[發(fā)明專利]柔性儲能薄膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811196365.0
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN110767473B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮雪;王志建
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江清華柔性電子技術(shù)研究院;清華大學
• 主分類號: H01G13/00
• 分類號: H01G13/00;H01G4/33;H01G4/12;C23C14/08;C23C14/16;C23C14/32;C23C14/35;C23C14/58
• 代理公司: 杭州華進聯(lián)浙知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33250
• 代理人: 李麗華

本發(fā)明涉及一種柔性儲能薄膜。所述柔性儲能薄膜包括柔性金屬襯底以及依次形成于所述柔性金屬襯底上的金屬薄膜和鈦酸鍶層；其中，所述鈦酸鍶層貼合所述金屬薄膜的表面為由所述金屬薄膜中的金屬原子擴散至所述鈦酸鍶層實現(xiàn)摻雜的擴散固溶層。本發(fā)明儲能薄膜不僅實現(xiàn)了柔性化，而且具有較高的擊穿場強，儲能密度和結(jié)合力。經(jīng)過多次彎曲后儲能密度的保持率以及結(jié)合力的穩(wěn)定性較好，柔性儲能薄膜的可靠性高。

本申請是“申請?zhí)枮椋?01810829730.0，申請日為2018年7月25日，發(fā)明名稱為：柔性儲能薄膜及其制備方法、薄膜電容器”的發(fā)明申請的分案申請。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及能源領(lǐng)域，特別是涉及柔性儲能薄膜。

背景技術(shù)

隨著電子設(shè)備逐漸往小型化、多功能和輕薄化等趨勢發(fā)展，組成電子設(shè)備的電子元器件也需要面向小型化、輕薄化、高集成化和多功能化的趨勢發(fā)展。

對于薄膜電容器，實現(xiàn)小型化較理想的途徑為提高電介質(zhì)薄膜的介電常數(shù)以增加電容量。電介質(zhì)薄膜主要有高分子儲能薄膜和陶瓷儲能薄膜，在傳統(tǒng)的薄膜電容器中，使用的電介質(zhì)薄膜主要為高分子儲能薄膜。由于陶瓷儲能薄膜的介電常數(shù)遠遠高于高分子儲能薄膜的介電常數(shù)，因此，使用陶瓷儲能薄膜取代高分子儲能薄膜符合薄膜電容器的發(fā)展趨勢。但是，陶瓷儲能薄膜缺少高分子儲能薄膜的柔韌性。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對陶瓷儲能薄膜柔韌性不足的問題，提供一種柔性儲能薄膜；通過該制備方法實現(xiàn)了儲能薄膜柔性化，同時還使儲能薄膜具有高可靠性和高儲能密度，可以用作薄膜電容器的電介質(zhì)材料。

一種柔性儲能薄膜，所述柔性儲能薄膜包括柔性金屬襯底以及依次形成于所述柔性金屬襯底上的金屬薄膜和鈦酸鍶層；

其中，所述鈦酸鍶層貼合所述金屬薄膜的表面為由所述金屬薄膜中的金屬原子擴散至所述鈦酸鍶層實現(xiàn)摻雜的擴散固溶層。

在其中一個實施例中，所述金屬薄膜的厚度為5nm～95nm。

在其中一個實施例中，所述金屬薄膜為鍶薄膜、鈣薄膜、鋇薄膜、鉛薄膜中的一種。

在其中一個實施例中，所述鈦酸鍶層的厚度為10nm～2μm，晶粒大小30nm～500nm。

在其中一個實施例中，所述擴散固溶層的厚度為5nm～10nm，晶粒大小為20nm～300nm，所述擴散固溶層中的金屬原子為鍶、鈣、鋇、鉛中的一種。

在其中一個實施例中，所述柔性金屬襯底的厚度為12μm～18μm。

在其中一個實施例中，所述柔性金屬襯底的表面粗糙度為0.4μm～0.8μm。

在其中一個實施例中，所述柔性金屬襯底的表面張力≥60達因。

在其中一個實施例中，所述柔性金屬襯底包括銅箔、鈦箔、銀箔、金箔、鉑箔、鋁箔、鎳箔、鉻箔、錫箔中的一種。

在其中一個實施例中，所述柔性儲能薄膜的最小彎折半徑為2mm～15mm；及/或

所述柔性儲能薄膜的擊穿場強為1000kV/cm～3000kV/cm；及/或

所述柔性儲能薄膜的儲能密度為12J/cm³～55J/cm³；及/或

所述金屬薄膜與所述柔性金屬襯底的附著力為5B；及/或

所述擴散固溶層與所述金屬薄膜的附著力為5B。

本發(fā)明儲能薄膜不僅實現(xiàn)了柔性化，而且具有較高的擊穿場強，儲能密度和結(jié)合力。經(jīng)過多次彎曲后儲能密度的保持率以及結(jié)合力的穩(wěn)定性較好，柔性儲能薄膜的可靠性高。

附圖說明