气凝胶电容器及制造该气凝胶电容器的方法技术

本发明专利技术提供一种气凝胶电容器及制造该气凝胶电容器的方法。所述气凝胶电容器包括：基板，包括电容器结构和支撑件，所述电容器结构包括气凝胶、介电层和导电层，所述支撑件围绕所述电容器结构；以及电极单元，包括设置在所述基板上的第一电极和第二电极。所述第一电极连接到所述气凝胶，所述第二电极连接到所述导电层。

Aerogel capacitor and method for manufacturing the aerogel capacitor

The invention provides an aerogel capacitor and a method for manufacturing the aerogel capacitor. The aerogel capacitor comprises a substrate, which comprises a capacitor structure and a supporting part, wherein the capacitor structure comprises an aerogel, a dielectric layer and a conductive layer, wherein the supporting part surrounds the capacitor structure, and the electrode unit comprises a first electrode and a second electrode arranged on the substrate. The first electrode is connected to the aerogel, and the second electrode is connected to the conductive layer.

【技术实现步骤摘要】
气凝胶电容器及制造该气凝胶电容器的方法本申请要求于2017年9月29日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0128097号韩国专利申请以及于2017年11月24日在韩国知识产权局提交的第10-2017-0158295号韩国专利申请的优先权的权益，所述韩国专利申请的公开内容通过引用被全部包含于此。
本公开涉及一种气凝胶电容器及制造该气凝胶电容器的方法。
技术介绍
随着多层陶瓷电容器(MLCC)达到其容量极限，已经不断地开发具有高容量的电容器。具体地，最近已开发了使用气凝胶的电容器。气凝胶是一种具有处于液体的物理性质和气体的物理性质之间的特殊的物理性质(诸如焓和密度)的新型材料。气凝胶可通过用空气取代通过溶胶-凝胶溶液反应形成的凝胶溶液而形成，从而可制造比空气轻的低密度气凝胶结构。使用原子层沉积(ALD)在气凝胶结构上形成金属/电介质/金属的多层结构的气凝胶电容器由于其每单位体积高表面积的特性而引起关注。近来，已经开发了具有多孔结构的气凝胶电容器。然而，尚未获得在气凝胶电容器上形成外电极的方法以及将外电极连接到设置在气凝胶电容器中的内电极的方法。
技术实现思路
本公开的一方面可提供一种使外电极容易地连接到电容器结构的内电极的气凝胶电容器。根据本公开的一方面，一种气凝胶电容器包括：基板，包括电容器结构和支撑件，所述电容器结构包括气凝胶、介电层和导电层，所述支撑件围绕所述电容器结构；以及电极单元，包括设置在所述基板上的第一电极和第二电极。所述第一电极连接到所述气凝胶，所述第二电极连接到所述导电层。根据本公开的另一方面，一种制造气凝胶电容器的方法包括如下步骤：设置呈圆柱形状的气凝胶；将所述气凝胶连接到第一电极；在所述气凝胶上依次形成介电层和导电层；以及将所述导电层连接到第二电极。附图说明通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的以上和其他方面、特征和优点将被更加清楚地理解，在附图中：图1是根据本公开的示例性实施例的气凝胶电容器的透视图；图2是根据本公开的示例性实施例的电容器结构的放大图；图3是根据本公开的另一示例性实施例的气凝胶电容器的透视图；以及图4是根据本公开的另一示例性实施例的气凝胶电容器的透视图。具体实施方式在下文中，现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。图1是根据本公开的示例性实施例的气凝胶电容器的透视图。参照图1，气凝胶电容器10可包括基板100和电极单元200。基板100可包括电容器结构110和支撑件120。电容器结构110可具有管形状。可设置具有管形状的至少一个电容器结构110，并且至少一个电容器结构110可被拉长以设置为细管缠搅的形式。图2是根据本公开的示例性实施例的电容器结构的放大图。参照图2，电容器结构110可包括气凝胶111、围绕气凝胶111的介电层112以及围绕介电层112的导电层113。电容器结构110可具有围绕气凝胶111同轴地形成的介电层112和导电层113，从而气凝胶111处于中央处。作为示例，介电层112可形成为至少部分地围绕气凝胶111，导电层113可形成为至少部分地围绕介电层112。气凝胶111可包括碳纳米管(CNT)和多壁碳纳米管(MWNT)中的至少一种。气凝胶111可对应于电容器结构110的内电极。气凝胶111可具有与电容器结构110的整体结构相似的管形状，并且具有管形状的气凝胶111可被拉长以设置为细管缠搅的形式。气凝胶111可在基板100中被设置为细管缠搅的形式，从而在基板100中可具有没有设置气凝胶111的区域中存在空间的多孔结构。介电层112和导电层113可依次形成在呈圆柱形状的气凝胶111上。介电层112可以以围绕管状气凝胶111的形式设置在气凝胶111上，并且还可具有其中气凝胶111被包括在介电层112中的管形状。与介电层112相似，导电层113可以以围绕管状介电层112的形式设置在介电层112上，从而还可具有其中介电层112被包括在导电层113中的管形状。作为示例，介电层112和导电层113可通过原子层沉积(ALD)依次形成。具有气凝胶111-介电层112-导电层113的结构的电容器结构110可用作基板100中的电容器。这里，气凝胶111和导电层113可对应于电容器结构中的内电极，介电层112可对应于电容器结构中的电介质。返回参照图1，支撑件120可围绕电容器结构110。支撑件120可填充基板100的其中没有设置具有细管缠搅的形式的电容器结构110的多孔区域。支撑件120可放置在基板100的多孔区域的内部空间中，从而可形成基板100的外观。作为示例，支撑件120可包括诸如环氧树脂的聚合物。电极单元200可设置在基板100上，电极单元200可包括第一电极210和第二电极220。这里，第一电极210和第二电极220可对应于气凝胶电容器10的外电极。第一电极210可连接到气凝胶111，第二电极220可连接到导电层113。如上所述，电容器结构110可通过在气凝胶111上依次沉积介电层112和导电层113而形成。此时，第一电极210可在沉积介电层112和导电层113之前连接到气凝胶111。其后，介电层112和导电层113可在气凝胶111和第一电极210彼此连接的状态下依次沉积在气凝胶111上，从而可形成电容器结构110。第二电极220可在沉积介电层112和导电层113之后连接到具有多孔结构的电容器结构110，从而第二电极220可与对应于电容器结构110的最外层的导电层113连接。支撑件120可在导电层113和第二电极220彼此连接的状态下置于基板100的多孔区域中。虽然图1示出了第一电极210和第二电极220形成在基板100的上表面上，但根据示例性实施例，第一电极210和第二电极220可形成在基板100的侧表面和下表面中的至少一者上，并且第一电极210和第二电极220还可形成在基板100的不同的表面上。此外，虽然图1中将第一电极210和第二电极220示出为固体电极，但第一电极210和第二电极220可通过形成为网形式的导体线形成，以增大接触面积。图3是根据本公开的另一示例性实施例的气凝胶电容器的透视图。根据图3中的示例性实施例的气凝胶电容器10a可与根据图1中的示例性实施例的气凝胶电容器10相似，因此将省略气凝胶电容器10a与气凝胶电容器10重复的描述，并将主要描述气凝胶电容器10a与气凝胶电容器10之间的不同之处。参照图3，电极单元200的第一电极210和第二电极220中的每个可包括至少一个孔(hall)。此外，根据示例性实施例，至少一个孔可设置在第一电极210和第二电极220中的至少一者中。如上所述，在根据本公开的示例性实施例的气凝胶电容器10a中，电容器结构110可在气凝胶111和第一电极210彼此连接的状态下通过在气凝胶111上依次沉积介电层112和导电层113而形成。其后，可通过在第二电极220和与电容器结构110的最外层对应的导电层113彼此连接的状态下将支撑件120置于基板100的多孔区域中来制造气凝胶电容器10a。如上所述，当介电层112和导电层113在第一电极210和气凝胶111彼此连接的状态下依次沉积在气凝胶111上时，第一电极210可阻断介电层112和导电层113的沉积，从而降低良率。相似地，当在第二电极220和导电层113本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气凝胶电容器，所述气凝胶电容器包括：基板，包括电容器结构和支撑件，所述电容器结构包括气凝胶、介电层和导电层，所述支撑件围绕所述电容器结构；以及电极单元，包括设置在所述基板上的第一电极和第二电极，其中，所述第一电极连接到所述气凝胶，所述第二电极连接到所述导电层。

【技术特征摘要】
2017.09.29 KR 10-2017-0128097;2017.11.24 KR 10-2011.一种气凝胶电容器，所述气凝胶电容器包括：基板，包括电容器结构和支撑件，所述电容器结构包括气凝胶、介电层和导电层，所述支撑件围绕所述电容器结构；以及电极单元，包括设置在所述基板上的第一电极和第二电极，其中，所述第一电极连接到所述气凝胶，所述第二电极连接到所述导电层。2.根据权利要求1所述的气凝胶电容器，其中，所述气凝胶包括碳纳米管。3.根据权利要求1所述的气凝胶电容器，其中，所述气凝胶包括多壁碳纳米管。4.根据权利要求1所述的气凝胶电容器，其中，所述电容器结构具有管形状，并包括位于中央的所述气凝胶、围绕所述气凝胶的所述介电层以及围绕所述介电层的所述导电层。5.根据权利要求1所述的气凝胶电容器，其中，所述介电层形成为至少部分地围绕所述气凝胶，所述导电层形成为至少部分地围绕所述介电层。6.根据权利要求5所述的气凝胶电容器，其中，所述介电层和所述导电层通过原子层沉积形成。7.根据权利要求1所述的气凝胶电容器，其中，所述气凝胶和所述导电层对应于所述电容器结构中的内电极，所述介电层对应于所述电容器结构中的电介质。8.根据权利要求1所述的气凝胶电容器，其中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁正承，郑雄图，朴泰俊，郑镐弼，韩宗锡，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR