超级电容器电极及其制备方法和超级电容器与流程

本发明涉及材料、电化学和微加工技术领域，具体地，涉及超级电容器电极及其制备方法和超级电容器。

背景技术：

超级电容器(Supercapacitor,Ultracapacitor,Electrochemical capacitor)是现阶段重要的一类电能存储器件。与电池相比，超级电容具有良好的功率输出能力与循环寿命，但能量密度相对不足。超级电容器利用电极和电解液界面所产生的双电层(Electrochemical double layer)效应和赝电容(Pseudocapacitance)效应进行能量存储，其中赝电容具有更高的储能密度，在提升超级电容能量密度方面具有研究价值。

在微机电系统(Micro electro-mechanical system，MEMS)中，微型超级电容器极具应用潜力：高功率密度有望在较小尺度上满足系统对功率的需求，长寿命适合需要长期工作，又难以维护与替换的各种应用场景。其核心问题是需要在单位芯片面积上获得尽可能高的性能，同时具有良好的可加工性，尤其可与现阶段微加工技术相结合。因此，在结构设计方面，可向垂直于衬底的第三维方向延伸的叉指三维电极结构得到较广泛认可。

从与微加工工艺兼容的批量单元制造角度考虑，直接利用光刻胶图形化，进而碳化形成碳电极是一种新的器件加工方式。为获得更好的电容性能，有研究者通过设计材料微观结构以提升其比表面积和电容量，提出直接成型的多孔材料及成型方法，以批量加工介孔超级电容电极。然而，由于碳电极双电层电容机理的限制，电容量仍然受限。将双电层材料与过渡金属氧化物、导电聚合物等赝电容材料相结合可改善其综合性能。因此，对直接成型多孔碳电极进行赝电容材料的修饰，将对其实际应用有一定意义。已报道的对双电层材料的修饰，一般是在双电层材料骨架开放的外表面进行活性材料生长，而结合直接成型多孔碳材料的特性，需要在电极内部非规则孔道中生长。其孔道长度长但直径小，极易发生因为孔道堵塞而造成的电极体内生长不均匀、赝电容材料上载量不足等问题。

因而，目前的制备超级电容电极的方法仍有待改进。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种制备活性材料分布均匀或者活性材料具有一定上载量的超级电容器电极的方法。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种制备超级电容器电极的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：(1)将光刻胶和纳米模板材料混合，以便获得原料混合物；(2)将原料混合物旋涂于衬底上，以便获得原料混合物薄膜；(3)对原料混合物薄膜进行光刻处理，以便获得图形化薄膜；(4)对图形化薄膜进行碳化处理，以便获得经过碳化处理的薄膜；(5)去除经过碳化处理的薄膜中的纳米模板材料，以便获得多孔碳薄膜；以及(6)对多孔碳薄膜作电沉积处理进行活性材料修饰，以便获得超级电容器电极。发明人发现，通过根据本发明实施例的该方法，能够快速有效地制备获得活性材料分布均匀、且活性材料具有一定上载量的超级电容器电极，特别是微型超级电容器电极，且含有该超级电容器电极的超级电容器具有较高的能量密度、较好的循环性能和较长的使用寿命。

根据本发明的实施例，步骤(1)中，光刻胶为选自SU-8 2000系列光刻胶。

根据本发明的实施例，步骤(1)中，纳米模板材料为选自纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米多孔硅胶中的至少一种。

根据本发明的实施例，步骤(1)中，在原料混合物中，光刻胶中的有效成分和纳米模板材料的质量比为20～1：1。

根据本发明的实施例，步骤(1)包括：向光刻胶中加入纳米模板材料，并将所得到的混合物依次进行超声分散及搅拌处理，以便获得原料混合物。

根据本发明的实施例，步骤(2)包括：以200-4000转/分钟的转速，将原料混合物旋涂于衬底上，并于80～100摄氏度下，将涂覆有原料混合物的衬底进行前烘3～30分钟。

根据本发明的实施例，步骤(3)中，光刻处理是通过依次对原料混合物薄膜进行曝光、后烘、显影和坚膜进行的。

根据本发明的实施例，步骤(3)包括：(3-1)利用光刻机对原料混合物薄膜进行曝光，其中，曝光总剂量为60～3000mJ/cm²；(3-2)于80～100摄氏度下，将步骤(3-1)中得到的产品进行后烘3～30分钟；(3-3)将步骤(3-2)中得到的产品进行显影；以及(3-4)于180～220摄氏度下，将步骤(3-3)中得到的产品进行坚膜5～60分钟。

根据本发明的实施例，步骤(4)中，碳化处理是于惰性气氛中，对图形化薄膜进行加热进行的。

根据本发明的实施例，步骤(4)包括：(4-1)于惰性气氛中，将图形化薄膜加热至250～350摄氏度并保温10～120分钟；以及(4-2)将步骤(4-1)得到的产品加热至600～1500摄氏度并保温10～300分钟。

根据本发明的实施例，步骤(5)包括：(5-1)利用蚀刻液，对经过碳化处理的薄膜中的纳米模板材料进行蚀刻；以及(5-2)利用乙醇和去离子水的混合液，对步骤(5-1)得到的产品进行浸泡清洗。

根据本发明的实施例，步骤(5-1)中，蚀刻液为氢氟酸、水和乙醇的混合液。根据本发明的实施例，基于蚀刻液的总体积，氢氟酸的体积分数为5～20％，乙醇的体积分数为30～80％，水的体积分数为15～50％。

根据本发明的实施例，步骤(6)中，以含有二价锰离子的溶液作为沉积液。根据本发明的实施例，沉积液中，二价锰离子的浓度不低于0.02mol/L。

根据本发明的实施例，步骤(6)中，电沉积是采用阴阳极交错的电位、周期沉积的方式进行的。

根据本发明的实施例，步骤(6)中，初始阴极沉积电位为-0.3～-0.5V，初始阳极沉积电位为0.2～0.5V。

根据本发明的实施例，步骤(6)中，相邻两个沉积周期之间的间隔时间为60～300秒。

根据本发明的实施例，步骤(6)中，每隔20～50个沉积周期，将初始阴极沉积电位和初始阳极沉积电位的幅度分别增加0.05～0.2V。

根据本发明的实施例，步骤(6)进一步包括：对电沉积所得到的产物浸入去离子水中浸泡清洗。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种超级电容器电极。根据本发明的实施例，该超级电容器电极是通过前面所述的方法制备的。发明人发现，在该超级电容器电极中，活性材料分布均匀性好，活性材料具有一定的上载量，能够满足使用要求，且含有该超级电容器电极的超级电容器具有较高的能量密度、优异的循环性能和较长的使用寿命。

在本发明的再一方面，本发明提供了一种超级电容器。根据本发明的实施例，该超级电容器包含前面所述的超级电容器电极。根据本发明实施例的超级电容器具有前面所述的超级电容器电极的所有特征和优点，在此不再一一赘述。

附图说明

图1显示了根据本发明的实施例，电沉积过程中施加的沉积电位的示意图；

图2显示了根据本发明的实施例，未经修饰的多孔碳材料和经二氧化锰修饰的超级电容器电极的扫描电镜照片；

图3显示了根据本发明的实施例，未经修饰的多孔碳材料和经二氧化锰修饰的超级电容器电极的典型循环伏安曲线图；

图4显示了根据本发明的实施例，对称片上单元图片及未经修饰的多孔碳材料和经二氧化锰修饰的超级电容器电极的循环伏安曲线图。

图5显示了对比例1所得样品的微观形貌和元素分布结果图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种制备超级电容器电极的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：

S100：将光刻胶和纳米模板材料混合，以便获得原料混合物。

根据本发明的实施例，在该步骤中，可以采用的光刻胶的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，可以采用的光刻胶可以为正性光刻胶也可以负性光刻胶。在本发明的一些优选实施例中，光刻胶可以为SU-82000系列光刻胶，例如包括但不限于SU-8 2002，2005，2007，2010，2025等中的至少一种。由此，具有良好的光刻性能，曝光和显影效果较好，有利于后续步骤的进行。

根据本发明的实施例，在该步骤中，可以采用的纳米模板材料的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择。在本发明的一些实施例中，纳米模板材料为选自纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米多孔硅胶中的至少一种。由此，能够方便、快捷地在后续步骤中通过蚀刻获得具有多孔结构的电极，即能够通过直接成型方法制备获得多孔碳电极，操作简单、方便快捷，易于实现工业化生产。

根据本发明的实施例，在该步骤中，可以将光刻胶和纳米模板材料按照光刻胶中的有效成分和纳米模板材料的质量比为20～1：1的比例进行混合。由此，利用得到的原料混合物制备获得的多孔电极的孔结构分布均匀，孔径大小合适，有利于提高超级电容器电极的比表面积和超级电容器的电容量。如果该比例过高或过低，效果均不理想。

需要说明的是，光刻胶通常是由感光树脂、增感剂和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体，上述的光刻胶中的有效成分是指光刻胶中的感光树脂。

根据本发明的实施例，具体而言，该步骤可以按照以下操作进行：按照光刻胶中的有效成分和纳米模板材料的质量比为20～1：1的比例，向光刻胶中加入纳米模板材料，在该过程中，可以通过光刻胶溶剂的加入量来调节所得到的混合物的黏度，以便获得具有合适黏度的混合物，进而有利于后续旋涂步骤的进行，然后将所得到的混合物进行超声分散，接着，对经过超声分散的混合物进行搅拌处理，以便使得光刻胶和纳米模板材料混合均匀，得到原料混合物。其中，搅拌处理可以为机械搅拌或磁力搅拌，本领域技术人员可以根据实际操作条件和需要进行选择。另外，超声分散和搅拌处理进行的次数不受特别限制，可以根据光刻胶和纳米模板材料的混合状况灵活调整，例如，可以依次进行超声分散和搅拌处理一次，也可以交替进行超声分散和搅拌处理2～5次，直至光刻胶和纳米模板材料混合均匀为止。

S200：将原料混合物旋涂于衬底上，以便获得原料混合物薄膜。

根据本发明的实施例，在该步骤中，可以在200-4000转/分钟的转速下，将上述步骤得到的原料混合物旋涂于衬底上，所得混合物层厚度可以通过转速控制；然后，于80～100摄氏度下，将涂覆有原料混合物的衬底进行前烘3～30分钟。由此，可以快速有效地在衬底上形成原料混合物薄膜，能够在保证旋涂获得的薄膜厚度和均匀性较好的情况下，旋涂的效率较高，且通过前烘能够有效去除光刻胶中的溶剂，同时能够稳定光刻胶的感光特性。

根据本发明的实施例，采用的衬底的具体种类不受特别限制，可以为本领域任何已知的衬底。在本发明的优选实施例中，可以采用硅片作为衬底。当然，本领域技术人员可以理解，在不同的应用环境、实验条件等情况下，也可以选用其他种类的衬底。

S300：对原料混合物薄膜进行光刻处理，以便获得图形化薄膜。

根据本发明的实施例，步骤S300中，光刻处理是通过依次对原料混合物薄膜进行曝光、后烘、显影和坚膜进行的。具体而言，步骤S300可以进一步包括以下步骤：

S310：利用光刻机对原料混合物薄膜进行曝光，其中，曝光剂量可以根据旋涂所得到的薄膜的厚度确定，在本发明的一些实施例中，曝光总剂量可以为60～3000mJ/cm²，由此，能够有效使得曝光区域的光刻胶中的感光树脂发生相应的化学反应，进而能够在后续通过显影形成想要的图形。

S320：于80～100摄氏度下，将步骤S310中得到的产品进行后烘3～30分钟。由此，能够在最适合的条件下使得上述步骤获得的薄膜硬化，以提高其在后续步骤中的掩蔽性。

S330：将步骤S320中得到的产品进行显影。根据本发明的实施例，该步骤中可以采用的显影液的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以根据选择的光刻胶的具体种类，选择合适的显影液进行显影处理，其可以为本领域任何已知的显影液。

具体而言，在该步骤中，可以将经过后烘处理的产品浸入显影液中，对于负性光刻胶，通过显影液溶解掉未曝光区域的胶膜，对于正性光刻胶，可以通过显影液溶解掉曝光区域的胶膜，由此，获得想要的图形。

S340：于180～220摄氏度下，将步骤S330中得到的产品进行坚膜5～60分钟。由此，能够有效使得经过显影的薄膜硬化，有利于后续步骤的操作。

S400：对图形化薄膜进行碳化处理，以便获得经过碳化处理的薄膜。

根据本发明的实施例，在该步骤中，碳化处理是于惰性气氛中，对图形化薄膜进行加热进行的。其中，惰性气氛可以为选自氮气、氩气、氦气、氢气等中的至少一种。由此，可以保证碳化处理顺利进行，防止氧化。

根据本发明的实施例，碳化处理可以采用两端加热方法，具体而言，步骤S400可以按照以下操作进行：

S410：于惰性气氛中，将图形化薄膜加热至250～350摄氏度并保温10～120分钟。由此，能够进一步释放应力，减少缺陷。

S420：将步骤S410得到的产品加热至600～1500摄氏度并保温10～300分钟。由此，能够有效使得图形化薄膜碳化，获得经过碳化处理的薄膜。

S500：去除经过碳化处理的薄膜中的纳米模板材料，以便获得多孔碳薄膜。该步骤所得到的产品，也可以称为多孔碳材料、多孔碳电极，或者修饰前的电极。

根据本发明的实施例，可以利用蚀刻液对经过碳化处理的薄膜进行蚀刻，除去经过碳化处理的薄膜中的纳米模板材料，由此，步骤S500可以进一步包括以下步骤：

S510：利用蚀刻液，对经过碳化处理的薄膜中的纳米模板材料进行蚀刻。

根据本发明的实施例，步骤S510中，蚀刻液的具体种类不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际情况灵活选择。在本发明的一些实施例中，蚀刻液可以为氢氟酸、水和乙醇的混合液。在一些具体实施例中，基于蚀刻液的总体积，氢氟酸的体积分数为5～20％，乙醇的体积分数为30～80％，水的体积分数为15～50％。由此，具有上述配比的蚀刻液能够快速有效的蚀刻除去图形化薄膜中的纳米模板材料，得到多孔碳材料。

S520：利用乙醇和去离子水的混合液，对步骤S510中得到的多孔碳材料进行浸泡清洗。由此，可以有效除去多孔碳材料表面的蚀刻液以及其他杂质。

S600：对多孔碳薄膜进行电沉积处理，以便获得超级电容器电极。该步骤中获得的产品也可以称为修饰后的电极。

为了提高含有上述步骤制备获得的多孔碳材料的电性能，可以进一步通过过渡金属氧化物、导电聚合物等赝电容材料对上述步骤获得的多孔碳材料进行修饰，发明人经过大量实验发现，通过电沉积的方法，可以有效将金属氧化物、导电聚合物等沉积在多孔碳材料内部的孔道中，获得的产品(即超级电容器电极)中，金属氧化物、导电聚合物等分布均匀，且上载量理想，且不会因孔道堵塞等问题而影响金属氧化物、导电聚合物等在孔道中的分布均匀性，利用通过根据本发明实施例的方法制备的超级电容器电极组装成超级电容器，具有较高的能量密度，较好的循环性能和较长的使用寿命。

根据本发明的实施例，在该步骤中，可以以含有二价锰离子的溶液作为沉积液，优选情况下，沉积液中，二价锰离子的浓度不低于0.02mol/L，也就是说，可以采用二价锰离子的浓度为0.02mol/L-饱和的溶液作为沉积液。在本发明的一些实施例中，沉积液包括但不限于硫酸锰溶液、醋酸锰溶液等。由此，可以有效获得二氧化锰修饰的超级电容器电极，且获得的超级电容器电极中，二氧化锰活性材料分布均匀，且上载量理想，有利于提高其电学性能。

根据本发明的实施例，步骤(6)中，电沉积可以采用阴阳极交错的电位、周期沉积的方式进行的。具体而言，该步骤中，可以以待修饰的多孔碳电极(即上述步骤得到的多孔碳材料)作为工作电极，铂片、石墨等惰性电极作为对电机，甘汞电极或银/氯化银电极作为参比电极，构成三电极系统，进行电沉积处理。电沉积过程中，采用阴阳极交错的电位进行沉积，且进行周期沉积，具体地，利用电化学工作站施加阴阳极脉冲电位信号(阴、阳极脉冲信号非同时施加，而是交替施加)进行电沉积，并以一组阴阳极短脉冲(例如先一定时间的阴极脉冲电位信号，随后施加一定时间的阳极脉冲电位信号)作为单周期，相邻周期设置时间间隔。在单个沉积周期中，阴极过程为锰的成核固定过程，阳极过程为其生长氧化、形成二氧化锰的过程，相邻周期间的时间间隔用于反应物的扩散，以保证二氧化锰的生长均匀性和持续性。根据本发明的实施例，单周期中，施加阴极脉冲电位信号的时间可以为5-15秒，施加阳极脉冲电位信号的时间可以为5-25秒。由此，二氧化锰分布均匀，生长持续性好。当然，本领域技术人员可以理解，可以根据电沉积的具体情况和工作环境、参数等适当调整施加阴极、阳极脉冲电位信号的时间。根据本发明的实施例，考虑到多孔碳电极的厚度，相邻周期间的时间间隔可以为60～300秒。由此，反应物扩散充分，能够有效保证二氧化锰的生长均匀性和持续性。

另外，在电沉积过程中，具体实施电位随溶液成分和参比电极选择而定。而且，在电沉积处理中，随着沉积过程的进行，电极微观表面的电阻逐渐增加，使得在固定电位下沉积效率下降直至无法生长，发明人经过反复验证发现，在沉积过程中逐步增加阴极和阳极之间的电位幅度，可促使沉积过程持续进行，从而保证沉积总量。具体而言，可以根据沉积液浓度设定初始沉积电位，在本发明的一些实施例中，初始阴极沉积电位可以为-0.3～-0.5V，初始阳极沉积电位可以为0.2～0.5V，由此，能够有效保证沉积效果，获得电性能理想的超级电容器电极。接着，在电沉积过程中，每隔20～50个沉积周期，将阴极沉积电位和阳极沉积电位的幅度分别增加0.05～0.2V。由此，能够实现最适合的沉积速度，且可以有效保证沉积总量，如果过早提升阴极沉积电位和阳极沉积电位的电位幅度，会增加沉积速度，引起孔道阻塞。

根据本发明的实施例，步骤S600还可以进一步包括：对电沉积所得到的产物浸入去离子水中浸泡清洗。由此，能够有效去除制备获得的超级电容器电极中的杂质离子。

发明人发现，通过根据本发明实施例的该方法，能够快速有效地制备获得活性材料分布均匀、且活性材料具有一定上载量的超级电容器电极，特别是微型超级电容器电极，且含有该超级电容器电极的超级电容器具有较高的能量密度、较好的循环性能和较长的使用寿命。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种超级电容器电极。根据本发明的实施例，该超级电容器电极是通过前面所述的方法制备的。发明人发现，在该超级电容器电极中，活性材料分布均匀性好，活性材料具有一定的上载量，能够满足使用要求，且含有该超级电容器电极的超级电容器具有较高的能量密度、优异的循环性能和较长的使用寿命。在本发明的一些实施例中，该超级电容器电极可以为微型超级电容器电极。

在本发明的再一方面，本发明提供了一种超级电容器。根据本发明的实施例，该超级电容器包含前面所述的超级电容器电极。根据本发明实施例的超级电容器具有前面所述的超级电容器电极的所有特征和优点，在此不再一一赘述。在本发明的一些实施例中，该超级电容器可以为微型超级电容器。

下面详细描述本发明的实施例。

实施例1：

在该实施例中，按照以下步骤制备微型超级电容器电极：

(a)原料混合：将纳米二氧化硅模板材料(平均粒径约30nm)3g，及SU-8 2010型光刻胶21g，混合后依次进行超声分散30min，磁力搅拌60min，交替进行4次，使其混合均匀，得到原料混合物；

(b)旋涂：将4寸硅片置于匀胶机上，滴加上述制备获得的原料混合物，转速设定为500rpm，1500rpm两个阶段，使混合物旋涂于硅片上。随后在95℃下前烘3分钟，得到原料混合物形成的薄膜；

(c)光刻：通过光刻机对上述原料混合物形成的薄膜进行紫外曝光，曝光总剂量为496mJ/cm²，曝光后在95℃下后烘3min，接着用SU-8光刻胶显影液进行显影，得到图形化的薄膜，再于200℃下坚膜15min；

(d)碳化：在氮气气氛下，分两段对所得图形化薄膜进行碳化，首先，将图形化薄膜升温至300℃，并保温60min，之后将图形化薄膜升温至800℃，并保温40min，然后冷却至室温；

(e)去除模板：将氢氟酸(40％)，去离子水，乙醇按照体积比1:3:6混合作为刻蚀液，将碳化处理后得到的产品静置于刻蚀液中浸泡约10min，随后用去离子水与乙醇体积比为2:8的混合液以及去离子水各清洗一次，在室温下干燥，得到多孔碳材料；

(f)电沉积准备：以2.45g四水醋酸锰溶于100mL去离子水中，配制二价锰离子浓度为0.1mol/L的溶液，将待修饰多孔碳材料作为工作电极，铂片作为对电极，饱和甘汞电极(SCE)作为参比电极，组成三电极系统；

(g)电沉积过程：初始阴极电位为-0.4V vs.SCE，持续10s，阳极电位为+0.3V vs.SCE，持续20s，经过40周期后，将阴阳极沉积电位分别降低和升高0.1V，随后每30周期再分别降低和升高一次阴阳极沉积电位，最终电位设定为-0.9V/+0.8V；

(h)清洗：将电沉积处理后得到的产品于去离子水中浸泡，最后在室温条件下干燥。经过以上步骤，完成直接成型多孔碳以及对其的二氧化锰修饰。

该实施例中所施加的沉积电位如图1所示，修饰二氧化锰前后电极材料的截面微观结构扫描电镜照片如图2所示，其中图2(a)为直接成型多孔碳电极(对应步骤e所得产品)，图2(b)为修饰后的二氧化锰/碳复合材料(对应步骤h所得产品)，孔结构的形貌变化为二氧化锰修饰所致。通过步骤c光刻可实现具有不同图形结构的单元，包括单电极结构以及包含一组电极的超级电容器件。其中，修饰前后的单电极结构在三电极测试系统下的循环伏安曲线如图3所示。二氧化锰修饰后单电极容量得到提升。包含一组对称电极的微型超级电容单元(对应步骤h所得产品)照片，以及对其进行二氧化锰修饰前(对应步骤e所得产品)后(对应步骤h所得产品)器件的循环伏安曲线对比分别如附图4(a)和(b)所示。经过活性材料的修饰，器件储能容量得到提升。

对比例1：

对实施例1中得到的多孔碳电极采用连续恒电流沉积方法进行二氧化锰生长所得到的样品如图5所示。其中图5(a)和(b)为材料表面形貌，表面和截面的元素成分分析结果分别如图5(c)和(d)所示。以上分析表明，锰元素集中于表面，即二氧化锰仅以纳米棒形式存在于多孔碳电极表面。在器件储能性能上，该方法在低充放电速率(10mV/s)下可获得2-3倍提升。相比之下，本发明所采用方法可以获得更好的沉积效果和性能提升。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。