[發明專利]一種高能量密度固體電容電池的制備方法

有效

• 申請號: 201210033920.4
• 申請日: 2012-02-16
• 公開（公告）號: CN102543492A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 姜建國;焦貴生;韓秋立
• 申請（專利權）人: 姜建國
• 主分類號: H01G9/155
• 分類號: H01G9/155;H01G9/07
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 王淦緒

1.一種高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：固體電容電池采用等離子體液相電解沉積制備方法，包括以下步驟：

1)在電解池中，用表層為鈦或者鋁、鎂的金屬板作為等離子體液相電解沉積的正極板；

2)在正極板兩側距離1-500mm處分別平行放置兩個金屬電極板作為等離子體液相電解沉積的負極板；

3)正極板接高壓脈沖電源的正極，負極板接高壓脈沖電源負極；

4)向電解池中加入電解液；

5)接通高壓脈沖電源對正極板實施液相等離子電解沉積，使之兩側表面同時沉積出陶瓷介質層；

6)更換不同成分與比例的電解液，重復步驟4)和步驟5)，再生成第二層不同性質的陶瓷介質；

7)重復步驟6)，生成不同性質的陶瓷介質層；

8)在陶瓷介質表面實施封孔處理，并露出表層為鈦或者鋁、鎂的金屬板作為電容的正極板；

9)在陶瓷介質層表面上噴涂金屬、熱浸滲金屬或者鍍銅、鍍鎳，生成電容的負極板；

10)把多個上述部件按并聯或者串聯形式焊接固定，形成固體電容電池。

2.按照權利要求1所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：電容的正電極和噴涂金屬，熱浸滲金屬或者鍍銅、鍍鎳生成的負極板厚度0.1-100μm。

3.按照權利要求1所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：高壓脈沖電源的頻率10-10000赫茲；電壓100-1000V；電流0.1-20A/dm²；頻率10-10KHz；占空比5％-90％。

4.按照權利要求1所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：陶瓷介質層厚度為0.1-100μm之間。

5.按照權利要求1或4所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：陶瓷介質是以鈦酸鹽為主的高介電常數陶瓷和以硅酸鹽、鋁酸鹽、鈦、鎂、鋁的氧化物為輔組成的絕緣陶瓷；鈦酸鹽為主的高介電常數陶瓷體積百分比為90％-99.99％，絕緣陶瓷體積百分比為0.01％-10％。

6.按照權利要求5所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：高介電常數陶瓷為鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鑭、鈦酸鈣或鈦酸銅鈣。

7.按照權利要求1所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：電解液是化學元素周期表中鈉、鉀、鎂、鋁、鈦、釩、鈷、鎳、銅、鋅、錫、鍶、釔、鋯、鋇、以及鑭系金屬組成的可溶解的磷酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、甲酸鹽、乙酸鹽、鋁酸鹽、硅酸鹽、氫氧化物中的一種或多種；電解質的水溶液濃度0.1-80g/L。

8.按照權利要求7所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：電解液中含有起催化作用的添加劑。

按照權利要求8所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：添加劑為EDTA2Na、硼酸、丙三醇、酒石酸鉀鈉；重量含量為0.1％-2％。

9.按照權利要求7、8或9所述的高能量密度固體電容電池的制備方法，其特征是：電解液中含有一種或多種下列化合物，每升溶液中化合物的含量為：

硝酸鈉2-8g；碳酸鈉0.2-2g；甲酸鈉2-20g；乙酸鈉2-20g；氫氧化鈉2-10g；

鋁酸鈉2-40g；硅酸鈉2-10g；氯化鈉2-10g；磷酸鈉2-20g；鎢酸鈉2-8g；

偏磷酸鈉2-8g；

硝酸鎂2-10g；甲酸鎂2-20g；乙酸鎂2-20g；氯化鎂2-10g；鉬酸鎂2-6g；

硫酸鋁2-10g；硝酸鋁2-8g；氯化鋁2-10g；

硫酸鈣2-20g；硝酸鈣2-20g；甲酸鈣2-20g；乙酸鈣2-20g；氯化鈣2-20g；

硫酸鈦0.2-2g；氯化鈦2-10g；

硫酸鈷0.2-2g；硝酸鈷2-8g；氯化鈷2-8g；

硫酸鎳2-20g；硝酸鎳2-15g；氯化鎳2-20g；

硫酸銅2-80g；硝酸銅2-80g；甲酸銅2-60g；乙酸銅2-80g；氯化銅2-80g；

硫酸鋅0.2-2g；硝酸鋅2-8g；甲酸鋅2-20g；乙酸鋅0.2-2g；鈦酸鋅0.2-2g；

氯化鋅2-10g；

硫酸錫0.2-2g；乙酸錫0.2-2g；氯化錫0.2-1g；

硝酸鍶0.2-2g；甲酸鍶0.2-2g；乙酸鍶0.2-2g；氯化鍶0.2-1g；

硫酸釔0.2-2g；硝酸釔0.2-8g；乙酸釔0.2-2g；氯化釔0.2-2g；

硫酸鋯0.2-2g；

硝酸鋇2-8g；甲酸鋇2-20g；乙酸鋇2-20g；氯化鋇2-10g；

硫酸鑭0.1-2g；硝酸鑭0.1-0.2g；乙酸鑭0.1-0.2g；

硫酸鈰0.2-2g；硝酸鈰0.2-2g；乙酸鈰0.1-2g；氯化鈰0.2-1g；

硫酸釤0.2-2g；乙酸釤0.2-2g；氯化釤0.2-1g；

硫酸釓0.2-2g；乙酸釓0.2-2g。