非线性电容器和包括其的能量储存装置制造方法及图纸

本公开提供了非线性电容器，其包括：第一电极，第二电极和设置在所述第一电极与所述第二电极之间的介电层。介电层包含选自以下的至少一种有机化合物：具有至少一个可电极化芳族多环共轭核的共聚物、均聚物、Sharp聚合物、NLSD化合物及其组合。当电压V满足以下不等式0＜V≤V

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非线性电容器和包括其的能量储存装置
本专利技术一般性地涉及电路的无源组件，并且更特别地涉及非线性电容器和包括其的能量储存装置。
技术介绍
能量储存器是大量各种各样的电子装置，特别是移动装置和车辆例如电动车辆和气电混合车辆(本文中也为“混合动力车辆”)的重要组件。能量储存装置可以基于各种物理效应。例如，可以采用电场将能量储存在电容器中，以及可以采用化学反应(包括离子运动)将能量储存在电池中。然而，电容器中的能量储存可能受到目前的装置(例如具有有限表面积的2-D电容器板)的几何结构以及低的介电常数或低的介电击穿电压的限制，并且电池可能由于电化学反应中固有的相对慢的离子运动而具有慢的响应时间。存在与目前的电池相关的限制。例如，目前的电池可能由于由离子的电化学反应产生的相对低的电压(<5V)而具有低的储存密度。另外，目前的电池中的低离子迁移率可能导致慢的充电和放电性能。此外，现有电池对离子传输的依赖导致电池的高劣化率。诸如混合动力车辆或电动车辆的电池供电装置的性能可能受到这些车辆中使用的电池的每单位重量储存的能量低的限制。介电材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非线性电容器，包括：/n第一电极，/n第二电极，和/n设置在所述第一电极与所述第二电极之间的介电层，/n其中所述介电层包含选自以下的至少一种有机化合物：具有至少一个可电极化芳族多环共轭核的共聚物、均聚物、Sharp聚合物、NLSD化合物及其组合，/n其中当所述第一电极和所述第二电极之间的电压V满足以下不等式0＜V≤V

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171107 US 15/806,1941.一种非线性电容器，包括：
第一电极，
第二电极，和
设置在所述第一电极与所述第二电极之间的介电层，
其中所述介电层包含选自以下的至少一种有机化合物：具有至少一个可电极化芳族多环共轭核的共聚物、均聚物、Sharp聚合物、NLSD化合物及其组合，
其中当所述第一电极和所述第二电极之间的电压V满足以下不等式0＜V≤V最大时，所述电容器的电容C与所述电压V之间的关系表征为：单调增加多项式关系其中所述电压V最大为不超过击穿电压Vbd并且出于安全原因而选择的最大工作电压，其中当符号i在2至m的范围内，并且m＝2、3、4、5或6时，至少一个系数Ci不等于0。


2.根据权利要求1所述的非线性电容器，其中工作电压范围为V交点至V最大，其中V交点由在点V＝V最大处与关系曲线Q(V)＝C(V)·V相切的直线跟横坐标轴的交点确定，以及电压V最大与V交点之差由以下比率限定：





3.根据权利要求1所述的非线性电容器，其中所述可电极化芳族多环共轭核由于偶极和π-π相互作用而彼此相互作用并形成分子堆叠体，所述有机化合物还包含与聚合物骨架或者与共轭Sharp和NLSD分子化合物键合的烷基尾取代基，其中所述烷基尾取代基由于疏水相互作用而彼此相互作用并且还形成围绕所述分子堆叠体的隔离罩，提供所述有机化合物的溶解性并防止所述介电层在施加至所述电容器的电极的工作电压下的雪崩击穿。


4.根据权利要求1所述的非线性电容器，其中所述可电极化芳族多环共轭核包含与连接基团键合的苯环并且由以下结构式描述：



其中L为选自以下的连接基团：-N＝N-、-CC-(炔烃)和-CH＝CH-，以及n＝0、1、2、3、4、5和6。


5.根据权利要求1所述的非线性电容器，其中所述可电极化芳族多环共轭核还包含位于顶端位置和/或位于侧部(边向)位置中的亲电子基团(受体)和/或亲核基团(供体)。


6.根据权利要求5所述的非线性电容器，其中所述亲电子基团(受体)选自-NO2、-NH3+和-NRR’R”(季氮盐)、抗衡离子Cl-或Br-、-CHO(醛)、-CRO(酮基)、-SO3H(磺酸)、-SO3R(磺酸酯)、SO2NH2(磺酰胺)、-COOH(羧酸)、-COOR(酯，从羧酸侧)、-COC1(羧酸氯化物)、-CONH2(酰胺，从羧酸侧)、-CF3、-CC13、-CN，其中R为选自包括下列的基团：烷基(甲基、乙基、异丙基、叔丁基、新戊基、环己基等)、烯丙基(-CH2-CH＝CH2)、苄基(-CH2C6H5)、苯基(+经取代的苯基)和其他芳基(芳族基团)...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕维尔·拉扎列夫，
申请(专利权)人：柯帕瑟特科学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US