【技术实现步骤摘要】
一种基于炭化的超级电容器三维微电极的制备方法
本专利技术涉及微机电系统
,具体为一种基于炭化的超级电容器三维微电极的制备方法。
技术介绍
随着信息技术的进步,高端电子设备朝小型化、便携式、长寿命方向发展,要求电子设备中的电容器容量大、功率密度高、体积小,然而目前为设备供能的微型发电机存在不能持续供能且功率较低的缺陷,而传统的微型电池则存在充放电效率低、循环次数有限、不具备大功率充放电能力且安全性较差等缺点。因此研制具有较大脉冲放电功率、体积小、效率高、充电速度快、循环性能好等特点的微型超级电容器成为国内外研究热点,具有迫切的应用需求和广阔的市场前景。微电极是超级电容器的核心部件,电极的性能与其表面积的大小密切相关,表面积越大,电容器容量越大,同时与电解液的接触面积也越大,电极活性物质利用率就越高,大电流放电能力就越强。因此研制性能优良的微电极是制备高性能微型超级电容器的关键,对于制备满足军民两用需求的微型超级电容器具有十分重要的意义。微型超级电容器的空间有限,若采用常规方法来制备,则其储存的能量非常有限。因此必须在电容器有限的空间内利用各种方法尽可能多的增加电极表面积,制作三维电极结构能够增大电极表面积,便于在电极上搭载更多活性物质,是一种有效增大电极比电容、提升超级电容器性能的方法。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有的微型超级电容器的电容量空间有限的问题,提供了一种基于炭化的超级电容器三维微电极的制备方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的:一种基于炭化的超级电容器三维微电极的制备方法,包括以下步骤:(1)选取硅片作为基底,将硅片清洗并烘干;(2) ...
【技术保护点】
一种基于炭化的超级电容器三维微电极的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)选取硅片作为基底,将硅片基底清洗并烘干;(2)在清洗烘干后的硅片表面均匀旋涂SU‑8光刻胶;(3)将SU‑8光刻胶进行光刻工艺处理,得到柱状阵列结构;(4)将得到的阵列结构放入马弗炉中进行炭化,炭化过程中温度、加热速率和冷却速率设置如下:首先,用时240min将温度从室温升高到450℃,升温速率为1.8℃/min,稳定60min;再用时150min将温度上升到700℃,升温速率为1.67℃/minute,稳定90min;之后再需要120min升温至900℃,升温速率为1.67℃/minute,继续稳定60min;最终用时60min升温至1000℃,升温速率为1.67℃/minute,持续稳定60min,逐步完成阵列结构的完全炭化;自然冷却600min降至室温,冷却速率为2.70C/minute,制备得到炭化电极。
【技术特征摘要】
1.一种基于炭化的超级电容器三维微电极的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)选取硅片作为基底,将硅片基底清洗并烘干;(2)在清洗烘干后的硅片表面均匀旋涂SU-8光刻胶;(3)将SU-8光刻胶进行光刻工艺处理,得到柱状阵列结构;(4)将得到的阵列结构放入马弗炉中进行炭化,炭化过程中温度、加热速率和冷却速率设置如下:首先,用时240min将温度从室温升高到450℃,升温速率为1....
【专利技术属性】
技术研发人员:李刚,赵清华,胡杰,李朋伟,张文栋,李大维,桑胜波,菅傲群,段倩倩,
申请(专利权)人:太原理工大学,
类型:发明
国别省市:山西;14
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