一种具有正、负极的锂离子电容器及制备方法

    公开(公告)号:CN106531463A

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201610985361.5

    申请日:2016-11-09

    申请人: 清华大学

    发明人: 王晓峰 尤政

    IPC分类号: H01G11/50 H01G11/84

    CPC分类号: Y02E60/13 H01G11/50 H01G11/84

    摘要: 本发明公开了属于电化学储能器件领域的一种具有正、负极的锂离子电容器及制备方法。该锂离子电容器由外壳、面盖、电芯、正极、负极、注液孔塞及引出端子组成;其中电芯固定在外壳内,电芯的正极和负极通过集流体与各自的引出端子连接。本方法通过混合浆料、制备极片,折叠成电芯并进行绝缘处理,将电芯的集流体与引出端子激光焊接,装入外壳内,组装密封绝缘垫圈、面盖及螺母,利用激光焊接将外壳与面盖进行密封焊接成为锂离子电容器,本发明将锂离子电池和双层电容器的优点进行整合,制备出一种锂离子电容器,该锂离子电容器是同时兼顾高能量比、高功率比、高循环寿命、高安全性能的储能器件。

    一种金属结构静电驱动MEMS继电器及其制备方法

    公开(公告)号:CN101640144B

    公开(公告)日:2012-06-20

    申请号:CN200910091536.8

    申请日:2009-08-25

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H01H59/00 H01H11/00 B81C1/00

    摘要: 一种金属结构静电驱动的MEMS继电器及其制备方法属于继电器的设计制造技术领域,其特征在于,该继电器为双端固支形结构,分为上活动极板(7)和下固定极板(4),上活动极板简称上极板和下固定极板简称下极板均为金属,可降低接触电阻。上极板开有阻尼孔(9),可减小开关时的阻尼效应,同时也利于牺牲层(8)释放,保证结构完整,可防止出现结构释放时翻转侧倾失效。下极板采用上部绝缘材料层(5)和下部绝缘材料层(3)整体包覆,可以有效防止上、下极板接触后导通并保证上极板与衬底绝缘。本发明MEMS继电器具有驱动电压低、负载电流大的特点,在电子信息、工业控制、能源管理、交通、通讯、航空航天和军用领域中应用广泛。

    应用于微型超级电容器的三维结构微电极及其制造方法

    公开(公告)号:CN101950686B

    公开(公告)日:2012-02-08

    申请号:CN201010260868.7

    申请日:2010-08-23

    申请人: 清华大学

    发明人: 王晓峰 尤政

    IPC分类号: H01G9/048

    CPC分类号: Y02E60/13

    摘要: 本发明公开了一种基于MEMS技术的一种应用于微型超级电容器的三维结构微电极及其制造方法。该三维结构微电极是镍基片的一侧面上竖立镍微柱阵列,在镍微柱表面上涂覆功能薄膜,三维结构微电极的制造是在镍基片表面涂制一层环氧基负型化学放大的SU-8胶膜并进行光刻工艺处理,进而制备镍微柱阵列和进行功能薄膜电沉积处理,然后得到三维结构微电极。本发明能够有效提高微电极面积,改善功能薄膜电学特性,进而提高微电极的电荷存储能力,降低微电极阻抗。基于本发明中所描述微电极的微型超级电容器在传感器网络节点电源、引信电源等领域具有十分广泛的应用。

    应用于微型超级电容器的三维结构微电极及其制造方法

    公开(公告)号:CN101950686A

    公开(公告)日:2011-01-19

    申请号:CN201010260868.7

    申请日:2010-08-23

    申请人: 清华大学

    发明人: 王晓峰 尤政

    IPC分类号: H01G9/048

    CPC分类号: Y02E60/13

    摘要: 本发明公开了一种基于MEMS技术的一种应用于微型超级电容器的三维结构微电极及其制造方法。该三维结构微电极是镍基片的一侧面上竖立镍微柱阵列,在镍微柱表面上涂覆功能薄膜,三维结构微电极的制造是在镍基片表面涂制一层环氧基负型化学放大的SU-8胶膜并进行光刻工艺处理,进而制备镍微柱阵列和进行功能薄膜电沉积处理,然后得到三维结构微电极。本发明能够有效提高微电极面积,改善功能薄膜电学特性,进而提高微电极的电荷存储能力,降低微电极阻抗。基于本发明中所描述微电极的微型超级电容器在传感器网络节点电源、引信电源等领域具有十分广泛的应用。

    一种氢氧化亚镍混合式超级电容器及其制造方法

    公开(公告)号:CN101276692B

    公开(公告)日:2010-06-23

    申请号:CN200810111891.2

    申请日:2008-05-19

    申请人: 清华大学

    发明人: 王晓峰 尤政

    IPC分类号: H01G9/035 H01G9/042 H01G9/08

    CPC分类号: Y02E60/13

    摘要: 本发明公开了属于电容器的制造技术范围的一种氢氧化亚镍混和式超级电容器及其制造方法。该电容器包括圆柱型和方型结构,由氢氧化亚镍阳极,碱金属氢氧化物水性电解液和活性炭纤维阴极密封在不锈钢或工程塑料外壳内构成具有储能密度大、放电功率高等特点的混和式超级电容器。氢氧化亚镍阳极采用化学反应法和电化学反应方法制备,在其中掺加适量碳纳米管及羰基镍作为添加剂,发泡镍为基体制造出阳极。活性炭阴极采用电镀镍处理过的活性炭纤维作为原材料,采用镍箔作为集流体。所组装电容器工作电压达到1.6V,最大储能密度达到20Wh/kg,峰值放电功率达到8kW/kg。在工业、交通、电子、军事等领域广泛应用。

    一种氧化亚钴混合式超级电容器及其制造方法

    公开(公告)号:CN101246778A

    公开(公告)日:2008-08-20

    申请号:CN200810101687.2

    申请日:2008-03-11

    申请人: 清华大学

    CPC分类号: Y02E60/13

    摘要: 本发明公开了属于电容器的制造技术范围的一种氧化亚钴混和式超级电容器及其制造方法。该电容器包括圆柱型和方型结构,由氧化亚钴阳极,碱金属氢氧化无水性电解液和活性碳阴极密封在镍或不锈钢或工程塑料外壳内构成具有储能密度大、放电功率的高等特点的混和式超级电容器。氧化亚钴阳极采用Co(NO3)2和NaNO3反应方法制备的产物作为原料,在其中掺加适量碳纳米管或乙炔黑作为添加剂,镍箔或发泡镍为基体制造出阳极。活性碳阴极采用镍箔或发泡镍为基体,活性碳或活性碳纤维作为活性碳材料制备出阴极。所组装电容器工作电压达到1.6V,最大储能密度达到30Wh/kg。在电子、军事等领域广泛应用。

    一种高功率超级电容器及其制备方法

    公开(公告)号:CN101197212A

    公开(公告)日:2008-06-11

    申请号:CN200710304315.5

    申请日:2007-12-27

    申请人: 清华大学

    发明人: 王晓峰 尤政

    IPC分类号: H01G9/00 H01M10/00 H01M14/00

    CPC分类号: Y02E60/13

    摘要: 本发明公开了属于电容器的制备技术范围的一种高功率超级电容器及其制备方法。该电容器由多个电容器单体串联密封起来,在顶层金属基体上连接上极耳,在底层金属基体上连接下极耳,形成具有一定工作电压的金属氧化物超级电容器。制备方法是采用三氯化钌、三氯化铱和钛酸四丁脂等作为反应前驱体附着在钛金属基体上,在一定温度与气氛条件下对其进行氧化处理获得多元金属氧化物活性电极,通过在电极表面制作微突点阵支撑体作为极间隔膜。电极边缘涂以热融性胶使两个电极之间形成独立的小室,然后将若干只电极依次叠加起来进行热融串联封装。所制备的新型电容器具有体积小、内阻低、放电功率大、响应时间短等优点,可在多种领域获得广泛应用。

    一种对侧向冲击敏感的MEMS传感和储能一体化器件

    公开(公告)号:CN118866559A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410855741.1

    申请日:2024-06-28

    申请人: 清华大学

    摘要: 本发明公开了属于储能和传感一体化技术领域的一种对侧向冲击敏感的MEMS传感和储能一体化器件。是包括上三层电极、中间层可动电极和底层电极组成的多叠层式结构的超级电容器;其中采用了“之”字型悬臂梁和质量块梳齿结构的中间层可动电极,及有梳齿微凸台的底层电极;“之”型悬臂梁在硫酸电解液环境中于横向发生拉伸形变,使得在侧向冲击载荷时,两层电极的梳齿之间发生接触短路,导致电压突降,实现对侧向冲击载荷的准确传感;本发明有效增强了对侧向载荷冲击的感知,梳齿凸台与凹槽上的氮化硼绝缘层有效隔绝纵向冲击载荷,保证对侧向载荷冲击敏感的专一性,对填补倾斜侵彻场景下冲击传感的空缺具有很重要意义。

    对Z轴方向高角加速度敏感及具能量存储的MEMS器件

    公开(公告)号:CN118818085A

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202410855923.9

    申请日:2024-06-28

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: G01P15/08 G01P15/125

    摘要: 本发明公开了属于MEMS传感器技术领域的一种对Z轴方向高角加速度敏感及具能量存储的MEMS器件。器件实际上是可以等价为多个狭长形超级电容器的并联结构,并进行一体化封装。静置时,器件可以等价为储能器件。当器件突然开始快速转动,并且在毫秒的时间内转速急速升高,惯性将导致电解液在狭长流道内快速流动。电解液的快速流动影响离子分布,导致电解液电势突变,进而使电容器出现明显的电压下降。当转速趋于恒定,角加速度降低为0时,电解液不再流动,器件恢复至稳定状态进行持续放电。本发明解决现有角加速度计体积较大、量程较小的问题,对Z轴方向高过载角加速度敏感,同时具备储能功能,从而实现对外的信息输出与能量输出。

    一种高耐压及高导电性的超级电容器电极片干法研制方法

    公开(公告)号:CN117672720A

    公开(公告)日:2024-03-08

    申请号:CN202311672793.7

    申请日:2023-12-07

    申请人: 清华大学

    IPC分类号: H01G11/86

    摘要: 本发明公开了属于超级电容技术领域的一种高耐压及高导电性的超级电容器电极片干法研制方法,首先制备多孔石墨烯/活性炭复合材料,对复合材料进行高温干燥,并与粘结剂混合、搅拌均匀;将混合后的浆料进行超高速剪切分散、碾压、加热固化制备成电极,本方法制备过程中无液相过程,不仅使得制备的电极更加牢固,不容易产生剥落现象,还会减小产品漏电流,提高产品的长期稳定性。本发明可以提高产品长期稳定性,大大提高了电极密度以及单体容量及比能量,同时,规避了液相对电压窗口的影响,利于提高单体的窗口电压。