TW201318255A - 可反覆充放電之量子電池 - Google Patents
可反覆充放電之量子電池 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201318255A TW201318255A TW101111413A TW101111413A TW201318255A TW 201318255 A TW201318255 A TW 201318255A TW 101111413 A TW101111413 A TW 101111413A TW 101111413 A TW101111413 A TW 101111413A TW 201318255 A TW201318255 A TW 201318255A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- metal
- electrode
- quantum battery
- layer
- metal electrode
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 132
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 132
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 27
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 26
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract 6
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract 6
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 47
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 35
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 27
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 19
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 claims description 18
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 13
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 12
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 9
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical group [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims description 4
- UNRNJMFGIMDYKL-UHFFFAOYSA-N aluminum copper oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Al+3].[Cu+2] UNRNJMFGIMDYKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 2
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 abstract description 8
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 120
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 13
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- -1 carbon Chemical compound 0.000 description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N aluminum copper Chemical compound [Al].[Cu] WPPDFTBPZNZZRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 2
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 2
- 239000003574 free electron Substances 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 2
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N copper(I) oxide Inorganic materials [Cu]O[Cu] BERDEBHAJNAUOM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N copper(II) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+2] OMZSGWSJDCOLKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N cuprous oxide Chemical compound [O-2].[Cu+].[Cu+] KRFJLUBVMFXRPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940112669 cuprous oxide Drugs 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 1
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010893 electron trap Methods 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000005300 metallic glass Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000005518 polymer electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N sulfur monoxide Chemical class S=O XTQHKBHJIVJGKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052815 sulfur oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
- H01M14/005—Photoelectrochemical storage cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/0224—Electrodes
- H01L31/022408—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/022425—Electrodes for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier for solar cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/46—Accumulators structurally combined with charging apparatus
- H01M10/465—Accumulators structurally combined with charging apparatus with solar battery as charging system
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M14/00—Electrochemical current or voltage generators not provided for in groups H01M6/00 - H01M12/00; Manufacture thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
- H02J7/32—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from a charging set comprising a non-electric prime mover rotating at constant speed
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Abstract
本發明係提供一種：對於藉由使n型金屬氧化物半導體光激勵結構變化而充電且能夠低成本化及進行安定的動作之量子電池，而防止電極之氧化，並防止歷經長期經年變化而能夠反覆充放電之量子電池。能夠反覆使用之量子電池，係將具有抗氧化功能的第1金屬電極(12)、和藉由使以絕緣性物質所覆蓋的n型金屬氧化物半導體光激勵結構變化，而在能帶間隙中形成能階而捕獲電子的充電層(14)、和p型金屬氧化物半導體層(16)、以及具有抗氧化功能的第2金屬電極(18)，作層積而構成，而於電極具備有抗氧化功能。金屬電極(12)及(18)，係為了保持抗氧化功能而為由具有惰化特性的金屬所構成之惰性金屬層。
Description
本發明係關於一種量子電池之電極，該量子電池係根據所謂：利用因紫外線照射所導致之金屬氧化物的光激勵結構變化，而在能帶間隙中形成新的能階，且藉由在能帶間隙中之能階捕獲電子而進行充電的動作原理。
二次電池，係廣泛普及於從攜帶電話或筆記型電腦等之行動式終端乃至電力汽車，且被反覆進行充放電而使用。於習知之二次電池中，係會由於反覆大電力、大容量之充放電，而造成電極的劣化，進而，因經時性的劣化或電極的氧化所導致之劣化等的緣故，作為電池的特性也會降低，此乃成為阻礙長壽命化的要因。
特別是針對電極之氧化，係包含有依存於各二次電池的充電原理所產生之本質性的問題。
鋰電池，係在正極是使用含有鋰之金屬氧化物，且另一方面在負極是使用碳等能夠將鋰收容、釋出的材料，而使由能夠離子乖離的鋰鹽與能將其溶解的有機溶劑所構成之電解液含浸於該材料。就上述之鋰電池用之電極而言，係揭示有由為了高性能且大容量化而作了改良的黑鉛粉末所製成的碳電極(例如參照專利文獻1、專利文獻2等)。
此外，於具備有含有聚矽氧作為負極活性物質的負極
、和含有正極活性物質的正極、以及非水電解液之非水電解液二次電池中，係亦提案有：於負極內或負極之表面，含有抑制電池作動時之聚矽氧的氧化之添加劑，且於非水電解液中，係含有於負極表面形成皮膜所需的皮膜形成劑(例如參照專利文獻3等)。
此外，關於固體高分子型燃料電池，係雖將利用間隔物來夾持固體高分子膜的單元作為一單位而將多數的單元進行堆疊，但對於用來夾持固體高分子膜的間隔物，係被要求導電性良好且具低接觸電阻，因此，以往使用有黑鉛質之間隔物。但是，黑鉛質間隔物係較脆，因此於間隔物使用不鏽鋼來取代黑鉛，且利用由不鏽鋼的構成成分，即Cr、Mo、Fe等之氧化物、氫氧化物所形成之惰性皮膜來覆蓋鋼板表面，並藉由此惰性皮膜的阻隔效果而得到基底鋼之防蝕效果(例如參照專利文獻4、5等)。
如此這般，根據電池功能的原理與構造性的觀點，於各種的二次電池中，對於電極的氧化而有各式各樣的對策被提出。
專利文獻1：日本特開2002-124256號公報
專利文獻2：日本特開平11-73964號公報
專利文獻3：日本特開2006-286314號公報
專利文獻4：日本特開2009-107778號公報
專利文獻5：日本特開2009-107778號公報
本發明係為了藉由簡單的構造而實現大容量之二次電池，而將身為二次電池之量子電池作為對象，該量子電池，係將導電性之第1電極、和藉由使以絕緣性物質所覆蓋的n型金屬氧化物半導體光激勵結構變化，而在能帶間隙中形成能階而捕獲電子的充電層、和p型半導體層、以及導電性之第2電極，作層積而構成(PCT/JP2010/067643)。
於該量子電池中，係形成：利用電極來將所層積的充電層與p型半導體層從兩側夾持而成的結構，且使用金屬材料作為電極材料。於如此的層積結構中，係會由於電池的製造時之熱工程中的發熱，而使金屬電極於在一方之電極形成充電層之際或於在p型半導體層之上形成另一方之電極之際氧化，而使其與充電層或p型金屬氧化物半導體層之密著性降低，在明顯的情況下，會產生電極剝離等的問題。
本發明之目的為提供一種藉由使n型金屬氧化物半導體光激勵結構變化，而在能帶間隙中形成電子捕獲能階，並藉由於此捕獲能階捕獲電子而充電的量子電池，其係解決在製造中之熱工程中電極剝離的問題，而能夠經長期使用之量子電池。
本發明之量子電池，其特徵為將第1金屬電極、和藉由使以絕緣性物質所覆蓋的n型金屬氧化物半導體光激勵結構變化，而在能帶間隙中形成能階而捕獲電子的充電層、和p型金屬氧化物半導體層、以及第2金屬電極，作層積而構成，且第1金屬電極與前述第2金屬電極之任一者，係為具有抗氧化功能之金屬電極。
第1金屬電極與第2金屬電極，係亦可兩者皆為具有抗氧化功能之金屬電極。
具有抗氧化功能之金屬電極，係為具有惰化特性之惰性金屬層。亦可為具備有複數層之該惰性金屬層者。
此外，第1金屬電極與第2金屬電極之任一者，係亦可為將由導電性金屬層所構成之金屬電極與具有抗氧化功能之金屬電極作層積而構成之金屬電極，且第1金屬電極與第2金屬電極，係亦可兩者皆為將由導電性金屬層所構成之金屬電極與具有抗氧化功能之金屬電極作層積而構成之金屬電極。
在此情況下，具有抗氧化功能之金屬電極，係為具有惰化特性之惰性金屬層，且惰性金屬層，係亦可為複數之惰性金屬層。
於量子電池中，p型金屬氧化物半導體，係雖以氧化鎳或銅鋁氧化物為有效，但亦可使用其他之p型半導體。
此外，於充電層之n型金屬氧化物半導體，係為由氧
化錫、二氧化鈦或氧化鋅中任一者，或者是將此等組合而成之材料所構成，且藉由紫外線照射而產生光激勵結構變化，而具備有充電功能之複合物。覆蓋n型金屬氧化物半導體之絕緣性物質，係為絕緣性樹脂或無機絕緣物。
惰性金屬層之金屬材料，係至少為鉻、鎳、鈦、鉬中之任1種。再者，惰性金屬層之金屬材料，係亦可為至少含有鉻、鎳、鈦、鉬中之任1種的合金。進而，惰性金屬層之金屬材料，係亦可為至少於銅中含有鉻、鎳、鈦、鉬中之任1種的合金。
於本量子電池中，導電性金屬層之金屬材料，係可使用銅，且將可撓的絕緣性之薄片作為基板。
依據本發明之量子電池，係可提供一種藉由防止在製造時之熱工程中因金屬電極的氧化所導致之電極剝離的問題，且抑制因經年變化所導致之電極的氧化，而防止劣化或剝離，且歷經長期而能夠反覆充放電之安定的量子電池。
本發明係以根據於充電層採用有光激勵結構變化技術之新的充電原理之作為二次電池所使用的量子電池作為對象，且為了防止因隨著電池製造時之熱工程或經年變化而產生的電極之氧化所導致的劣化，而設有具有惰化特性之
金屬層。
第1圖，係展示本發明之能夠反覆充放電之量子電池10的剖面結構之圖式。於第1圖中，量子電池10係形成：將使用具有惰化特性之金屬材料而成的導電性之第1電極12、和用來充電能量之充電層14、和p型金屬氧化物半導體層16、以及使用與第1電極12相同之具有惰化特性之金屬材料而成的導電性之第2電極18，作層積而成的構造。
第1電極12與第2電極18，係只要功能上形成有導電膜即可，可使用導電性佳的金屬，例如銅、銅合金、鎳、鋁、銀、金、鋅或錫等者。其中，銅係成本方面較為低價，而適合作為電極之材料。
然而，一般而言，銅若放置於大氣環境下，則會形成氧化亞銅之皮膜，且濕度高的話會形成鹼性碳酸銅。再者，也會藉由存在於空氣中的硫氧化物而氧化，而形成硫化銅或硫酸銅。因此，於作為電極的功能之劣化為顯著的情況下，會導致剝離產生。針對其他的金屬材料，無論程度之大小皆存在氧化的問題，而成為縮短壽命的最大要因。特別是於本量子電池10中，係有導致第1電極12會在充電層14形成時而氧化的問題。
作為解決上述問題之手段，於金屬電極附加抗氧化功能者為有效，因此，在以金屬材料來構成電極的情況下適用具有惰化特性之材料，藉此而防止因製造時的熱工程所導致之氧化，而謀求作為電池之長壽命化者乃為本發明。
所謂惰性，係指就算金屬之電化學列位於卑(活性)的位置，也會以極緩慢的速度進行腐蝕的金屬之狀態，而係成為金屬材料之耐蝕性的根本之性質。會藉由於些微的陽極電流而進行大幅分極的金屬，係藉由使其接近電化學上相當貴(非活性)的金屬之舉動而進行惰化。此時，作為腐蝕生成物之氧化皮膜，係成為具有保護性般地被賦予耐蝕性者。
腐蝕區域，係為可藉由對電極施加電位於正方向以引起氧化反應的陽極分極曲線來檢查者。在電位低的情況下，電流會隨著電位一起增加，若超過某電位，則電流會急劇地減少而持續在一定的電位域，之後會再度上昇。將最初之電流上昇的電位域稱為活性域、將電流被保持在低值的電位域稱為惰性域、而將再度增加的電位域稱為過惰性域，在該惰性域中富有保護性，且會生成數奈米的惰性氧化皮膜。
於惰性域中，如同依據陽極曲線亦能明瞭一般，係成為電流減少，亦即阻礙導電性，但一般而言，電極係為了防止與大氣的接觸而被保護，而電極的氧化產生係為局部性的情況。因而，係可局部性地抑制氧化而防止電極的劣化，而能作成即使反覆充放電也可長期間使用之量子電池。
就具體上具有惰化特性之金屬材料而言，係亦可具有鉻、鎳、鈦、鉬等，或者是含有鉻、鎳、鈦、鉬等之至少1種的合金。
第2圖係說明適用本發明之量子電池的充電層之圖式。於第2圖中，充電層14係形成：使用聚矽氧作為絕緣性被膜22，使用二氧化鈦作為n型金屬氧化物半導體20，以聚矽氧來覆蓋微粒化後的二氧化鈦，並將其填充於充電層14而成的結構。藉由紫外線照射二氧化鈦而使光激勵結構變化產生，而具有能夠積蓄能量的功能。
就於充電層14所使用的n型金屬氧化物半導體20之材料而言，係具有二氧化鈦、氧化錫、氧化鋅，且藉由將金屬的脂肪族酸鹽分解而進行製造。因此，就金屬之脂肪族酸鹽而言，係使用藉由在氧化性環境下的燃燒而能變化成金屬氧化物者。藉由使用具有惰化特性之材料作為金屬電極，而可防止因燃燒所導致之氧化。
於絕緣被膜22，係除了聚矽氧以外，作為無機絕緣物亦可使用礦油、氧化鎂(MgO)、二氧化矽(SiO2)，作為絕緣性樹脂，係亦可為聚乙烯、聚丙烯等之熱塑性樹脂、酚樹脂、胺樹脂等之熱硬化性樹脂。
於充電層14中，係藉由紫外線所照射的物質光激勵結構變化而形成新的能階。所謂光激勵結構變化，係指藉由光的照射而被激勵的物質之格子間距離會產生變化的現象，身為非晶質之金屬氧化物的n型金屬氧化物半導體20，係具有產生光激勵結構變化的性質。於充電層14中，針對使用有二氧化鈦作為n型金屬氧化物半導體20、使用有聚矽氧作為絕緣皮膜之材料的情況，使用能帶圖來對因光激勵結構變化所致之新的能階之形成狀態進行以下的說
明。
第3圖(A)、(B)，係為對在作為第1電極12之金屬的銅30與作為n型金屬氧化物半導體20之二氧化鈦32之間，存在作為絕緣被膜22之聚矽氧34的情況下，藉由光激勵結構變化而形成新的能階44之狀態進行說明的能帶圖。藉由光激勵結構變化現象，而在n型金屬氧化物半導體20之能帶間隙內，形成有新的能階44。於傳導帶36，係藉由由聚矽氧34所形成之絕緣層而存在障壁。
第3圖(A)，係於在二氧化鈦32與銅30之間具有由聚矽氧34所形成之絕緣層的情況下，照射紫外線38的狀態。若對被作為絕緣被膜的二氧化鈦32照射紫外線38，則存在於二氧化鈦32之價帶40的電子42，會在傳導帶36被激勵。在與銅30之界面附近，該電子42會以某一機率而穿過聚矽氧34之絕緣層，而暫時移動到銅30。二氧化鈦32之光激勵結構變化，係於電子42之不在中引發，而價帶40之電子42脫離的部位之原子間距離會改變。此時之能階44，係移動到費米能階46內之能帶間隙。
第3圖(B)，係於照射紫外線38期間反覆引發上述現象，而在能帶間隙內形成有多數能階44的狀態。但是，此等能階44所應捕獲的電子42，係藉由紫外線38而被激勵，而移動到銅30。如此所產生之電子不在的能帶間隙內之能階44，係在結束紫外線照射之後也殘留下來。
作為絕緣層之聚矽氧34的功用，係作為銅30與二氧化鈦32之間的障壁，且使被激勵的電子42藉由隧道效應
而穿過，而形成電子不在的能帶間隙內之能階44。移動到銅30的電子42，係藉由聚矽氧34周邊的帶電電位而留在銅30。
第4圖，係對於以聚矽氧34所覆蓋的二氧化鈦32之藉由紫外線照射而產生光激勵結構變化並使電子42移動到銅30的狀態作模式性展示之圖式。電子42，係藉由穿隧效應而通過由聚矽氧34所成之障壁而移動到銅30，且在藉由聚矽氧34之電位而產生的微弱捕獲力下殘留。
就二次電池而言，係進一步於充電層14上重疊而將p型金屬氧化物半導體層16作層積，以形成阻隔層，且於其上設有第2電極18。針對依據上述結構的二次電池之原理，利用第5圖之能帶圖進行說明。
第5圖(A)，係對於以夾在構成第1電極12的銅30與構成第2電極18的銅48中間之充電層14中之聚矽氧34與二氧化鈦32和作為p型金屬氧化物半導體層16而發揮功能的氧化鎳50所構成之量子電池10，而對構成第2電極18的銅48施加負電壓，且將構成第1電極12的銅30接地而設為0V的情況之能帶圖。
於能帶間隙內具有能階44的二氧化鈦32，係若施加偏壓電場(-)，則銅30的電子42，會通過(穿隧)由聚矽氧34所形成之障壁而移動到二氧化鈦32。作了移動的電子42，係藉由氧化鎳50而使朝向銅48的再進一步之移動被阻隔，因而會被存在於二氧化鈦32之能帶間隙間之能階44所捕獲，藉此而積蓄能量。亦即，係為充電狀態
，而成為於充電層14充滿電子42的狀態。此狀態，係即使解除偏壓電場的施加也會被維持，因而成為具有作為二次電池之功能者。
第5圖(B)，係將負載(未圖示)連接於銅30與銅48，而進行放電的情況之能帶圖。於能帶間隙所捕獲的電子42，係成為傳導帶36的自由電子。此自由電子，係移動至銅30，並流至負載。此現象為能量之輸出狀態，而為放電狀態。接著，最後，係成為於能帶間隙內之能階44中無電子42的狀態，而能量完全被使用。
如以上所作之說明，於在二氧化鈦之能帶間隙所形成的能階中，藉由從外部施加電壓而形成電場以充滿電子，且將負載連接至電極，藉此而將電子釋出而取出能量，以達到作為電池的功能。藉由反覆進行此現象，而可作為二次電池使用。此乃適用本發明之基本的量子電池之原理。
以上，雖對基本的作為二次電池之原理作了說明，但理論上是透過絕緣被膜22而藉由穿隧效應來將電子42移動至第1電極12並滯留，因此，充電層14與第1電極12的密著性係變得極為重要。因此，防止因藉由電池之製造時的熱工程及經年變化而產生的電極之氧化所導致之密著性降低一事，係成為必要。
根據這樣的理由，因電極之氧化所導致的劣化，係於適用本發明之量子電池中會造成較大影響，藉由將電極設為具有惰化特性的金屬，而將電極的劣化壓制成部分的表面之氧化，藉此而防止由製造時之熱工程或經年變化所導
致之氧化，而能作為長壽命之量子電池。
關於第2電極18，係為隔著p型金屬氧化物半導體層16之層積，雖就第1電極12之密著性的觀點而言問題較小、，但因電極之劣化所造成的影響，係於第2電極18中亦為重要的問題。
因此，對於第2電極18，亦利用具有惰化特性之金屬材料來構成電極一事，係對適用本發明之量子電池10之製造時的密著性及長壽命化而言為有效之手段。
第6圖，係為將本發明適用於在第1電極12與充電層14之間插入有n型金屬氧化物半導體層56之量子電池54之情況。
充電層14之二氧化鈦32，係藉由聚矽氧34來形成絕緣被膜，但並不一定會成為均勻的皮膜，也會發生並未被形成皮膜而使二氧化鈦32直接接觸於電極的情況。這樣的情況，係會藉由再結合而使電子42注入二氧化鈦32，在能帶間隙中並不會形成能階44，而充電容量會降低。因而，為了抑制充電容量的降低，且成為更高性能的二次電池，係如第6圖所示般在第1電極12與充電層14之間，形成有二氧化鈦的薄層以作為n型金屬氧化物半導體層56。此二氧化鈦的薄層，係為發揮作為絕緣層的功能，且對於性能的提昇有所貢獻，進而減少元件之特性的不均，並有效的提昇在製造線上的安定性及產率的結構。
即使針對於該第1電極12與充電層14之間形成有n型金屬氧化物半導體層56之量子電池54，本發明係亦可
適用，且發揮即使反覆進行充放電也會減少電極之劣化的效果。
另外，雖針對將使用具有惰化特性之電極的本發明適用於第1電極與第2電極的情況而作了說明，但即使僅適用於一方之電極亦具有效果。
第7圖，係為僅於第2電極18使用具有惰化特性的金屬材料之量子電池60的例示。此時，如第8圖所示的量子電池62般，可於使用不具有惰化特性之金屬材料而成的第1電極12側設置基板64，而作成用以抑制電極之氧化的結構。
第9圖，係為於第1電極12使用具有惰化特性之金屬材料之量子電池68，且第10圖，係為於第2電極18設有基板64之量子電池70的例示。
於該例示中，雖針對於第1電極12及第2電極18使用具有惰化特性之金屬材料的情況作了說明，但可將第1電極12及第2電極18，設為具有導電性之導電性金屬層與具有惰化特性之惰性金屬層之層積結構。
第11圖，係展示將第1電極12及第2電極18設為層積結構的量子電池72。於第11圖中，第1電極12，係設為第1導電金屬層74與第1惰性金屬層76之層積結構。第1惰性金屬層76，係設於充電層14側。第2電極18亦相同地，設為第2導電性金屬層80與第2惰性金屬層78之層積結構，且於p型金屬氧化物半導體層16之側，設有第2惰性金屬層78。
第1惰性金屬層76及第2惰性金屬層78，係可使用與電極所使用的材料相同之金屬材料作為具有惰化特性之金屬材料。亦即，亦可為鉻、鎳、鈦、鉬等，或者是含有此等鉻、鎳、鈦、鉬等之至少1種的合金。
第12圖，係將第1電極12及第2電極18設為層積結構，而將第11圖中所示的第1導電性金屬層74與第2導電性金屬層80，作為具有惰化特性之金屬材料，而設為第3惰性金屬層84與第4惰性金屬層86之量子電池82作展示。由於將具有惰化特性之金屬材料設為層積結構，因此能夠使電極之抗氧化效果更加提昇。
於該情況中，具有惰化特性之金屬材料，係為鉻、鎳、鈦、鉬等，或者是使用含有此等鉻、鎳、鈦、鉬等之至少1種的合金當中任一者。在此，第1惰性金屬層76、第2惰性金屬層78、第3惰性金屬層84及第4惰性金屬層86，係並不需要使用相同的金屬材料，而可將具有此等惰化特性之金屬材料在各種的組合下加以使用，此外，亦可將此等惰性金屬層作為複數層。
此外，係可使用將設為具有惰化特性之金屬材料層積結構的電極，作為一方之電極，且另一方設為單層，乃至於設為將僅一方設為具有惰化特性之金屬材料層積結構的電極等之各種組合，將一例展示於下。
第13圖，係為於第12圖之量子電池82中，於第1導電性金屬層74層積有第3惰性金屬層84，於第2導電性金屬層80層積有第4惰性金屬層86而成的結構之量子
電池88之例。
第14圖，係利用具有惰性之金屬材料來構成第1電極12，且將第2電極18層積有第2金屬惰性層78、和第2導電性金屬層80以及第4惰性金屬層86而成之量子電池90之例。
第15圖，係僅將第2電極18，設為第2金屬惰性層78、第2導電性金屬層80和第4惰性金屬層86之層積結構，且於第1電極12之側設置基板64而成之量子電池92之例。
接著，針對實際試作出的量子電池之實施例進行說明。
第16圖，係於玻璃上，使用聚醯亞胺薄膜94作為基板64，而試作出依據本發明而成之量子電池100的實施例。
聚醯亞胺薄膜94，係為4μm之厚度，且其上方層積有50nm之具有惰化特性之鉻96與300nm之銅30。進而層積有50nm之鉻96。在製造該充電層14之際的製造工程中，產生約300度的熱。
於此階段中，對充電層14照射紫外線38，而使二氧化鈦32光激勵結構變化，而形成新的能階44。
然後，進一步形成150nm之氧化鎳50，且藉由層積有50nm之鉻96、300nm之銅48，而完成量子電池100。
於量子電池100的製作中，就各層之形成方法，係可列舉：濺鍍、離子電鍍、電子束蒸鍍、真空蒸鍍、化學蒸鍍等之氣相成膜法。此外，金屬電極，係可藉由電解電鍍法、無電解電鍍法等來形成。
第17圖，係使用合金作為金屬材料而試作出之量子電池102的例示。
聚醯亞胺薄膜94，係為4μm之厚度，且其上方層積有50nm之具有惰化特性之鉻96、300nm之同樣具有惰化特性之鋁銅合金104。進而層積有50nm之鉻96，且於其上方層積有50nm之二氧化鈦32作為n型金屬半導體層。接著將進行微粒化而將聚矽氧34作了被覆的二氧化鈦32層積1000nm以上，而設為充電層14。於此情況中，亦與實施例1所示相同地，於製造充電層14之際的製造工程中，產生約300度的熱。
進而，與實施例1相同地，對充電層14照射紫外線，而使二氧化鈦光激勵結構變化，形成新的能階。
然後，層積150nm之氧化鎳50、50nm之鉻96，且層積300nm之鋁銅合金104，藉由此，而完成量子電池102。
實施例1及2於製造時之熱工程中皆無電極之氧化，而可得到歷經長期且充放電之反覆特性良好之量子電池，並可確認出電極之抗氧化效果。
以上，雖對本發明之實施形態作了說明，但本發明係包含在不損及其目的與優點的前提下之適當的變形，進而，不受依據上述實施形態所致之限定。
10、54、60、62、68、70、72、82、88、90、92、100、102‧‧‧量子電池
12‧‧‧第1電極
14‧‧‧充電層
16‧‧‧p型金屬氧化物半導體層
18‧‧‧第2電極
20‧‧‧n型金屬氧化物半導體
22‧‧‧絕緣被膜
30、48‧‧‧銅
32‧‧‧二氧化鈦
34‧‧‧聚矽氧
36‧‧‧傳導帶
38‧‧‧紫外線
40‧‧‧價帶
42‧‧‧電子
44‧‧‧能階
46‧‧‧費米能階(Fermi Level)
50‧‧‧氧化鎳
64‧‧‧基板
74‧‧‧第1導電性金屬層
76‧‧‧第1惰性金屬層
78‧‧‧第2惰性金屬層
80‧‧‧第2導電性金屬層
84‧‧‧第3惰性金屬層
86‧‧‧第4惰性金屬層
94‧‧‧聚醯亞胺薄膜
96‧‧‧鉻
104‧‧‧鋁銅合金
[第1圖]係展示本發明之能夠反覆充放電之量子電池的構造之圖式。
[第2圖]係說明本發明之量子電池的充電層之圖式。
[第3圖]係說明藉由光激勵結構變化所形成之新的能階之能帶圖。
[第4圖]係說明由光激勵結構變化所致之電子的舉動之圖式。
[第5圖]係說明適用本發明之二次電池的充放電功能之能帶圖。
[第6圖]係將n型金屬氧化物半導體層作了插入的量子電池之說明圖。
[第7圖]係僅於第2電極使用具有惰化特性之金屬材料的量子電池之說明圖。
[第8圖]係僅於第2電極使用具有惰化特性之金屬材料，且於第1電極側設有基板的量子電池之說明圖。
[第9圖]係僅於第1電極使用具有惰化特性之金屬材料的量子電池之說明圖。
[第10圖]係僅於第1電極使用具有惰化特性之金屬材料，且於第2電極側設有基板的量子電池之說明圖。
[第11圖]係將第1電極及第2電極，設為具有導電性之導電性金屬層與具有惰化特性之惰性金屬層的層積結構之量子電池之說明圖。
[第12圖]係將第1電極及第2電極，設為具有惰化特性之惰性金屬層的層積結構之量子電池之說明圖。
[第13圖]係將第1電極及第2電極，設為利用具有惰化特性之惰性金屬層來夾持具有導電性之導電性金屬層的層積結構之量子電池之說明圖。
[第14圖]係將第1電極設為具有惰化特性之金屬層，且將第2電極，設為利用具有惰化特性之惰性金屬層來夾持具有導電性之導電性金屬層的層積結構之量子電池之說明圖。
[第15圖]係於第1電極側設有基板，且將第2電極，設為利用具有惰化特性之惰性金屬層來夾持具有導電性之導電性金屬層的層積結構之量子電池之說明圖。
[第16圖]係使用具有惰化特性之金屬層而作了實施的量子電池之例示。
[第17圖]係使用具有惰化特性之金屬的合金層而作了實施的量子電池之例示。
10‧‧‧量子電池
12‧‧‧第1電極
14‧‧‧充電層
16‧‧‧p型金屬氧化物半導體層
18‧‧‧第2電極
Claims (17)
- 一種量子電池，其特徵為：將第1金屬電極、充電層，其係藉由使以絕緣性物質所覆蓋的n型金屬氧化物半導體光激勵結構變化，而在能帶間隙中形成能階而捕獲電子、p型金屬氧化物半導體層、以及第2金屬電極，作層積而構成，且前述第1金屬電極與前述第2金屬電極之任一者，係為具有抗氧化功能之金屬電極。
- 如申請專利範圍第1項所記載之量子電池，其中，前述第1金屬電極與前述第2金屬電極，係兩者皆為具有抗氧化功能之金屬電極。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之量子電池，其中，具有抗氧化功能之金屬電極，係為具有惰化特性之惰性金屬層。
- 如申請專利範圍第3項所記載之量子電池，其中，具有抗氧化功能之前述金屬電極，係具備有複數層之具有惰化特性的惰性金屬層。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之量子電池，其中，前述第1金屬電極與前述第2金屬電極之任一者，係 為將由導電性金屬層所構成之金屬電極與具有抗氧化功能之金屬電極作層積而構成的金屬電極。
- 如申請專利範圍第2項所記載之量子電池，其中，前述第1金屬電極與前述第2金屬電極，係兩者皆為將由導電性金屬層所構成之金屬電極與具有抗氧化功能之金屬電極作層積而構成的金屬電極。
- 如申請專利範圍第5項或第6項所記載之量子電池，其中，具有抗氧化功能之金屬電極，係為具有惰化特性之惰性金屬層。
- 如申請專利範圍第7項所記載之量子電池，其中，前述惰性金屬層，係為複數之惰性金屬層。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之量子電池，其中，前述充電層，係於與p型金屬氧化物半導體層接觸的相反側，設有n型金屬氧化物半導體層。
- 如申請專利範圍第9項所記載之量子電池，其中，前述n型金屬氧化物半導體層，係為二氧化鈦。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之量子電池，其中，前述p型金屬氧化物半導體層，係為氧化鎳或銅鋁氧化物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之量子電 池，其中，前述覆蓋n型金屬氧化物半導體之絕緣性物質，係為絕緣性樹脂或無機絕緣物。
- 如申請專利範圍第3項或第4項或第7項或第8項中任一項所記載之量子電池，其中，前述惰性金屬層之金屬材料，係至少為鉻、鎳、鈦、鉬中之任1種。
- 如申請專利範圍第3項或第4項或第7項或第8項中任一項所記載之量子電池，其中，前述惰性金屬層之金屬材料，係為至少含有鉻、鎳、鈦、鉬中之任1種的合金。
- 如申請專利範圍第3項或第4項或第7項或第8項中任一項所記載之量子電池，其中，前述惰性金屬層之金屬材料，係為至少於銅中含有鉻、鎳、鈦、鉬中之任1種的合金。
- 如申請專利範圍第5項或第6項所記載之量子電池，其中，導電性金屬層之金屬材料係為銅。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之量子電池，其中，將可撓的絕緣性之薄片作為基板。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2011/075011 WO2013065093A1 (ja) | 2011-10-30 | 2011-10-30 | 繰り返し充放電できる量子電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201318255A true TW201318255A (zh) | 2013-05-01 |
| TWI530007B TWI530007B (zh) | 2016-04-11 |
Family
ID=48191489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101111413A TWI530007B (zh) | 2011-10-30 | 2012-03-30 | 可反覆充放電之量子電池 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9859596B2 (zh) |
| EP (1) | EP2787546B1 (zh) |
| JP (1) | JP5963765B2 (zh) |
| KR (1) | KR101654114B1 (zh) |
| CN (1) | CN104025329B (zh) |
| CA (1) | CA2853599C (zh) |
| TW (1) | TWI530007B (zh) |
| WO (1) | WO2013065093A1 (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI603492B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-10-21 | 日本麥克隆尼股份有限公司 | 氧化物半導體二次電池及其製造方法 |
| TWI613853B (zh) * | 2015-07-02 | 2018-02-01 | 日本麥克隆尼股份有限公司 | 電池以及電池的充放電方法 |
| TWI635642B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-09-11 | 日商日本麥克隆尼股份有限公司 | 二次電池 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101727204B1 (ko) * | 2010-10-07 | 2017-04-14 | 구엘라 테크놀로지 가부시키가이샤 | 태양 전지 |
| KR101605765B1 (ko) * | 2010-10-07 | 2016-03-24 | 구엘라 테크놀로지 가부시키가이샤 | 이차 전지 |
| JP6367575B2 (ja) | 2014-02-25 | 2018-08-01 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池搭載回路チップ及びその製造方法 |
| KR101877151B1 (ko) * | 2014-03-18 | 2018-07-10 | 가부시키가이샤 니혼 마이크로닉스 | 전지 |
| JP6443798B2 (ja) | 2014-03-24 | 2018-12-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 |
| JP2016028408A (ja) | 2014-03-24 | 2016-02-25 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 |
| EP3342035B1 (en) * | 2015-06-11 | 2022-06-08 | Enervibe Ltd. | Micro-electromechanical device, system and method for energy harvesting and sensing |
| JP6572015B2 (ja) * | 2015-06-25 | 2019-09-04 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池の製造方法 |
| JP6502200B2 (ja) * | 2015-07-22 | 2019-04-17 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池用中間構造体、及び二次電池の製造方法 |
| JP6468966B2 (ja) * | 2015-07-31 | 2019-02-13 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池搭載チップの製造方法 |
| JP2017059524A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 蓄電素子およびその製造方法 |
| JP6872388B2 (ja) * | 2016-05-19 | 2021-05-19 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池の製造方法 |
| JP6813982B2 (ja) * | 2016-08-01 | 2021-01-13 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池 |
| JP2018091631A (ja) | 2016-11-30 | 2018-06-14 | 株式会社日本マイクロニクス | スクリーニング方法、スクリーニング装置、及び二次電池の製造方法 |
| JP7075717B2 (ja) * | 2017-03-15 | 2022-05-26 | 株式会社日本マイクロニクス | 蓄電デバイス |
| JP7015673B2 (ja) | 2017-10-27 | 2022-02-03 | 株式会社日本マイクロニクス | 蓄電デバイス |
| DE102019219391A1 (de) | 2019-12-11 | 2021-06-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Membran für einen Ultraschallsensor und Membran für einen Ultraschallwandler |
| TWI743861B (zh) * | 2020-06-30 | 2021-10-21 | 行政院原子能委員會核能研究所 | 核殼粒子儲能方法、儲電層製造方法、量子電池及其製造方法 |
| JP7100170B2 (ja) * | 2021-03-10 | 2022-07-12 | 株式会社日本マイクロニクス | 二次電池 |
| CN115548564A (zh) * | 2022-11-30 | 2022-12-30 | 国能世界(北京)科技有限公司 | 一种量子芯片电池储能模块 |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4888062A (en) * | 1987-08-31 | 1989-12-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Pin junction photovoltaic element having I-type semiconductor layer comprising non-single crystal material containing at least Zn, Se and H in an amount of 1 to 4 atomic % |
| JP2846651B2 (ja) * | 1989-03-31 | 1999-01-13 | 三洋電機株式会社 | 光起電力装置 |
| JPH05210122A (ja) | 1992-01-31 | 1993-08-20 | Ricoh Co Ltd | 液晶表示装置における非線形能動素子の構造及びその製造方法 |
| EP0831538A3 (en) * | 1996-09-19 | 1999-07-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Photovoltaic element having a specific doped layer |
| JPH1173964A (ja) | 1997-08-29 | 1999-03-16 | Ricoh Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP3616824B2 (ja) | 1999-08-06 | 2005-02-02 | スター精密株式会社 | ｐｉｎ型光電変換素子及び製造方法 |
| JP2001167808A (ja) * | 1999-12-09 | 2001-06-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光電変換素子および光電池 |
| JP2002124256A (ja) | 2000-10-12 | 2002-04-26 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | 非水溶媒二次電池 |
| EP1522082A2 (de) * | 2002-07-01 | 2005-04-13 | Rolf Eisenring | Verfahren zur herstellung von superkondensatoren |
| JP4889232B2 (ja) | 2005-03-31 | 2012-03-07 | 三洋電機株式会社 | 非水電解液二次電池の製造方法 |
| JP2007027032A (ja) | 2005-07-21 | 2007-02-01 | Nisshin Steel Co Ltd | 固体高分子型燃料電池用ステンレス鋼製セパレータ及び燃料電池 |
| US20070137693A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Forrest Stephen R | Intermediate-band photosensitive device with quantum dots having tunneling barrier embedded in inorganic matrix |
| KR101308096B1 (ko) * | 2006-06-20 | 2013-09-12 | 강원대학교산학협력단 | 리튬 이차 박막 전지용 음극, 이의 제조방법 및 이를포함하는 리튬 이차 박막 전지 |
| US8004737B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-08-23 | Guala Technology Co., Ltd. | Electric-field-sensitive element and display device using the same |
| JP2010534394A (ja) * | 2007-07-25 | 2010-11-04 | ポリマーズ シーアールシー リミテッド | 太陽電池、及びその製造方法 |
| JP2009076714A (ja) | 2007-09-21 | 2009-04-09 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 薄膜太陽電池の製造方法 |
| JP2009107778A (ja) | 2007-10-30 | 2009-05-21 | Daifuku Co Ltd | クリーンルーム用搬送設備 |
| JP2009167486A (ja) | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Nisshin Steel Co Ltd | 電池構成部材用フェライト系ステンレス鋼 |
| JP2010146600A (ja) * | 2008-12-16 | 2010-07-01 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv | 垂直磁気記録ヘッド、その製造方法及び磁気記録再生装置 |
| JP2009065216A (ja) | 2008-12-22 | 2009-03-26 | Seiko Epson Corp | 光電変換素子 |
| TWI419341B (zh) | 2009-05-18 | 2013-12-11 | Ind Tech Res Inst | 量子點薄膜太陽能電池 |
| JP2011176225A (ja) | 2010-02-25 | 2011-09-08 | Seiko Epson Corp | 光学変換装置及び同装置を含む電子機器 |
| KR101605765B1 (ko) * | 2010-10-07 | 2016-03-24 | 구엘라 테크놀로지 가부시키가이샤 | 이차 전지 |
| KR101727204B1 (ko) * | 2010-10-07 | 2017-04-14 | 구엘라 테크놀로지 가부시키가이샤 | 태양 전지 |
| US8981207B1 (en) * | 2012-01-05 | 2015-03-17 | Magnolia Solar, Inc. | High efficiency quantum dot sensitized thin film solar cell with absorber layer |
-
2011
- 2011-10-30 CA CA2853599A patent/CA2853599C/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-10-30 WO PCT/JP2011/075011 patent/WO2013065093A1/ja active Application Filing
- 2011-10-30 EP EP11874894.6A patent/EP2787546B1/en not_active Not-in-force
- 2011-10-30 KR KR1020147014418A patent/KR101654114B1/ko active IP Right Grant
- 2011-10-30 US US14/355,509 patent/US9859596B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-10-30 JP JP2013541486A patent/JP5963765B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-10-30 CN CN201180074544.7A patent/CN104025329B/zh not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-03-30 TW TW101111413A patent/TWI530007B/zh not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI613853B (zh) * | 2015-07-02 | 2018-02-01 | 日本麥克隆尼股份有限公司 | 電池以及電池的充放電方法 |
| TWI603492B (zh) * | 2015-08-31 | 2017-10-21 | 日本麥克隆尼股份有限公司 | 氧化物半導體二次電池及其製造方法 |
| TWI635642B (zh) * | 2016-08-31 | 2018-09-11 | 日商日本麥克隆尼股份有限公司 | 二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2787546A1 (en) | 2014-10-08 |
| KR101654114B1 (ko) | 2016-09-05 |
| CA2853599C (en) | 2017-07-04 |
| KR20140095071A (ko) | 2014-07-31 |
| US20140352775A1 (en) | 2014-12-04 |
| EP2787546B1 (en) | 2018-05-02 |
| CN104025329A (zh) | 2014-09-03 |
| US9859596B2 (en) | 2018-01-02 |
| JP5963765B2 (ja) | 2016-08-03 |
| CN104025329B (zh) | 2017-07-04 |
| CA2853599A1 (en) | 2013-05-10 |
| EP2787546A4 (en) | 2015-09-23 |
| JPWO2013065093A1 (ja) | 2015-04-02 |
| WO2013065093A1 (ja) | 2013-05-10 |
| TWI530007B (zh) | 2016-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI530007B (zh) | 可反覆充放電之量子電池 | |
| TWI528619B (zh) | 金屬鋰極板 | |
| US9865908B2 (en) | Electrode structure of solid type secondary battery | |
| US8449628B2 (en) | Lithium battery and manufacturing method thereof | |
| JP5640587B2 (ja) | 固体電解質電池 | |
| KR20090061300A (ko) | 복합형 리튬 2차 전지 및 이를 채용한 전자 장치 | |
| JP2010182447A (ja) | 薄膜固体リチウムイオン二次電池及びその製造方法 | |
| EP3327837A1 (en) | Li-ion based electrochemical energy storage cell | |
| JP2015088268A (ja) | 蓄電装置 | |
| JP2019526151A (ja) | 金属めっきベースの電気エネルギー貯蔵セル | |
| CN211088417U (zh) | 袋状二次电池和包括该袋状二次电池的装置 | |
| JP5504765B2 (ja) | 全固体型リチウム二次電池 | |
| US20190140307A1 (en) | Sodium ion solid-state conductors with sodium oxoferrate structure | |
| KR101905167B1 (ko) | 바이폴라 전고체 전지 | |
| US9912008B2 (en) | Electrical energy storage device with non-aqueous electrolyte | |
| EP3218953B1 (en) | Secondary battery with non-aqueous electrolyte | |
| KR20200065948A (ko) | 압전 소자 및 열전 소자를 포함하는 원통형 이차 전지 | |
| EP4318722A1 (en) | Lithium secondary battery | |
| JP2011228119A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN117063323A (zh) | 锂二次电池 | |
| KR101786349B1 (ko) | 리튬공기전지 및 그 제조방법 | |
| CN111033856A (zh) | 锂离子二次电池、锂离子二次电池的层叠结构、锂离子二次电池的制造方法 | |
| JP2011228118A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JP2014143060A (ja) | 充放電特性を示す半導体素子 | |
| JPH0578912B2 (zh) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |