[0001] 本实用新型涉及储电建筑技术领域，尤其涉及一种地聚物基超级电容器。

[0002] 目前基本没有建筑材料做成的储电构件，建筑材料的储电性能几乎没有被开发。唯一已知利用结构材料储电的是PEDOT涂层的红砖，该方法利用化学沉积法在红砖表面沉积PEDOT导电聚合物涂层并将其制备成超级电容器以实现储电。然而，化学沉积法不易在大面积建筑表面实施，且PEDOT聚合物昂贵，土木工程领域需要技术和经济上都切实可行的建筑储电构件。

[0003] 未来，作为城市中使用量最大的材料，结构材料还将承担其他功能，例如利用混凝土储电来收集和存储来自太阳能和风能可再生能源的电力，以缓解日益紧张的能源供应。因此，土木工程领域急需开发建筑材料的储电功能。
实用新型内容

[0004] 本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种地聚物基超级电容器，具备充放电功能，结构简单，环保节能。

[0005] 为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种地聚物基超级电容器，包括由地聚合物构成的地聚物基体、两片金属网以及导线；两片金属网相向设置并间隔嵌于所述地聚物基体内，所述导线设于所述金属网上，所述导线用于与充电设备或用电设备连接。

[0006] 作为上述技术方案的改进，所述金属网上设有多个正方形网眼，边长为1.8‑2.2mm。

[0007] 作为上述技术方案的改进，所述地聚物基体为长方体结构，所述地聚物基体的长为47.5‑52.5mm，宽为18‑22mm，高为47.5‑52.5mm；所述金属网为矩形结构，所述金属网的长为47.5‑52.5mm，宽为42.5‑47.5mm。

[0008] 作为上述技术方案的改进，两片金属网沿所述地聚物基体的长度方向居中设置于所述地聚物基体内。

[0009] 作为上述技术方案的改进，所述地聚物基体的长边距离相邻的金属网的距离为4.5‑5.5mm。

[0010] 作为上述技术方案的改进，两片金属网的间距为9‑11mm。

[0011] 作为上述技术方案的改进，所述金属网为铜网或铜合金网，电阻率小于0.12μΩ*m。

[0012] 作为上述技术方案的改进，所述导线的横截面积大于或等于5.5mm2，所述导线的长度大于或等于20mm。

[0013] 作为上述技术方案的改进，所述导线的数量为4根，其中，两根导线对称设于一片金属网上，另两根导线对称设于另一片金属网上。

[0014] 实施本实用新型的有益效果在于：

[0015] 本实用新型中，利用碱激发地聚物中的大量自由离子可在外加电场作用下定向移动的特点，通过在所述地聚物基体内部嵌入两片用作电极的金属网，从而形成超级电容器，在外加电场作用下使自由离子聚集在所述金属网上，再将所述地聚物基超级电容器接入用电电路，地聚物中聚集在所述金属网上的离子在电势作用下定向移动，产生电流，能够实现充放电的功能，结构简单，环保节能。

[0019] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。

[0020] 地聚合物(地聚物)是一种由AlO4和SiO4四面体结构单元组成三维立体网状结构的无机聚合物，化学式为Mn{‑(SiO2)zAlO2}n·wH2O，无定形到半晶态，属于非金属材料。这种材料具有优良的机械性能和耐酸碱、耐火、耐高温的性能，有取代普通波特兰水泥的可能和可利用矿物废物和建筑垃圾作为原料的特点，在建筑材料、高强材料、固核固废材料、密封材料、和耐高温材料等方面均有应用。

[0021] 结合图1‑图3所示，本实用新型提供了一种地聚物基超级电容器，包括由地聚合物构成的地聚物基体1、两片金属网2以及导线3；两片金属网2相向设置并间隔嵌于所述地聚物基体1内，所述导线3设于所述金属网2上，所述导线3用于与充电设备或用电设备连接。

[0022] 需要说明的是，利用碱激发地聚物中的大量自由离子可在外加电场作用下定向移动的特点，通过在所述地聚物基体1内部嵌入两片用作电极的金属网2，从而形成超级电容器，在外加电场作用下使自由离子聚集在所述金属网2上，再将所述地聚物基超级电容器接入用电电路，地聚物中聚集在所述金属网2上的离子在电势作用下定向移动，产生电流，能够实现充放电的功能，结构简单，环保节能。

[0023] 结合图2所示，所述金属网2上设有多个正方形网眼，边长为1.8‑2.2mm，优选为2mm，节省金属材料的同时具备更好聚集离子的功能。

[0024] 两片金属网2沿竖直方向前后对称和左右对称嵌于所述地聚物基体1内，既避免所述地聚物基体1中部分区域的自由离子利用不充分，又避免所述金属网2外露导致电量损失和安全隐患。

[0025] 结合图2‑图3所示，所述地聚物基体1为长方体结构，所述地聚物基体1的长为47.5‑52.5mm，宽为18‑22mm，高为47.5‑52.5mm；所述金属网2为矩形结构，所述金属网2的长为47.5‑52.5mm，宽为42.5‑47.5mm。上述尺寸的设置能够保证所述地聚物基体1的充放电能力的同时保证充放电的效率。若所述地聚物基体1和金属网2的尺寸过小，所述地聚物基体1中可自由移动离子数量过少，导致充放电的电量过小，不足以投入市场使用；若所述地聚物基体1和金属网2的尺寸过大，所述地聚物基体1中自由离子定向移动的距离过长，导致充放电效率变慢，使用体验不佳。其中，为了平衡充放电电量和充放电效率之间的关系，所述地聚物基体1的长、宽、高优选为50mm、20mm、50mm，所述金属网2的长、宽优选为50mm、45mm。

[0026] 进一步地，两片金属网2沿所述地聚物基体1的长度方向居中设置于所述地聚物基体1内，即所述地聚物基体1两侧的宽边与所述金属网2的间距相等，既避免所述地聚物基体1中部分区域的自由离子利用不充分，又避免所述金属网2外露导致电量损失和安全隐患。
其中所述地聚物基体1的宽边与所述金属网2的间距优选为2mm。

[0027] 进一步地，所述地聚物基体1的长边距离相邻的金属网2的距离为4.5‑5.5mm，优选为5mm，两片金属网2的间距为9‑11mm，优选为10mm，以得到更高的充放电效率。若间距过小，两片金属网2之间可自由移动离子数量过少，导致充放电的电量过小；若间距过大，两片金属网2之间自由离子定向移动的距离过长，导致充放电效率变慢。

[0028] 结合图2‑图3所示，所述金属网2为铜网或铜合金网，具备优异的抗腐蚀性能，以保证所述地聚物基超级电容器的使用寿命，其中，铜合金电极优选为90％的铜和10％的镍制成；所述铜片或所述铜合金片的电阻率小于0.12μΩ*m，优选小于0.1μΩ*m，具备良好的导电性能，保证所述的充放电性能。

[0029] 结合图1‑图3所示，所述导线3的横截面积大于或等于5.5mm2，优选大于或等于2
6mm ，以避免所述导线3轻易熔断导致所述地聚物基超级电容器实效。所述导线3的长度大于或等于20mm，避免导线过短影响与外加电源或者用电器的连接。

[0030] 进一步地，所述导线3的数量为4根，其中，两根导线3对称设于一片金属网2上，另两根导线3对称设于另一片金属网2上，即所述地聚物基超级电容器具有4根引脚，可以用作普通电容和多端子电容，以适应客户的使用需要。

[0031] 综上所述，本实用新型利用碱激发地聚物中的大量自由离子可在外加电场作用下定向移动的特点，通过在所述地聚物基体内部嵌入两片用作电极的金属网，从而形成超级电容器，在外加电场作用下使自由离子聚集在所述金属网上，再将所述地聚物基超级电容器接入用电电路，地聚物中聚集在所述金属网上的离子在电势作用下定向移动，产生电流，能够实现充放电的功能，结构简单，环保节能。

[0032] 以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。