并联集成纳米组件(PINC)及相关方法与器件技术

根据本发明专利技术在本文中提供了纳米器件(或纳米组件)、复合纳米器件以及制造和使用所述纳米器件与复合纳米器件的方法。米器件与复合纳米器件的方法。米器件与复合纳米器件的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】并联集成纳米组件(PINC)及相关方法与器件


[0001]本专利技术涉及纳米组件能量器件和相关方法。

技术介绍

[0002]自从18和19世纪首次专利技术以来，构建电子组件如电池和电容的整体方法一直没有改变。特别是对于电容器与电池的情况，改进主要集中在对电极、或阳极和阴极使用不同的材料。特别地，电容器的整体结构包括由介电材料隔开的两个电极。对于电池，通过填充有电解质材料的间隙来分隔阴极与阳极。存在附加的盐桥，其允许离子的受控扩散，并通常还具有隔膜以防止短路。电池的改进通常涉及改进阳极与阴极的能量密度。其它进展包括电解质材料的改进、化学方面的改进(主要集中于带电荷离子的类型)。对于电容器，已经改进了电极的充电容量，并且已经降低了电极之间的距离以改进电极之间产生的电场。已经开发了超级电容器，其允许在溶液中的电极与双层之间生成电场，这大大降低了有效距离。
[0003]但是，这些方法不足以解决对更高容量的需求。锂在所有金属中具有最高的电化学电位，并在所有潜在的电池材料中具有最高的能量密度。但是，电化学镀覆锂已知生成枝晶：其降低效率，可能导致电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.纳米电池，包含：形成第一电极的内部球形核；位于内部核与外层之间的隔膜层；(覆盖所述球)(具有内表面和外表面)(多孔以允许离子扩散)；和形成第二电极的外层。2.权利要求1的纳米电池，其中如果所述第一电极是阳极，则所述第二电极是阴极；或者如果所述第一电极是阴极，则所述第二电极是阳极。3.权利要求1的纳米电池，其还包含外部绝缘层。4.权利要求1的纳米电池，其中所述第一电极是阴极
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核，其包含一种材料，所述材料选自由三氧化二铋、氧化钴颗粒、二硫化铁、锂铝合金、碳酸锂、锂钴氧化物、磷酸钴锂、氢氧化锂、氢氧化锂、磷酸铁锂(LFP)、氧化锂铁(III)、锂锰二氧化物、锂锰镍氧化物(LMNO)、锂锰氧化物(LMO)、钼酸锂、锂镍钴铝氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍二氧化物、锂镍锰钴氧化物(NMC)、锂硅合金、锂锡合金、钛酸锂、钛酸锂尖晶石、氧化锰(IV)、氢氧化镍、铬酸银、氧化银、五氧化二钒组成的组。5.权利要求1的纳米电池，其中所述隔膜层包含多孔以允许离子扩散的材料。6.权利要求1的纳米电池，其中所述外层是阳极，其包含一种材料，所述材料选自由碳、铜碳、氯化铜、硫化铜、氧化铜(II)、石墨烯、氧化石墨烯单层、石墨、硒化锰、钾石墨、热解石墨、硅、氧化锡、锂金属和锌组成的组。7.权利要求1的纳米电池，其中所述纳米电池的直径选自由大约1nm至大约900纳米；大约2nm至大约500nm；大约3nm至大约300nm；大约4nm至大约200nm；大约5nm至大约150nm；大约10nm至大约150nm；大约15nm至大约150nm；大约15nm至大约100nm；20nm至大约75nm；大约25nm至大约50nm组成的组。8.权利要求1的纳米电池，其中所述核的直径，或隔膜层与外层各自的厚度，各自选自由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49和50nm组成的组。9.复合电池器件，包含：多个如权利要求1所述的纳米电池，其中每个纳米电池连接到至少2个纳米线上；和多个纳米线，其中所述多个纳米电池通过连接到金属触点上的纳米线并联集成。10.权利要求9的复合电池器件，其中如果所述第一电极是阳极，则所述第二电极是阴极；或者如果所述第一电极是阴极，则所述第二电极是阳极。11.权利要求9的复合电池器件，其还包含外部绝缘层。12.权利要求9的复合电池器件，其中所述第一电极是阴极
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核，其包含一种材料，所述材料选自由三氧化二铋、氧化钴颗粒、二硫化铁、锂铝合金、碳酸锂、锂钴氧化物、磷酸钴锂、氢氧化锂、氢氧化锂、磷酸铁锂(LFP)、氧化锂铁(III)、锂锰二氧化物、锂锰镍氧化物(LMNO)、锂锰氧化物(LMO)、钼酸锂、锂镍钴铝氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍二氧化物、锂镍锰钴氧化物(NMC)、锂硅合金、锂锡合金、钛酸锂、钛酸锂尖晶石、氧化锰(IV)、氢氧化镍、铬酸银、氧化银、五氧化二钒组成的组。13.权利要求9的复合电池器件，其中所述隔膜层包含多孔以允许离子扩散的材料。14.权利要求9的复合电池器件，其中所述外层是阳极，其包含一种材料，所述材料选自
由碳、铜碳、氯化铜、硫化铜、氧化铜(II)、石墨烯、氧化石墨烯单层、石墨、硒化锰、钾石墨、热解石墨、硅、氧化锡、锂金属和锌组成的组。15.权利要求9的复合电池器件，其中所述纳米电池的直径选自由大约1nm至大约900纳米；大约2nm至大约500nm；大约3nm至大约300nm；大约4nm至大约200nm；大约5nm至大约150nm；大约10nm至大约150nm；大约15nm至大约150nm；大约15nm至大约100nm；20nm至大约75nm；大约25nm至大约50nm组成的组。16.权利要求9的复合电池器件，其中所述核的直径，或隔膜层与外层各自的厚度，各自选自由1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49和50nm组成的组。17.权利要求9的复合电池器件，其中所述纳米线包含金属核酸纳米线。18.权利要求17的复合电池器件，其中所述纳米线包含银
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DNA杂化纳米线。19.纳米器件，包含：形成第一极的内部球形核；位于内部核与外层之间的任选的隔膜层；和形成第二极的外层。20.权利要求19的纳米器件，其还包含外部涂层...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃南柯，
申请(专利权)人：创新实验室PINC公司，
类型：发明
国别省市：