The invention discloses a micro comb structure energy storage electrode composed of metal oxides and carbon nanotubes, which belongs to the field of micro energy storage devices. The energy storage electrode is composed of sputtering fluid collector layer on glass substrate and etching comb electrode structure, coating SU 8 gel to form comb micro-channel, and fabricating metal oxide and metal oxide-carbon nanotube composite electrode functional film on the surface of comb structure electrode. The micro-comb structure is obtained by etching at first, and the micro-comb structure is deposited on the surface of micro-comb electrode by cathode co-electrodeposition. The composite functional film of metal oxide and carbon nanotubes is deposited. The electrode has unique microstructures. Carbon nanotubes form porous spatial network structure. Metal oxide particles are evenly distributed on the surface of carbon nanotubes spatial network structure, which significantly improves the energy storage performance of the electrode. Specific capacity as high as 208.5mF/cm
【技术实现步骤摘要】
一种金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极
本专利技术属于微储能器件领域,特别涉及一种金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极。技术背景电极比表面积是影响超级电容器等微能源器件的关键因素之一,受到研究者的广泛关注。提高储能电极的比表面积主要有两大技术途径,其一是电极活性材料通过形成疏松多孔的空间网络结构,使可发生电化学反应的界面面积显著增大,其二是电极表面通过刻蚀等微纳加工工艺形成梳齿等形状的面内结构,增大电极的比表面积。因此,将这两项技术途径巧妙结合,在电极的微梳齿结构表面通过电沉积工艺制备具有疏松多孔结构的金属氧化物与碳纳米管复合功能薄膜,将有效提升储能电极的比表面积和容量密度,促进超级电容器等微储能器件的更广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极;其特征在于,在玻璃基底上溅射Ti或Au集流体层,并刻蚀出梳齿电极结构,在梳齿电极的梳齿之间和梳齿电极结构以外的玻璃基底上,涂覆SU-8胶形成梳齿微流道,在梳齿结构电极表面制备金属氧化物及金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜;通过梳齿微流道的支撑作用,金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜能在梳齿电极上的大量沉积,附着牢固,不会因沉积过程中的剧烈搅拌而大量脱落;同时因碳纳米管的多孔结构使氧化物材料均匀沉积,改善微梳齿结构储能电极的储能性能;所述SU-8胶作为微梳齿结构储能电极之间的隔离体,防止其短路,同时SU-8胶所形成的微流道作为金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜沉积的沟道,为金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜提供支撑,在防止短路的前提下得 ...
【技术保护点】
1.一种金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极;其特征在于,在玻璃基底上溅射Ti或Au集流体层,并刻蚀出梳齿电极结构,在梳齿电极的梳齿之间和梳齿电极结构以外的玻璃基底上,涂覆SU‑8胶形成梳齿微流道,在梳齿结构电极表面制备金属氧化物及金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜;通过梳齿微流道的支撑作用,金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜能在梳齿电极上的大量沉积,附着牢固,不会因沉积过程中的剧烈搅拌而大量脱落;同时因碳纳米管的多孔结构使氧化物材料均匀沉积,改善微梳齿结构储能电极的储能性能。
【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极;其特征在于,在玻璃基底上溅射Ti或Au集流体层,并刻蚀出梳齿电极结构,在梳齿电极的梳齿之间和梳齿电极结构以外的玻璃基底上,涂覆SU-8胶形成梳齿微流道,在梳齿结构电极表面制备金属氧化物及金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜;通过梳齿微流道的支撑作用,金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜能在梳齿电极上的大量沉积,附着牢固,不会因沉积过程中的剧烈搅拌而大量脱落;同时因碳纳米管的多孔结构使氧化物材料均匀沉积,改善微梳齿结构储能电极的储能性能。2.根据权利要求1所述金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极;其特征在于,所述SU-8胶作为微梳齿结构储能电极之间的隔离体,防止其短路,同时SU-8胶所形成的微流道作为金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜沉积的沟道,为金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜提供支撑,在防止短路的前提下得到更高厚度的金属氧化物与碳纳米管复合电极功能薄膜,提升器件的比容量及能量密度;并且,该结构最大程度地缩短了电解液中离子扩散距离,在有限的封装面积中,最大幅度地提升了有效的电极面积。3.根据权利要求1所述金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极;其特征在于,所述金属氧化物包括氧化钌、氧化锰、氧化镍或氧化钴;优选氧化钌。4.一种金属氧化物与碳纳米管复合的微梳齿结构储能电极的制备方法,其特征在于,具体工艺步骤包括:(a)在玻璃基底上溅射40nm-120nm的Ti或Au集流体层;(b)通过图形化光刻的方法,刻蚀出梳齿电极结构;(c)在梳齿电极的梳...
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