TWI681585B - 印刷能量儲存裝置及其電極以及導電糊劑 - Google Patents

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雷威廉恩J.
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Abstract

一種印刷能量儲存裝置，其包括：包括鋅之第一電極、包括二氧化錳之第二電極與在第一電極與第二電極之間的隔離膜。第一電極、第二電極和隔離膜印刷於基板上。上述裝置可包括印刷於基板上之第一集電體及/或第二集電體。上述裝置可包括隔離膜與第二電極之間的印刷中間層。第一電極與第二電極可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。隔離膜可為多孔隔離膜，且可包括含鋅鹽以及1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽之液態電解質。第一電極及/或第二電極可包括含四氟硼酸鋅和1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽之電解質。隔離膜、第一電極及/或第二電極可包括苯乙烯-丁二烯橡膠。

Description

印刷能量儲存裝置及其電極以及導電糊劑
本申請主張於2012年10月10日提交的美國臨時專利申請第61/712219號，名稱為「印刷能量儲存裝置」，其以引用形式全文併入本文中。
本發明是有關於一種能量儲存裝置，且特別是有關於一種印刷能量儲存裝置及其電極以及導電糊劑。
在消費市場中，需要輕薄且具可橈性的(flexible)能量儲存裝置來供電給輕薄及/或短小的電子裝置。舉例來說，可使用薄電池供電給發出光和聲音的賀卡、輕薄型廣告工具例如雜誌插頁、護膚品、安全通卡、一些微型醫療裝置護膚品等。市面上已存在一些薄電池，例如芬蘭萬塔（Vantaa）的Enfucell Oy有限公司和俄亥俄州西湖市（Westlake）的藍星技術公司（Blue Spark Technologies）生產的鋅碳電池以及佛羅里達州萊克蘭（Lakeland）的索力克公司（Solicore）生產的鋰聚合物電池)。這些電池的厚度一般是從約0.45 mm至0.7 mm。這些電池被密封在有兩個極點的囊狀(pouch)單元電池中，並透過這兩個極點連線到需要電源的裝置。
鋅-二氧化錳電池(Zn/MnO2 )電池為一次電池(primary battery)(例如一次性使用)。Zn/MnO2 電池可以填充有鋅與氨鹽或氫氧化鉀的水溶液。Zn/MnO2 電池的初始電壓為1.5V至1.6V且被設計成針對低度或中度的電流消耗(current drain)的用途。Zn/MnO2 電池的保質期為1至3年。Zn/MnO2 電池的主要優點是成本和安全性。由於構建Zn/MnO2 電池的原料便宜且豐富，使它們在市場上成為最經濟實惠的電池，且由於這些材質是無毒性的而被認為是「綠色材質」。
一種印刷能量儲存裝置(例如是印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池)，其可具有包括離子液體的層，其中離子液體具有陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子（imidazolium）、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子（choline）、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子（phosphonium）、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子（piperidinium）、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子（pyridinium）、1-丁基-4-甲基吡啶離子以及1-丁基-1-甲基吡咯烷離子（pyrrolidinium）。上述離子液體可包括陰離子，且選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根（trifluoromethanesulfonate）、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根（triflate）、三氰基甲烷陰離子（tricyanomethanide）、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。上述印刷能量儲存裝置可具有第一電極、第二電極以及隔離膜(seperator)。隔離膜位於第一電極與第二電極之間，其中第一電極、第二電極以及隔離膜中之至少一者包括上述離子液體。在一些實施例中，上述離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
在一些實施例中，第一電極可包括離子液體。在一些實施例中，第二電極可包括離子液體。在一些實施例中，隔離膜可包括離子液體。
印刷能量儲存裝置可包括中間層。中間層可在第一電極與隔離膜之間。中間層可在第二電極與隔離膜之間。在一些實施例中，中間層包括離子液體。
印刷能量儲存裝置可包括耦合至第一電極或第二電極的集電體。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone，PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride)、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯(polyvinylidene fluoride-trifluoroethylene)、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane)、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯(polyethylene glycol hexafluoropropylene)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral)、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺(polyacrylamide)、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(acrylonitrile butadiene styrene)、甲基丙烯酸烯丙酯(allylmethacrylate)、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene terephthalate)、聚碳酸酯、聚氯丁二烯(polychloroprene)、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石(hectorite)黏土、澎潤土（garamite）黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠(guar gum)、黃原膠(xanthan gum)、澱粉、丁基橡膠(butyl rubber)、瓊脂糖(agarose)、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、丙基甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素(methoxy propyl methylcellulose)、羥丙基甲基纖維素(hydroxy propyl methylcellulose)、羧甲基纖維素(carboxy methylcellulose)、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣(chitosan)。
在一些實施例中，第一電極、中間層以及隔離膜中之至少一者包括鹽。上述鹽可包括鋅鹽。在一些實施例中，離子液體的陰離子與鹽的陰離子相同。鹽可包括四氟硼酸鋅，且離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。在一些實施例中，鹽可包括氯化鋅。在一些實施例中，鹽可包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅(zinc bis(trifluoromethanesulfonyl)imide)。在一些實施例中，鹽可包括硫酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括硝酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括碳酸鋅。
在一些實施例中，第一電極與第二電極中之至少一者包括聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，第二電極與集電體中之至少一者可包括奈米碳管。奈米碳管可包括單壁奈米碳管。奈米碳管可包括多壁奈米碳管。
第二電極可具有均質糊劑(paste)，均質糊劑包括奈米碳管與離子液體。第二電極可具有二氧化錳。在一些實施例中，第二電極可包括導電碳。導電碳可包括石墨。
在一些實施例中，集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。集電體可具有鎳薄片。集電體可具有石墨烯片。集電體可具有鎳薄片與石墨烯片。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片與奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片與奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管與石墨粉末。集電體可具有鎳薄片、奈米碳管與石墨粉末。在一些實施例中，集電體可具有聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，隔離膜可具有微球(microspheres)。微球可包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。微球可以是中空的。微球可以是實心的。在一些實施例中，微球可具有約0.5 μm至約30 μm的直徑。在一些實施例中，隔離膜可包括聚偏二氟乙烯。
印刷能量儲存裝置(例如印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池)的層可包括具有陰離子的鹽以及具有上述陰離子的離子液體。
在一些實施例中，離子液體可包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子。
在一些實施例中，離子液體包括陰離子，陰離子可選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
在一些實施例中，離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。在一些實施例中，鹽可包括鋅鹽。鹽可包括四氟硼酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括氯化鋅。在一些實施例中，鹽可包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。在一些實施例中，鹽可包括硫酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括硝酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括碳酸鋅。
印刷能量儲存裝置可具有第一電極、第二電極以及隔離膜。隔離膜在第一電極與第二電極之間。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括中間層。中間層可以是在第一電極與隔離膜之間。中間層可以是在第二電極與隔離膜之間。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括集電體，此集電體電性耦合至第一電極或第二電極。
上述的層可以是第一電極、隔離膜及/或中間層。
在一些實施例中，其中第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者可具有聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者可具有聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，第二電極以及集電體中之至少一者可具有奈米碳管。奈米碳管可包括單壁奈米碳管。奈米碳管可包括多壁奈米碳管。
第二電極可具有包括奈米碳管與離子液體的混合物。第二電極可具有二氧化錳。在一些實施例中，第二電極可包括導電碳。導電碳可包括石墨。
在一些實施例中，集電體可具有鎳薄、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。集電體可具有鎳薄片。集電體可具有石墨烯片。集電體可具有鎳薄片與石墨烯片。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片與奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片與奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管與石墨粉末。集電體可具有鎳薄片、奈米碳管與石墨粉末。
在一些實施例中，隔離膜可具有微球。微球可包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。微球可以是中空的。微球可以是實心的。在一些實施例中，微球可具有直徑約0.5 μm至約30 μm。
在一些實施例中，中間層可包括聚乙烯醇。
印刷能量儲存裝置(例如印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池)的層可具有包括四氟硼酸鋅的鹽以及具有1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽的離子液體。
印刷能量儲存裝置可包括第一電極、第二電極以及隔離膜。隔離膜在第一電極與第二電極之間。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括中間層。中間層可以是在第一電極與隔離膜之間。中間層可以是在第二電極與隔離膜之間。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括集電體，集電體電性耦合至第一電極或第二電極。
上述的層可以是第一電極、隔離膜及/或中間層。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者可具有聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者可具有聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，第二電極以及集電體中之至少一者可具有奈米碳管。奈米碳管可包括單壁奈米碳管。奈米碳管可包括多壁奈米碳管。
第二電極可具有包括奈米碳管與離子液體的混合物。第二電極可具有二氧化錳。在一些實施例中，第二電極可包括導電碳。導電碳可包括石墨
在一些實施例中，集電體可具有鎳薄、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。集電體可具有鎳薄片。集電體可具有石墨烯片。集電體可具有鎳薄片與石墨烯片。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片與奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片與奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管與石墨粉末。集電體可具有鎳薄片、奈米碳管與石墨粉末。
在一些實施例中，隔離膜可具有微球。微球可包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。微球可以是中空的。微球可以是實心的。在一些實施例中，微球可具有直徑約0.5μm至約30μm。
在一些實施例中，中間層可包括聚乙烯醇。
印刷能量儲存裝置(例如印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池)的平坦黏著層可包括聚乙烯醇、鹽、離子液體。上述離子液體可包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子。上述離子液體還可包括陰離子，且選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
在一些實施例中，鹽可包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。在一些實施例中，鹽可包括鋅鹽。鹽可包括四氟硼酸鋅而離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。在一些實施例中，鹽可包括氯化鋅。在一些實施例中，鹽可包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。在一些實施例中，鹽可包括硫酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括硝酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括碳酸鋅。
印刷能量儲存裝置可具有第一電極、第二電極以及隔離膜，隔離膜在第一電極與第二電極之間。
平坦黏著層可以是在第一電極與隔離膜之間。平坦黏著層可以是在第二電極與隔離膜之間。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括電性耦合至第一電極或第二電極的集電體。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括電性耦合至第一電極或第二電極的集電體。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜、平坦黏著層以及集電體中之至少一者可具有聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜以及極電體中之至少一者可具有聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，第二電極以及集電體中之至少一者可具有奈米碳管。奈米碳管可包括單壁奈米碳管。奈米碳管可包括多壁奈米碳管。
第二電極可具有包括奈米碳管以及離子液體的混合物。第二電極可具有二氧化錳。在一些實施例中，第二電極可包括導電碳。導電碳可包括石墨。
在一些實施例中，集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。集電體可具有鎳薄片，例如是電性耦合至第一電極的集電體。集電體可具有石墨烯片，例如是電性耦合至第二電極的集電體。集電體可具有鎳薄片以及石墨烯片。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
在一些實施例中，隔離膜可具有微球。微球可包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。微球可以是中空的。微球可以是實心的。在一些實施例中，微球可具有直徑約0.5μm至約30μm。
在一些實施例中，第一電極、隔離膜以及第二電極可包括離子液體中之至少一者。
印刷能量儲存裝置(印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池)的電極可包括奈米碳管以及離子液體。上述離子液體可包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子。上述離子液體可包括陰離子，且選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
奈米碳管可包括單壁奈米碳管。奈米碳管可包括多壁奈米碳管。奈米碳管可以是基態的(ground)。在一些實施例中，奈米碳管以及離子液體可形成均質混合物。
在一些實施例中，離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
在一些實施例中，電極可包括二氧化錳。在一些實施例中，電極可包括石墨粉末。
印刷能量儲存裝置可更包括第二電極以及隔離膜，上述隔離膜在電極與第二電極之間。
在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括中間層。中間層可以是在第一電極與隔離膜之間。中間層可以是在第二電極與隔離膜之間。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括電性耦合至第一電極或第二電極的集電體。
在一些實施例中，第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者可包括離子液體。在一些實施例中，第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者可包括鹽。鹽可包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。
在一些實施例中，鹽可包括鋅鹽。在一些實施例中，離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )以及鹽可包括四氟硼酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括氯化鋅。在一些實施例中，鹽可包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。在一些實施例中，鹽可包括硫酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括硝酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括碳酸鋅。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者可具有聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
在一些實施例中，電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者可包括聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。集電體可具有鎳薄片，例如是耦合至第二電極的集電體。集電體可具有石墨烯片，例如是耦合至第一電極的集電體。集電體可具有鎳薄片以及石墨烯片。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
在一些實施例中，隔離膜可具有微球。微球可包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。微球可以是中空的。微球可以是實心的。在一些實施例中，微球可具有直徑約0.5μm至約30μm。
在一些實施例中，中間層可包括聚乙烯醇。
印刷能量儲存裝置(例如是印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池)可包括第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體。第一電極具有鋅。第二電極具有二氧化錳。隔離膜在第一電極與第二電極之間。集電體電性耦接至第一電極或第二電極，且上述集電體包括導電薄片。
在一些實施例中，集電體可包括奈米碳管。奈米碳管可包括單壁奈米碳管。奈米碳管可包括多壁奈米碳管。
在一些實施例中，導電薄片可包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。集電體可具有鎳薄片，例如是電性耦合至第一電極的集電體。集電體可具有石墨烯片，例如是電性耦合至第二電極的集電體。集電體可具有鎳薄片以及石墨烯片。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括中間層。中間層可以是在第一電極與隔離膜之間。中間層在第二電極與隔離膜之間。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者可包括離子液體。上述離子液體可包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子。上述離子液體可包括陰離子，且選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
在一些實施例中，離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
在一些實施例中，第一電極、隔離膜以及中間層中之至少一者可包括鹽。鹽可包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。在一些實施例中，鹽可包括四氟硼酸鋅以及離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
在一些實施例中，鹽可包括氯化鋅。在一些實施例中，鹽可包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。在一些實施例中，鹽可包括硫酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括硝酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括碳酸鋅。
在一些實施例中，第一電極可包括聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者可包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
在一些實施例中，第二電極可包括奈米碳管。在一些實施例中，第二電極可包括均質糊劑，上述均質糊劑包括奈米碳管以及離子液體。在一些實施例中，第二電極可包括導電碳。導電碳可包括石墨粉末。
在一些實施例中，隔離膜可具有微球。微球可包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。微球可以是中空的。微球可以是實心的。在一些實施例中，微球可具有直徑約0.5μm至約30μm。
在一些實施例中，中間層可包括聚乙烯醇。
用於印刷能量儲存裝置(例如印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2)電池)之層的導電糊劑可包括奈米碳管以及離子液體。上述離子液體可包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子。上述離子液體可包括陰離子，且選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
在一些實施例中，離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
奈米碳管可包括單壁奈米碳管。奈米碳管可包括多壁奈米碳管。奈米碳管可以是基態的。在一些實施例中，奈米碳管以及離子液體可形成均質混合物。
在一些實施例中，上述的層可為第一電極。第一電極可包括二氧化錳。在一些實施例中，第一電極可包括石墨。
在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括第二電極以及隔離膜，隔離膜在第一電極與第二電極之間。
在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括中間層。中間層可以是在第一電極與隔離膜之間。中間層可以是在第二電極與隔離膜之間。在一些實施例中，印刷能量儲存裝置可包括集電體，集電體電性耦合至第一電極或第二電極。
在一些實施例中，第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者可包括離子液體。在一些實施例中，第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者可包括鹽。在一些實施例中，鹽可包括鋅鹽。在一些實施例中，鹽可包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。鹽可包括四氟硼酸鋅，且離子液體可包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。在一些實施例中，鹽可包括氯化鋅。在一些實施例中，鹽可包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。在一些實施例中，鹽可包括硫酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括硝酸鋅。在一些實施例中，鹽可包括碳酸鋅。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者可具有聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
在一些實施例中，第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者可包括聚偏二氟乙烯。
在一些實施例中，集電體可包括奈米碳管。
在一些實施例中，集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。集電體可具有鎳薄片，例如是電性耦合至第二電極的集電體。集電體可具有石墨烯片，例如是電性耦合至第一電極的集電體。集電體可具有鎳薄片以及石墨烯片。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。集電體可具有鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。集電體可具有鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
在一些實施例中，隔離膜可具有微球。微球可包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。微球可以是中空的。微球可以是實心的。在一些實施例中，微球可具有直徑約0.5μm至約30μm。
在一些實施例中，中間層可包括聚乙烯醇。
為了總結本發明以及其實現之優於先前技術的優點，本文描述了特定之目的與優點。應理解的是，並非所有上述目的或優點需要根據任何特定實施例來實現。因此，舉例而言，本發明所屬領域具有通常知識者可理解，本發明可以是用可實現或最佳化一個優點或一群優點而不需要實現其他目的或優點的方式，來具體實施或實現。
所有這些實施例均涵蓋在本文所揭露的本發明之範圍之內。根據下文的詳細說明並參照所附圖式，其他實施例對於所屬領域具有通常知識者為顯而易見的，本發明並不限於任何揭露之特定實施例。
參照特定實施例的圖式來說明本揭露的這些與其他特徵、態樣以及優點，而圖式是為了說明特定實施例而非意欲限定本發明。
雖然於下文中說明了特定之實施例中與實例，然所屬領域中具有通常知識者可理解，本發明超出具體揭露的實施例及/或用途以及明顯的修改與其等同物的範圍，因此，本文所揭露的本發明之範圍不應被限定於任何下文所述的特定實施例。
在一些實施例中，鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池包括的所有元件皆為印刷的。舉例而言，電池的所有構件，包括集電體、電極、電池隔離膜以及配線(leads)可以是依序印刷於一基板上。印刷可以是可擴展性的、具成本效益的以及具生產力的技術。舉例而言，具有所有構件皆為印刷電池可幫助簡化製作過程，及/或幫助降低具有所需形數(form-factor)之電池的製作成本。在一些實施例中，印刷Zn/MnO2 電池隔離膜可包括固態電解質。在一些實施例中，印刷Zn/MnO2 電池包括印刷電解質，印刷電解質例如是印刷於預先印刷好的電池隔離膜上之電解質，其用於提供液態電解質給印刷電池舉例而言，電池的所有構件(包括電解質)可以依序印刷於基板上。
在一些實施例中，印刷Zn/MnO2 電池的厚度可以從約0.1 mm至約0.4 mm，且取決於至少有一些電池層印刷其上的基板，印刷Zn/MnO2 電池可以是可撓的(flexible)。印刷鋅-二氧化錳電池可以是單獨的裝置或與其他電子構件整合於基板上來使用，例如發光二極體(LED)燈。內部整合有印刷鋅-二氧化錳電池的裝置可以是輕薄的及/或可撓的。由於整合印刷鋅-二氧化錳電池所需的所有連接也可為印刷的，因此其可以不需要額外的連接元件(例如與其他電子產品電氣連接的導線)。
全印刷電池可使電池能製作出具有各種形狀。在一些實施例中，印刷電池可為以不同於一般的形狀印刷於整合裝置的其他構件周圍及/或印刷於基板上。舉例而言，印刷電池可印刷於市售基板上(諸如聚醯亞胺膜，例如來自特拉華州威爾明頓杜邦公司的卡普頓®)或製造。在一些實施例中，一個印刷電池可印刷於一個或更多個其他能量儲存裝置上，例如包括一個或更多個其他印刷電池。舉例而言，印刷電池可與一個或更多個其他印刷電池並聯以增加每單位面積的能量儲存力，及/或串聯以增加工作電壓。適用於印刷電池的鋅(Zn)可以是市售的(例如來自華盛頓州斯波坎的美國泰克公司)或製造。適合的二氧化錳(MnO2 )可以是市售的(例如來自墨西哥的MinerAutlan公司) 或製造。
在一些實施例中，印刷Zn/MnO2電池具有從約1.5伏特(V)至約1.55V的開路電位(open circuit potential)，以及當於0.1mA/cm2 下放電時，印刷Zn/MnO2電池具有約0.1mAh/cm2 的電容。舉例而言，與30個藍色微發光二極體(microLEDs)印刷於基板上的三個串聯之1×1.5吋印刷鋅-二氧化錳電池可使微發光二極體持續發光1.5小時。在一些實施例中，可將印刷電池整合於輕薄及/或小型的用於供電之消費性電子裝置。舉例而言，印刷電池可供電給發出光及/或聲音模組的賀卡及/或名片、輕薄型廣告工具例如雜誌插頁、護膚品、安全通卡與微型醫療裝置。LED的開關(例如按鈕控制)可進一步延長電池的操作壽命。
在一些實施例中，印刷鋅-二氧化錳包括電解質，此電解質含有1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )離子液體。離子液體可以是市售(例如德國海爾布隆的IoLiTec離子液體技術GmbH)或製造。在特定之實施例中，用於Zn/MnO2 電池的電解質可包括「綠色」電解質：1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )離子液體。一些現有的Zn/MnO2 電池(包括碳鋅電池以及鋅鹼性電池)具有銨與氯化鋅水溶液或氫氧化鉀水溶液作為電解質。水性電解質可例如包括在整合於電池中之後易於蒸發，而需要採取特殊的方法來抑制或防止蒸發或漏出。具水性電解質的電池可能於電池組裝時需要特殊的照顧。C2mimBF4是非揮發性電解質。非揮發性電解質可適用於印刷製程。舉例而言，電解質可以於電池製程中及/或於包括電解質之電池組裝後的生命期中維持或實質上維持其濃度。離子液體因為不會污染空氣而成為生態上的「綠色」電解質。使用的離子液體之另一個吸引人的性質是其非易燃性。舉例而言，離子液態電解質在電池過載或短路時不會自燃且不會助於任何火焰。
圖1是一例示性實施例之印刷電池10(例如鋅-二氧化錳電池)的剖面圖或側視圖。印刷電池10包括第一集電體1、第一電極層2、中間層3、隔離層4、第二電極層5、第二集電體6、絕緣層7以及基板8。第一集電體1經配置為提供第一電極層2與外部電路之間的電氣接觸。在一些實施例中，印刷電池10可選擇性不包括中間層3。在一些實施例中，集電體6經配置為提供第二電極層5與外部電路的電氣接觸。在一些實施例中，印刷電池10可選擇性不包括集電體1，例如基板8是由可連接至外部電路之導電材質所組成的實施例。在一些實施例中，中間層3包括多層。在一些實施例中，印刷電池10可選擇性不包括中間層3。
在一些實施例中，印刷電池10可以是逐層印刷。舉例而言，印刷鋅-二氧化錳電池10的層1至層7可為以下列順序來印刷：第一集電層1可印刷於基板8表面上；第一電極層2可印刷於第一集電層1表面上；中間層3可印刷於第一電極層2表面上；隔離層4可印刷於中間層3表面上，或如本文所述之印刷於第一電極層2表面上；第二電極層5可印刷於隔離層4表面上；第二集電層6可印刷於第二電極層5表面上；且絕緣層7可印刷於集電層6表面上。絕緣層7可包括聚合物，可提供印刷電池10密封(seal)，例如是氣封密封(氣密密封)。
圖2是另一例示性實施例的印刷電池20(例如包括本文所述的層1至層8之鋅-二氧化錳電池)的剖面圖或側視圖。例如為了幫助耦合至外部電路，集電層1、6可延伸出電極層2、5的一部分。例如為了幫助兩電極層2與5之間的隔離，中間層3可於電極層2的至少一部分上形成罩(enclosure)。例如為了密封印刷電池10的層(例如氣封密封)，聚合物絕緣層7可在電極層2、5、中間層3以及隔離層4周圍形成罩。
在一些實施例中，鋅陽極(例如圖1中的第一電極層2)可包括聚合物黏合劑(例高分子量的聚偏二氟乙烯聚合物)、鋅及/或包括鋅鹽之電解質，上述電解質例如四氟硼酸鋅(ZnBF4 )以及C2 mimBF4 離子液體。鋅鹽與所用的離子液體有共同陰離子且可與鋅(Zn/Zn2+ )建立電活性對(electroactive couple)。
在一些實施例中，隔離層4可包括電解質/聚合物膠以及微球(例如美國專利申請第13/223，279號中所述的玻璃微球，其題目為「用於能量儲存裝置之可印刷離子膠隔離層」且其以引用形式納入本文)。舉例而言，印刷鋅-二氧化錳電池可包括隔離層、聚合物膠以及玻璃微球，上述隔離層包括含有ZnBF4 /C2 mimBF4 之電解質，且上述聚合物膠包括聚偏二氟乙烯之共聚物。玻璃微球可為市售(例如來自德克薩斯州布朗伍德的波特工業)或製造。一些市售電池(包括可撓電池)使用另一個膜在電極層之間作為隔離膜。隔離膜包括固體微球，可以使隔離層4有利印刷。舉例而言，包括固體微球之隔離層4可以與印刷電池10之其他構件一起經由印刷製程製作，而不需於分開的製作過程形成後再整合於電池中。經由隔離層4之離子傳導可以藉由離子液體/聚合物膠來實現。聚合物膠可從聚偏二氟乙烯共聚物製作。固體微球可使隔離層4能夠承受在印刷製程中所施加的壓力，例如包括後續印刷電池10的一個或多個其他層5至層7之印刷，因此，抑制或避免了印刷電池10短路。相較於包括非印刷隔離膜之電池，包括含有固體微球之隔離層4的印刷電池10可提供較大或明顯較大之電荷儲存面積，這是例如因為隔離層4可印刷於大表面積上及/或有獨特之側向形狀。
印刷電池10可選擇性包括中間層3。中間層3可以是覆蓋下層的超薄層(例如在1μm至約3μm範圍內之厚度)，下層例如是第一電極層2。印刷電池10可以包括介於本文所述之其他層之間的中間層，舉例而言，上述中間層包括介於隔離層4與第二電極層5之間的中間層。中間層3可於兩相鄰印刷層之間提供平整之介面，及/或幫助保持一個或多個下層之結構完整性，避免上述下層於印刷一個或多個後續層之過程中(例如於印刷隔離層4之過程中)受到施加壓力所導致的損壞。中間層3亦可提升兩相鄰層之間的附著性，兩相鄰層例如隔離層4與第一電極層2。在一些實施例中，中間層3包括用於離子傳導之聚合物膠以及電解質。電解質可包括離子液體，其例如是與隔離層4之離子液體相同的離子液體。聚合物膠可由不同分子量之聚乙烯醇(PVA)聚合物製得。舉例而言，中間層3可包括含有ZnBF4 /C2 mimBF4 之電解與含有聚乙烯醇之聚合物膠。其他聚合物及/或電解質也可適用。
在一些實施例中，電極層(例如第一電極層2、第二電極層5)可包括奈米碳管(CNT)。舉例而言，印刷鋅-二氧化錳電池之陰極(例如印刷電池10之第二電極層5)可包括MnO2 、導電碳(例如石墨)、聚合物(例如高分子量聚偏二氟乙烯聚合物)、電解質(例如離子液體)以及奈米碳管，上述聚合物作為黏合劑。適用之石墨可以是市售(例如來自俄亥俄州西湖市之特密高公司)或製造。印刷鋅-二氧化錳電池之陰極可包括分散液(dispersion)包括基態的奈米碳管以及離子液體(例如C2 mimBF4 )。奈米碳管可包括單壁奈米碳管(SWCNT)及/或多壁奈米碳管(MWCNT)。奈米碳管可以是市售(例如來自俄克拉荷馬州諾曼之西南納米技術公司)或製造。第二電極層5可包括均質糊劑，上述均質糊劑包括離子液體以及奈米碳管。於電極中摻入奈米碳管可改善電極內之電子傳導及/或幫助離子液態電解質摻入於電極內。
各取決於所設計要滿足的功能，集電層1與6之組成可以不同。舉例而言，配置於印刷堆疊層之底層及/或配置成電性耦合至陽極的第一集電層1可包括鎳(Ni)片與聚合物之混合物，且第一集電層1可印刷於基板8上，以提供第一電極層1對基板8之良好附著性。鎳薄片可以是市售(例如來自紐澤西威科夫之Novamet特產公司)或製造。舉例而言，配置成電性耦合至陰極的第二集電層6可包括石墨烯片以及聚合物，且第二集電層6可印刷於第二電極層5上。石墨烯片可以是市售(例如來自密西根州蘭辛的XG科學公司)或製造。第二集電層6中的石墨顆粒一般是輕的並可彎曲，使得在印刷第二集電層6時不會穿透過第二電極層5。
用於集電體之導電材質組合之實例包括： 1) Ni片 2) 石墨烯片 3) Ni以及石墨烯片 4) Ni片、石墨烯以及石墨粉末 5) Ni片、CNTs 6) Ni片、石墨烯、CNTs 7) Ni片、石墨烯、CNTs、石墨粉末 8) Ni片、CNTs、石墨粉末 9) 石墨烯、CNTs 10) 石墨烯、CNTs、石墨粉末。
聚合物絕緣層7(例如氣密印刷層)可選擇性用來密封印刷電池10，舉例而言，以抑制或避免印刷電池10的材質與大氣(例如水與氧氣)之間的接觸。舉例而言，絕緣層7可包括環境上穩健(robust)的聚合物。電池性能測量
取決於測試程序，印刷鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池可以不同的設計來印刷。於電化學電池中放電的電池可印刷於鋁箔上且不需要集電體。圖3A與圖3B繪示於鋁箔上之例示性印刷Zn/MnO2 電池。圖3A是一例示性實施例之印刷電池的攝影平視圖，且圖3B是圖3A之印刷電池的攝影側視圖。其後，電化學電池可連接至恆電位儀。
圖4是另一例示性實施例之印刷電池40的攝影透視圖。圖4中所示的印刷電池40是包括聚對苯二甲酸乙二酯(例如Mylar®)基板以及包括用於連接恆電位儀之匯流排(bus bars)的Zn/MnO2 電池。印刷電池層組成物實例
例示性第一電極層2包括(以重量計)： 高分子量聚偏二氟乙烯聚合物(PVDF，例如來自賓夕法尼亞州普魯士國王之阿科瑪公司的KYNAR® HSV 900)– 0.6% Zn粉(顆粒大小小於10μm)– 99.31% C2 mimBF4 電解質中的1莫耳/升(M)ZnBF4 – 0.09%
例示性中間層3包括(以重量計)： 133，000分子量PV– 6.86% 6，000分子量PV– 35.73% C2 mimBF4 電解質中的1M ZnBF4 – 57.41%
例示性隔離層4包括(以重量計)： PVDF (例如來自賓夕法尼亞州普魯士國王之阿科瑪公司的KYNAR® ADX 161)– 3.56% C2 mimBF4 電解質中的1 M ZnBF4 – 36.96% 玻璃球(直徑小於20μm)– 59.48%
例示性第二電極層5包括(以重量計)： 高分子量PVDF HSV 900– 4.89% MWCNT– 0.8% C2 mimBF4 離子液體– 4.51% 石墨粉末– 2.35% MnO2 – 87.05%
例示性第一集電層1包括(以重量計)： 高分子量PVDF HSV 900– 5.41% Ni片– 94.49%
例示性第二集電層6包括(以重量計)： 高分子量PVDF HSV 900– 17.42% 石墨烯片– 82.58%
例示性絕緣層7包括(以重量計)： 高分子量PVDF HSV 900– 100%印刷墨水組成物實例 ( 成功墨水組成物實例 ) 、製備過程、性質以及固化條件
用於第一電極層2之墨水組成物實例包括(以重量計)： 高分子量PVDF HSV 900– 0.51% Zn粉(顆粒大小小於10μm)– 85.12% 1-甲基-2-吡咯烷酮(MP)溶劑– 14.29% C2 mimBF4 電解質中的1M ZnBF4 – 0.08%
用於第一電極層2之墨水之製備程序實例包括： 製備PVDF HSV 900基底：加熱MP至60°C並逐步加入PVDF HSV 900。使用攪拌器(laboratory egg)在60°C下混合30分鐘。 製備電解質：將ZnBF4 於50°C下在攪拌器(laboratory egg)中混合直到鋅鹽溶解，以使ZnBF4 溶解於C2 mimBF4 中。 取PVDF HSV 900基底、電解質與MP並超音波振盪10分鐘。 取經過超音波振盪之混合物，預加熱至40°C，並加入額外之MP以及鋅粉塵(dust)。使用攪拌器(laboratory egg)攪拌30分鐘。
使用上述例示性方法製作的用於第一電極層2之墨水可具有約10，000厘泊(cP)之黏度。上述組成物之例示性固化條件(profile)是在溫度130°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
用於中間層3之墨水組成物實例包括(以重量計)： MP溶劑– 81.19% 133，000分子量PV– 1.29% 6，000分子量PV– 6.72% C2 mimBF4 電解質中的1M ZnBF4 – 10.8%
製備用於中間層3之墨水之程序實例包括： 預加熱MP至80°C。緩慢將133，000分子量PV倒入MP。用磁棒混合。 當133，000分子量PV溶解時，將6，000分子量PV加入MP溶液中。 減少加熱至60°C並將ZnBF4 逐滴加入C2 mimBF4 電解質中。使用攪拌器(laboratory egg)攪拌。使混合物冷卻直到膠化。
使用上述例示性方法製作的用於中間層之墨水可具有約100 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度130°C且介於5分鐘與7分鐘之間。
用於隔離層4之墨水組成物實例包括(以重量計)： PVDF ADX 161– 2.92% C2 mimBF4 電解質中的1M ZnBF4 – 30.34% 玻璃球(直徑小於20μm)– 48.82% MP溶劑– 17.92%
製備用於隔離層4之墨水之程序實例包括： 製備PVDF ADX 161基底：預加熱MP至80°C。加入PVDF ADX 161。使用攪拌器(laboratory egg)混合直到PVDF ADX 161溶解。 預加熱PVDF ADX 161基底至60°C並將ZnBF4 逐滴加入C2 mimBF4 電解質中，同時使用攪拌器攪拌。 使混合物冷卻並加入玻璃球。於室溫下使用攪拌器混合10分鐘。
使用上述例示性方法製作的用於隔離層4之墨水可具有約13,000 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度130°C且介於5分鐘與7分鐘之間。
用於第二電極層5之墨水組成物實例包括(以重量計)： 高分子量PVDF HSV 900– 2.3% MWCNT– 0.38% C2 mimBF4 離子液體– 2.13% MP溶劑– 52.79% 石墨粉末– 1.11% MnO2 – 41.1%
製備用於第二電極層5之墨水之程序實例包括： 於C2 mimBF4 中製備MWCNTs糊劑：於研缽(mortar)中研磨15%之MWCNTs與85%之C2 mimBF4 的混合物，並於手套箱中研碎(pestle)5分鐘，接著於自動化研缽中研磨並磨碎1小時。 製備PVDF HSV 900基底：加熱MP至60°C並逐步加入PVDF HSV 900。使用攪拌器在60°C下混合30分鐘。 取PVDF HSV 900基底，並在50°C下以超音波震盪與MWCNT糊劑混合30分鐘。加入石墨粉末以及MnO2 ，並在70°C下使用攪拌器混合90分鐘。
使用上述例示性方法製作的用於第二電極層5之墨水可具有約9，000厘泊(cP)之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度130°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
用於第一集電層1之墨水組成物實例包括(以重量計)： PVDF HSV 900– 3.63% Ni片– 63.47% MP溶劑– 32.9%
製備用於第一集電層1之墨水之程序實例包括： 製備PVDF HSV 900基底：加熱MP至60°C並逐步加入PVDF HSV 900。使用攪拌器(laboratory egg)在60°C下混合30分鐘。將Ni片加入PVDF HSV 900基底中並同時持續攪拌。
使用上述實例製作的用於第一集電層1之墨水的固化條件是在溫度130°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
用於第二集電層6之墨水組成物實例包括(以重量計)： PVDF HSV 900– 3.24% 石墨烯片– 15.68% MP溶劑– 81.08%
製備用於第二集電層6之墨水之程序實例包括： 製備PVDF HSV 900基底：加熱MP至60°C並逐步加入PVDF HSV 900。使用攪拌器在60°C下混合30分鐘。用超音波浴將石墨烯片分散於MP中(15分鐘)。將石墨烯-MP分散液加入PVDF HSV 900基底中，並同時持續攪拌另一個60分鐘。
使用上述實例製作的用於第二集電層6之墨水的固化條件是在溫度130°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
聚合物絕緣層之組成物實例包括(以重量計)： PVDF HSV 900– 10% MP溶劑– 90%
PVDF HSV 900的較高百分比會導致較高之黏度，而PVDF HSV 900的較低百分比會導致較低之黏度，而這會影響到印刷層的厚度。一般而言，希望使印刷層盡可能地薄並仍然能夠表現其預定的功能，例如作為絕緣層7的環境上屏障。
製備用於絕緣層7之墨水之程序實例包括：
加熱MP至60°C並逐步加入PVDF HSV 900。使用攪拌器(laboratory egg)在60°C下混合30分鐘。使用上述實例製作的用於絕緣層7之墨水的固化條件是在溫度130°C且介於3分鐘與5分鐘之間。印刷電池物理參數之實例 印刷層厚度之實例
集電層1的厚度可介於約2μm至約5μm的範圍內。
取決於基板8的材質以及集電層1的存在與否，鋅(Zn)電極層(例如第一電極層2)的厚度例如可介於約20μm至約70μm的範圍內。
中間層3的厚度可介於約1μm至約3μm的範圍內。
隔離層4的厚度可介於約10μm至約30μm的範圍內。
MnO2電極層(例如第二電極層5)的厚度可介於約20μm至約60μm的範圍內。
第二集電層6的厚度可介於約5μm至約7μm的範圍內。
絕緣層7的厚度可為約10μm。
全印刷電池(包括層1至層7)之總厚度可介於約70μm至約200μm的範圍內。
基板8的厚度可介於約10μm至約200μm的範圍內，使裝置的最大厚度為約400μm。在薄基板8(例如厚度介於約30μm至約60μm的基板8)上，全印刷電池(包括層1至層7)之總厚度可薄至約130μm。印刷 Zn/MnO2 電池之物理特性
Al基板上之印刷電池30的實例示於圖3A與圖3B。例示性印刷電池30具有圓形形狀(例如直徑約為18mm)且從Al基板裁切出。電池30(包括Al基板)之整體厚度約為200μm。例示性電池30的總重約為0.137克(g)。接近總重的2/3為60μm厚之Al基板的重量。
圖5是一例示性印刷電池50之剖面的SEM影像圖。圖5所示的印刷電池50為Zn/ MnO2 2電池。例示性印刷電池在液態氮下碎裂然後成像。為了方便製備「裂紋(crack)」，使用發泡碳(carbon foam)(未繪示)作為基板。印刷於發泡碳基板之印刷Zn/MnO2 電池50包括：發泡碳基板結構；Ni集電體1薄層；Zn陽極層2(圖5中可看出Zn橢圓體(spheroid)顆粒)；極薄之中間層3；玻璃球隔離層4；MnO2 層5；以及薄石墨烯集電層6。電池性能細節
圖6是圖3A與圖3B之印刷電池30的電池電位隨放電時間變化的曲線圖，且上述放電是在恆電流約0.06mA/cm2 ，或為恆流放電曲線。印刷電池30以0.158毫安培(mA)的電流並持續1.9小時放電。用於計算的截止電壓為0.9V。於適中之漏電流0.06mA/cm2 下，印刷Zn/MnO2 電池30之容量(capacity)為0.12mAh/cm2 。印刷電池30之開路電位為1.5V且工作電壓約為1.25V。
圖7是一例示性實施例之印刷電池70的剖面圖或側視圖。印刷電池70可包括基板77、基板77上之可選的第一集電層71、第一集電層71上之第一電極層72、第一電極層72上之隔離層73(例如包括電解質之隔離膜)、隔離層73上之第二電極層74以及第二電極層74上之第二集電層75。在一些實施例中，印刷電池70可包括在隔離層73下方及/或上方的隔離膜密封層(未繪示)。隔離膜密封層可幫助密封隔離層73及/或幫助將隔離層73附著至一或多個相鄰印刷層(例如第一電極層72及/或第二電極層74)。在一些實施例中，隔離膜密封層可具有與本文所述的中間層(例如圖1所示厚度小於約1微米(μm)之中間層3)相同或相似的組成及/或厚度。在一些實施例中，各層可依序印刷(例如一層在之前的層上)來形成電池70。在一些實施例中，可選的絕緣層76可印刷於第二集電層75上，以幫助密封電池70(例如為了提供印刷電池70氣密密封)。在一些實施例中，若基板77包括或是導電材質時，第一電極層72可印刷於基板77上，例如不需要第一集電層71。在一些實施例中，第一集電體71及/或第二集電體75可具有與本文所述的其他集電體(例如圖1的集電體1、6)相似或相同之組成。在一些實施例中，第一集電體71及/或第二集電體75之例示性實施例可包括例如從導電含鎳膜製得的鎳。適合的含鎳膜實例提供於2012年12月28日申請之美國臨時專利申請第61/747，093號的第21頁至第23頁與第25頁至第33頁，其全文以引用形式併入本文。
圖8是另一實施例之印刷電池80的剖面圖或側視圖，例如是包括圖7所示的層71至層76之電池80。在一些實施例中，印刷電池80可包括在隔離層73下方及/或上方的隔離膜密封層(未繪示)。電池80可形成於基板77上。例如為了幫助與外部電路耦合，集電層71、75可橫向延伸超出電極層72、74。例如為了幫助電極層72、74之間的隔離，隔離層73可於第一電極層72的至少一部分上形成罩。例如為了密封印刷電池80的層(例如氣封密封)，絕緣層76可在電極層72、74與隔離層73周圍形成罩。在一些實施例中，電池80為鋅-二氧化錳(Zn/MnO2 )電池，第一電極層72包括鋅電極，且第二電極層75包括二氧化錳(MnO2 )電極。在一些實施例中，隔離層73可包括提供隔離層73結構完整性之構件(諸如多個玻璃球，例如本文所述的玻璃微球)。在一些實施例中，隔離層73可使用電解質來浸漬(impregnated)(例如浸泡)。在一些實施例中，為了密封電池80(例如為了提供氣密密封)，絕緣層76可包括或由聚合物絕緣材質製得。
在一些實施例中，印刷隔離層(例如圖7之隔離層73、圖8之隔離層73)為多孔的。如本文所述，隔離層可包括提供隔離層結構支撐之構件，例如微球(諸如固體支撐，例如球形或實質上球形之玻璃顆粒)。舉例而言，在對電池構件施壓之期間(例如在依續印刷電池層之期間)，包括結構支撐構件之隔離層可有利地顯示改善的能力來維持電池的電極間所需之隔離(例如為了抑制、避免或實質上避免電池短路)。例如為了幫助所有層為印刷層之印刷電池(例如依序印刷於基板上)的製作，隔離層可印刷於預先印刷之電池層上及/或超過預先印刷之電池層。印刷電池之額外層可依序印刷於印刷隔離層上面及/或上方。在一些實施例中，隔離層之孔隙率可有助於隔離膜持有液態電解質(例如可於印刷隔離層後之程序中印刷之液態電解質)。舉例而言，隔離層包括孔，上述孔可從隔離膜第一表面(例如與第一電極相鄰之表面)提供直接或實質上直接的路徑至相對的隔離膜第二表面(例如與第二電極相鄰之表面)；且隔離層持有液態電解質。上述隔離層可幫助改善電池之電極間的離子導電性。在一些實施例中，隔離層包括大小介於約0.1μm與約10μm之間的孔(例如約1微米)。舉例而言，孔大小可取決於聚合物濃度、填料(例如微球)濃度、填料種類及/或填料大小中之至少一者。孔可以是填充液態電解質，例如與具有固態電解質之隔離膜相比，填充液態電解質可於第一電極層以及第二電極層之間提供改善之離子導電性，舉例而言，固態電解質是包括於製備隔離層之混合物中之電解質，上述混合物於電池製程中(例如在隔離層製程期間)固化，以移除一種或多種混合物之溶劑。
圖9是一例示性實施例之印刷隔離層90剖面之傾斜的SEM影像圖，SEM影像圖呈現印刷隔離層90之傾斜上視圖與剖面圖。上視圖中示有球形結構91(例如可至少部分塗有聚合物之玻璃微球)，雖然其塗有鉑(platinum)來提高可見度。球形結構91可提供隔離層90結構支撐。孔93(例如於固化隔離層之墨水期間，由一種或多種溶劑蒸發所形成之孔)可見於球形結構91之間。孔93可形成於用於印刷隔離層90之墨水中溶劑的蒸發，舉例而言，於印刷後及/或固化後。孔93有不規則的大小，其包括一些介於約0.1μm與約10μm之間的尺寸。舉例而言，在將電解質層印刷於隔離層90上及/或超過隔離層90而滲入孔後，及/或在加熱預先印刷於隔離層90上及/或超過隔離層90之電解質層而滲入孔後，如本文所述，電解質可被持有於印刷隔離層90之一個或多個孔93中。球形結構91、聚合物92以及多個孔93可見於剖面圖中。聚合物92至少部分塗於至少一些球形結構91上。舉例而言，聚合物覆蓋率可至少部分取決於聚合物種類、填料種類、聚合物濃度、填料濃度及/或溶劑種類。
在一些實施例中，印刷電池(例如印刷電池70及/或印刷電池80)包括印刷電解質。電解質可印刷於印刷隔離層(例如圖7之隔離層73、圖8之隔離層73、圖9之隔離層90)上。在一些實施例中，印刷電解質不具有或實質上不具有其他添加物，例如除了離子液體與鹽之外，印刷電解質不具有添加物。舉例而言，電解質可具有足夠的黏度以直接印刷於隔離層上。在一些實施例中，印刷電解質擴散入隔離層之孔。舉例而言，電解質可填充或實質上填充多孔隔離層之孔。在一些實施例中，於印刷電池的後續層印刷之前，所有或實質上所有印刷電解質擴散入印刷隔離層之孔。在一些實施例中，於印刷後加熱印刷電解質層來幫助減少印刷電解質層之黏度，以幫助電解質擴散進去隔離層孔。舉例而言，加熱印刷電解質層可加速電解質填充隔離層孔之過程。舉例而言，當第二電極層(例如圖7之第二電極層74 、圖8之第二電極層74)及/或隔離膜密封層印刷於隔離層上時，至少加熱電解質層，於完成上述過程後，沒有或實質上沒有電解質保持於隔離層上。在加熱與擴散過程中，很少或沒有電解質層可被蒸發。
在一些實施例中，印刷於隔離層上之電解質的量可至少部分取決於例如隔離層厚度及/或隔離層孔隙率(例如孔大小、孔數目)。如上文所述，隔離層孔隙率可至少部分取決於隔離層聚合物濃度、隔離層填料濃度、隔離層填料種類及/或隔離層填料大小。在一些實施例中，可於網印過程中使用不同大小之網狀物(mesh)來控制印刷電解質的量。可將過量之電解質拭去，或可進行嘗試錯誤法(trial and error)，例如基於隔離層厚度與孔隙率來初步估計，選擇網印過程所需或適當之網狀物大小，使得殘留於印刷電池中的印刷電解質是在隔離層孔中。電解質劑量測定法(dosimetry)可用於將電解質填充於不具電解質之隔離膜，而印刷電解質可減少、排除或實質上排除上述過程。在一些實施例中，包括印刷於隔離膜上之電解質層的印刷電池可幫助改善印刷電池之電極間的離子導電性，舉例而言，與將電解質併入成隔離層墨水之一部分並將電解質作為隔離層的一部分來印刷的電池相比，(諸如與固態電解質相較之下具有改善的離子導電性，固態電解質例如包括於用來形成隔離層之墨水中的電解質，用於隔離層之墨水例如包括一種或多種離子液體、用於提供隔離層結構強度之材質(例如是聚合物材質及/或溶劑，且在電池製作過程中移除溶劑或實質上移除溶劑))。
在一些實施例中，隔離膜密封層(例如參照圖7所述的隔離膜密封層、參照圖8所述的隔離膜密封層)印刷於多孔隔離層上(例如圖7之隔離層73、圖8之隔離層73、圖9之隔離層90)。舉例而言，可隨後印刷隔離膜密封層，以將電解質層印刷於多孔隔離層上。隔離膜密封層可幫助密封多孔隔離層之孔。舉例而言，隔離膜密封層可有利地在印刷第二電極層之前幫助密封多孔隔離層之孔，例如提供於多孔隔離層中改善的印刷電解質之保留及/或多孔隔離層與第二電極層之間改善的附著性。在一些實施例中，隔離膜密封層可減少及/或避免或實質上避免一或多個鄰近層例如因為壓力(例如後續印刷過程中所施加的壓力)而滲透入隔離層(例如第一電極層及/或第二電極層滲透入隔離層)。在一些實施例中，隔離膜密封層可具有與中間層相似之組成，上述中間層例如是圖1所示的中間層3。在一些實施例中，隔離膜密封層可包括或可不包括電解質。
圖10是一印刷電池(例如印刷電池70及/或印刷電池80)之例示性實施例之製程圖。在方塊101中，可選擇地將第一集電層印刷超過及/或印刷於基板上。如本文所述，若基板為或包括導電材質，則可省略第一集電體。在方塊102中，可將第一電極層印刷超過及/或印刷於第一集電層上。在方塊103中，可將隔離層印刷超過及/或印刷於第一電極層上。在方塊104中，可將電解質印刷超過及/或印刷於隔離層上。如本文所述，印刷電解質可擴散進入隔離層之孔，以提供隔離層包括具有電解質之多個孔(例如填充有或實質上填充有電解質之多個孔)。在方塊105中，可施加熱於印刷電解質層，舉例而言，以幫助印刷電解質擴散進入隔離層。藉由降低印刷電解質層之黏度，加熱過程可幫助電解質擴散進入隔離層之孔，例如減少所有或實質上所有印刷電解質擴散進入隔離層之時間長度。在方塊106中，可選擇地將隔離膜密封層(例如中間層)例如在加熱過程之後印刷於隔離層上。在一些實施例中，當將後續層印刷於隔離層上時，沒有或實質上沒有電解質殘留於隔離層上。可將隔離膜密封層印刷超過隔離層(例如就方塊106所述而言)及/或印刷於隔離層下方(例如在方塊102以及方塊103之間)。舉例而言，可將隔離膜密封層印刷於隔離層的印刷之前以及印刷於將電解質印刷於隔離層上之後(例如於所有印刷電解質擴散進入或實質上所有印刷電解質擴散進入隔離層之後)。在一些實施例中，隔離膜密封層印刷於將熱施加於印刷電解質之後。隔離膜密封層可幫助減少電解質滲漏進與隔離層相鄰之一或多個層及/或與隔離層相鄰之一或多個層滲漏進隔離層，上述滲漏例如是在電池製作過程期間施加至印刷層的壓力所造成的。在一些實施例中，印刷電池包括於隔離膜上方及/或下方無隔離膜密封層。在方塊107中，可將第二電極層印刷超過及/或印刷於隔離膜密封層上。在方塊108中，可將第二集電層印刷超過及/或印刷於第二電極層上。在方塊109中，可將絕緣層印刷超過及/或印刷於第二集電層上。在一些實施例中，絕緣層幫助密封印刷電池。舉例而言，絕緣層可於印刷電極層以及印刷隔離層周圍形成罩。
經意外發現，對包括鹽與離子液體之溶液施加離心力(例如離心法)可提供溶液具有兩個或更多個不同的或實質上不同的相，例如上層相以及下層相。在一些實施例中，離心後之溶液的上層相為液相。在一些實施例中，相較於上層相，離心後之溶液的下層相的黏度上升(例如下層相可為膠狀物)。
舉例而言，將於1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中包括四氟硼酸鋅之0.7莫耳/升(M)之溶液於每分鐘10000轉(rpm)下離心5分鐘(min)，其可提供溶液分離成兩相。上層相可為具有濃度約0.6M至約0.7M的四氟硼酸鋅之透明液體。下層相可為具有濃度約0.7M至約0.8M的四氟硼酸鋅之膠。在一些實施例中，下層相可具有與上層相相似的離子導電性。也可適用其他溶液濃度、離心速度及/或離心時間長度。在一些實施例中，溶液可在約3,000 rpm至約30,000 rpm之速度下離心，其包括約3,000 rpm至約15,000 rpm之速度。在一些實施例中，溶液可離心約30秒至約15分鐘的時間長度，其包括約1分鐘至約10分鐘的時間長度。舉例而言，較高速及/或較長時間長度可適用於較高初始濃度及/或比重之溶液，而較低速及/或較短時間長度可適用於較低初始濃度及/或比重之溶液。在另一實例中，較高速可與較短時間長度一起使用，而較低速可與可與較長時間長度一起使用。可藉由離子層析來量測各個相的濃度(例如市售來自佛羅里達州江景之美國萬通公司)。
將離子液體中的鋅鹽溶液隔離成兩相是事先未知的現象。上層相以及下層相可為於離子液體中的鋅鹽溶液(例如鋅鹽在方子層面上溶解於離子液體)。在一些實施例中，下層相包括鋅陽離子周圍的離子液體之分子聚集(agglomerations)(例如至少部分由於離子液體形成聚集的傾向)。與電解質初始濃度相比(例如於離心之前)，上層相可以是相對耗盡Zn離子的。與電解質初始濃度相比(例如於離心之前)，下層相可以是相對富集Zn離子的。
下層相可具有印刷墨水之稠度(例如較離子液體及/或鋅鹽與離子液體之非離心混合物具有黏度)。
在一些實施例中，上層相可用於電池製作過程之其他地方，例如作為Zn電極之墨水的添加物。
在一些實施例中，苯乙烯-丁二烯橡膠可用作印刷電池之電極之黏合劑材質及/或用於印刷電池之隔離層。此為橡膠懸浮液，並非溶劑中之溶解聚合物。舉例而言，當乾燥電極及/或隔離層，橡膠可能無法固化而形成連續膜。在一些實施例中，電極包括橡膠懸浮液來幫助形成電極之活性粒子之間的途徑(例如活性粒子之間的橋樑)，舉例而言，提供更多空間給電解質來接觸活性粒子。在一些實施例中，隔離層包括橡膠懸浮液來幫助離子於印刷電池之電極之間傳輸，舉例而言，提供更多空間給電解質移動。
在一些實施例中，苯乙烯-丁二烯橡膠可增加包括苯乙烯-丁二烯橡膠之印刷層的可撓性及/或印刷裝置整體的可撓性。
在一些實施例中，苯乙烯-丁二烯橡膠可使用於Zn/MnO2 電池的製作中，例如於電池的一或多個電極的製作中及/或電池的隔離層的製作中。
在一些實施例中，印刷電池(例如圖7之印刷電池70、圖8之印刷電池80)包括一或多個印刷層，上述印刷層從具有水及/或水溶性溶劑作為主溶劑之墨水印刷而得。在一些實施例中，印刷電池之各個層可從具有一或多種水及/或水溶性溶劑之墨水印刷而得。舉例而言，水、水狀溶劑(例如乙醇)及/或水溶性溶劑(例如乙醇)可為用於印刷一或多個印刷層之墨水之聚合組成物之墨水載體(例如墨水之揮發性組成物、汽化元素及/或黏度調整劑)。用於一或多個印刷層之墨水可為膠體懸浮液，其於水溶性溶劑中包括聚合組成物之小顆粒。乾燥膠體懸浮液來形成印刷層可形成非連續膜，其可幫助改善電解質之導電性，例如幫助電解質移動穿過膜。在一些實施例中，例如相較於基於聚偏二氟乙烯(PVDF)的電池而言，具有水及/或水溶性溶劑作為主溶劑之電池(例如印刷電池之所有層)可幫助生態上友善的電池製作過程；幫助製作具有改善的電氣性能(例如改善的導電性)之電池；及/或幫助降低製作成本。舉例而言，基於PVDF的電池經常可包括有毒溶劑以溶解PVDF，且可使用大量能量來使PVDF溶解於有毒溶劑中。PVDF可較本文所述的聚合物還貴。在一些實施例中，使用大的能量來使貴的PVDF完全溶解，以於有毒溶劑中形成真正的溶液。可將從PVDF溶液印刷的層乾燥成連續膜，其可不利地使電解質緩慢通過膜(例如由於沒有不連續處來使電解質可以通過)，降低連續膜及/或由此連續膜製成的印刷電池之導電性。
在一些實施例中，與用於PVDF之溶劑相比，水及/或水溶性溶劑具有較低之沸點，其有助於對印刷膜使用較低之乾燥溫度及/或減少乾燥印刷膜之時間。印刷電池層組成物實例
第一電極層(例如再參照圖7與圖8之第一電極層72)組成物實例，例如Zn電極，以重量計： 苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)– 1.04% Zn粉(顆粒大小小於10μm)– 97.2% C2 mimBF4 電解質中的1莫耳/升(M)ZnBF4 – 1.76%
隔離層(例如隔離層73)組成物實例，例如包括微球(例如玻璃球)之隔離層，以重量計： 聚四氟乙烯(PTFE)– 2.34%(額外性或添加性可使用苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)。例如隔離層可包括以重量計為2.34%之苯乙烯-丁二烯橡膠。) 玻璃球(小於20μm直徑)– 95.32% 分子量133,000之聚乙烯醇(PVA)– 0.38% 分子量6,000之PVA– 1.96% 隔離膜之孔可填充有印刷膠電解質(例如本文所述的)，其為於1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中的濃度介於約0.7 M與約0.8 M之間的四氟硼酸鋅。
隔離膜密封層(例如參照圖7所述的隔離膜密封層、參照圖8所述的隔離膜密封層)組成物實例，以重量計： 分子量133,000之聚乙烯醇(PVA)– 6.86% 分子量6,000之PVA– 35.73% C2 mimBF4 電解質中的0.6莫耳/升(M)Zn(BF4 )2 – 57.41%
第二電極層(例如再參照圖7與圖8之第二電極層74)組成物實例，例如MnO2 電極，以重量計： 苯乙烯-丁二烯橡膠– 4.3% 二氧化錳(MnO2 )– 77.3% 多壁奈米碳管(MWCNT)– 2.8% (其可為MWCNT以及石墨或石墨烯之任何混合物) 離子液體(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，C2 mimBF4 )–15.6%
集電體(例如再參照圖7與圖8之第一集電體71與第二集電體75)可具有與本文所述之其他集電體(例如圖1之集電體1、集電體6)相似或相同之組成。如本文所述，在一些實施例中，第一集電體71以及第二集電體75可包括或由含鎳導電膜所製成。含鎳膜之例示性實施例提供於2012年12月28日提申的美國臨時專利申請第61/747,093號之第21-23頁與第25-33頁，其以引用形式全文併入本文中。
絕緣層(例如再參照圖7與圖8之絕緣層76)組成物實例，例如聚合物絕緣層，以重量計： 基於偏二氯乙烯以及氯乙烯單體之特種共聚物(例如美國喬治亞州Alpharetta的LLC之蘇威特種聚合物提供之Ixan® SGA-1)– 100%印刷墨水組成物之組成實例 ( 成功墨水組成物實例 ) 、 製備過程、性質以及固化條件
用於形成第一電極(例如圖7及/或圖8之電極層72)之墨水組成物實例，例如Zn電極，以重量計： 苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)– 0.9% Zn粉(顆粒大小小於10μm) – 83.9% 水– 12.11% 正丁醇– 2% 四氟硼酸鋅(ZnBF4 )– 0.14% C2 mimBF4 – 1.36%
用於印刷電極層(例如圖7與圖8之第一電極層72)之墨水之製備程序實例可包括： 結合於水中的15% SBR懸浮液(例如經改質苯乙烯丁二烯共聚物的親水性黏合劑(例如得自加拿大魁北克之特銳之PSBR-100))、電解質上層相(見本文之電解質製備的說明)以及水，以獲得良好黏度。將上述結合物預加熱至40°C，並使用攪拌器攪拌30分鐘。
用於根據上述例示性方法製作之電極層之墨水可具有約8000 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度100°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
用於形成隔離層(例如圖7與圖8之隔離層72)之墨水組成物實例，例如包括玻璃球之隔離層，以重量計： 聚四氟乙烯(PTFE)– 1.43% (額外性或添加性可使用苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)。例如可使用以重量計為1.43%之苯乙烯-丁二烯橡膠。) 玻璃球(小於20μm直徑)– 58.3% 分子量133,000之聚乙烯醇(PVA)– 0.23% 分子量6,000之PVA– 1.20% 水– 36.83% 正丁醇– 2%
用於印刷隔離層73之墨水之製備程序實例可包括： 製備PVA基底：將水預加熱至40°C，加入PVA 133K以及PVA 6K，並使用攪拌器混合直到溶解。將於水中的60%之PTFE懸浮液(例如得自瑞士Sigma-Aldrich的聚四氟乙烯製劑(於水中之60重量%之分散液))以及玻璃球加入上述PVA基底中。使用攪拌器於室溫下混合10分鐘。
用於根據上述例示性方法製作之隔離層之墨水可具有約10000 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度100°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
用於印刷電解質之墨水組成物實例，以重量計： 離心後獲得之於1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽中之0.7至0.8莫耳/升之四氟硼酸鋅的黏稠溶液(例如離心溶液之下層相)。
用於印刷電解質之墨水之製備程序實例可包括： 以磁攪拌棒於40°C下混合電解質2小時，電解質具有下列組成，以重量計： 離子液體(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，C2 mimBF4 )– 90.57% 四氟硼酸鋅(Zn(BF4 )2 )– 9.43%。 以10,000 rpm離心混合物5分鐘。出現兩相：透明上層相以及膠狀相(例如下層相)。下層相可用作或用於印刷電解質。
用於根據上述例示性方法製作之印刷電解質之墨水可具有約5000 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度100°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
用於隔離膜密封層之墨水組成物實例，以重量計： 水– 81.19% 分子量133,000之聚乙烯醇(PVA)– 1.29% 分子量6,000之PVA– 6.72% C2 mimBF4 電解質中的1莫耳/升(M)ZnBF4 – 10.8%，如本文所述，隔離膜密封層可以有電解質或沒有電解質。
用於隔離膜密封層之墨水之製備程序實例可包括： 將水預加熱至60°C至80°C。緩慢倒入分子量133,000之PVA。使用磁棒混合。較高溫度可使PVA較快溶解。當PVA 133,000溶解時，加入分子量6,000之PVA。減少加熱至60°C並逐滴加入電解質。 使用攪拌器(laboratory egg)攪拌。使混合物冷卻直到膠化。
用於根據上述例示性方法製作之隔離膜密封層之墨水可具有約100 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度130°C且介於5分鐘與7分鐘之間。
用於形成第二電極層(例如圖7及/或圖8之第二電極層74)之墨水組成物實例，例如MnO2 電極，以重量計： 苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)– 2.3% 二氧化錳(MnO2 )– 41.1% MWCNT(多壁奈米碳管)– 1.48% (MWCNTs以及石墨或石墨烯之任何混合物可為合適的) 離子液體(1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽，C2 mimBF4 )–8.29% 水– 50.79% 丁醇– 2%
用於第二電極層74之墨水之製備程序實例可包括： 可例如以兩種技術進行於C2 mimBF4 中之MWCNT糊劑的製備： 第一種技術可包括：取15% 之MWCNT以及85%之C2 mimBF4 ，於研缽(mortar)中研磨上述混合物，並於手套箱中研碎(pestle)5分鐘，接著於自動化研缽中研磨1小時(舉例而言，此種技術可適用於少量)。研磨混合物可有利地幫助解開聚集之奈米碳管，例如以幫助奈米碳管溶合(salvation)於離子液體中。研磨混合物可幫助解開聚集之奈米碳管，使得奈米碳管均勻或實質上均勻地分散在離子液體中。 第二種技術可包括：取15% 之MWCNT以及85%之C2 mimBF4 ，並於球磨罐(jar mill)中以氧化鋯(zirconia)介質(直徑0.5至2公分的氧化鋯珠)混合一天(舉例而言，此種技術可適用於大量)。透過上述形成巴克膠(bucky gel)，奈米碳管均勻或實質上均勻地分散在C2 mimBF4 離子液體中，例如使得奈米碳管不聚集。如本文所述，研磨包括奈米碳管與離子液體之混合物可有利地幫助解開聚集之奈米碳管及/或使奈米碳管溶合於離子液體中。 取SBR並與MWCNT糊劑於超音波振盪以及50°C下混合30分鐘。可於MnO2 粉中選擇性加入石墨以及/或石墨烯，並使用攪拌器於70°C下混合90分鐘。
用於根據上述例示性方法製作之第二電極層之墨水可具有約9000 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度100°C且介於3分鐘與5分鐘之間。
再參照至圖7與圖8，第一集電體71與第二集電體75一者或兩者可具有與本文所述的其他集電體(例如圖1之集電體1以及集電體6)相似或相同之組成，且可根據本文所述之方法來製備。如本文所述，在一些實施例中，第一集電體71與第二集電體75可包括鎳。舉例而言，第一集電體71以及第二集電體75可由含鎳膜製得，例示性組成物以及含鎳膜之製作方法提供於2012年12月28日提申的美國臨時專利申請第61/747,093號之第21-23頁以及第25-33頁，其以引用形式全文併入本文中。
用於形成絕緣層(例如圖7及/或圖8之絕緣層76)之墨水組成物實例，以重量計： 基於偏二氯乙烯以及氯乙烯單體之特種共聚物(例如美國喬治亞州Alpharetta的LLC之蘇威特種聚合物提供之Ixan® SGA-1)– 10% 正丁醇溶劑– 90%
用於絕緣層之墨水之製備程序實例可包括： 將丁醇加熱至60°C並逐步加入共聚物。使用攪拌器於60°C下混合30分鐘。
用於根據上述例示性方法製作之絕緣層之墨水可具有約8000 cP之黏度。上述組成物之例示性固化條件是在溫度130°C且介於3分鐘與5分鐘之間。印刷電池物理參數與電氣性能之實例
印刷電池(例如圖7之印刷電池70或圖8之印刷電池80之主側部分)印刷層厚度之實例可包括： 1.第一集電體：5-25微米(μm)或0μm (例如若基板包括或為導電材質) 2.鋅電極：20-70微米(μm)，取決於基板以及沒有或存在有第一集電體 3.玻璃球隔離膜：10-30微米(μm) 4.印刷電解質完全吸附於玻璃隔離膜孔中。 5.隔離膜密封層：小於1微米(μm) 6. MnO2 電極：20-60微米(μm) 7.第二集電體：5-25微米(μm) 8.保護層：10微米(μm)左右 印刷電池整體厚度：70-220微米(μm)
基板可具有10-200微米(μm)之厚度而使裝置總厚度約400微米(μm)。於薄基板(例如厚度約30微米(μm)至約60微米(μm)之基板)上，電池整體厚度可為薄如約130微米(μm)。
印刷電池可印刷成任何適合的形狀。舉例而言，再參照圖8，73的一些部分與層71及/或層72重疊。在其他實例中，雖然以例示性橫截面或側視圖示出，然俯視圖可包括例如四邊形或多邊形、圓形、上述組合等形狀。
在大多數層中使用聚合物(例如苯乙烯-丁二烯橡膠以及PTFE)懸浮液而非溶解於溶劑中之聚合物，並以橡膠(例如苯乙烯-丁二烯橡膠)作為電極之黏合劑材質，可幫助改善電池的可撓性。電池性能 之細節
參照標記為以伏特(V)為單位的電壓之y軸，圖11之圖形111為例示性印刷電池之電池電位對放電時間的圖形，上述電池包括參照圖7與圖8之層且具有面積為1公分(cm)x 2厘米的矩形形狀。參照標記為以微安培(µA)為單位的電流之y軸，圖11之圖形112顯示印刷電池為以恆電流0.137毫安培(mA)(或0.068mA/cm2 )來放電(例如恆流放電曲線)。測量是在Vencon UBA5電池分析儀(例如得自加拿大安大略省Vencon技術公司)進行。印刷電池以0.137 (mA)之電流放電且持續14小時。計算之截止電壓為900毫伏特(mV)。印刷Zn/MnO2電池之容量約為1.838毫安培-小時(mAh)。印刷電池之開路電位為1.56V。以下為Vencon UBA5電池分析儀對於具有上述所列的物理特性之印刷電池(例如印刷鋅二氧化錳(ZnMnO2 )電池的讀數)： 單元格(cell)個數：1 額定容量(Rated capacity)：1.000毫安培-小時(mAh) 開路電壓：1.5566伏特(V) 相對濕度：22% 固化：290 °F，8分鐘 容量：1.838毫安培-小時(mAh) (額定183.8%) 印刷電池電氣性能總結： ZnMnO2 放電： 通過，容量=1.838毫安培-小時(mAh) (額定183.8%)，IPV=1.489伏特(V)，MPV=0.914伏特(V)，EPV=0.900伏特(V)，MPI=134.2微安培(µA)。 時間長度(小時：分鐘：秒)：13：40：29 負載電流：137.1微安培(µA) 截止電壓：900 mV 電池放電容量：1.838毫安培-小時(mAh) 電池初始點電壓：1.489伏特(V) 電池中點電壓：914毫伏特(mV) 電池終止電壓：900毫伏特(mV) 電池中點電流：134.2微安培(µA) 退出條件：達到電池截止電壓。印刷
上述層的最終組成物可以在印刷對應之墨水並至少於一定之溫度下使上述層乾燥(固化)至少一定時間之後形成。
墨水一般具有對應層之所有成分再加上一種或更多種水溶性溶劑及/或有機溶劑。溶劑可用來溶解聚合物(例如作為溶劑)及/或建立用於印刷之墨水的合適黏度(例如作為黏度調整劑)，上述墨水於乾燥過程中蒸發。
印刷鋅-二氧化錳電池可印刷於任何導電或非導電之可撓或剛性基板上。水溶性溶劑及/或有機溶劑的選擇通常是取決於溶劑濕潤基板的能力(例如作為濕潤劑)。在一些實施例中，印刷墨水包括第二溶劑以提供基板增加的濕潤性。
在一些實施例中，印刷墨水適用於網版印刷過程。印刷墨水亦可適用於其他印刷過程。示例性替代成分以及技術清單 聚合物
用於印刷電池10或印刷電池70之一或更多層之合適聚合物包括但不限於以下者：(或均等地為聚合前驅物或可聚合前驅物)例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物以及共聚物(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物與共聚物，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土，例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土；醣類以及多醣，例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚及/或幾丁聚醣。
在一些實施例中，合適之聚合物可在電池之工作電壓下電氣穩定。Zn/MnO2 電池具有相對低電壓，故許多聚合物可為合適的。舉例而言，含氟聚合物由於其化學穩定性、熱穩定性與電化學穩定性而可以是合適的。
絕緣層7或絕緣層76可包括聚合物，使氧及/或水不會滲透進電池內。多種PVDF或聚烯烴類可用作水與氧兩者之阻擋層聚合物。亦可能從上述清單來組合氧阻擋聚合物以及濕氣阻擋聚合物。溶劑
用於製備一或更多種製作印刷電池10、印刷電池70、印刷電池80等之墨水的合適溶劑包括但不限於：水；醇類，例如甲醇、乙醇、N-丙醇(包括1-丙醇、2-丙醇(異丙醇或IPA)、1-甲氧基-2-丙醇)、丁醇(包括1-丁醇、2-丁醇(異丁醇))、戊醇(包括1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇)、己醇(包括1-己醇、2-己醇、3-己醇)、辛醇、正辛醇(包括1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇)、四氫糠醇(THFA)、環己醇、環戊醇、松油醇；內酯例如丁內酯；醚類例如甲基乙基醚、二乙基醚、乙基丙基醚與聚醚類；酮類(包括二酮類與環酮類)，例如環己酮、環戊酮、環庚酮、環辛酮、丙酮、二苯甲酮(benzophenone)、乙醯丙酮、苯乙酮、環丙酮、異佛爾酮(isophorone)、甲基乙基酮；酯類，例如乙酸乙酯、己二酸二甲酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、戊二酸二甲酯、丁二酸二甲酯、乙酸甘油酯、羧酸酯類；碳酸酯類，例如碳酸丙烯酯；多醇類(或液體多醇類)、甘油類與其他聚合多醇類或二醇類，例如甘油丙三醇以及或聚合物多元醇的集成電路或二醇類例如甘油、二醇、三醇、四醇、五醇、乙二醇類、二乙二醇類、聚乙二醇類、丙二醇類、二丙二醇類、乙二醇醚類、乙二醇醚乙酸酯、1,4-丁二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,8-辛二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、1,2-戊二醇、己二醇(etohexadiol)、對薄荷烷-3,8-二醇、2-甲基-2,4-戊二醇；四甲基脲、N-甲基吡咯啶酮、乙腈、四氫呋喃(THF)、二甲基甲醯胺(DMF)、N-甲基甲醯胺(NMF)、二甲亞碸(DMSO)；亞硫醯氯(thionyl chloride)及/或硫醯氯。
較高沸點之溶劑一般較佳用於印刷。緩慢之蒸發速度可於墨水混合與印刷期間降低溶劑損失，可影響包括溶劑之墨水的保質期。離子液體
離子液體(IL)一般為有機熔融鹽，其僅由離子以及溫度低於100°C之液體所組成。每一種離子液體具有陽離子以及陰離子。合適離子液體可為從下列陽離子清單以及陰離子清單做的任何組合。舉例而言，本文所述的IL為C2 mimBF4 ，其為下列清單中的第一個陽離子以及第一個陰離子之組合。
合適陽離子包括但不限於：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-乙基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子、二乙基甲基鋶離子以及其類似物。
合適陰離子包括但不限於：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、三氟甲磺酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子、硝酸根以及其類似物。鋅鹽
合適鋅鹽可包括但不限於：氯化鋅、鋅雙(三氟甲磺醯基)亞胺、硫酸鋅、鋅硝酸鹽及/或碳酸鋅以及其類似物。
合適鋅鹽之其他實例可包括鋅陽離子與有機陰離子以及無機陰離子之組合。在一些實施例中，合適鋅鹽於離子液體有所需的溶解度。微球
用於隔離層4、隔離層73等之合適固體微球可為中空的或緻密的，且可以是包括非導電材質(像玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯及/或三聚氰胺)之球狀或實質上球形粒子。實心微球粒子大小可為從約0.5微米至約30微米之直徑。基板
基板可為導電的及/或非導電的。例示性基板包括但不限於：石墨紙、石墨烯紙、聚酯膜、聚醯亞胺膜、鋁箔、銅(Cu)箔、不銹鋼(SS)鋁箔、發泡碳、聚碳酸酯膜、紙、塗佈紙、塑料塗佈紙、纖維紙及/或紙板以及其類似物。印刷技術
「印刷」包括任何以及所有印刷，舉例而言，塗佈、軋輥(rolling)、噴塗、分層(layering)、旋轉塗佈、疊層及/或黏貼(affixing)過程，舉例而言，網版印刷、墨水噴印、光電印刷、電子墨水印刷、光抗蝕劑以及其他抗蝕劑印刷、熱印刷、雷射噴墨印刷、磁性印刷、移印(pad printing)、柔版印刷、混合膠印平版印刷、凹版(Gravure)印刷以及其他凹刻(intaglio)印刷、模具槽沉以及其類似印刷。墨水製備技術
所有墨水混合技術皆為可能，其包括但不限於：以攪拌棒攪拌、以磁攪拌器攪拌、渦流(旋渦機)、搖動(使用振動器)、藉由旋轉混合、超音波震盪、研缽與杵以及其類似物。固化條件
用於固化使用於印刷一個或多個電池層之墨水的合適溫度可具有在寬溫度範圍內的值，其取決於所用之溶劑，例如從約70°C至約300°C。乾燥時間可從約20秒至約1小時而有所變化。
用於固化使用於印刷一個或多個電池層之墨水的合適氣氛(atmosphere)可為大氣、惰性或真空。例示性實施例
下列例示性實施例表示一些本文所描述的特徵組合之可能的排列，雖然其他特徵組合之可能的排列亦為可能。
1.一種印刷能量儲存裝置，包括： 第一電極； 第二電極；以及 隔離膜，在第一電極與第二電極之間，第一電極、第二電極以及隔離膜中之至少一者包括離子液體， 其中離子液體包括陽離子，上述陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑鹽、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-乙基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子以及二乙基甲基鋶離子，且 其中離子液體包括陰離子，上述陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
2.如實施例1之印刷能量儲存裝置，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
3.如實施例1或2之印刷能量儲存裝置，其中第一電極包括離子液體。
4.如實施例1至3中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第二電極包括離子液體。
5.如實施例1至4中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中隔離膜包括離子液體。
6.如實施例1至5中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置更包括中間層。
7.如實施例6之印刷能量儲存裝置，其中中間層介於第一電極與隔離膜之間。
8.如實施例6之印刷能量儲存裝置，其中中間層介於第二電極與隔離膜之間。
9.如實施例6至8中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中中間層包括離子液體。
10.如實施例1至9中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置更包括耦合至第一電極或第二電極之集電體。
11.如實施例10之印刷能量儲存裝置，第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類以及共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
12.如實施例6至11中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極、中間層以及隔離膜中之至少一者包括鹽。
13.如實施例12的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括鋅鹽。
14.如實施例12或13之印刷能量儲存裝置，其中離子液體的陰離子與鹽之陰離子相同。
15.如實施例12至14中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括四氟硼酸鋅且離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
16. 如實施例12至15中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括氯化鋅。
17. 如實施例12至16中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。
18. 如實施例12至17中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括硫酸鋅。
19. 如實施例12至18中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括硝酸鋅。
20. 如實施例12至19中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括碳酸鋅。
21. 如實施例1至20中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中中之至少一者第一電極以及第二電極包括聚偏二氟乙烯。
22. 如實施例10至21中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第二電極與集電體中之至少一者包括奈米碳管。
23. 如實施例22之印刷能量儲存裝置，其中奈米碳管包括單壁奈米碳管。
24. 如實施例22或23之印刷能量儲存裝置，其中奈米碳管包括多壁奈米碳管。
25. 如實施例22至24中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第二電極包括均質糊劑，上述均質糊劑包括奈米碳管以及離子液體。
26. 如實施例1至25中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第二電極包括二氧化錳。
27. 如實施例1至26中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第二電極包括導電碳。
28. 如實施例27之印刷能量儲存裝置，其中導電碳包括石墨。
29. 如實施例10至28中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
30. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片。
31. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括石墨烯片。
32. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片以及石墨烯片。
33. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。
34. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片以及奈米碳管。
35. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。
36. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。
37. 如實施例29之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
38. 如實施例10至37中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中集電體包括聚偏二氟乙烯。
39. 如實施例10至38中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中隔離膜包括微球。
40. 如實施例39之印刷能量儲存裝置，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
41. 如實施例39或40之印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球是中空的。
42. 如實施例39或40中任一者所述之印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球是實心的。
43. 如實施例39至42中任一者所述之印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球的直徑約0.5μm至約30μm。
44. 如實施例1至43中任一者所述之印刷能量儲存裝置，其中隔離膜包括聚偏二氟乙烯。
45. 如實施例6至44中任一者所述之印刷能量儲存裝置，其中中間層包括聚乙烯醇。
46. 如實施例1至45中任一者所述之印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
47.一種印刷能量儲存裝置之層，上述層包括： 包括陰離子之鹽；以及 包括上述陰離子之離子液體。
48. 如實施例47的層，其中離子液體離子液體包括陽離子，陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子。
49. 如實施例47或48的層，其中離子液體包括陰離子，陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
50. 如實施例47至49中任一者所述之層，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
51. 如實施例47至50中任一者所述之層，其中鹽包括鋅鹽。
52. 如實施例47至51中任一者所述之層，其中鹽包括四氟硼酸鋅。
53. 如實施例47至52中任一者所述之層，其中鹽包括氯化鋅。
54. 如實施例47至53中任一者所述之層，其中鹽包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。
55. 如實施例47至54中任一者所述之層，其中鹽包括硫酸鋅。
56. 如實施例47至55中任一者所述之層，其中鹽包括硝酸鋅。
57. 如實施例47至56中任一者所述之層，其中鹽包括碳酸鋅。
58. 如實施例47至57中任一者所述之層，其中印刷能量儲存裝置包括第一電極、第二電極以及隔離膜，隔離膜在第一電極以及第二電極之間。
59. 如實施例47至58中任一者所述之層，其中印刷能量儲存裝置包括中間層。
60.實施例59之層，其中中間層在第一電極以及隔離膜之間。
61.實施例59之層，其中中間層在第二電極以及隔離膜之間。
62. 如實施例47至61中任一者所述之層，其中印刷能量儲存裝置更包括電性耦合至第一電極或第二電極之集電體。
63. 如實施例58至62中任一者所述之層，其中上述層是第一電極。
64. 如實施例58至62中任一者所述之層，其中上述層是隔離膜。
65. 如實施例59至62中任一者所述之層，其中上述層是中間層。
66. 如實施例62至64中任一者所述之層，其中第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
67. 如實施例62至66中任一者所述之層，其中第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者包括聚偏二氟乙烯。
68. 如實施例62至67中任一者所述之層，其中第二電極以及集電體中之至少一者包括奈米碳管。
69. 如實施例68之層，其中奈米碳管包括單壁奈米碳管。
70. 如實施例68或69之層，其中奈米碳管包括多壁奈米碳管。
71. 如實施例62至67中任一者所述之層，其中第二電極包括奈米碳管以及離子液體之混合物。
72. 如實施例62至67中任一者所述之層，其中第二電極包括二氧化錳。
73. 如實施例62至67中任一者所述之層，其中第二電極包括導電碳。
74. 如實施例73之層，其中導電碳包括石墨。
75. 如實施例62至74中任一者所述之層，其中集電體更包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
76. 如實施例75之層，其中集電體包括鎳薄片。
77. 如實施例76之層，其中集電體電性耦合至第一電極。
78. 如實施例75之層，其中集電體包括石墨烯片。
79. 如實施例75之層，其中集電體電性耦合至第二電極。
80. 如實施例75之層，其中集電體包括鎳薄片與石墨烯片。
81. 如實施例75之層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。
82. 如實施例75之層，其中集電體包括鎳薄片以及奈米碳管。
83. 如實施例75之層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。
84. 如實施例75之層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。
85. 如實施例75之層，其中集電體包括鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
86. 如實施例58至85中任一者所述之層，其中隔離膜包括微球。
87. 如實施例86之層，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
88. 如實施例86或87之層，其中一個或多個微球是中空的。
89. 如實施例86或87之層，其中一個或多個微球是實心的。
90. 如實施例86至89中任一者所述之層，其中一個或多個微球的直徑約0.5μm至約30μm。
91. 如實施例59至90中任一者所述之層，其中中間層包括聚乙烯醇。
92. 如實施例47至90中任一者所述之層，其中印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
93.一種印刷能量儲存裝置之層，上述層包括： 包括四氟硼酸鋅之鹽；以及 包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽之離子液體。
94. 如實施例93之層，其中印刷能量儲存裝置包括第一電極、第二電極以及在第一電極以及第二電極之間的隔離膜。
95. 如實施例93或94之層，其中印刷能量儲存裝置包括中間層。
96. 如實施例95之層，其中中間層在第一電極以及隔離膜之間。
97. 如實施例95之層，其中中間層在第二電極以及隔離膜之間。
98. 如實施例93至97中任一者所述之層，其中印刷能量儲存裝置更包括耦合至第一電極或第二電極之集電體。
99. 如實施例93至98中任一者所述之層，其中上述層是第一電極。
100. 如實施例93至99中任一者所述之層，其中上述層是隔離膜。
101. 如實施例93至100中任一者所述之層，其中上述層是中間層。
102. 如實施例98至101中任一者所述之層，其中第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者可具有聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
103. 如實施例98至102中任一者所述之層，其中第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者包括聚偏二氟乙烯。
104. 如實施例98至103中任一者所述之層，其中第二電極以及集電體中之至少一者包括奈米碳管。
105. 如實施例104之層，其中奈米碳管包括單壁奈米碳管。
106. 如實施例104或105之層，其中奈米碳管包括多壁奈米碳管。
107. 如實施例104至106中任一者所述之層，其中第二電極包括均質糊劑，均質糊劑包括奈米碳管以及離子液體。
108. 如實施例94至107中任一者所述之層，其中第二電極包括二氧化錳。
109. 如實施例94至108中任一者所述之層，其中第二電極包括導電碳。
110. 如實施例109之層，其中導電碳包括石墨。
111. 如實施例98至110中任一者所述之層，其中集電體更包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
112. 如實施例111之層，其中集電體包括鎳薄片。
113. 如實施例112之層，其中集電體耦合至第一電極。
114. 如實施例111之層，其中集電體包括石墨烯片。
115. 如實施例114之層，其中集電體耦合至第二電極。
116. 如實施例111之層，其中集電體包括鎳薄片以及石墨烯片。
117. 如實施例111之層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。
118. 如實施例111之層，其中集電體包括鎳薄片以及奈米碳管。
119. 如實施例111之層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。
120. 如實施例111之層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。
121. 如實施例111之層，其中集電體包括鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
122. 如實施例84至121中任一者所述之層，其中隔離膜包括微球。
123. 如實施例122之層，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
124. 如實施例122或123中任一者所述之層，其中一個或多個微球是中空的。
125. 如實施例122或123中任一者所述之層，其中一個或多個微球是實心的。
126. 如實施例122至125中任一者所述之層，其中一個或多個微球的直徑約0.5μm至約30μm。
127. 如實施例95至126中任一者所述之層，其中中間層包括聚乙烯醇。
128. 如實施例93至127中任一者所述之層，其中印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
129.一種印刷能量儲存裝置的平坦黏著層，上述平坦黏著層包括： 聚乙烯醇； 鹽；以及 離子液體， 其中離子液體包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，且 其中離子液體包括陰離子，陰離子可選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
130. 如實施例129之平坦黏著層，其中鹽包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。
131. 如實施例129或130之平坦黏著層，其中鹽包括鋅鹽。
132. 如實施例129至131中之任一者所述的平坦黏著層，其中鹽包括四氟硼酸鋅，且離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
133. 如實施例129至132中之任一者所述的平坦黏著層，其中鹽包括氯化鋅。
134. 如實施例129至133中之任一者所述的平坦黏著層，其中鋅鹽包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。
135. 如實施例129至134中之任一者所述的平坦黏著層，其中鋅鹽包括硫酸鋅。
136. 如實施例129至135中之任一者所述的平坦黏著層，其中鋅鹽包括硝酸鋅。
137. 如實施例129至136中之任一者所述的平坦黏著層，其中鋅鹽包括碳酸鋅。
138. 如實施例129至137中之任一者所述的平坦黏著層，其中印刷能量儲存裝置包括第一電極、第二電極以及隔離膜，隔離膜在第一電極以及第二電極之間。
139. 如實施例129至138中之任一者所述的平坦黏著層，其中平坦黏著層在第一電極以及隔離膜之間。
140. 如實施例129至138中之任一者所述的平坦黏著層，其中平坦黏著層在第二電極以及隔離膜之間。
141. 如實施例129至140中之任一者所述的平坦黏著層，其中印刷能量儲存裝置更包括電性耦合至第一電極或第二電極之集電體。
142. 如實施例129至141中之任一者所述的平坦黏著層，其中第一電極、第二電極、隔離膜、平坦黏著層以及集電體中之至少一者包括聚合物，，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
143. 如實施例141或142中之任一者所述的平坦黏著層，其中第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者包括聚偏二氟乙烯。
144. 如實施例141至143中之任一者所述的平坦黏著層，其中第二電極以及集電體中之至少一者包括奈米碳管。
145. 如實施例144之平坦黏著層，其中奈米碳管包括單壁奈米碳管。
146. 如實施例144或145之平坦黏著層，其中奈米碳管包括多壁奈米碳管。
147. 如實施例138至146中之任一者所述的平坦黏著層，其中第二電極包括奈米碳管以及離子液體之混合物。
148. 如實施例138至147中之任一者所述的平坦黏著層，其中第二電極包括二氧化錳。
149. 如實施例138至148中之任一者所述的平坦黏著層，其中第二電極包括導電碳。
150. 如實施例149之平坦黏著層，其中導電碳包括石墨。
151. 如實施例141至150中之任一者所述的平坦黏著層，其中集電體更包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
152. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體包括鎳薄片。
153. 如實施例152之平坦黏著層，其中集電體電性耦合至第一電極。
154. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體包括石墨烯片。
155. 如實施例154之平坦黏著層，其中集電體電性耦合至第二電極。
156. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體包括鎳薄片以及石墨烯片。
157. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。
158. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體包括鎳薄片以及奈米碳管。
159. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。
160. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。
161. 如實施例151之平坦黏著層，其中集電體包括鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
162. 如實施例138至161中之任一者所述的平坦黏著層，其中隔離膜包括微球。
163. 如實施例162之平坦黏著層，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
164. 如實施例162或163之平坦黏著層，其中一個或多個微球是中空的。
165. 如實施例162或163之平坦黏著層，其中一個或多個微球是實心的。
166. 如實施例162至165中之任一者所述的平坦黏著層，其中一個或多個微球的直徑約0.5μm至約30μm。
167. 如實施例138至166中之任一者所述的平坦黏著層，其中第一電極、隔離膜以及第二電極中之至少一者包括離子液體。
168. 如實施例138至167中之任一者所述的平坦黏著層，其中印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
169. 一種印刷能量儲存裝置的電極，上述電極包括： 奈米碳管；以及 離子液體， 其中離子液體離子液體包括陽離子，陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，且 其中離子液體包括陰離子，陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
170. 如實施例169之電極，其中奈米碳管包括單壁奈米碳管。
171. 如實施例169或170之電極，其中奈米碳管包括多壁奈米碳管。
172. 如實施例169至171中之任一者所述的電極，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
173. 如實施例169至172中之任一者所述的電極，其中奈米碳管是基態的。
174. 如實施例169至173中之任一者所述的電極，其中奈米碳管以及離子液體形成均質混合物。
175. 如實施例169至174中之任一者所述的電極，其中電極包括二氧化錳。
176. 如實施例169至175中之任一者所述的電極，其中電極包括石墨粉末。
177. 如實施例169至176中之任一者所述的電極，其中印刷能量儲存裝置更包括第二電極以及在電極與第二電極之間的隔離膜。
178. 如實施例169至177中之任一者所述的電極，其中印刷能量儲存裝置更包括中間層。
179. 如實施例178之電極，其中中間層在隔離膜以及電極之間。
180. 如實施例178之電極，其中中間層在隔離膜以及第二電極之間。
181. 如實施例177至180中之任一者所述的電極，其中印刷能量儲存裝置更包括電性耦合至電極或第二電極之集電體。
182. 如實施例178至181中之任一者所述的電極，其中第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者包括離子液體。
183. 如實施例178至182中之任一者所述的電極，其中第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者包括鹽。
184. 如實施例183之電極，其中鹽包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。
185. 如實施例183或184之電極，其中鹽包括鋅鹽。
186. 如實施例183至185中之任一者所述的電極，其中鹽包括四氟硼酸鋅，且離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
187. 如實施例183至186中之任一者所述的電極，其中鹽包括氯化鋅。
188. 如實施例183至187中之任一者所述的電極，其中鹽包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。
189. 如實施例183至188中之任一者所述的電極，其中鹽包括硫酸鋅。
190. 如實施例183至189中之任一者所述的電極，其中鹽包括硝酸鋅。
191. 如實施例183至190中之任一者所述的電極，其中鹽包括碳酸鋅。
192. 如實施例181至191中之任一者所述的電極，其中電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
193. 如實施例181至192中之任一者所述的電極，其中中電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者包括聚偏二氟乙烯。
194. 如實施例181至193中之任一者所述的電極，其中集電體更包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
195. 如實施例194之電極，其中集電體包括鎳薄片。
196. 如實施例195之電極，其中集電體耦合至第二電極。
197. 如實施例194之電極，其中集電體包括石墨烯片。
198. 如實施例194之電極，其中集電體耦合至第一電極。
199. 如實施例194之電極，其中集電體包括鎳以及石墨烯片。
200. 如實施例194之電極，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。
201. 如實施例194之電極，其中集電體包括鎳薄片以及奈米碳管。
202. 如實施例194之電極，其中集電體鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。
203. 如實施例194之電極，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。
204. 如實施例194之電極，其中集電體包括鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
205. 如實施例177至204中之任一者所述的電極，其中隔離膜包括微球。
206. 如實施例205之電極，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
207. 如實施例205或206之電極，其中一個或多個微球是中空的。
208. 如實施例205或206之電極，其中一個或多個微球是實心的。
209. 如實施例205至208中之任一者所述的電極，其中一個或多個微球的直徑約0.5μm至約30μm。
210. 如實施例177至204中之任一者所述的電極，其中中間層包括聚乙烯醇。
211. 如實施例169至210中之任一者所述的平坦黏著層，其中印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
212. 一種印刷能量儲存裝置，其包括： 包括鋅之第一電極； 包括二氧化錳之第二電極； 在第一電極以及第二電極之間的隔離膜；以及 電性連接至第一電極或第二電極之集電體，上述集電體包括導電薄片。
213. 如實施例212之印刷能量儲存裝置，其中集電體更包括奈米碳管。
214. 如實施例213之印刷能量儲存裝置，其中奈米碳管包括單壁奈米碳管。
215. 如實施例213或214之印刷能量儲存裝置，其中奈米碳管包括多壁奈米碳管。
216. 如實施例212至215中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中導電薄片包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
217. 如實施例216之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片。
218. 如實施例217之印刷能量儲存裝置，其中集電體電性耦合至第一電極。
219. 如實施例216之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括石墨烯片。
220. 如實施例219之印刷能量儲存裝置，其中集電體電性耦合至第二電極。
221. 如實施例216之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳以及石墨烯片。
222. 如實施例216之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。
223. 如實施例216之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片以及奈米碳管。
224. 如實施例216之印刷能量儲存裝置，其中集電體鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。
225. 如實施例216之印刷能量儲存裝置，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。
226. 如實施例212至225中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置更包括中間層。
227. 如實施例226之印刷能量儲存裝置，其中中間層在第一電極以及隔離膜之間。
228. 如實施例226之印刷能量儲存裝置，其中中間層在第二電極以及隔離膜之間。
229. 如實施例226至228中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極、第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者包括離子液體， 其中離子液體包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，且 其中離子液體包括陰離子，且選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
230. 如實施例229之印刷能量儲存裝置，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
231. 如實施例226至230中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極、隔離膜以及中間層中之至少一者包括鹽。
232. 如實施例231之印刷能量儲存裝置，其中鹽包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。
233. 如實施例231或232中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括四氟硼酸鋅，且離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
234. 如實施例231至233中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括氯化鋅。
235. 如實施例231至234中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。
236. 如實施例231至235中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括硫酸鋅。
237. 如實施例231至236中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括硝酸鋅。
238. 如實施例231至237中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中鹽包括碳酸鋅。
239. 如實施例212至250中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極包括聚偏二氟乙烯。
240. 如實施例226至239中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
241. 如實施例213至240中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第二電極包括奈米碳管。
242. 如實施例241之印刷能量儲存裝置，其中第二電極包括均質糊劑，均質糊劑包括奈米碳管以及離子液體。
243. 如實施例212至242中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第二電極更包括導電碳。
244. 如實施例243之印刷能量儲存裝置，其中導電碳包括石墨粉末。
245. 如實施例212至244中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中隔離膜包括微球。
246. 如實施例245之印刷能量儲存裝置，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
247. 如實施例245或246之印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球是中空的。
248. 如實施例245或246之印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球是實心的。
249. 如實施例245至248中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球的直徑約0.5μm至約30μm。
250. 如實施例226至249中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中中間層包括聚乙烯醇。
251. 如實施例212至250中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
252. 一種用於印刷能量儲存裝置之層的導電糊劑，導電糊劑包括： 奈米碳管；以及 離子液體， 其中離子液體包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-乙基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子以及二乙基甲基鋶離子，且 其中離子液體包括陰離子，且選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
253. 如實施例252之糊劑，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
254. 如實施例252或253之糊劑，其中奈米碳管為單壁奈米碳管。
255. 如實施例252至254之糊劑，其中奈米碳管為多壁奈米碳管。
256. 如實施例252至255中任一者所述之糊劑，其中奈米碳管是基態的。
257. 如實施例252至256中任一者所述之糊劑，其中奈米碳管以及離子液體形成均質混合物。
258. 如實施例252至257中任一者所述之糊劑，其中上述層包括第一電極。
259. 如實施例258之糊劑，其中第一電極包括二氧化錳。
260. 如實施例258或259之糊劑，其中第一電極包括石墨。
261. 如實施例252至260中任一者所述之糊劑，其中印刷能量儲存裝置更包括第二電極以及在第一電極以及第二電極之間的隔離膜。
262. 如實施例252至261中任一者所述之糊劑，其中印刷能量儲存裝置更包括中間層。
263. 如實施例262之糊劑，其中中間層在第一電極以及隔離膜之間。
264. 如實施例262之糊劑，其中中間層在第二電極以及隔離膜之間。
265. 如實施例252至264中任一者所述之糊劑，其中印刷能量儲存裝置更包括電性耦合至第一電極或第二電極之集電體。
266. 如實施例262至265中任一者所述之糊劑，其中第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者包括離子液體。
267. 如實施例262至266中任一者所述之糊劑，其中第二電極、隔離膜以及中間層中之至少一者包括鹽。
268. 如實施例267之糊劑，其中鹽包括鋅鹽。
269. 如實施例267或268之糊劑，其中鹽包括與離子液體的陰離子相同的陰離子。
270. 如實施例267至269中任一者所述之糊劑，其中鹽包括四氟硼酸鋅，且離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
271. 如實施例267至270中任一者所述之糊劑，其中鹽包括氯化鋅。
272. 如實施例267至271中任一者所述之糊劑，其中鹽包括雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅。
273. 如實施例267至272中任一者所述之糊劑，其中鹽包括硫酸鋅。
274. 如實施例267至273中任一者所述之糊劑，其中鹽包括硝酸鋅。
275. 如實施例267至274中任一者所述之糊劑，其中鹽包括碳酸鋅。
276. 如實施例267至275中任一者所述之糊劑，其中第一電極、第二電極、隔離膜、中間層以及集電體中之至少一者可具有聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
277. 如實施例265至276中任一者所述之糊劑，其中第一電極、第二電極、隔離膜以及集電體中之至少一者包括聚偏二氟乙烯。
278. 如實施例265至277中任一者所述之糊劑，其中集電體包括奈米碳管。
279. 如實施例265至278中任一者所述之糊劑，其中集電體更包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
280. 如實施例279之糊劑，其中集電體包括鎳薄片。
281. 如實施例280之糊劑，其中集電體電性耦合至第二電極。
282. 如實施例279之糊劑，其中集電體包括石墨烯片。
283. 如實施例282之糊劑，其中集電體電性耦合至第一電極。
284. 如實施例279之糊劑，其中集電體包括鎳以及石墨烯片。
285. 如實施例279之糊劑，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末。
286. 如實施例279之糊劑，其中集電體包括鎳薄片以及奈米碳管。
287. 如實施例279之糊劑，其中集電體鎳薄片、石墨烯片以及奈米碳管。
288. 如實施例279之糊劑，其中集電體包括鎳薄片、石墨烯片、奈米碳管以及石墨粉末。
289. 如實施例279之糊劑，其中集電體包括鎳薄片、奈米碳管以及石墨粉末。
290. 如實施例261至289中任一者所述之糊劑，其中隔離膜包括微球。
291. 如實施例290之糊劑，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
292. 如實施例290或291之糊劑，其中一個或多個微球是中空的。
293. 如實施例290或291之糊劑，其中一個或多個微球是實心的。
294. 如實施例290至293中任一者所述之糊劑，其中一個或多個微球的直徑約0.5μm至約30μm。
295. 如實施例262至294中任一者所述之糊劑，其中中間層包括聚乙烯醇。
296. 如實施例252至295中任一者所述之糊劑，其中印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
297. 一種用於印刷能量儲存裝置之印刷隔離膜，隔離膜包括： 包括多個孔的多孔隔離膜；以及 在所述多個孔中的液態電解質，液態電解質包括離子液體， 其中離子液體離子液體包括陽離子，陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，以及 其中離子液體包括陰離子，陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
298. 如實施例297之印刷隔離膜，其中所述多個孔的大小在約0.1μm至約10μm之間。
299. 如實施例297或298之印刷隔離膜，其中離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
300. 如實施例297至299中任一者所述之印刷隔離膜，其中液態電解質更包括含離子液體的陰離子之鹽。
301. 如實施例300之印刷隔離膜，其中鹽包括鋅鹽。
302. 如實施例297至301中任一者所述之印刷隔離膜，其中多孔隔離膜包括聚四氟乙烯(PTFE)以及苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)中之至少一者。
303. 如實施例297至302中任一者所述之印刷隔離膜，其中印刷能量儲存裝置更包括第一電極以及第二電極，第一電極以及第二電極中之至少一者包括苯乙烯-丁二烯橡膠。
304. 如實施例300之印刷隔離膜，其中第一電極以及第二電極中之至少一者更包括電解質。
305. 如實施例303或304之印刷隔離膜，其中電解質包括離子液體。
306. 如實施例303至305中任一者所述之印刷隔離膜，其中電極更包括奈米碳管。
307. 如實施例306之印刷隔離膜，其中奈米碳管包括單壁奈米碳管。
308. 如實施例306或307之印刷隔離膜，其中奈米碳管包括多壁奈米碳管。
309. 如實施例306至308中任一者所述之印刷隔離膜，其中奈米碳管是基態的。
310. 如實施例306至309中任一者所述之印刷隔離膜，其中奈米碳管以及離子液體形成均質混合物。
311. 如實施例303至310中任一者所述之印刷隔離膜，其中第一電極包括鋅，且第二電極包括二氧化錳。
312. 如實施例303至311中任一者所述之印刷隔離膜，其中第一電極以及第二電極中之至少一者包括石墨以及石墨烯中之至少一者。
313. 如實施例297至312中任一者所述之印刷隔離膜，其中印刷能量儲存裝置更包括隔離膜密封層，隔離膜密封層在印刷隔離膜以及第一電極之間。
314. 如實施例297至302中任一者所述之印刷隔離膜，其中印刷能量儲存裝置更包括隔離膜密封層，隔離膜密封層在印刷隔離膜以及第二電極之間。
315. 如實施例313或314之印刷隔離膜，其中隔離膜密封層包括電解質。
316. 如實施例297至302中任一者所述之印刷隔離膜，其中印刷能量儲存裝置更包括電性耦合至第一電極之第一集電體與電性耦合至第二電極之第二集電體中之至少一者。
317. 如實施例316之印刷隔離膜，其中第一電極、第二電極、隔離膜、隔離膜密封層、第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類以及共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
318. 如實施例316或317之印刷隔離膜，其中第一集電體以及第二集電體中之至少一者更包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
319. 如實施例316至318中任一者所述之印刷隔離膜，其中第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括奈米碳管。
320. 如實施例297至319中任一者所述之印刷隔離膜，其中隔離膜包括微球。
321. 如實施例320之印刷隔離膜，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
322. 如實施例320或321之印刷隔離膜，其中一個或多個微球是中空的。
323. 如實施例320或321之印刷隔離膜，其中一個或多個微球是實心的。
324. 一種用於印刷能量儲存裝置之印刷電極，印刷電極包括： 電解質；以及 苯乙烯-丁二烯橡膠。
325. 如實施例324之印刷電極，其中電解質包括離子液體， 其中離子液體離子液體包括陽離子，陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，且 其中離子液體包括陰離子，陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
326. 如實施例324或325之印刷電極，其中電解質包括鋅鹽。
327. 如實施例324至326中任一者所述之印刷電極，其更包括奈米碳管。
328. 如實施例327之印刷電極，其中至少一些奈米碳管包括單壁奈米碳管。
329. 如實施例327或328之印刷電極，其中至少一些奈米碳管包括多壁奈米碳管。
330. 如實施例324至329中任一者所述之印刷電極，更包括鋅以及導電碳中之至少一者，其中印刷電極為鋅-二氧化錳電池之陽極。
331. 如實施例324至329中任一者所述之印刷電極，更包括二氧化錳以及導電碳中之至少一者，其中印刷電極為鋅-二氧化錳電池之陰極。
332. 如實施例325至331中任一者所述之印刷電極，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
333. 如實施例324至332中任一者所述之印刷電極，其中電解質更包括鹽，上述鹽包括離子液體的陰離子。
334. 如實施例333之印刷電極，其中鹽包括鋅鹽。
335. 如實施例324至334中任一者所述之印刷電極，其中印刷能量儲存裝置更包括隔離層。
336. 如實施例335之印刷電極，其中隔離層包括多個孔，且隔離層包括在上述多個孔中的液態電解質。
337. 如實施例335或336之印刷電極，其中液態電解質包括離子液體。
338. 如實施例335至337中任一者所述之印刷電極，其中隔離膜包括聚四氟乙烯(PTFE)以及苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)中之至少一者。
339. 如實施例335至338中任一者所述之印刷電極，其中隔離膜包括微球。
340. 如實施例339之印刷電極，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
341. 如實施例339或340之印刷電極，其中一個或多個微球是中空的。
342. 如實施例339或340之印刷電極，其中一個或多個微球是實心的。
343. 如實施例324至342中任一者所述之印刷電極，其中印刷能量儲存裝置更包括集電體，集電體包括鎳薄片、石墨烯片、石墨粉末以及奈米碳管中之至少一者。
344. 如實施例324至343中任一者所述之印刷電極，其更包括石墨以及石墨烯中之至少一者。
345. 如實施例327至344中任一者所述之印刷電極，其中奈米碳管是基態的。
346. 如實施例327至345中任一者所述之印刷電極，其中奈米碳管以及離子液體形成均質混合物。
347. 如實施例324至346中任一者所述之印刷電極，其中印刷能量儲存裝置更包括隔離膜密封層，隔離膜密封層在隔離膜以及第一電極之間。
348. 如實施例324至347中任一者所述之印刷電極，其中印刷能量儲存裝置更包括隔離膜密封層，隔離膜密封層在隔離膜以及第二電極之間。
349. 如實施例347或348之印刷電極，其中隔離膜密封層包括電解質。
350. 如實施例347至349中任一者所述之印刷電極，其中印刷電極、隔離膜、隔離膜密封層、集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
351. 一種印刷能量儲存裝置，其包括： 第一電極； 第二電極； 在第一電極以及第二電極之間的多孔隔離膜，多孔隔離膜包括多個孔以及在上述多個孔中的液態電解質， 其中離子液體包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，且 其中離子液體包括陰離子，陰離子可選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
352. 如實施例351之印刷能量儲存裝置，其中上述多個孔的大小在約0.1μm至約10μm之間。
353. 如實施例351或352之印刷能量儲存裝置，其中多孔隔離膜、第一電極以及第二電極中之至少一者包括苯乙烯-丁二烯橡膠。
354. 如實施例351至353中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極以及第二電極中之至少一者包括離子液體。
355. 如實施例351至354中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中電極更包括奈米碳管。
356. 如實施例355之印刷能量儲存裝置，其中至少一些奈米碳管包括單壁奈米碳管。
357. 如實施例355或356之印刷能量儲存裝置，其中至少一些奈米碳管包括多壁奈米碳管。
358. 如實施例355至357中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中奈米碳管是基態的。
359. 如實施例355至358中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中奈米碳管以及離子液體形成均質混合物。
360. 如實施例351至359中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極以及第二電極中之至少一者包括石墨以及石墨烯。
361. 如實施例351至360中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置為鋅-二氧化錳電池。
362. 如實施例351至361中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
363. 如實施例351至362中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中液態電解質更包括鹽，上述鹽包括離子液體的陰離子。
364. 如實施例351至363中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中隔離膜包括聚四氟乙烯(PTFE)以及苯乙烯-丁二烯橡膠中之至少一者。
365. 如實施例351至364中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中隔離膜包括微球。
366. 如實施例365之印刷能量儲存裝置，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
367. 如實施例365或366之印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球是中空的。
368. 如實施例365至367中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中一個或多個微球是實心的。
369. 如實施例351至368中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置更包括隔離膜密封層，上述隔離膜密封層在印刷隔離膜以及第一電極之間。
370. 如實施例351至369中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置更包括隔離膜密封層，上述隔離膜密封層在印刷隔離膜以及第二電極之間。
371. 如實施例369或370之印刷能量儲存裝置，其中隔離膜密封層包括多個孔以及在上述孔中的電解質。
372. 如實施例351至371中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中印刷能量儲存裝置更包括電性耦合至第一電極之第一集電體以及電性耦合至第二電極之第二集電體中之至少一者。
373.如實施例372之印刷隔離膜，其中第一集電體以及第二集電體中之至少一者更包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
374.如實施例372或373之印刷隔離膜，其中第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括奈米碳管。
375. 如實施例372至374中之任一者所述的印刷能量儲存裝置，其中第一電極、第二電極、隔離膜、隔離膜密封層、第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
376. 一種用於印刷能量儲存裝置之隔離膜之製作方法，此方法包括： 於包括多個孔的隔離層上形成電解質層；以及 使上述電解質層擴散至隔離膜的多個孔中。
377. 如實施例376之方法，其中電解質層包括離子液體，其中離子液體包括陽離子，且選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子、1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，且其中離子液體包括陰離子，陰離子可選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
378. 如實施例376或377之方法，其中電解質層更包括鹽。
379. 如實施例376至378中之任一者所述的方法，更包括對溶液施加離心力，以將上述溶液分離成至少兩個實質上不同的相，上述至少兩個實質上不同的相包括下層相以及上層相，電解質層包括下層相。
380. 如實施例379之方法，更包括自上層相移除下層相。
381. 如實施例379或380之方法，其中於隔離層上形成電解質層包括於隔離層上形成包括下層相的層。
382. 如實施例379至381中之任一者所述的方法，其中施加離心力包括以約每分鐘3000轉的速度至約每分鐘15000轉的速度離心溶液。
383. 如實施例379至382中之任一者所述的方法，其中施加離心力包括離心溶液持續約1分鐘至約10分鐘。
384. 如實施例382或383之方法，更包括根據溶液的濃度及/或比重來選擇速度以及時間長度中之至少一者。
385. 如實施例379至384中之任一者所述的方法，其中施加離心力包括以約每分鐘10000轉的速度離心溶液持續約5分鐘。
386. 如實施例376至385中之任一者所述的方法，其中使上述電解質層擴散進隔離層包括加熱電解質層。
387. 如實施例386之方法，其中加熱電解質層包括加熱電解質層至降低電解質層黏度且實質上不蒸發電解質層之溫度。
388. 如實施例378至387中之任一者所述的方法，其中鹽包括鋅鹽。
389. 如實施例388之方法，其中鋅鹽之陰離子包括離子液體的陰離子。
390. 如實施例377至389中之任一者所述的方法，其中離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2 mimBF4 )。
391. 如實施例376至390中之任一者所述的方法，隔離層包括聚四氟乙烯(PTFE)以及苯乙烯-丁二烯橡膠 (SBR) 中之至少一者。
392. 如實施例376至391中之任一者所述的方法，其中隔離層之多個孔之大小為約0.1μm至約10μm。
393. 如實施例376至392中之任一者所述的方法，其中隔離層包括微球。
394. 如實施例393之方法，其中微球包括玻璃、氧化鋁、二氧化矽、聚苯乙烯以及三聚氰胺中之至少一者。
395. 如實施例393或394之方法，其中微球中之至少一者是中空的。
396. 如實施例393至395中之任一者所述的方法，其中微球中之至少一者是實心的。
397. 如實施例376至396中之任一者所述的方法，更包括提供第一電極以及第二電極，第一電極以及第二電極中之至少一者包括苯乙烯-丁二烯橡膠。
398. 如實施例397之方法，其中提供第一電極以及第二電極包括提供包括電解質之第一電極與包括電解質之第二電極中之至少一者。
399. 如實施例398之方法，其中電解質包括離子液體。
400. 如實施例376至378中之任一者所述的方法，其中提供第一電極以及第二電極包括提供包括奈米碳管之第一電極以及包括奈米碳管之第二電極中之至少一者。
401. 如實施例400之方法，其中至少一些奈米碳管包括單壁奈米碳管。
402. 如實施例400或401之方法，其中至少一些奈米碳管包括多壁奈米碳管。
403. 如實施例400至402中之任一者所述的方法，更包括研磨奈米碳管。
404. 如實施例400至403中之任一者所述的方法，更包括形成均質混合物，上述均質混合物包括奈米碳管以及離子液體。
405. 如實施例397至404中之任一者所述的方法，其中提供第一電極以及提供第二電極包括提供包括鋅之第一電極以及包括二氧化錳之第二電極。
406. 如實施例397至405中之任一者所述的方法，其中提供第一電極以及第二電極包括提供第一電極以及第二電極中之至少一者包括石墨以及石墨烯中之至少一者。
407. 如實施例397至406中之任一者所述的方法，更包括提供於隔離層與第一電極之間的隔離膜密封層以及於隔離層與第二電極之間的隔離膜密封層中之至少一者。
408 如實施例407之方法，其中提供隔離膜密封層包括提供包括電解質之隔離膜密封層。
409. 如實施例397至408中之任一者所述的方法，更包括提供電性耦合至第一電極之第一集電體以及電性耦合至第二電極之第二集電體中之至少一者。
410. 如實施例409之方法，其中提供第一集電體以及第二集電體包括提供第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
411. 如實施例409或410之方法，其中提供第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括提供第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括奈米碳管。
412. 如實施例409至411中之任一者所述的方法，其中第一電極、第二電極、隔離層、隔離膜密封層、第一集電體以及第二集電體中之至少一者包括聚合物，且選自由以下聚合物所組成的群組：聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物；聚亞醯胺聚合物類與共聚物類(包括脂肪族、芳香族以及半芳香族聚亞醯胺)、聚醯胺類、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯以及(甲基)丙烯酸酯聚合物類與共聚物類(例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂)；聚乙二醇類、黏土類(例如水輝石黏土、garamite黏土、有機改質黏土)；醣類以及多醣類(例如瓜耳膠、黃原膠、澱粉、丁基橡膠、瓊脂糖、果膠)；纖維素類以及改質纖維素類(例如羥基甲基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、甲基纖維素、甲氧基纖維素、甲氧基甲基纖維素、甲氧基丙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、纖維素醚、纖維素乙基醚)；以及幾丁聚醣。
雖然本發明以已特定之實施例與實例揭露於本文中，然所屬領域具有通常知識者可理解本發明超出具體揭露之實施例，而可達到其他替代實施例及/或本發明之用途以及明顯的修改與其均等範圍。此外，雖然已呈現並詳細說明本發明一些實施例之變化，根據本揭露，在本發明之範圍內所作的其他修改對所屬領域具有通常知識者是顯而易見的。還可預期的是，可以對實施例之具體特點與方面作出各種組合或次組合，且其仍落入本發明之範圍內。應理解，已揭露之實施例之各種特點與方面可彼此組合或取代，以形成已揭露之本發明之各種模式的實施例。因此，本文所揭露的本發明之範圍不應被上述特定之實施例限制。
如果有的話，本文提供的標題僅是為了方便，並不一定影響本文所揭露之裝置以及方法的範圍或意義。
1‧‧‧第一集電層2‧‧‧第一電極層3‧‧‧中間層4‧‧‧隔離層5‧‧‧第二電極層6‧‧‧第二集電層7‧‧‧絕緣層8‧‧‧基板10、20、30、50、70、80‧‧‧印刷電池71‧‧‧第一集電層72‧‧‧第一電極層73‧‧‧隔離層74‧‧‧第二電極層75‧‧‧第二集電層76‧‧‧絕緣層77‧‧‧基板90‧‧‧印刷隔離層91‧‧‧球形結構92‧‧‧聚合物93‧‧‧孔101、102、103、104、105、106、107、108、109‧‧‧方塊111、112‧‧‧圖形
圖1是一例示性實施例之印刷電池的剖面圖或側視圖。 圖2是另一例示性印刷電池的剖面圖或側視圖。 圖3A是一例示性實施例之印刷電池的攝影平視圖。 圖3B是圖3A之印刷電池的攝影側視圖。 圖4是另一例示性實施例之印刷電池的攝影透視圖。 圖5是一例示性實施例之印刷電池之剖面的掃描電子顯微鏡(SEM)影像圖。 圖6是圖3A與圖3B之印刷電池的電池電位隨放電時間變化的曲線圖。 圖7是一例示性實施例之印刷電池的剖面圖或側視圖。 圖8是另一例示性實施例之印刷電池的剖面圖或側視圖。 圖9是一例示性實施例之印刷隔離膜剖面的SEM影像圖。 圖10是一例示性實施例之印刷電池之例示性實施例之製程圖。 圖11是一例示性印刷電池的電池電位隨放電時間變化的曲線圖。
71‧‧‧第一集電層
72‧‧‧第一電極層
73‧‧‧隔離層
74‧‧‧第二電極層
75‧‧‧第二集電層
76‧‧‧絕緣層
77‧‧‧基板
80‧‧‧印刷電池

Claims (30)

  1. 一種印刷能量儲存裝置，包括：第一電極；第二電極；隔離膜，在所述第一電極與所述第二電極之間，且所述第一電極、所述第二電極與所述隔離膜中的至少一者包括離子液體，其中所述離子液體包括陽離子，所述陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子與1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，其中所述離子液體包括陰離子，所述陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根；以及 集電體，電性耦合至第一電極或第二電極，所述集電體包括石墨烯片以及石墨粉末中之一者或兩者。
  2. 如請求項1所述的印刷能量儲存裝置，其中所述集電體更包括奈米碳管。
  3. 如請求項1所述的印刷能量儲存裝置，其中所述第二電極包括導電碳。
  4. 如請求項3所述的印刷能量儲存裝置，其中所述導電碳包括石墨。
  5. 如請求項1所述的印刷能量儲存裝置，其中所述第二電極包括奈米碳管。
  6. 如請求項1所述的印刷能量儲存裝置，其中所述第二電極包括二氧化錳。
  7. 如請求項1所述的印刷能量儲存裝置，其中所述第一電極和所述隔離膜包括鹽。
  8. 如請求項7所述的印刷能量儲存裝置，其中所述鹽包括鋅鹽。
  9. 如請求項7所述的印刷能量儲存裝置，其中所述離子液體的陰離子和所述鹽的陰離子相同。
  10. 如請求項7-9任一項所述的印刷能量儲存裝置，其中所述鹽選自於氯化鋅、雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅和碳酸鋅。
  11. 如請求項9所述的印刷能量儲存裝置，其中所述鹽包括四氟硼酸鋅，且所述離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽。
  12. 如請求項1所述的印刷能量儲存裝置，其中所述印刷能量儲存裝置是印刷鋅-二氧化錳電池。
  13. 一種印刷能量儲存裝置，包括：第一電極，包括鋅；第二電極，包括二氧化錳；隔離膜，位在第一電極以及第二電極之間，其中所述第一電極、所述第二電極與所述隔離膜中的至少一者包括離子液體；以及集電體，電性耦合至第一電極或第二電極，所述集電體包括石墨烯片以及石墨粉末中之一者或兩者。
  14. 如請求項13所述的印刷能量儲存裝置，其中所述集電體更包括奈米碳管。
  15. 如請求項13所述的印刷能量儲存裝置，更包括中間層，所述中間層位在第一電極以及隔離膜之間或是第二電極以及隔離膜之間。
  16. 如請求項13所述的印刷能量儲存裝置，其中所述第一電極、所述第二電極、所述隔離膜與所述中間層中的至少一者包括離子液體，其中所述離子液體包括陽離子，所述陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子與1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，以及其中所述離子液體包括陰離子，所述陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
  17. 如請求項16所述的印刷能量儲存裝置，其中所述第一電極、所述隔離膜與所述中間層中的至少一者包括鹽。
  18. 如請求項17所述的印刷能量儲存裝置，其中所述鹽包括和所述離子液體的陰離子相同的陰離子。
  19. 如請求項17所述的印刷能量儲存裝置，其中所述鹽包括鋅鹽。
  20. 如請求項19所述的印刷能量儲存裝置，其中所述鋅鹽選自於氯化鋅、雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅和碳酸鋅。
  21. 一種印刷鋅-二氧化錳電池，包括：第一電極；第二電極；以及多孔隔離膜，位在第一電極以及第二電極之間，所述多孔隔離膜包括多個孔以及在所述多個孔中的液態電解質，其中所述第一電極、所述第二電極與所述多孔隔離膜中的至少一者包括離子液體，其中所述離子液體包括陽離子，所述陽離子選自由以下陽離子所組成的群組：1-乙基-3-甲基咪唑離子、丁基三甲基銨離子、1-丁基-3-甲基咪唑離子、1-甲基-3-丙基咪唑離子、1-己基-3-甲基咪唑離子、膽鹼離子、乙基銨離子、三丁基甲基鏻離子、三 丁基十四烷基鏻離子、三己基十四烷基鏻離子、1-乙基-2,3-甲基咪唑離子、1-丁基-1-甲基哌啶離子、二乙基甲基鋶離子、1-甲基-1-丙基哌啶離子、1-丁基-2-甲基吡啶離子、1-丁基-4-甲基吡啶離子與1-丁基-1-甲基吡咯烷離子，以及其中所述離子液體包括陰離子，所述陰離子選自由以下陰離子所組成的群組：四氟硼酸根、三(五氟乙基)三氟磷酸根、三氟甲磺酸根、六氟磷酸根、乙基硫酸根、二甲基磷酸根、甲磺酸根、三氟甲磺酸根、三氰基甲烷陰離子、二丁基磷酸根、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、雙-2,4,4-(三甲基戊基)膦酸根、碘離子、氯離子、溴離子以及硝酸根。
  22. 如請求項21所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述離子液體包括1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(C2mimBF4)。
  23. 如請求項21所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述離子液體更包括鹽。
  24. 如請求項23所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述鹽包括鋅鹽。
  25. 如請求項23所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述離子液體的陰離子和所述鹽的陰離子相同。
  26. 如請求項23所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述鹽選自於氯化鋅、雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺化鋅、硫酸鋅、硝酸鋅和碳酸鋅。
  27. 如請求項21-26任一項所述的印刷鋅-二氧化錳電池，更包括電性耦合至所述第一電極之第一集電體與電性耦合至所述第二電極之第二集電體中之至少一者。
  28. 如請求項27所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述第一集電體與所述第二集電體中之至少一者包括鎳薄片、石墨烯片以及石墨粉末中之至少一者。
  29. 如請求項27所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述第一集電體與所述第二集電體中之至少一者包括奈米碳管。
  30. 如請求項27所述的印刷鋅-二氧化錳電池，其中所述所述第一電極、所述第二電極、所述隔離膜、所述第一集電體與所述第二集電體中之至少一者包括聚合物，選自由聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏二氟乙烯、聚偏二氟乙烯-三氟乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基矽氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚環氧乙烯、聚環氧丙烯、聚乙二醇六氟丙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙烯己內醯胺、聚乙烯氯化物、聚亞醯胺與其共聚物、聚醯胺、聚丙烯醯胺、丙烯酸酯(甲基)丙烯酸酯的聚合物與共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯的共聚物、甲基丙烯 酸烯丙酯的共聚物、聚苯乙烯、聚丁二烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚氯丁二烯、聚醚碸、尼龍、苯乙烯-丙烯腈樹脂、聚乙二醇、黏土以及多醣類所組成的群組。
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