JP7060289B2 - スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス、および、細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス - Google Patents
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Description
Claims (26)
- 高エネルギー密度を有するスーパーキャパシタの製造のための製造プロセスであって、
素子シートに一連のオリフィスを穿孔する段階と、
前記素子シートの片側または両側にフォトレジストを積層する段階と、
前記フォトレジストの所与の部分を前記素子シートから除去するために、前記フォトレジストの前記所与の部分を光源に対して露光する段階と、
前記フォトレジストの残りの部分内に、かつ、前記一連のオリフィス内に、グラフェンインクをプリントする段階と、
前記残りの部分と比較してより大きなサイズを有する端子を作るために、かつ、前記素子シートの前記両側を接続するために、前記素子シートの前記両側にグラフェンインクをプリントして前記一連のオリフィスを充填する段階と、
前記フォトレジストの前記残りの部分を除去することにより、パターンデザインを残す段階と、
前記パターンデザイン内に電解質をプリントする段階と
を備え、
前記パターンデザインは、前記スーパーキャパシタ内のエネルギー密度を高めるために間隙間の間隔を最小にした電極を形成する、
スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - プリントされた前記電極間の最小の間隙は、5ミクロン未満である、
請求項1に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - プリントされた前記電極間の最小の間隙は、100ナノメートルから2ミクロンの間である、
請求項1に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記フォトレジストの厚さを増加させてグラフェンインク層および電解質層の深さを増加させることにより、前記スーパーキャパシタの前記エネルギー密度を高める段階
を備える、請求項1から3のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記グラフェンインクに代えて、グラフェンと、カーボンナノチューブと、活性炭とから成る群から選択される混合物から構成されるインクを利用して、前記電極にポアの数を増やすことでプリントされた前記電極の利用可能な表面積を増やし、かつ、前記スーパーキャパシタのキャパシタンスおよび前記エネルギー密度を高めることにより、前記電極の物理特性を高める段階
を備える、請求項1から4のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - プリント方向へ直線状に延在する物理障壁を有するパターンデザイン
を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記素子シート内にプリントされ得る、個々のキャパシタの数を最大化するパターンデザイン
を備える、請求項1から5のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 並列に接続された個々のキャパシタ
を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 直列に接続された個々のキャパシタ
を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 直列および並列に接続された個々のキャパシタ
を備える、請求項1から7のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 隣接する電極の湾曲した輪郭と一致する湾曲端部で終端する前記電極の個々のフリンジを含むパターンデザイン
を備える、請求項1から10のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記スーパーキャパシタのキャパシタンスおよび電流を増加させるために、素子シートを並列に積み重ねる段階
を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記スーパーキャパシタの電圧を増加させるために、素子シートを直列に積み重ねる段階
を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記スーパーキャパシタの電圧、キャパシタンスおよび電流を増加させるために、素子シートを直列および並列に積み重ねる段階
を備える、請求項1から11のいずれか一項に記載のスーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 高エネルギー密度を有する細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセスであって、
素子シートに一連のオリフィスを穿孔する段階と、
前記素子シートの両側を接続する端子を作るために、前記素子シートの前記両側にグラフェンインクをプリントして前記一連のオリフィスを充填する段階と、
前記端子と垂直であり、かつ、プリント方向に沿った複数の細線にグラフェンインクをプリントする段階と、
前記複数の細線内に電解質をプリントする段階と、
間隙間の間隔を最小にした電極を形成して、前記細線スーパーキャパシタ内のエネルギー密度を高める段階と
を備える、細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - プリント特徴部間の最小の間隙は、10ミクロン未満である、
請求項15に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - プリント特徴部間の最小の間隙は、200ナノメートルと10ミクロンの間である、
請求項15に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記複数の細線と並列であり、かつ、前記端子に接続していない短い細線をプリントすることにより、追加の直列のキャパシタを作って電圧を増加させる段階
を備える、請求項15から17のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記グラフェンインクに代えて、グラフェンと、カーボンナノチューブと、活性炭とから成る群から選択される混合物から構成されるインクを利用して、前記電極にポアの数を増やすことでプリントされた前記電極の利用可能な表面積を増やし、かつ、前記細線スーパーキャパシタのキャパシタンスおよび前記エネルギー密度を高めることにより、前記電極の物理特性を高める段階
を備える、請求項15から18のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記素子シート内にプリントされ得る個々のキャパシタの数を最大化する前記複数の細線から形成されるパターンデザイン
を備える、請求項15から19のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 並列に接続された個々のキャパシタ
を備える、請求項15から20のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 直列に接続された個々のキャパシタ
を備える、請求項15から20のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 直列および並列に接続された個々のキャパシタ
を備える、請求項15から20のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記細線スーパーキャパシタのキャパシタンスおよび電流を増加させるために、素子シートを並列に積み重ねる段階
を備える、請求項15から23のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記細線スーパーキャパシタの電圧を増加させるために、素子シートを直列に積み重ねる段階
を備える、請求項15から23のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。 - 前記細線スーパーキャパシタの電圧、キャパシタンスおよび電流を増加させるために、素子シートを直列および並列に積み重ねる段階
を備える、請求項15から23のいずれか一項に記載の細線スーパーキャパシタの製造のための製造プロセス。
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