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纳米多孔复合材料的三维微型超级电容电极及其制作方法技术

技术编号:5553742 阅读:221 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了属于微型储能器件及微电子机械加工技术领域,特别涉及一种纳米多孔复合材料的三维微型超级电容电极及其制作方法。该三维微型超级电容电极为在硅衬底上依次为二氧化硅绝缘层、金属电流收集引出层及电极活性材料层,形成三维立体结构的超级电容电极。制作方法是通过MEMS刻蚀工艺在硅衬底上形成长宽深比为一定比例的沟槽,将通过有机粘结剂将电极活性材料、导电增强剂粘结、在沟槽中堆积并形成自支撑电极,刻蚀侧壁形成对插的三维电极,本发明专利技术采用向垂直于芯片面积的第三维方向延伸的三维电极结构,微型化、集成化程度高,从而形成的超级电容相对于电池可提供更高的功率输出,且具有更好的充放电可循环性和更高的充放电的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微型储能器件及微电子机械加工
,特别涉及一种纳米多孔复 合材料的三维微型超级电容电极及其制作方法。
技术介绍
超级电容器(Super-capacitor,Ultra-capacitor,Electrochemical capacitor) 是一种电能存储器件,它利用电极和电解质接触界面所产生的双电层效应和赝电容 (Pseudo capacitance)效应进行储能,其相对于电池可提供更高的功率输出,且具有更好 的充放电可循环性和更高的充放电的效率。在微电子机械系统(MEMS)中,微型超级电容无 论是作为微电池的补充以实现微能源的管理,还是作为电源为微系统供电,其应用都极具 潜力。由于MEMS系统对微型化、集成化的需求,微型储能器件需要在单位芯片面积上获得 尽可能高的性能,为此,可向垂直于芯片面积的第三维方向延伸的三维电极结构,以及可形 成此类结构、并具有高容量的活性电极材料成为微型超级电容的探索方向。H. In等人在2006年实现的微型超级电容采用了三明治结构,其在垂直于芯片 的第三维上是不易扩展的。此后的微型超级电容的电极多采用插指型结构,如W. Sim等人 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米多孔复合材料的三维微型超级电容电极,其特征在于,所述纳米多孔复合材料的三维微型超级电容电极为在硅衬底上依次为二氧化硅绝缘层、金属电流收集引出层及电极活性材料层,通过微加工形成具有三维立体结构的超级电容电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王晓红申采为
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11[]

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