可用于kHZ交流线性滤波的微型超级电容器的制备方法技术

技术编号:28843999 阅读:25 留言:0更新日期:2021-06-11 23:43
本发明专利技术公开了一种可用于kHZ交流线性滤波的微型超级电容器的制备方法,主要解决传统铝电解电容体积大和特征频率小的问题。其实现方案是:1)通过光刻在目标衬底上做出图案化光刻胶‑目标衬底;2)利用电子束蒸发设备在该图案化衬底上沉积金属集流体,形成金属集流体/光刻胶‑目标衬底结构,并利用等离子氧设备对其进行清洁;3)在清洁后金属集流体表面制作电极材料涂层并去除光刻胶,形成电极材料‑金属集流体‑目标衬底结构;4)在电极材料表面滴涂电解质,引出正负电极引线并用PDMS封装,完成微型超级电容器器件的制作。本发明专利技术制作的器件体积及电极尺寸小,特征频率可达到kHz以上,可用于微型整流电路的制作。

【技术实现步骤摘要】
可用于kHZ交流线性滤波的微型超级电容器的制备方法
本专利技术属于半导体器件
,特别涉及一种微型超级电容器的制备方法,可用于kHz交流线性滤波。
技术介绍
从外界环境中获取能源例如转换外界中热能和机械能成电能已成为解决未来能源匮乏问题的主要办法。作为一种柔性可穿戴电子器件,纳米摩擦发电机是一种可转换机械能为交流脉冲的输出装置,它需要后端配接上整流电路才能实现从交流信号到日常电力使用的直流输出。这种脉冲式交流信号常用的频率范围为几~几千赫兹,因此后端匹配的整流电路需要在此频率范围内正常工作。为了满足柔性发电装置一体化的需求,纳米摩擦发电机要求后端整流电路微型化和柔性化以实现柔性微型电路系统,而且后端整流电路需具有高频特征以匹配发电机不同频率的交流输出。常用的整流电路由四个二极管组成整流桥,滤波电容和负载组成。其中,滤波电容作为核心部件,承担着极性交流信号换成直流信号的作用。目前商用的滤波电容为铝电解电容,它的缺点是体积大和特征频率低,限制了它微型化柔性化电子系统和在高频范围中的应用。微型超级电容器是一种拥有快速充放电,使用循环寿命长本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于kHZ交流线性滤波的微型超级电容器的制备方法,包括以下步骤:/n(1)对目标衬底进行清洗的预处理;/n(2)对清洗后的目标衬底进行光刻,得到图案化的光刻胶-目标基底结构,其中图案化线条宽度为2~50μm;;/n(3)使用电子束蒸发E-Beam设备在光刻胶-目标基底的结构上沉积一层金属集流体,得到结构为集流体/光刻胶-目标基底的样品;/n(4)利用等离子氧设备在30~100W的功率和20~80sccm的氧气流量下对上述集流体/光刻胶-目标基底的样品进行1~5min的集流体表面清洁处理,以增强集流体表面和后续电极材料之间粘附性;/n(5)选择电导率在10

【技术特征摘要】
1.一种可用于kHZ交流线性滤波的微型超级电容器的制备方法,包括以下步骤:
(1)对目标衬底进行清洗的预处理;
(2)对清洗后的目标衬底进行光刻,得到图案化的光刻胶-目标基底结构,其中图案化线条宽度为2~50μm;;
(3)使用电子束蒸发E-Beam设备在光刻胶-目标基底的结构上沉积一层金属集流体,得到结构为集流体/光刻胶-目标基底的样品;
(4)利用等离子氧设备在30~100W的功率和20~80sccm的氧气流量下对上述集流体/光刻胶-目标基底的样品进行1~5min的集流体表面清洁处理,以增强集流体表面和后续电极材料之间粘附性;
(5)选择电导率在103~106S/cm的电极材料沉积在等离子氧清洁处理后的集流体表面上,控制电极材料厚度在500nm以下以保证良好的电解质离子传输性,形成结构为电极材料-集流体/光刻胶-目标基底的样品;
(6)对上述电极材料-集流体/光刻胶-目标基底的样品进行光刻胶的剥离,得到图案化的电极材料-集流体-目标衬底的样品;
(7)在图案化的电极材料-集流体-目标衬底的样品上引出正负极引线,采用不同的实现方式在该样品上滴涂电解质,再用一层聚二甲基硅氧烷膜PDMS进行封装,制成可用于kHz交流线型滤波微型超级电容器。


2.根据权利要求1所述的方法,其中(1)中的目标衬底,采用玻璃或二氧化硅片或柔性耐高温聚酯膜PET。


3.根据权利要求1所述的方法,其中(2)中光刻胶包括正胶或负胶,胶的厚度大于1μm。


4.根据权利要求1所述的方法,其中(3)中沉积的金属集流体为Ti/...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁静冯欣王东张进成马佩军郝跃
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:陕西;61

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