电化学电容器的制造方法_3

文档序号:9930347阅读:来源:国知局
5B中,层叠了配备有氧化还原电容器的多 个基板,并且每个氧化还原电容器串联连接或并联连接并可以通过有机树脂304密封。
[0069] 通过串联连接形成于基板上的不同的氧化还原电容器,可以增加充电和放电电 压。此外,通过并联连接形成于基板上的不同的氧化还原电容器,可以增加电容。
[0070] (实施例5) 在本实施例中,将参照图6描述作为电化学电容器的一个实施例的双电层电容器。 [0071]图6所示出的双电层电容器包括形成于基板240上的第一集流器242和第二集流器 250,分别形成于第一集流器242和第二集流器250上的第一活性材料244和第二活性材料 248,以及密封于密封件251内的电解质溶液246。
[0072]与在实施例1中描述的基板100的材料相似的材料可以使用于基板240。此外,多孔 纤维材料例如无纺织物或聚烯烃基树脂材料的多孔膜可以用作基板240。
[0073]第一集流器242和第二集流器250可以使用例如不锈钢或铝形成。
[0074]第一活性材料244和第二活性材料248可以使用碳材料、导电材料和粘合剂形成。 椰壳活性碳、酚活性碳等可以作为碳材料使用。乙炔黑、炉黑、碳黑或石墨可以作为导电材 料使用。聚四氟乙烯、偏氟乙烯共聚物等可以作为粘合剂使用。
[0075] 硫酸水溶液或盐酸水溶液的水基电解质溶液可以使用于电解质溶液246。备选地, 可以使用在碳酸丙烯酯溶剂中溶解的铵盐或磷盐的非水电解质溶液。
[0076]由有机树脂夹着铝的层叠膜可以用于密封件251,但不限于此,可以适当地使用其 他类型的层压膜。
[0077]注意,对于图6中所图示的双电层电容器,分别在基板240上形成第一集流器242和 第二集流器250,并且在第一集流器242和第二集流器250上形成第一活性材料244和第二活 性材料248。然而,双电层电容器可以用分别在基板240上形成第一活性材料244和第二活性 材料248,并且在第一活性材料244和第二活性材料248上形成第一集流器242和第二集流器 250而形成。
[0078]接下来,描述用于图6所图示的双电层电容器的制造方法。
[0079] 第一集流器242和第二集流器250形成于基板240上。第一集流器242和第二集流器 250可以以与在实施例1中描述的第一集流器122和第二集流器130的方式相似的方式制造。 [0080]接下来,在第一集流器242和第二集流器250上,第一活性材料244和第二活性材料 248由碳材料、导电材料和粘合剂与溶剂混合的混合物形成。然后,在混合物印刷于第一集 流器242和第二集流器250上后,进行干燥。混合物的印刷和干燥可以重复多次。
[00811接下来,将用第一集流器242和第二集流器250加上第一活性材料244和第二活性 材料248而形成的基板240设置在密封件251中,并且将电解质溶液注入到密封件251内。此 后,密封件在减压下密封。
[0082] 可以通过以上步骤制造双电层电容器。由于在本实施例中描述的双电层电容器具 有在其中电解质覆盖集流器的结构,所以可以增加集流器和电解质的接触区。由此,可以增 加双电层电容器的电容。
[0083] [示例 1] 在此示例中,描述包含氢的In-Ga-Zn氧化物半导体用于电解质的氧化还原电容器的制 造方法,并且图示由循环伏安法(CV)测量的氧化还原电容器的电特性。
[0084]对于电解质,通过溅射法在玻璃基板上以厚度100nm形成包含氢的In-Ga-Zn氧化 物半导体。此时接下来描述沉积法。作为祀的In:Ga:Zn的组分等于1:1:0.5,派射气体是 30sccm的Ar和15sccm的〇2,压力是0.4Pa,电力供应是0 ? 5kW,电极之间的距离是60mm,以及 膜形成温度是室温。当通过电子探针X线微量分析器(EPMA)分析在玻璃基板上沉积的层叠 In-Ga-Zn氧化物半导体的组分时,0:Ga: In:Zn的原子比等于61.3:15.8:16.8:6。此外,根据 次级离子质谱法(S頂S),氢浓度是7 X 102()atoms/cm3。
[0085]接下来,准备两个厚度为0.5mm,宽度为10mm,并且长度为63mm的碳板作为集流器, 并且在碳板上涂敷包含氧化钌的混合物后,将涂敷有包含氧化钌的混合物的表面压入电解 质。此时,两个碳板之间的距离为1mm。另外,此时,使用0.05g的氧化钌和lml的水的氧化钌 混合物。
[0086] 然后,为了保持两个碳板之间的绝缘,将粘性绝缘胶带压接到暴露的In-Ga-Zn氧 化物半导体,并且制造氧化还原电容器。
[0087] 接下来,氧化还原电容器的电特性由循环伏安法来测量。此时的测量条件为充放 电电压为0V到IV,扫描速度为100mV/S,循环次数为5次,并且测量间隔为100ms。在图7中图 不循环伏安图。
[0088]由图7应理解可以制造In-Ga-Zn氧化物半导体用于电解质的氧化还原电容器。 [0089] 本申请基于2009年9月30日向日本专利局提交的日本专利申请第2009-227004号, 其全部内容通过参照并入与此。 参考标号 農00:基板s 112:保护展s 120:基板,122:集流器s 124:活性材 料》电解质s 128:活性材料,130:集流器s〖32:保於层,IM: 正电极端予或资电极端子,i36:正电极端子或負电极端子,140:基 板,142:集流器> 144:活性材料> 146:电解质,:_4S:活性封料, 150:集波器,152:保护层:,ISCh基板,〖82:集流器,IS4:活性 材料,IS6:电解质,188:活性材料,190:集流器,192:保护层, 200:基板,202:集流器,2IM:活性材料> 306:电解质s 2(敗活 性材科s 集流器,222:集流器,224:活性材料> 226:电解质, 228:活性材料,230:集流器$ 232:保护层,24?:基板,242:集 流器,244:活性材料,2拍:电解质溶液;2舫:活性材料* 2S0:集 流器,2M:密封件f 302:密封件,知4:有机树餾。
【主权项】
1. 一种存储装置,包括: 基板; 所述基板的第一区域上的第一电极; 所述基板的第二区域上的第二电极;以及 电解质,覆盖所述第一电极和所述第二电极的每个的上表面和侧面, 其中所述第一电极和所述第二电极的每个具有凹形状。2. 根据权利要求1所述的存储装置, 其中所述第一电极是正电极,以及 其中所述第二电极是负电极。3. -种存储装置包括: 基板; 所述基板的第一区域上的第一集流器和第一活性材料; 所述基板的第二区域上的第二集流器和第二活性材料;以及 电解质,覆盖所述第一集流器和所述第二集流器的侧面以及所述第一活性材料和所述 第二活性材料的上表面和侧面, 其中所述第一集流器和所述第二集流器的每个具有凹形状。4. 根据权利要求3所述的存储装置, 其中所述第一集流器和所述第一活性材料是正电极集流器和正电极活性材料,以及 其中所述第二集流器和所述第二活性材料是负电极集流器和负电极活性材料。5. 根据权利要求3所述的存储装置,其中所述第一集流器包括铝、镍、钛、铜、金、银、铂、 钴、导电碳和导电聚合物中的至少一个。6. 根据权利要求3所述的存储装置,其中所述第二集流器包括至铝、镍、钛、铜、金、银、 铂和钴中的少一个。7. 根据权利要求3所述的存储装置,其中所述第一活性材料包括氧化钌、氧化铱、氧化 钴、氧化锰、氧化钨、氧化铌和氧化铁中的至少一个。8. 根据权利要求3所述的存储装置,其中所述第二活性材料包括氧化钌、氧化铱、氧化 钴、氧化锰、氧化钨、氧化铌和氧化铁中的至少一个。9. 根据权利要求1或4所述的存储装置,其中所述基板包括塑料。10. 根据权利要求1或4所述的存储装置,其中所述电解质是固体电解质。11. 根据权利要求10所述的存储装置,其中所述固体电解质包括硫酸氢铯、磷酸氢铯、 氧化硅、包含氢的非晶半导体和包含氢的氧化物半导体中的一个。12. 根据权利要求11所述的存储装置,其中所述非晶半导体是非晶硅、非晶硅锗和非晶 锗中的一个。13. 根据权利要求11所述的存储装置,其中所述氧化物半导体是氧化锌、氧化钛、氧化 镍、氧化钒、氧化锡和氧化铟中的一个。
【专利摘要】提出一种能够增加电容的电化学电容器。该电化学电容器是形成于基板的表平面上的正电极和负电极。此外,电化学电容器具有电解质,并且正电极和负电极与电解质的相同表平面接触。换句话说,电化学电容器具有在电解质的表平面上的正电极活性材料和负电极活性材料,接触正电极活性材料的正电极集流器,以及接触负电极活性材料的负电极集流器。通过前述结构,可以增加电化学电容器的电容。
【IPC分类】H01G11/84, H01G11/62, H01G11/72, H01G11/02, H01G11/56, H01G11/78, H01G11/86, H01G11/22, H01G11/76, H01G11/46, H01G11/68, H01G11/10, H01L21/822, H01G11/00, H01L27/04, H01G11/42
【公开号】CN105719841
【申请号】CN201610293934
【发明人】栗城和贵, 荻野清文, 斎藤祐美子
【申请人】株式会社半导体能源研究所
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2010年9月16日
【公告号】CN102667985A, CN102667985B, US8755169, US20110075322, WO2011040345A1
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