大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜及其制备方法和应用，包括泡沫铜、过渡层和BDD膜，所述泡沫铜作为基底，所述泡沫铜采用商用大面积泡沫铜，所述过渡层采用二氧化钛原子层，所述过渡层在基底上沉积，所述BDD膜在过渡层上沉积。本发明专利技术将通过ALD技术在泡沫铜基底上沉积TiO<subgt;2</subgt;原子层来提高铜与BDD薄膜的膜基结合力，获得完整的BDD薄膜，可实现金刚石薄膜在常温下的柔性可折叠的功能，还可以实现常温下的充电放电功能；利用大面积柔性可弯曲泡沫铜基掺硼金刚石薄膜制备柔性电容器，具有良好的电化学性能和高循环稳定性，在很大程度上扩展了大面积BDD基柔性超级电容器的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体材料，尤其涉及大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜及其制备方法和应用。

技术介绍

1、掺硼金刚石作为一种新型碳素电极材料，因电化学窗口宽、电化学稳定性高、以及酸碱腐蚀耐受性能强等特点成为极具竞争力的超级电容器电极材料。传统的二维封闭型电极未形成贯穿式的连通孔结构，导致电极表面积小，比电容量低。研究表明，将bdd(掺硼金刚石)设计由二维拓展成三维多孔结构，可以提高电极比表面和高传质速率，达到提高比容量的效果。在各类多孔基底中，泡沫材料凭借其较大的比表面积、轻量化以及源自高孔隙率的三维连通特性等优势吸引了大量关注。然而，由于常用的基底和bdd薄膜在膨胀系数的差异，引起两部分结构在极端环境下出现体积膨胀不同步，导致bdd薄膜从基底上剥落现象，严重影响电极放电性能和循环寿命。因此，寻找经济高效的方法解决泡沫基底和bdd膜间膨胀系数的影响，制备出高能量密度的多孔泡沫bdd电极成为当前bdd基储能领域的难点。

2、商业化的泡沫ni、泡沫铜属于典型的非碳化物形成元素，在化学气相沉积气氛中不会像碳化物形成元素一样先形成碳化物过渡层，继而在过渡层本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜，其特征在于，包括：泡沫铜、过渡层和BDD膜，所述泡沫铜作为基底，所述泡沫铜采用商用大面积泡沫铜，所述过渡层采用二氧化钛原子层，所述过渡层在基底上沉积，所述BDD膜在过渡层上沉积。

2.根据权利要求1所述的大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜，其特征在于，所述BDD膜即为掺硼金刚石膜。

3.根据权利要求1所述的大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

4.根据权利要求3所述的大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述S1中，泡沫铜的孔隙率为130ppi，泡沫铜的尺寸为1...

【技术特征摘要】

1.大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜，其特征在于，包括：泡沫铜、过渡层和bdd膜，所述泡沫铜作为基底，所述泡沫铜采用商用大面积泡沫铜，所述过渡层采用二氧化钛原子层，所述过渡层在基底上沉积，所述bdd膜在过渡层上沉积。

2.根据权利要求1所述的大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜，其特征在于，所述bdd膜即为掺硼金刚石膜。

3.根据权利要求1所述的大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：

4.根据权利要求3所述的大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述s1中，泡沫铜的孔隙率为130ppi，泡沫铜的尺寸为15*15cm2。

5.根据权利要求3所述的大面积柔性泡沫铜基掺硼金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述s2中，对应的一个完成的生长周期包括：通入四氯化钛、氮气、水、...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，刘成双，姚嘉辉，陶圆圆，姜晓萍，高萌，李东玮，李勇，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学山东省科学院，
类型：发明
国别省市：