防止普通水果电池锌片电极与柠檬酸电解液反应生成氢气，增大了水果电池的静置寿命，为安全、环保、成本低廉的水果电池商业化提供了基础。化提供了基础。


技术研发人员：吴昊峰
受保护的技术使用者：吴昊峰
技术研发日：2021.10.11
技术公布日：2022/1/11