[發明專利]利用大氣壓低溫等離子體提高電容器儲能密度的方法

有效

• 申請號: 201710370080.3
• 申請日: 2017-05-23
• 公開（公告）號: CN106952728B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 邵濤;王瑞雪;林浩凡;章程;張帥
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H01G4/20
• 分類號: H01G4/20;H01G4/33
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 王程遠;胡玉章

1.一種利用大氣壓低溫等離子體提高電容器儲能密度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將待處理的電容器薄膜清洗、干燥；

步驟2，選定大氣壓低溫等離子體產生設備，將所述電容器薄膜放置于大氣壓低溫等離子體產生設備的等離子體產生區域；所述大氣壓低溫等離子體產生形式為介質阻擋放電、等離子體射流或針-板彌散放電；其中，介質阻擋放電采用介質阻擋放電等離子體沉積裝置，其放電間隙距離為0.5-20mm；等離子體射流采用大氣壓等離子體射流沉積處理裝置，射流管管口距離待處理電容器薄膜的距離為0.1-40mm；

步驟3，選定高壓電源、前驅物和工作氣體的種類，并調整放電參數和工作氣體流速；

步驟4，打開質量流量計，使得穩定且均勻的氣體通入等離子體區，通過高壓電源激勵金屬電極產生均勻穩定的大氣壓低溫等離子體，對所述電容器薄膜進行3s-20min的等離子體沉積處理；對所述電容器薄膜進行等離子體沉積處理后，所述電容器薄膜表面沉積絕緣薄膜或半導體薄膜，其中所述絕緣薄膜包括氧化硅、氮化硅、氧化鋁或氮化鋁薄膜；

將處理后的電容器薄膜放置于干燥的密封袋中，再依次進行擊穿場強、表面形貌、表面基團和電化學性能測試；

所述工作氣體為惰性氣體、氧氣、空氣、惰性氣體與氮氣的混合氣體或惰性氣體與氧氣的混合氣體；

所述工作氣體包括兩路氣體，經由質量流量計后，其中一路氣體作為激發氣體，另一路氣體作為載氣通入裝有前驅物的鼓泡瓶中，將前驅物帶出后與激發氣體充分混合并通入放電區域的等離子體區，激發氣體的流量范圍為3～6slm，載氣流量為100～500sccm。

2.根據權利要求1所述的利用大氣壓低溫等離子體提高電容器儲能密度的方法，其特征在于，所述待處理的電容器薄膜選用聚丙烯薄膜。

3.根據權利要求1所述的利用大氣壓低溫等離子體提高電容器儲能密度的方法，其特征在于，步驟1中，將待處理的電容器薄膜依次放入去離子水、丙酮中清洗，再放置于超聲波清洗儀中進行超聲清洗，最后放入真空干燥箱中真空干燥。

4.根據權利要求1所述的利用大氣壓低溫等離子體提高電容器儲能密度的方法，其特征在于，所述前驅物的選定依據電容器薄膜表面所沉積的薄膜種類，所述前驅物為正硅酸乙酯、六甲基二硅氧烷、八甲基環四硅氧烷或四氯化鈦。

5.根據權利要求1所述的利用大氣壓低溫等離子體提高電容器儲能密度的方法，其特征在于，高壓電源為微秒脈沖電源、納秒脈沖電源、直流電源、交流電源或射頻電源；所述放電參數包括電壓幅值、放電頻率、脈沖寬度和上升沿。