RU2660819C1 - Способ изготовления электрода суперконденсатора - Google Patents
Способ изготовления электрода суперконденсатора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660819C1 RU2660819C1 RU2017129367A RU2017129367A RU2660819C1 RU 2660819 C1 RU2660819 C1 RU 2660819C1 RU 2017129367 A RU2017129367 A RU 2017129367A RU 2017129367 A RU2017129367 A RU 2017129367A RU 2660819 C1 RU2660819 C1 RU 2660819C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon nanotubes
- layer
- windows
- dielectric layer
- microns
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 48
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000003491 array Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000428 cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N cobalt(ii) oxide Chemical compound [Co]=O IVMYJDGYRUAWML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 10
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 8
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 230000005255 beta decay Effects 0.000 description 5
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N N-phenyl amine Natural products NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 2
- 239000002114 nanocomposite Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 2
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N aqua regia Chemical compound Cl.O[N+]([O-])=O QZPSXPBJTPJTSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 1
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000002482 conductive additive Substances 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N disodium;3,7-dioxido-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3,5,7-tetraborabicyclo[3.3.1]nonane Chemical compound [Na+].[Na+].O1B([O-])OB2OB([O-])OB1O2 UQGFMSUEHSUPRD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000011083 sodium citrates Nutrition 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21H—OBTAINING ENERGY FROM RADIOACTIVE SOURCES; APPLICATIONS OF RADIATION FROM RADIOACTIVE SOURCES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; UTILISING COSMIC RADIATION
- G21H1/00—Arrangements for obtaining electrical energy from radioactive sources, e.g. from radioactive isotopes, nuclear or atomic batteries
- G21H1/02—Cells charged directly by beta radiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
- H01G11/22—Electrodes
- H01G11/30—Electrodes characterised by their material
- H01G11/32—Carbon-based
- H01G11/34—Carbon-based characterised by carbonisation or activation of carbon
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам изготовления суперконденсаторов. Способ изготовления электрода суперконденсатора заключается в нанесении на проводящую подложку буферного слоя, каталитического слоя, затем диэлектрического слоя, вскрытии в диэлектрическом слое матрицы окон до каталитического слоя с поперечным размером 40-60 мкм, осаждении в окнах массивов вертикально ориентированных углеродных нанотрубок, функционализации поверхности углеродных нанотрубок кислородсодержащими группами, формировании слоя полианилина, содержащего изотоп С-14, на вертикально ориентированных углеродных нанотрубках электрохимическим осаждением, отжиге. Изобретение обеспечивает функцию самозарядки в суперконденсаторе. 12 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к электронной технике, в частности к способам изготовления суперконденсаторов. Изобретение может быть использовано в энергетике, при создании высокоэффективных генераторов и накопителей электрической энергии, способных работать длительное время автономно, в автономных мобильных миниатюрных слаботочных источниках питания, применяемых в системах микроэлектроники.
Суперконденсаторы являются одними из наиболее перспективных устройств для хранения энергии. Суперконденсаторы обычно имеют конструкцию из двух поляризуемых электродов, разделенных сепаратором, проницаемым для ионов, пропитанным электролитом. Недостатками многих известных суперконденсаторов является необходимость зарядки от внешнего источника питания.
Известен патент США US 2858459 (МПК G21H 1/04, опубликован 28.10.1958), в котором описан конденсатор, состоящий из двух шаровидных обкладок, одна из которых находится внутри другой большего диаметра. На внутренней обкладке имеется источник бета-излучения, от которого этот конденсатор заряжается. Недостатком указанного выше устройства являются большие габариты и вес, малая мощность и малая величина тока при непрерывной работе.
Известно выполнение электрода конденсатора из углеродного волокнистого материала и металлизирован никелем, описанное в патенте РФ RU 2058054 (МПК H01G 9/04, опубликован 10.04.1996).
Известно выполнение электродов конденсатора с двойным электрическим слоем, из эластичного материала, состоящего из смеси частиц активированного угля, содержащего крупные и мелкие частицы, пористого эластичного диэлектрика и полимерного связующего, в качестве которого использованы полиспирты и полисахариды (патент РФ RU 2041518, МПК H01G 9/04, опубликован 09.08.1995).
Известен способ изготовления конденсатора с двойным электрическим слоем по патенту РФ RU 2172037 (МПК Н01G 9/058, H01G 9/155, опубликован 10.08.2001 г.), включающий смешение активированного угля и термопластичного полимера с последующим прессованием и термообработкой, где термопластичный полимер берут с насыпной плотностью 0,05-0,19 г/см3 и средним размером частиц 0,1-1,2 от среднего размера частиц активированного угля, который берут с насыпной плотностью 0,2-9,0 от насыпной плотности термопластичного полимера при отношении насыпного объема активированного угля к насыпному объему термопластичного полимера (6,0-0,7):1. В качестве полимера использован полиэтилен.
Известен способ изготовления электрода суперконденсотора, включающий смешивание активного угля, электронопроводящей добавки и полимерного связующего с органическим растворителем, уплотнение смеси с последующими формованием активной углеродной основы, термообработкой и металлизацией последней, причем смесь перед уплотнением подвергают фибриллизации при температуре 50°С, а термообработку ведут при температуре 100°С, при этом смесь для получения активной углеродной основы содержит компоненты при определенном соотношении, причем электронопроводящая добавка состоит из многостенных углеродных нанотрубок и/или технического углерода (патент РФ RU 2427052, МПК H01G 9/058, H01G 9/155, опубликован 20.08.2011).
Наиболее близким по совокупности существенных признаков (прототипом) изобретения для устройства является техническое решение, изложенное в патенте РФ RU 2533010 «Способ изготовления планарного конденсатора повышенной емкости», МПК H01G 4/00, В82В 3/00, опубликован 20.11.2014. Способ изготовления планарного конденсатора повышенной емкости включает создание первого электрода путем формирования проводящего слоя с развитой поверхностью на проводящей электродной основе, формирование однородного по толщине тонкого диэлектрического слоя, повторяющего рельеф поверхности проводящего слоя с развитой поверхностью, заполнение пустот проводящим материалом между неровностями первого электрода, покрытого диэлектрическим слоем, создавая тем самым второй электрод, причем проводящий слой с развитой поверхностью формируется из материала, имеющего анизотропию проводимости электрического тока такую, что в горизонтальном направлении электрическая проводимость выше электрической проводимости в вертикальном направлении, проводящий слой с развитой поверхностью представляет собой углеродную наноструктуру в виде столбиков и формируется химическим осаждением из газовой фазы, стимулированого плазмой. Этот слой содержит металлические или интерметаллические нанокластеры.
Известный способ изготовления электродного материала прототипа не предусматривает зарядку конденсатора от внутреннего источника бета-излучения. Столбики выполнены из углеродных нанотрубок, которые не скрепляются между собой связующим. Такие столбики в продольном направлении обладают высоким модулем упругости, однако при поперечных нагрузках легко отрываются от подложки в виду малой адгезии. Поэтому такая конструкция является механически не прочной в отношении механического напряжения сдвига. В известном способе пространство между нанотрубками в столбике не заполнено проводящим веществом, что снижает электропроводность и теплопроводность столбика. Столбик покрыт диэлектриком, поэтому емкость суперконденсатора (С) в целом определяется площадью диэлектрика (S), его толщиной (d) и диэлектрической проницаемостью
В известном изобретении не использовано свойство нанотрубок разветвлять поверхность (Булярский С.В., Углеродные нанотрубки: технология, управление свойствами, применение, Ульяновск 2011, 432 с.).
Величина накопленной энергии в суперконденсаторах (Е) определяется величиной его емкости (С) и разностью потенциалов между электродами, выводящими ток (U):
Мощность (Р), которая выделяется суперконденсатором, определяется разностью потенциалов между электродами, выводящими ток (U), и последовательным сопротивлением электродов (R):
В соответствии с этими формулами емкость суперконденсатора и разность потенциалов между его электродами должны быть как можно больше, а последовательное сопротивление как можно меньше.
Электроды суперконденсатора должны удовлетворять, по крайней мере, двум условиям, а именно обладать большой поверхностью контакта электродного материала с электролитом, что обеспечивает большую емкость, необходимую для хранения значительных количеств электрической энергии, а также высокой проводимостью материала электрода, необходимой для выделения энергии в короткие промежутки времени. Этим условиям нанотрубки, которые образуют столбик согласно изобретению RU 2533010, удовлетворяют не полностью.
Перспективными электродными материалами для химических источников тока являются нанокомпозиты, содержащие углеродные нанотрубки (УНТ) и электропроводящие полимеры (Wu Т.-М., Lin Y.-W., Liao Ch.-S. Preparation and characterization of polyaniline/multi-walledcarbon nanotube composites //Carbon. - 2005. - vol. 43. - P. 734-740.). Введение в состав нанокомпозита углеродных нанотрубок позволяет, во-первых, увеличить электропроводность материала, во-вторых создать структуру с оптимальной пористостью, необходимую для увеличения емкости.
Технической проблемой настоящего изобретения является создание долговечного электрода с разветвленной поверхностью, имеющего большую площадь в ограниченном пространстве, большую электро- и теплопроводность, способного производить подзарядку суперконденсатора от внутреннего источника бета-излучения в течение всего срока службы, обеспечивая тем самым длительное автономное использование источника питания без подвода к нему электрической энергии извне.
Технический результат заключается в том, что электрод обеспечивает объединение функции зарядки конденсатора от внутреннего источника бета-излучения, накопление и хранение энергии в суперконденсаторе, обеспечивает высокую емкость и количество хранимой энергии, обеспечивает непрерывную подзарядку суперконденсатора в течение времени более 260000 часов в автономном режиме без подвода внешней электрической энергии, а также имеет низкое электрическое и тепловое сопротивление электродов, обеспечивающее высокие токи разрядки и выделение накопленной энергии за короткий промежуток времени.
Для достижения вышеуказанных технических результатов в способе изготовления электрода суперконденсатора (ионистора) на проводящую подложку наносят буферный слой, каталитический слой, затем диэлектрический слой, вскрывают в диэлектрическом слое матрицы окон до каталитического слоя с поперечным размером 40-60 мкм, осаждают в окнах массивы вертикально ориентированных углеродных нанотрубок, проводят функционализацию поверхности углеродных нанотрубок кислородсодержащими группами, формируют слой полианилина, содержащего изотоп С-14, на вертикально ориентированных углеродных нанотрубках электрохимическим осаждением, затем проводят отжиг.
Описанная последовательность действий приводит к формированию на поверхности электрода упорядоченной матрицы столбиков из композита, образованных массивом из углеродных нанотрубок и полианилина, содержащим изотоп С-14. Сформированные столбики радиоактивны и в результате бета распада изотопа С-14 испускают электроны с энергией от 5 до 140 кэВ.
От прототипа предлагаемый электрод отличается тем, что нанотрубки в столбиках покрыты полианилином, содержащим изотоп С-14, в результате электрохимического осаждения мономеров анилина, образуют при этом электропроводящий и теплопроводящий пористый композитный материал, обладающий высокой электропроводностью и теплопроводностью. Сформированная столбчатая структура имеет электрический и тепловой контакт низкого сопротивления с проводящей подложкой.
Изготовление полианилина на основе изотопа углерода С-14 приводит к тому, что полианилин приобретает свойства радиоактивности и испускает электроны высоких энергий от 5 до 140 кэВ. Это свойство связано с тем, что изотоп углерода С-14 подвергается бета-распаду с выделением электронов, которые обладают высокой энергией. Средняя энергия электронов, возникающих при бета-распаде изотопа С-14, составляет 49 кэВ, а их максимальная энергия достигает 140 кэВ. Высокая энергия образовавшихся электронов приводит к генерации в электролите пар положительно и отрицательно заряженных ионов. Энергия генерации одной такой пары составляет 2-3 эВ. Поэтому один электрон высоких энергий взаимодействует с электролитом многократно и производит 20000-30000 таких пар. Ионы пары разделяются электрическим полем двойного электрического слоя, который образуется на границе с электролитом при контакте его с поверхностью сформированной столбчатой структуры композита из вертикально ориентированных массивов углеродных нанотрубок и полианилина. В результате суперконденсатор приобретает свойство самозаряжающегося.
Упорядоченное расположение массивов углеродных нанотрубок по поверхности электрода обеспечивает: увеличение механической прочности за счет того, что пучки массивов нанотрубок армируют полианилин, увеличивают адгезию с подложкой, создают электрический контакт низкого сопротивления между композитом и подложкой, осуществляют хороший отвод тепла от слоя композита за счет высокой теплопроводности углеродных нанотрубок и низкого теплового сопротивления контакта композита с подложкой. Диаметр столбиков определяется длиной пробега электронов, испущенных при бетараспаде, в полианилине. Расстояние между центрами столбиков определяется необходимостью существования зазора между этими столбиками. Выбранная геометрия расположения столбиков пористого композита на основе пучков массивов углеродных нанотрубок с осажденным на них полианилином обеспечивает зазор между столбиками с поперечным размером от 40 до 60 мкм, которые образовались в результате осаждения полианилина на поверхность углеродных нанотрубок. В этот зазор и в поры композита свободно проникает электролит, который вводится при сборке электрода в суперконденсатор. За счет пористости сформированной структуры электрода увеличивается разветвление поверхности по сравнению с прототипом. Увеличение поверхности ведет к росту емкости суперконденсатора, т.к. емкость обусловлена двойным электрическим слоем, который образуется электролитом при контакте его с поверхностью столбиков, образованных на основе массивов углеродных нанотрубок и полианилина.
В частном случае выполнения изобретения высота углеродных нанотрубок составляет от 30 до 100 мкм.
В частном случае выполнения изобретения расстояние между центрами окон составляет 70-100 мкм.
В частном случае выполнения изобретения функциональная кислородсодержащая группа является карбоксильной группой.
В частном случае выполнения изобретения толщина буферного слоя составляет от 5 нм до 60 нм.
В частном случае выполнения изобретения буферный слой выполнен из алюминия, и/или титана, и/или нитрида титана.
В частном случае выполнения изобретения каталитический слой выполнен толщиной от 0,5 нм до 20 нм.
В частном случае выполнения изобретения каталитический слой выполнен из железа и/или оксида железа, и/или кобальта, и/или оксида кобальта, и/или никеля, и/или оксида никеля, и/или их сплавов.
В частном случае выполнения изобретения диэлектрический слой выполнен из оксида кремния или нитрида кремния,
В частном случае выполнения изобретения диэлектрический слой выполнен толщиной от 0.5 до 3 мкм.
В частном случае выполнения изобретения окна выполнены квадратной, или прямоугольной, или круглой формы.
В частном случае выполнения изобретения перед функционализацией дополнительно проводят термическую обработку.
В частном случае выполнения изобретения отжиг проводят при температуре от 80 до 300°С и давлении от 0,001 до 1,02 бар.
В частном случае выполнения изобретения матрица окон выполнена с расположением центров окон в узлах прямоугольной сетки с стороной ячейки 100-120 мкм.
Совокупность признаков, характеризующих изобретение, позволяет изготовить электрод для суперконденсатора, который обладает высокой механической прочностью, высокой электро- и теплопроводностью, большой площадью поверхности и свойством обеспечивать зарядку суперконденсатора за счет энергии внутреннего бета-источника.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - схема поперечного разреза электрода;
фиг. 2 - РЭМ изображения пучков массивов углеродных нанотрубок при различных увеличениях, выращенных на проводящих подложках в окнах, вскрытых в слое диэлектрика.
Способ изготовления электрода суперконденсатора (фиг. 1) включает следующие операции: нанесение на проводящую подложку 1 буферного слоя 2, каталитического слоя 3, затем диэлектрического слоя 4. Вскрытие в диэлектрическом слое 4 матрицы окон 5 до каталитического слоя 3. Размер окон 5 размером 40-60 мкм. Осаждение в окнах 5 массивов вертикально ориентированных углеродных нанотрубок 6. Функционализация поверхности углеродных нанотрубок 6 кислородсодержащими группами, формирование слоя полианилина 7, содержащего изотоп С-14, на вертикально ориентированных углеродных нанотрубках 6 электрохимическим осаждением. Проведение отжига.
Высота углеродных нанотрубок 6 составляет от 30 до 100 мкм. Расстояние между центрами окон 5, в которых формируют (выращивают) массив углеродных нанотрубок, 70-100 мкм. Окна 5 могут быть квадратной или круглой формы.
Функциональная кислородсодержащая группа является карбоксильной группой. Перед функционализацией проводится отжиг, улучшающий качество углеродных нанотрубок 6. Буферный слой 2 выполняют толщиной от 10 нм до 60 нм из алюминия, и/или титана, и/или нитрида титана, а каталитический слой 3 толщиной от 0,5 нм до 20 нм из железа, и/или оксида железа, и/или кобальта, и/или оксида кобальта, и/или никеля, и/или оксида никеля, и/или их сплавов. Осаждение буферного и каталитического слоя можно реализовать магнетронным, и/или электронно-лучевым способом, и/или иным способом.
Слой диэлектрика 4 выполняется из оксида/нитрида кремния толщиной от 0.5 до 2 мкм. Осаждение диэлектрического слоя 4 можно реализовать магнетронным, и/или электронно-лучевым способом, и/или иным способом.
Окна 5 в диэлектрике вскрываются методами планарной технологии с использованием фотолитографии и травления.
Формирование вертикально ориентированных пучков углеродных нанотрубок 6 осуществляется путем плазмохимического осаждения из газовой фазы. Реализуется данный метод путем введения подложки в нагретый реактор, подачи газа-носителя и углеродсодержащего газа, генерации плазмы. В качестве газа-носителя используют аргон, и/или аммиак, и/или гелий, и/или азот, углеродсодержащего газа – метан, и/или этилен, и/или ацетилен, и/или окись углерода. Давление в реакторе при формировании массива углеродных нанотрубок задается в диапазоне от 60 Па 550 Па, температура в диапазоне от 400°С до 800°С. Для генерации плазмы в реактор подается от генератора электромагнитное излучение с частотой 13,56 МГц и мощностью в диапазоне от 10 Вт до 200 Вт.
Для проведения синтеза может быть использованы известные установки отечественного и зарубежного производства. Для этого подложки с осажденными буферным и каталитическим слоями размещают на держателе в загрузочной камере, производится откачка загрузочной камеры, затем с помощью загрузочного устройства подложки вводятся в реактор и помещаются на поверхность рабочего стола, нагретого до требуемой температуры. Производится откачка реактора до давления ниже 7,5×10-3 Па. После чего через реактор обеспечивается проток газа-носителя (100÷600 см3/мин) и углеродсодержащего газа со скоростью подачи 10÷100 см3/мин. Непосредственно перед проведением формирования углеродных нанотрубок стабилизируют давление до требуемого значения. Производят генерацию высокочастотной плазмы с подачей заданной мощности электромагнитного излучения генератора. По окончании процесса синтеза углеродных нанотрубок прекращается подача электромагнитного излучения от генератора, затем прекращается подача газа-носителя и углеродсодержащего газа, происходит уменьшение давления в реакторе до давления ниже 7,5×10-3 Па, после чего подложки извлекаются с помощью загрузочного устройства в загрузочную камеру.
Поперечный размер столбика нанотрубок 30-60 мкм (фиг 2). Диаметр сформированных углеродных нанотрубок составляет от 4 до 90 нм, а длина от 30 мкм до 100 мкм.
Функцианализация поверхности углеродных нанотрубок осуществляется химическим способом в две стадии. Первая стадия обработка - в 37% соляной кислоте, вторая стадия - обработка в смеси 67% HNO3+98%H2SO4 с последующей промывкой.
Покрытие полианилином, содержащим изотоп С-14, осуществляется электрохимическим методом из раствора мономера. Полианилин равномерно покрывает нанотрубки. Последующий отжиг завершает формирование столбиков композита углеродные нанотрубки - полианилин, которые упорядоченно расположены по поверхности электрода.
Пример
Для формирования электрода суперконденсатора на подложку из высоколегированного кремния n-типа проводимости осаждали буферный слой титана толщиной 20 нм и каталитической слой никеля толщиной 2 нм. После этого подложку помещали в магнетрон и проводили нанесение оксида кремния толщиной 1 мкм. После этого методами планарной технологии (нанесение и обработка фоторезиста, фотолитография, удаление фоторезиста из окон, травление окон, удаление фоторезиста и окончательная отмывка подложки) осуществляли вскрытие окон в оксиде кремния. Далее подложки размещали на держателе в загрузочной камере, производилась откачка загрузочной камеры, затем с помощью загрузочного устройства образцы были введены в реактор и помещены на поверхность рабочего стола, нагретого до температуры 550°С. Давление в реакторе было доведено до 5×10-3 Па. После чего через реактор пропускали поток аргона со скоростью подачи 300 см3/мин, аммиака 100 см3/мин и ацетилена 100 см3/мин. Непосредственно перед проведением синтеза (формирования углеродных нанотрубок) было стабилизировано давление в реакторе до 400 Па. Произведена генерация высокочастотной плазмы с подачей электромагнитного излучения мощностью 20 Вт. По окончании процесса синтеза массивов углеродных нанотрубок прекращена подача электромагнитного излучения, аргона, аммиака и ацетилена, произведено уменьшение давления до до 5×10-3 Па и извлечены подложки.
После формирования вертикально ориентированных массивов углеродных нанотрубок была произведена термическая обработка при температуре 350°С и давлении 5×10-3 Па.
Сформированные пучки на поверхности проводящей пластины приведены на фиг. 2. Диаметр пучков массивов углеродных ннаотрубок изменялся от 30 до 60 нм, что согласовано с самопоглощением электронов высоких энергий в полианилине.
Для функционализации поверхности углеродных нанотрубок карбоксильными группами использовалась технологическая линия химической обработки пластин. Нижняя поверхность пластины защищалась химически стойким лаком, пластина помещалась в сушильную камеру, камера откачивалась до остаточного давления 10 Па, температура в камере поднималась до 250°С. Сушка при этой температуре проводилась 2 часа. Затем пластина с массивом нанотрубок извлекалась из камеры. Процесс функционализации заключался в химической обработке массива углеродных нанотрубок и проводился в 2 стадии. Первая стадия заключалась в обработке углеродных нанотрубок в 37% соляной кислоте течение 1 часа. Пластина помещалась в ванну с раствором соляной кислоты и выдерживалась в ней 1 час. Затем пластина извлекалась из ванны и промывалась в потоке деионизованной воды в течение 10 минут. Эта операция способствует очистке углеродных нанотрубок от остатков катализатора. Вторая стадия заключалась в обработке углеродных нанотрубок в «царской водке» - смеси концентрированных серной и азотной кислоты: (67% HNO3+98%H2SO4 в соотношении 1:3). Пластина с массивом углеродных нанотрубок помещалась в этот раствор, который поддерживался при температуре 60°С и выдерживалась в нем в течение 2-х часов. Затем углеродные нанотрубки промывались в деионизованной воде при температуре 80°С в течение 12 часов. Затем пластина помещалась в вакуумную камеру, давление в камере понижалось до 5×10-3 Па, камера нагревалась до температуры 200°С и в этих условиях пластина выдерживалась 30 минут. Затем камера охлаждалась, давление в ней поднималось до атмосферного и пластина извлекалась.
Для электрохимического осаждения полианилина на функцианализированную поверхность углеродных нанотрубок приготавливался раствор анилина, изготовленного на основе изотопа углерода С-14, цитрата натрия, фосфата калия, тетрабората натрия (весовое соотношение 2:1:1:1) в 0.05 молярном растворе хлорида калия. Для приготовления раствора хлорида калия применялась деионизованная вода. В раствор добавлялся КОН, пока рН раствора не становилось равным 6. Этот раствор помещался в гальваническую ванну, пластина закреплялась на аноде гальванической ванны, причем обеспечивался контакт электрода анода с проводящей пластиной. Подложка, нижняя поверхность которой была изолирована, помещалась в этот раствор. На подложке поддерживался потенциал +300 мВ, время осаждения составляло 4-10 минут. По окончании этого процесса пластина извлекалась из гальванической ванны, пленка химически стойкого лака удалялась механическим способом, производилась промывка пластины в деионизованной воде, в течение 10 часов, а затем сушка в вакууме при температуре 150-200°С в течение 24 часов.
Таким образом, был сформирован электрод суперконденсатора. Для испытаний готовый электрод помещался в электрохимическую ячейку, которая служила макетом суперконденсатора. В первый момент ток падает, а затем поддерживается постоянным. Постоянство тока обусловлено свойством суперконденсатора заряжаться от внутреннего источника энергии, обусловленного бета-распадом радиоактивного изотопа углерода С-14, которое обеспечивается предложенным способом изготовления электрода.
Таким образом, был изготовлен электрод, который при помещении в макет суперконденсатора подтвердил свою работоспособность и выполнение заявленных функций. Ток при разряде практически не изменялся, что связано со способностью электрода подзаряжать суперконденсатор.
Claims (13)
1. Способ изготовления электрода суперконденсатора, заключающийся в нанесении на проводящую подложку буферного слоя, каталитического слоя, затем диэлектрического слоя, вскрытии в диэлектрическом слое матрицы окон до каталитического слоя с поперечным размером 40-60 мкм, осаждении в окнах массивов вертикально ориентированных углеродных нанотрубок, функционализации поверхности углеродных нанотрубок кислородсодержащими группами, формировании слоя полианилина, содержащего изотоп С-14, на вертикально ориентированных углеродных нанотрубках электрохимическим осаждением, отжиге.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высота углеродных нанотрубок составляет от 30 до 100 мкм.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что расстояние между центрами окон составляет 70-100 мкм.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что функциональная кислородсодержащая группа является карбоксильной группой.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщина буферного слоя составляет от 5 до 60 нм.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что буферный слой выполнен из алюминия, и/или титана, и/или нитрида титана.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каталитический слой выполнен толщиной от 0,5 до 20 нм.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что каталитический слой выполнен из железа, и/или оксида железа, и/или кобальта, и/или оксида кобальта, и/или никеля, и/или оксида никеля, и/или их сплавов.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диэлектрический слой выполнен из оксида кремния или нитрида кремния,
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диэлектрический слой выполнен толщиной от 0.5 до 3 мкм.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что окна выполнены квадратной, или прямоугольной, или круглой формы.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно проводят термическую обработку перед функционализацией.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что отжиг проводят при температуре от 80 до 300 °С и давлении от 0,001 до 1,02 бар.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129367A RU2660819C1 (ru) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Способ изготовления электрода суперконденсатора |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017129367A RU2660819C1 (ru) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Способ изготовления электрода суперконденсатора |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2660819C1 true RU2660819C1 (ru) | 2018-07-10 |
Family
ID=62815741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017129367A RU2660819C1 (ru) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Способ изготовления электрода суперконденсатора |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2660819C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3961667A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-02 | Jozef Stefan Institute | Method for manufacturing hybrid binder-free electrodes for electrochemical energy storage devices |
| EP3975213A1 (en) * | 2020-09-28 | 2022-03-30 | Jozef Stefan Institute | Method for manufacturing hybrid binder-free electrodes for electrochemical supercapacitors |
| RU2824719C1 (ru) * | 2023-12-15 | 2024-08-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения композитного материала на основе нанотрубок диоксида титана и наностержней никеля |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160086741A1 (en) * | 2010-02-19 | 2016-03-24 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc. | Multilayer Carbon Nanotube Capacitor |
-
2017
- 2017-08-17 RU RU2017129367A patent/RU2660819C1/ru active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160086741A1 (en) * | 2010-02-19 | 2016-03-24 | Nthdegree Technologies Worldwide Inc. | Multilayer Carbon Nanotube Capacitor |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| A.Akimchenko et al., Betavoltaic device in por-SiC/Si, EPJ Web of Conferences,january 2017. * |
| Dai, L.; Patil, A.; Gong, X.; Guo, Z.; Liu, L.; Liu, Y. & Zhu, D. (2003). Aligned Nanotubes. ChemPhysChem, 1150-1169. * |
| Dai, L.; Patil, A.; Gong, X.; Guo, Z.; Liu, L.; Liu, Y. & Zhu, D. (2003). Aligned Nanotubes. ChemPhysChem, 1150-1169. Сауров А.Н. и др. Наноструктурированные источники тока, возбуждаемые β-излучением, на основе углеродных нанотрубок, Известия вузов, Электроника, т.20,5, 2015. A.Akimchenko et al., Betavoltaic device in por-SiC/Si, EPJ Web of Conferences,january 2017. А.Ю.Рычагов и др. Перспективные электродные материалы для суперконденсаторов, Электрохимическая энергетика, т.12,4, с.167-180. * |
| А.Ю.Рычагов и др. Перспективные электродные материалы для суперконденсаторов, Электрохимическая энергетика, т.12,4, с.167-180. * |
| Сауров А.Н. и др. Наноструктурированные источники тока, возбуждаемые β-излучением, на основе углеродных нанотрубок, Известия вузов, Электроника, т.20,5, 2015. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3961667A1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-02 | Jozef Stefan Institute | Method for manufacturing hybrid binder-free electrodes for electrochemical energy storage devices |
| EP3975213A1 (en) * | 2020-09-28 | 2022-03-30 | Jozef Stefan Institute | Method for manufacturing hybrid binder-free electrodes for electrochemical supercapacitors |
| RU2824719C1 (ru) * | 2023-12-15 | 2024-08-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения композитного материала на основе нанотрубок диоксида титана и наностержней никеля |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | An integrated “energy wire” for both photoelectric conversion and energy storage | |
| US11349116B2 (en) | MoSxOy/carbon nanocomposite material, preparation method therefor and use thereof | |
| JP5281100B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ及びその製造方法 | |
| US8213157B2 (en) | Single-wall carbon nanotube supercapacitor | |
| US20090168302A1 (en) | Electrochemical capacitor with carbon nanotubes | |
| KR20100117403A (ko) | 복합전극 및 이의 제조방법 | |
| KR101274991B1 (ko) | 커패시터용 질소도핑 그래핀 전극의 제조방법, 이를 이용한 전극 및 전기 이중층 커패시터 | |
| RU2660819C1 (ru) | Способ изготовления электрода суперконденсатора | |
| JP4849265B2 (ja) | 電気二重層キャパシタ用電極の製造方法および電気二重層キャパシタ | |
| Zhai et al. | CuO nanorods grown vertically on graphene nanosheets as a battery-type material for high-performance supercapacitor electrodes | |
| KR102360020B1 (ko) | 리튬 이온 축전지 및 이를 제조하기 위한 물질 및 공정 | |
| Du et al. | Interface engineering of tungsten carbide/phosphide heterostructures anchored on N, P-codoped carbon for high-efficiency hydrogen evolution reaction | |
| Zhu et al. | A Durable Ni–Zn Microbattery with Ultrahigh‐Rate Capability Enabled by In Situ Reconstructed Nanoporous Nickel with Epitaxial Phase | |
| Xiao et al. | Efficient Self‐Powered Overall Water Splitting by Ni4Mo/MoO2 Heterogeneous Nanorods Trifunctional Electrocatalysts | |
| JP2006520176A (ja) | エネルギー抽出および変換に関する量子発電器および関連装置 | |
| Huang et al. | Recent Progress in the Application of Ion Beam Technology in the Modification and Fabrication of Nanostructured Energy Materials | |
| Xu et al. | A self-preserving pitted texture enables reversible topographic evolution and cycling on Zn metal anodes | |
| Saleem et al. | Coin-cell supercapacitors based on CVD grown and vertically aligned carbon nanofibers (VACNFs) | |
| KR102320946B1 (ko) | 슈퍼 커패시터 및 제조 방법 | |
| Xu et al. | Direct formation of reduced graphene oxide and graphene quantum dot composites by using ascorbic acid as high-performance binder-free supercapacitor electrodes | |
| RU2670281C1 (ru) | Электрод суперконденсатора | |
| Kulkarni et al. | Synthesis processes of carbonaceous material/conducting polymer nanocomposites in relation to grafting and electrochemical properties for supercapacitor application: a review | |
| He et al. | All in one plasma process: From the preparation of SC composite cathode to alleviation of polysulfide shuttle in Li-S batteries | |
| BG110821A (bg) | Метод и устройство за пряко преобразуване на радиационна енергия в електрическа | |
| KR101060288B1 (ko) | 복합전극 및 이의 제조방법 |