CN102376453A - 双面高比表面积铝材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双面沉积高比表面积铝材，包含：一铝基材及多个成型于该铝基材的表面的粒子；其中，该些粒子的材质是为铝及铝化合物的至少其中之一，而该些粒子之间、该些粒子与该铝基材的表面之间具有连接结构，该些粒子沉积于该铝基材的双面。本发明可利用活化层中的粒子产生相当高的表面积，以有助于提升此一铝材的导电度，故本发明的高比表面积铝材可用于制作出高电性特性的电极结构；另一方面，利用前述的电极结构所制作的组件可因电极结构的特性而具有较佳的电特性，例如具有高充放电效率等优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝材，尤其涉及一种双面沉积高比表面积铝材。
背景技术
与电化学相关的电子组件相当广泛地运用于各种领域，例如电池是利用电化学反应来达到电荷放电或重复电荷充电/放电的运作，因而被使用为各种电子机器的电源供应。
另外，电解电容器（capacitor）是能够储存电荷的组件，电容器可以瞬间进行储电及放电，而在应用上，电容器主要是作为阻绝直流、耦合交流、滤波、调谐、相移、储存能量、作为旁路、耦合电路、喇叭系统的网络等等，甚至也被应用于相机中的闪光灯等储电/放电用途。
而在上述组件中，均需要以大面积的电极结构来提高组件的整体特性。以电解电容器为例，阳极电极与阴极电极均为铝箔所制作，而在电极制作过程中，高纯度的铝箔需经过电蚀或化学腐蚀的方式在铝箔上制作出不平整的表面，藉以提高铝箔表面积，并增加电容器的相对电容量；换言之，电解电容器可经由蚀刻方法而扩大电极的表面积，而近年则有业者开发出将碳粉末附着于铝箔的表面上而扩大电极表面积的技术。
但是，采用上述做法所获得的批覆有碳粉末的铝材，由于碳粉末与铝材表面之间的密接性并不佳。因此，当此种接合不良的电极应用在二次电池或电容器时，二次电池或电容器的充电与放电过程中，可能会造成碳粉末从铝材表面上剥离的现象的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双面沉积高比表面积铝材，可提高铝基材与活化层之间的密接性。本发明所制作的铝材可藉由活化层的粒子而具有高比表面积，故当本发明的铝材制作为电极结构时，可提供较多的反应面积及与其它材料的接着面积，故可形成高效能的电极结构。
本发明的技术方案如下：
本发明提供一种双面沉积高比表面积铝材，包含：一铝基材及多个成型于该铝基材的表面的粒子；其中，该些粒子的材质为铝及铝化合物的至少其中之一，而该些粒子之间、该些粒子与该铝基材的表面之间具有连接结构，该些粒子沉积于该铝基材的双面。
本发明的有益技术效果是：
本发明可利用活化层中的粒子产生相当高的表面积，以有助于提升此一铝材的导电度，故本发明的高比表面积铝材可用于制作出高电性特性的电极结构；另一方面，利用前述的电极结构所制作的组件可因电极结构的特性而具有较佳的电特性，例如具有高充放电效率等优势。
附图说明
图1是本发明的双面沉积高比表面积铝材的示意图。
【附图符号说明】
1 铝基材
2 活化层
21 粒子
22 连接结构。
具体实施方式
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而此等附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
本发明提出一种双面沉积高比表面积铝材，本发明所提出的双面沉积高比表面积铝材，其主要在铝基材制作出两层由铝粒子或/及铝化合物粒子所组成的结构，该结构可具有高比表面积，其可应用于导电电极，而提高电极的反应面积，藉以提高具有上述电极的组件的特性。
如图1所示，其为本发明的双面沉积高比表面积铝材的一种实施例，其中，铝基材1的上下两表面（即双面）上成型有多个粒子21，所述粒子21可层迭形成一活化层2，活化层2可用于提高铝材的整体表面积，以提高其所应用的电性组件的特性。另外，粒子21与粒子21之间或/及粒子21与铝基材1之间更可形成连接结构22，连接结构22可为由粒子21表面所延伸成型以连接于其它粒子21或铝基材1的结构，而连接结构22亦可进一步地提升铝材的表面积，更可加强活化层2本身的密着性及铝基材1与活化层2之间的接合强度。
本发明由铝基材1与活化层2所构成的高比表面积铝材，其活化层2的厚度可随着应用领域的不同而改变，例如活化层2的厚度可由2奈米（nm）至数个厘米（mm）。
本发明的高比表面积铝材较佳地可应用于电极结构，例如电容器的电极结构，所述电容器则可为双层电容器、铝电解电容器、固态电解电容器等等，而本发明的高比表面积铝材可有效提高电容器的电容量特性、内部电阻特性、充放电特性、使用寿命等。而在应用于电容器的电极结构中，本发明的高比表面积铝材的活化层2的厚度可选用2奈米（nm）至数个微米（um）以符合固态电解电容器的使用；或者活化层2的厚度可选用数个微米至数个厘米以符合超级电容器的使用。
又，本发明的高比表面积铝材较佳地可应用于电极结构，例如电化学电池的电极结构，所述电化学电池可为锂离子电池等的电解电池，而本发明的高比表面积铝材可有效提高电池的容量特性、内部电阻特性、充放电特性、使用寿命等。
综上所述，本发明至少具有以下优点：
1、本发明所制作的高比表面积铝材可利用活化层中的粒子产生相当高的表面积，且有助于提升此一铝材的导电度，故利用本发明的高比表面积铝材可制作出高电性特性的电极结构。
2、本发明所制作的高比表面积铝材具有高的表面积，故当应用于电容器时，高比表面积铝材所制作的电极与高分子材料之间就可以形成高强度的接着性，因此可提高组件的特性与可靠性。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所为的等效技术变化，均包含于本发明的范围内。
Claims (6)
1.一种双面沉积高比表面积铝材，其特征在于包含：
一铝基材及多个成型于该铝基材的表面的粒子；其中，该些粒子的材质为铝及铝化合物的至少其中之一，而该些粒子之间、该些粒子与该铝基材的表面之间具有连接结构，该些粒子沉积于该铝基材的双面。
2.如权利要求1所述的高比表面积铝材，其特征在于：其中所述铝化合物为氮化铝或氮化铝钛。
3.如权利要求1所述的高比表面积铝材，其特征在于：其中所述铝化合物为铝之金属化合物。
4.如权利要求1所述的高比表面积铝材，其特征在于：其中所述连接结构为晶须或者微颗粒和晶须的混合物。
5.如权利要求1所述的高比表面积铝材，其特征在于：其中所述连接结构为铝须及铝氮混合物晶须的混合物。
6.如权利要求4或5所述的高比表面积铝材，其特征在于：其中所述连接结构选择性地成长于该些粒子之间或是该些粒子与该铝基材的表面之间。
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