[發明專利]一種超級電容器電極結構及增強方法

有效

• 申請號: 201911149119.4
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110931263B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 鄭鑫;郭筱潔;秦海英;張康;金思佳;余華;黃帥
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01G11/26
• 分類號: H01G11/26;H01G11/86
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 孫孟輝

1.一種超級電容器電極增強方法，采用超級電容器電極結構，所述超級電容器電極結構包括電容器電極材料（2）和電容器增強層（1），其特征在于所述方法包括以下步驟：

S1：給電容器增強層（1）和電容器電極材料（2）施加電壓，進行恒電流充電，使用時再進行放電處理，在電容器增強層（1）與電容器電極材料（2）之間形成PN結，電容器增強層（1）具有壓電效應；

S2：充放電的同時，對電容器增強層（1）和電容器電極材料（2）施加應力，使其變形。

2.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，其特征在于所述的電容器增強層（1）為N型半導體且具有壓電特性，所述電容器電極材料（2）為P型半導體且具有多價態；所述的電容器增強層（1）的材料為ZnO、GaN或其摻雜物，所述電容器電極材料（2）為金屬氧化物、金屬氫氧化物、導電聚合物的任意一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，其特征在于所述的電容器增強層（1）單獨作為導電基底，或者所述超級電容器電極結構設有非電容器增強層導電基底（12），所述增強層（1）完整覆蓋在非電容器增強層導電基底（12）上，所述非電容器增強層導電基底（12）與電容器電極材料（2）無連接；電容器電極材料（2）完整覆蓋所述的電容器增強層（1）。

4.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，所述電容器電極材料（2）與所述的電容器增強層（1）界面是連續或者不連續，其界面為二維薄膜結構、三維形狀結構的一種或多種混合。

5.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，其特征在于所述電容器增強層（1）為第一電容器增強層（3），包括底層（6）和凸起部（5），電容器電極材料（2）為第一電容器電極材料（4），并覆蓋在底層（6）和凸起部（5）的表面，且第一電容器電極材料（4）的表面為完整的平面。

6.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，其特征在于所述電容器增強層（1）為第一電容器增強層（3），包括底層（6）和凸起部（5），電容器電極材料（2）為第二電容器電極材料（7），覆蓋在底層（6）和凸起部（5）的表面，凸起部（5）覆蓋第二電容器電極材料（7）后存在間隙（8）。

7.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，其特征在于所述電容器增強層（1）為第一電容器增強層（3），包括底層（6）和凸起部（5），電容器電極材料（2）為第三電容器電極材料（9），覆蓋在凸起部（5）的頂部。

8.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，其特征在于所述的電容器增強層（1）為第二電容器增強層（10），形狀為圓柱體，電容器電極材料（2）為第四電容器電極材料（11），覆蓋在第二電容器增強層（10）的圓周表面。

9.根據權利要求1所述的一種超級電容器電極增強方法，其特征在于所述充電電壓在0-0.5V，電流大小范圍為0.9A/g -1.1A/g；形變量為0.1%-15%，所述的應力為壓縮應力或拉伸應力或兩者的結合。