一种可解体重构再生的电源及其制备方法与流程

本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种可解体重构再生的电源及其制备方法。

背景技术：

为解决解体重组变形设备的供能问题目前现有技术是在设备模块安装独立的可以无线充电的储能系统，然而本发明的发明人发现的：单个重组模块储能的失效会导致该模块失效，这可能会严重影响到需要它发挥作用的原系统，进而会影响整个系统，因此，这种方法会使解体重组变形机器人的应用受到很大的限制。因而通过在每个解体重组变形的模块上添加自供电电源，就可以解决单模块电源失效带来的问题，但基于电化学反应原理设计的电源在原理上存在着不可抗拒的缺陷，使其无法抵抗损伤、改造和再生，因而进一步攻克相关难题具有重要意义。

技术实现要素：

为解决背景技术中提及的至少一个问题，本发明基于每个解体重组变形的模块上添加具备解体重组再生能力的自供电电源提出一种可以解体重构再生的电源，较好的解决了现有技术中问题。

一种可解体重构再生的电源，由无盐度凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成；任一所述电源可以通过所述电源安装所在模块或结构自身重组产生的外力或模拟外力作用下分解为n个不同的可循环单元；任意一个及以上的所述可循环单元可以重构再生为可独立供电的第二电源；所述n为0、1、2、3或4中任一数值。

优选的，可循环单元包括：

(1)h-c-l-a-h；(2)h-c；(3)h-c-l；(4)h-c-l-a；(5)c-l-a；(6)c-l；(8)l-a；(8)h-c-n-a-h；(9)h-c-n；(10)h-a-n；(11)h-c-n-a；(12)c-n-a；(14)c-n；(14)n-a；(15)l-c-h-a-l；(16)h-a-l；(17)l-c-h-a；(18)c-h-a；(19)h-a；(20)n-c-l-a-n；(21)n-c-l；(22)l-a-n；(23)c-a；

所述n为所述无盐度凝胶；所述l为所述低盐度凝胶；所述h为所述高盐度凝胶；所述a为所述阳离子选择型凝胶；所述c为所述阴离子选择型凝胶。

优选的，所述无盐凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂和0.001-0.02m催化剂；所述低盐度凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和0.01-0.05m电解质盐；所述的高盐度凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和1-5m电解质盐；所述的阳离子选择型凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和0.1-2m阳离子选择基团；所述的阴离子选择型凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和0.1-2m阴离子选择基团。

优选的，所述电解质盐包括氯化钠、氯化铁、氯化亚铁、氯化铜、氯化亚铜和氯化锰中一种或多种。

优选的，所述阳离子选择基团材料包括(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液(75wt％h2o)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、4-乙烯基吡啶和丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯中一种或多种。

优选的，所述阴离子选择基团材料包括羟基乙磺酸钠、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾、丙烯酸钠、碳酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中一种或多种。

优选的，所述可循环单元保持稳定的电流强度时间大于8小时；和，所述电流强度范围为0.2-1μa的。

优选的，所述电源分解重构成的所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定，变化幅度小于0.01μa。

优选的，所述模拟外力施力方式包括剪切、裁切、剥离，模拟真实使用时电源的破坏。

一种用于可解体重构再生的电源的制备方法，制备无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶，并使用所述无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成所述的可解体重构再生的电源。

优选的，一种可解体重构再生的电源的制备方法，利用自由基聚合法制备所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶；和/或，使用模具内浇注、贴装、压铸中的任一种方法加工所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶成型为所述电源。

有益效果包括:

本发明提供一种可解体重构再生的电源及其制备方法，采用每个解体重组变形的模块上添加具备解体重组再生能力的自供电电源且采用具有修复和再生功能的高分子水凝胶为原料，可以解体重构再生，克服了现有技术中单个重组模块储能的失效导致该模块和原系统失效，和自供电电源本身无法重组再生适应变形体功能需要的问题。

同时所述电源分解后形成所述可循环单元重构，是基于透析浓度差的离子扩散原理，可以形成新的稳定的电源，该电源还可以在较长时间内保持相对稳定的的电流强度；

同时所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定。

附图说明

图1.(a)涡虫的再生示意图和微型机器人的分解再生示意图；(b)自由基聚合法和模板法制备解体重构可再生电源的水凝胶模块的流程图；(c)基于自由基聚合法的解体重构可再生电源的再生示意图；(d)解体重构可再生电源切割一次再生示意图；(e)解体重构可再生电源切割两次再生示意图；

图2.(a)c凝胶、(b)a凝胶、(c)h凝胶(插图为含氯化钠颗粒的局部放大图)和(d)l凝胶的sem图像。(e)c凝胶、a凝胶、h凝胶和l凝胶的ft-ir光谱；

图3.h-c-l-a-h结构的解体重构可再生电源在室温下(简称“rt”)前24小时的电流-时间关系(a)与电压-时间关系(b)。插图中给出了一段时间内电流在该段时间的平均值附近的震荡图；

图4.h-c-l-a-h结构的解体重构可再生电源电压-电流-时间关系，(a)研究了室温(a-i)、冷冻温度(a-ii)和室温无辅助解冻(a-iii)下h-c电源的电压-电流-时间关系。(b)研究了l-a型室温解体电源(b-i)、冷冻温度(b-ii)和室温解冻电源(b-iii)的电压-电流-时间关系。(c)研究了低温(c-i)、冷冻(c-ii)和室温(c-iii)无辅助解冻(c-iii)条件下低温分解电源的电压-电流-时间关系。(d)研究了c-l-a电源在室温(d-i)、冷冻温度(d-ii)和室温无辅助解冻(d-iii)下的电压-电流-时间关系；

图5.h-c-l-a-h结构的解体重构可再生电源可修复试验。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护范围。

本实施例公开了一种可解体重构再生的电源，由无盐度凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成；任一所述电源可以通过所述电源安装所在模块或结构自身重组产生的外力或模拟外力作用下分解为n个不同的可循环单元；任意一个及以上的所述可循环单元可以重构再生为可独立供电的第二电源；所述n为0、1、2、3或4中任一数值。

优选的，可循环单元包括：

(1)h-c-l-a-h；(2)h-c；(3)h-c-l；(4)h-c-l-a；(5)c-l-a；(6)c-l；(9)l-a；(8)h-c-n-a-h；(9)h-c-n；(10)h-a-n；(11)h-c-n-a；(12)c-n-a；(15)c-n；(14)n-a；(15)l-c-h-a-l；(16)h-a-l；(17)l-c-h-a；(18)c-h-a；(19)h-a；(20)n-c-l-a-n；(21)n-c-l；(22)l-a-n；(23)c-a；

所述n为所述无盐度凝胶；所述l为所述低盐度凝胶；所述h为所述高盐度凝胶；所述a为所述阳离子选择型凝胶；所述c为所述阴离子选择型凝胶。

优选的，所述无盐凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂和0.001-0.02m催化剂；所述低盐度凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和0.01-0.05m电解质盐；所述的高盐度凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和1-5m电解质盐；所述的阳离子选择型凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和0.1-2m阳离子选择基团；所述的阴离子选择型凝胶制备原料包括1-5m单体、0.001-0.01m交联剂、0.001-0.01m化学引发剂、0.001-0.02m催化剂和0.1-2m阴离子选择基团。

优选的，所述电解质盐包括氯化钠、氯化铁、氯化亚铁、氯化铜、氯化亚铜和氯化锰中一种或多种。

优选的，所述阳离子选择基团材料包括(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液(75wt％h2o)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、4-乙烯基吡啶和丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯中一种或多种。

优选的，所述阴离子选择基团材料包括羟基乙磺酸钠、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾、丙烯酸钠、碳酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中一种或多种。

优选的，所述可循环单元保持稳定的电流强度时间大于8小时；和，所述电流强度范围为0.2-1μa的。

优选的，所述模拟外力施力方式包括剪切、裁切、剥离，模拟真实使用时电源的破坏。

优选的，所述电源分解重构成的所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定，变化幅度小于0.01μa。

本实施例公开了一种用于可解体重构再生的电源的制备方法，制备无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶，并使用所述无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成所述的可解体重构再生的电源。

优选的，一种可解体重构再生的电源的制备方法，利用自由基聚合法制备所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶；和/或，使用模具内浇注、贴装、压铸中的任一种方法加工所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶成型为所述电源。

优选的，一种可解体重构再生的电源的制备方法，主要步骤有：

1-自由基聚合法制备所需水凝胶；

2-模拟涡虫的再生让解体后电源模块实现再生；

3-基于浓度差渗析的离子扩散原理，解体重构后的模块立刻形成具有正负级的电源。

本实施例公开了一种可解体重构再生的电源及所需水凝胶加工的方法，使用一种以上无盐凝胶、低盐浓度凝胶、高盐浓度凝胶、阳离子选择性凝胶、阴离子选择性凝胶的组合方式采用模具内浇注、贴装、压铸中的一种。

本实施例公开了一种可解体重构再生的电源的分解为可循环单元方式包括电源安装所在模块或组织解体重构造成的外力和利用剪切、裁切、剥离等模拟解体重构外力的分解。具体方式是所述电源是不同层水凝胶构成，不同水凝胶层连接结构较水凝胶本体结构脆弱，更易在电源安装所在模块或组织解体重构或模拟外力实验中断裂分解，进而产生可循环单元和新的电源。

在一些可选的实施例，本实施例公开了一种可解体重构再生的电源具有解体愈合后供电稳定的性质，经多次分解愈合后，分解后可循环单元和愈合后电源提供的供电电流均可以保持稳定。

在一些可选的实施例，采用每个解体重组变形的模块上添加具备解体重组再生能力的自供电电源且采用具有修复和再生功能的高分子水凝胶为原料，可以解体重构再生，克服了现有技术中单个重组模块储能的失效导致该模块和原系统失效，和自供电电源本身无法重组再生适应变形体功能需要的问题。

在一些可选的实施例，所述电源分解后形成所述可循环单元重构，是基于透析浓度差的离子扩散原理，可以形成新的稳定的电源，该电源还可以在较长时间内保持相对稳定的的电流强度。

在一些可选的实施例，所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定，变化幅度小于0.01μa。

实施例1

在已公开实施例基础上，本实施例公开了一种可解体重构再生的电源，由无盐度凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成；任一所述电源可以通过所述电源安装所在模块或结构自身重组产生的外力或模拟外力作用下分解为n个不同的可循环单元；任意一个及以上的所述可循环单元可以重构再生为可独立供电的第二电源；所述n为0、1、2、3或4中任一数值。

优选的，可循环单元包括：

(1)h-c-l-a-h；(2)h-c；(3)h-c-l；(4)h-c-l-a；(5)c-l-a；(6)c-l；(10)l-a；(8)h-c-n-a-h；(9)h-c-n；(10)h-a-n；(11)h-c-n-a；(12)c-n-a；(16)c-n；(14)n-a；(15)l-c-h-a-l；(16)h-a-l；(17)l-c-h-a；(18)c-h-a；(19)h-a；(20)n-c-l-a-n；(21)n-c-l；(22)l-a-n；(23)c-a；

所述n为所述无盐度凝胶；所述l为所述低盐度凝胶；所述h为所述高盐度凝胶；所述a为所述阳离子选择型凝胶；所述c为所述阴离子选择型凝胶。

优选的，所述的无盐凝胶制备原料包括1m单体，0.001m交联剂，0.001m化学引发剂和0.001m催化剂；所述的低盐度凝胶制备原料包括1m单体，0.001m交联剂，0.001m化学引发剂，0.001m催化剂和0.01m电解质盐；所述的高盐度凝胶制备原料包括1m单体，0.001m交联剂，0.001m化学引发剂，0.001m催化剂和1m电解质盐；所述的阳离子选择型凝胶制备原料包括1m单体，0.001m交联剂，0.001m化学引发剂，0.001m催化剂和0.1m阳离子选择基团；所述的阴离子选择型凝胶制备原料包括1m单体，0.001交联剂，0.001m化学引发剂，0.001m催化剂和0.1m阴离子选择基团。

优选的，所述电解质盐为氯化钠。

优选的，所述阳离子选择基团材料包括(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液(75wt％h2o)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、4-乙烯基吡啶和丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯中一种或多种。

优选的，所述阴离子选择基团材料包括羟基乙磺酸钠、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾、丙烯酸钠、碳酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中一种或多种。

优选的，所述可循环单元保持稳定的电流强度时间大于8小时；和，所述电流强度范围为0.2-1μa的。

优选的，所述电源分解重构成的所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定，变化幅度小于0.01μa。

优选的，所述模拟外力施力方式为剪切，模拟真实使用时电源的破坏。

本实施例公开了一种用于可解体重构再生的电源的制备方法，制备无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶，并使用所述无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成所述的可解体重构再生的电源。

优选的，一种可解体重构再生的电源的制备方法，利用自由基聚合法制备所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶。

在一些可选的实施例，采用每个解体重组变形的模块上添加具备解体重组再生能力的自供电电源且采用具有修复和再生功能的高分子水凝胶为原料，可以解体重构再生，克服了现有技术中单个重组模块储能的失效导致该模块和原系统失效，和自供电电源本身无法重组再生适应变形体功能需要的问题。

在一些可选的实施例，所述电源分解后形成所述可循环单元重构，是基于透析浓度差的离子扩散原理，可以形成新的稳定的电源，该电源还可以在较长时间内保持相对稳定的的电流强度。

在一些可选的实施例，本实施例公开了一种可解体重构再生的电源具有解体愈合后供电稳定的性质，经多次分解愈合后，分解后可循环单元和愈合后电源提供的供电电流均可以保持稳定。

在一些可选的实施例，所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定，变化幅度小于0.01μa。

实施例2

在已公开实施例基础上，本实施例公开了一种可解体重构再生的电源，由无盐度凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成；任一所述电源可以通过所述电源安装所在模块或结构自身重组产生的外力或模拟外力作用下分解为n个不同的可循环单元；任意一个及以上的所述可循环单元可以重构再生为可独立供电的第二电源；所述n为0、1、2、3或4中任一数值。

优选的，可循环单元包括：

(1)h-c-l-a-h；(2)h-c；(3)h-c-l；(4)h-c-l-a；(5)c-l-a；(6)c-l；(11)l-a；(8)h-c-n-a-h；(9)h-c-n；(10)h-a-n；(11)h-c-n-a；(12)c-n-a；(17)c-n；(14)n-a；(15)l-c-h-a-l；(16)h-a-l；(17)l-c-h-a；(18)c-h-a；(19)h-a；(20)n-c-l-a-n；(21)n-c-l；(22)l-a-n；(23)c-a；

所述n为所述无盐度凝胶；所述l为所述低盐度凝胶；所述h为所述高盐度凝胶；所述a为所述阳离子选择型凝胶；所述c为所述阴离子选择型凝胶。

优选的，所述的无盐凝胶制备原料包括5m单体，0.01m交联剂，0.01m化学引发剂和0.02m催化剂；所述的低盐度凝胶制备原料包括5m单体，0.01m交联剂，0.01m化学引发剂，0.02m催化剂和0.05m电解质盐；所述的高盐度凝胶制备原料包括5m单体，0.01m交联剂，0.01m化学引发剂，0.02m催化剂和5m电解质盐；所述的阳离子选择型凝胶制备原料包括5m单体，0.01m交联剂，0.01m化学引发剂，0.02m催化剂和2m阳离子选择基团；所述的阴离子选择型凝胶制备原料包括5m单体，0.01m交联剂，0.01m化学引发剂，0.02m催化剂和2m阴离子选择基团。

优选的，所述电解质盐包括氯化钠、氯化铁、氯化亚铁、氯化铜、氯化亚铜和氯化锰中一种或多种。

优选的，所述阳离子选择基团材料为(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液(75wt％h2o)。

优选的，所述阴离子选择基团材料包括羟基乙磺酸钠、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾、丙烯酸钠、碳酸钠和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸中一种或多种。

优选的，所述可循环单元保持稳定的电流强度时间大于8小时；和，所述电流强度范围为0.2-1μa的。

优选的，所述电源分解重构成的所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定。

优选的，所述模拟外力施力方式为裁切，模拟真实使用时电源的破坏。

本实施例公开了一种用于可解体重构再生的电源的制备方法，制备无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶，并使用所述无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成所述的可解体重构再生的电源。

优选的，一种可解体重构再生的电源的制备方法，利用自由基聚合法制备所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶。

在一些可选的实施例，采用每个解体重组变形的模块上添加具备解体重组再生能力的自供电电源且采用具有修复和再生功能的高分子水凝胶为原料，可以解体重构再生，克服了现有技术中单个重组模块储能的失效导致该模块和原系统失效，和自供电电源本身无法重组再生适应变形体功能需要的问题。

在一些可选的实施例，所述电源分解后形成所述可循环单元重构，是基于透析浓度差的离子扩散原理，可以形成新的稳定的电源，该电源还可以在较长时间内保持相对稳定的的电流强度。

在一些可选的实施例，本实施例公开了一种可解体重构再生的电源具有解体愈合后供电稳定的性质，经多次分解愈合后，分解后可循环单元和愈合后电源提供的供电电流均可以保持稳定。

在一些可选的实施例，所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定，变化幅度小于0.01μa。

实施例3

在已公开实施例基础上，本实施例公开了一种可解体重构再生的电源，由无盐度凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成；任一所述电源可以通过所述电源安装所在模块或结构自身重组产生的外力或模拟外力作用下分解为n个不同的可循环单元；任意一个及以上的所述可循环单元可以重构再生为可独立供电的第二电源；所述n为0、1、2、3或4中任一数值。

优选的，可循环单元包括：

(1)h-c-l-a-h；(2)h-c；(3)h-c-l；(4)h-c-l-a；(5)c-l-a；(6)c-l；(12)l-a；(8)h-c-n-a-h；(9)h-c-n；(10)h-a-n；(11)h-c-n-a；(12)c-n-a；(18)c-n；(14)n-a；(15)l-c-h-a-l；(16)h-a-l；(17)l-c-h-a；(18)c-h-a；(19)h-a；(20)n-c-l-a-n；(21)n-c-l；(22)l-a-n；(23)c-a；

所述n为所述无盐度凝胶；所述l为所述低盐度凝胶；所述h为所述高盐度凝胶；所述a为所述阳离子选择型凝胶；所述c为所述阴离子选择型凝胶。

优选的，所述的无盐凝胶制备原料包括3m单体，0.005m交联剂，0.008m化学引发剂和0.01m催化剂；所述的低盐度凝胶制备原料包括2m单体，0.007m交联剂，0.006m化学引发剂，0.002m催化剂和0.04m电解质盐；所述的高盐度凝胶制备原料包括3m单体，0.006m交联剂，0.006m化学引发剂，0.004m催化剂和4m电解质盐；所述的阳离子选择型凝胶制备原料包括3m单体，0.006m交联剂，0.005m化学引发剂，0.004m催化剂和1.1m阳离子选择基团；所述的阴离子选择型凝胶制备原料包括4m单体，0.005m交联剂，0.004m化学引发剂，0.011m催化剂和1.3m阴离子选择基团。

优选的，所述电解质盐包括氯化钠、氯化铁、氯化亚铁、氯化铜、氯化亚铜和氯化锰中一种或多种。

优选的，所述阳离子选择基团材料包括(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液(75wt％h2o)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、4-乙烯基吡啶和丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯中一种或多种。

优选的，所述阴离子选择基团材料为羟基乙磺酸钠。

优选的，所述可循环单元保持稳定的电流强度时间大于8小时；和，所述电流强度范围为0.2-1μa的。

优选的，所述电源分解重构成的所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定。

优选的，所述模拟外力施力方式为剥离，模拟真实使用时电源的破坏。

本实施例公开了一种用于可解体重构再生的电源的制备方法，制备无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶，并使用所述无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成所述的可解体重构再生的电源。

优选的，一种可解体重构再生的电源的制备方法，利用自由基聚合法制备所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶。

在一些可选的实施例，采用每个解体重组变形的模块上添加具备解体重组再生能力的自供电电源且采用具有修复和再生功能的高分子水凝胶为原料，可以解体重构再生，克服了现有技术中单个重组模块储能的失效导致该模块和原系统失效，和自供电电源本身无法重组再生适应变形体功能需要的问题。

在一些可选的实施例，所述电源分解后形成所述可循环单元重构，是基于透析浓度差的离子扩散原理，可以形成新的稳定的电源，该电源还可以在较长时间内保持相对稳定的的电流强度。

在一些可选的实施例，本实施例公开了一种可解体重构再生的电源具有解体愈合后供电稳定的性质，经多次分解愈合后，分解后可循环单元和愈合后电源提供的供电电流均可以保持稳定。

在一些可选的实施例，所述可循环单元在25℃室温、小于-10℃冷冻温度以及在所述冷冻温度至所述室温过程中的电压-电流-时间保持稳定，变化幅度小于0.01μa。

实施例4

其特征在于，包括以下制备步骤：

首先制备无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶，其中，所述的无盐凝胶制备原料包括2.8m单体，0.0065m交联剂，0.0088m化学引发剂，0.0094m催化剂；所述的低盐度凝胶制备原料包括2.8m单体，0.0065m交联剂，0.0088m化学引发剂，0.0094m催化剂，0.015m电解质盐；所述的高盐度凝胶制备原料包括2.8m单体，0.0065m交联剂，0.0088m化学引发剂，0.0094m催化剂，2.5m电解质盐；所述的阳离子选择型凝胶制备原料包括2.8m单体，0.0065m交联剂，0.0088m化学引发剂，0.0094m催化剂，1.4m阳离子选择基团；所述的阴离子选择型凝胶制备原料包括2.8m单体，0.0065m交联剂，0.0088m化学引发剂，0.0094m催化剂，1.2m阴离子选择基团。

使用所述的无盐凝胶、低盐度凝胶、高盐度凝胶、阳离子选择型凝胶、阴离子选择型凝胶中的至少四种凝胶按不同的组合序列合成所述的自供电解体重构电源。

一些可选实施例中，所述电解质盐包括氯化钠、氯化铁、氯化亚铁、氯化铜、氯化亚铜、氯化锰等。

一些可选实施例中，所述阳离子选择基团材料包括(3-丙烯酰胺丙基)三甲基氯化铵溶液(75wt％h2o)、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾、丙烯酸钠、碳酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等。

一些可选实施例中，所述阴离子选择基团材料包括羟基乙磺酸钠、3-丙-2-烯酰氧基丙烷-1-磺酸钾、丙烯酸钠、碳酸钠、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等。

一些可选实施例中，利用自由基聚合法制备所述无盐凝胶、所述低盐度凝胶、所述高盐度凝胶、所述阳离子选择型凝胶、所述阴离子选择型凝胶。

如图1所示，本实例提供自由基聚合法，主要步骤有：1-制备h、l以及用来控制电流稳定性的a和c；2-模拟涡虫的再生让解体后电源模块实现再生；3-基于浓度差渗析的离子扩散原理，解体重构后的模块立刻形成具有正负级的电源。

本实例提供的自供电解体重构可再生电源的制备方法，制备出具有h-c-l-a-h结构的自供电可解体重构再生电源，所述模拟外力施力方式为剥离模拟真实使用时电源的破坏。如图3所示，具有h-c-l-a-h结构的自供电解体重构电源在室温下前24小时的电压-电流-时间关系，并且电流-时间的插图中给出了一段时间内电流在该段时间的平均值附近的震荡图。显然，从电流在该段时间的平均值附近的震荡关系的插图中可以看出，与整个输出电流过程相比，电流在大约8.3小时内震荡非常微小，振荡幅度约为±0.05μa，这表明该段时间内的电流值接近于该段时间的电流平均值(0.38μa)。因此，我们可以将8.3小时内的输出电流视为一种稳定的输出。这些结果表明，h-c-l-a-h自供电电源可以在大约8.3小时内保持相对稳定的0.38μa的电流强度。

如图4.h-c-l-a-h分解电源的电压-电流-时间关系。为了验证h-c-l-a-h型自供电电源解体后的自供电能力，评估其对变温的适应性，我们将h-c-l-a-h型自供电电源沿极限边缘分为一次和两次，形成h-c型、l-a-h型、h-a型和h-c-l型新的自供电电源，以及l-a型，l-c和c-l-a新型自供电电源。然后我们测量了这些新电源在室温(25℃)和冷冻温度(-10℃)下，以及在自然解冻过程中的电压-电流-时间关系，结果表明，h-c-l-a-h型自供电电源按不同程度的解体后形成这些新电源都能够产生新的正极和负极，并具有一定的自力更生能力。基于h-c-l-a-h型自供电电源及其抗冷解体电源的这些优点，可以看出这些自供电电源对从冷冻温度到室温的变温具有广泛的适应性，振荡幅度小于0.1μa。

如图5.h-c-l-a-h分解电源的可修复性试验，经多次分解和愈合，h-c-l-a-h分解电源提供电流强度始终在0.01μa-0.035μa，其分解后可循环单元提供电流强度始终在0.002μa-0.012μa，证明其修复前后具有良好供电稳定性。

以上所述的具体实例，对本发明的目的、技术方案和效果进行了进一步的详细说明，应理解的是，以上所述为本发明的具体实例而已，并不用限制本发明、凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。