一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法技术

技术编号:24748411 阅读:49 留言:0更新日期:2020-07-04 07:42
本发明专利技术公开了一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法,首先利用铝粉或铝合金粉末对铝箔进行涂覆处理,再通过ALD技术,辅以等离子体增强,以铝金属有机化合物作为前驱体,在电极箔表面沉积一层氮化铝,经过高温煅烧、阳极氧化、退火、补形成,制得氮掺杂的多孔阳极铝箔。利用该方法制备得到的电极箔具有较高的静电容量和击穿场强,具有较小的漏电流,对铝粉进行均匀掺氮,氮化铝在表面起到钝化作用,从而降低纳米或亚微米粉末氧化着火的风险,大大增加了电极箔储存、运输过程中的安全性。

Preparation of porous anodic aluminum foil by ALD assisted nitrogen doped micro nano aluminum powder

【技术实现步骤摘要】
一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法
本专利技术属于铝电解电容器领域,涉及一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法。
技术介绍
电解电容器被广泛应用于消费电子、资讯产业、汽车电子等诸多领域,目前常用的电解电容器主要有钽电解电容器和铝电解电容器。铝电解电容器具有体积比容量大和单位容量成本低的优势。铝电解电容器主要由阳极箔、阴极箔、电解质和电解纸组成。阳极箔通常是采用电化学腐蚀法制备得到的多孔腐蚀铝箔,再经过阳极氧化工序在腐蚀铝箔表面生长一层纳米级的氧化铝膜,从而发挥其介电性能。但采用电化学腐蚀法必须使用含有盐酸、硫酸、磷酸、硝酸等的腐蚀液,给环境带来巨大负荷,腐蚀液后处理时在工序和经济上有较大的负担,因此希望开发一种摒弃电化学腐蚀的多孔铝箔的制造方法。根据文献调研,在专利文献CN103563028A中提出了一种电解电容器用电极箔,其特征是在铝基材上具有单面或双面的铝粉烧结体,而不需要电化学腐蚀处理。在专利文献CN103688327A中提出了一种电解电容器电极材料,特点是具有铝基底和粉末烧结体,烧结体是由铝或铝合金的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:利用铝或铝合金的粉末与分散剂混合制成的分散液对铝箔进行涂覆处理,制备成电极箔;/n步骤2:采用ALD技术辅以等离子体增强法,以铝金属有机化合物作为前驱体,在步骤1制备的电极箔表面沉积氮化铝薄膜;/n步骤3:对沉积氮化铝薄膜的电极箔进行高温烧结处理,再经阳极氧化、退火、补形成,制得氮掺杂的多孔阳极铝箔。/n

【技术特征摘要】
1.一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:利用铝或铝合金的粉末与分散剂混合制成的分散液对铝箔进行涂覆处理,制备成电极箔;
步骤2:采用ALD技术辅以等离子体增强法,以铝金属有机化合物作为前驱体,在步骤1制备的电极箔表面沉积氮化铝薄膜;
步骤3:对沉积氮化铝薄膜的电极箔进行高温烧结处理,再经阳极氧化、退火、补形成,制得氮掺杂的多孔阳极铝箔。


2.根据权利要求1所述的一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法,其特征在于,所述铝或铝合金的粉末的颗粒直径为0.5~100μm,颗粒类型为球状、片状或柱状。


3.根据权利要求1或2所述的一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法,其特征在于,步骤1的具体操作为:首先将铝或铝合金的粉末与粘接剂按照(3~10):1的质量比进行混合,形成混合粉末,再将混合粉末与分散剂按照质量比为(3~1.5):1的比例进行混合形成分散液,然后在铝箔的表面涂敷分散液,之后在30-120℃条件下烘干,制备成电极箔。


4.根据权利要求3所述的一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法,其特征在于,所述粘接剂为丙烯酸树脂、乙基纤维素、聚乙烯缩丁醛或异丙醇;分散剂为三氯丙烷、甲苯、异丙醇或甲基乙基酮。


5.根据权利要求1所述的一种ALD辅助氮掺杂微纳铝粉制备多孔阳极铝箔的方法,其特征在于,步骤2的具体操作如下:
1)将电极箔置于ALD反应室内,抽真空至1-10Pa,将反应室加热至50~500℃,恒温保持10-15min;
2)向反应室中通入0.2~2s的前驱体,用高纯氮气清洗5~15s,冲掉反应副产物和残留的前驱体;
3)向反应室中通入2...

【专利技术属性】
技术研发人员:杜显锋李响熊礼龙
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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