一种基于三维碳化硅的宽温域超级电容器及其制备方法技术

本发明专利技术属于半导体器件技术领域，具体涉及一种基于三维碳化硅的宽温域超级电容器及其制备方法。本发明专利技术将碳化硅单晶经激光切割、浸泡除去氧化层、激光刻蚀形成沟道结构、电化学刻蚀处理后获得三维碳化硅电极，将三维碳化硅电极分别作为正极、负极电极材料进行叠加并由隔膜分隔，填充添加乙二醇的电解液，组成得到基于三维碳化硅的宽温域超级电容器。本发明专利技术的宽温域超级电容器具有较宽的工作温度范围和优异的循环稳定性，具有较高的比容量，可在‑40～150℃温度下正常工作，优于大多市面上常见的超级电容器的工作范围，表现出优异的电化学储能特性，同时兼具优良的能量‑功率密度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体器件，具体涉及一种基于三维碳化硅的宽温域超级电容器及其制备方法。

技术介绍

1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、与锂电池相比，超级电容器具有高功率密度、稳定的循环性能，宽工作温度范围等优势而受到广泛的研究关注。作为一种电化学储能装置，与电池相比，超级电容器具有不同的电荷存储特性，其储能过程主要通过电解质离子在电极材料表面上的吸附和解离或者电极材料表面发生快速地氧化还原反应来实现。由于这一特性，超级电容器在数百万次循环中具有优异的耐用性和可循环性。因此，对于超级电容器，提升比电容的关键是具有大比表面积的电极以及较厚的亥姆霍兹层。常用的几种电极材料，主要包括碳材料、金属氧化物以及导电聚合物等，其循环过程中往往伴随着容量的快速衰减，稳定性较差。此外，低能量密度也是超级电容器发展的一大制约因素。

3、电极材料是决定超级电容器性能的关键因素之一，为了提升能量密度，研究人员在高性能电极选用等方面做出本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于三维碳化硅的宽温域超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅单晶包括物理气相沉积法生长的具有纵向贯穿微管结构的N型SiC单晶。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，超声清洗为在丙酮、乙醇和去离子水中分别超声20-40分钟，超声功率为300-500W。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述混合溶液由体积分数40％的氢氟酸溶液与体积分数99％的无水乙醇溶液按体积比1:1的比例配置。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步...

【技术特征摘要】

1.一种基于三维碳化硅的宽温域超级电容器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化硅单晶包括物理气相沉积法生长的具有纵向贯穿微管结构的n型sic单晶。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，超声清洗为在丙酮、乙醇和去离子水中分别超声20-40分钟，超声功率为300-500w。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述混合溶液由体积分数40％的氢氟酸溶液与体积分数99％的无水乙醇溶液按体积比1:1的比例配置。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s2中，浸泡时间为8-12min。

6.如权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：王守志，梁昶，张雷，谢寿天，聂鸿坤，王国栋，徐现刚，
申请(专利权)人：山东大学深圳研究院，
类型：发明
国别省市：