鋁超�電容是通過一種用陶瓷粉末涂在鋁氧化物和玻璃的表面�(jìn)行電解產(chǎn)生大量電能的能量存儲裝置,來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的表面積炭黑電極和液體電解質(zhì)的電化學(xué)雙層電容�,這個發(fā)展的市場前景可觀�
在鋁箔正極表面均勻涂覆一層高介電常數(shù)的有�(jī)絕緣介電�。這是國內(nèi)外空白的�(chuàng)新研�。主要的技�(shù)�(yōu)勢如�:
?�?� 介電常數(shù)很高: 一般在20~30,比鋁電解電容器的Al2O3 氧化膜提高≥3 ��
?�?� 耐壓很高: 一�10nm 有機(jī)介電膜層能達(dá)�20~30V 的輸出電�。比Al2O3 �10~15 �,一般Al2O3 的耐壓場強(qiáng)�769KV/mm,
?�?� 采用�(dǎo)電化合物EDOT 聚合為固體負(fù)�,形成一個標(biāo)�(zhǔn)的平板電�: 正極是鋁�,�(fù)極是3,4-亞甲基二氧噻吩(EDOT)聚合得到的固體陰極,中間是一層介電常�(shù)20~30 的絕緣介電層�
?�?� 鋁箔的面積很�: 一般低壓擴(kuò)面后�(dá)�5~20M2/g� 0.05mm 的電子鋁�,�(jīng)過低壓擴(kuò)�,能實�(xiàn)500~1500 倍的�(kuò)�,一般的電解電容器鋁箔交流低壓擴(kuò)�,需要將鋁箔表面孔徑做到�1000nm,�(kuò)面倍率大概�60~200.。由于我們需要的孔徑�40~100nm,低壓�(kuò)面提高表面積的潛力很大�
?�?� 儲存的電能很�:盡管全固體鋁超級電容動力電池的比電容�(yuǎn)低于電化�(xué)超級電容�,但由于輸出電壓大幅提�,�(yù)� 一�200F/kg 的全固體鋁超級電容動力電池的能量存儲如下:輸出電壓U: 60V、電容C: 200F/kg
?�?使用壽命超長: �(yù)�10 年都不會損壞� ?�?大電流放電能力超�(qiáng): 能全面滿足汽車啟動等大電流放電的要求� ?�?很廉�: 鋁是資源儲量超豐富的廉價金屬,由于電解電容器工�(yè)的快速發(fā)�,國內(nèi)電子鋁箔工業(yè)能提供大量廉價的電子鋁箔,�(yù)計全固體鋁超級電容動力電池的性價比接近傳�(tǒng)的鉛酸電�,�(yuǎn)�(yuǎn)比鋰電池廉價,為大�(guī)模動力電池的推廣時具有明顯的廉價�(yōu)��
作為提高介電層介電常�(shù)的方法很多,主要是通過在Al2O3介電層中摻雜鈦等金屬離子的方�,這些都是很難實用的方法。而鋁超級電容采用的則是低壓擴(kuò)面后的電子鋁�,利用鋁箔表面生成的鋁羥基作為固定活性基�(tuán),固定一層高介電常數(shù)的有�(jī)絕緣介電層。具體的均勻固定方法和有�(jī)介電層的分子�(jié)�(gòu)是技�(shù)核心秘密,這是不會公開��
全固體鋁超級電容動力電池的實用化,面臨一系列有機(jī)化合物的低成本合成難�,依賴有�(jī)化學(xué)合成技�(shù)的突�。本人是有機(jī)合成專家,因此有靈感來設(shè)計合成一系列高介電常�(shù)的有�(jī)絕緣介電��
全固體鋁超級電容的另一個廣闊市場是電子工業(yè)的電容微型化。從目前的技�(shù)�(shù)�(jù)看,由于�(xiàn)在絕緣介電層還做不厚,只能在�60V的低壓電容領(lǐng)域應(yīng)�。由于比�(xiàn)有的鋁電解電容量提高�100~1000�,也就是電子工業(yè)的鋁電解電容可以縮小很多�,或�2000μF/16V的鋁電解電容可以做到米粒大小。這是一個有幾百億元/年的龐大市場�
在低壓電容領(lǐng)�,電�/手機(jī)等電子產(chǎn)品的高性能電解電容需求一直是在強(qiáng)勁增長。從2008年開�,電腦的主板上開始大量應(yīng)用鋁固體電解電容,一般在300~3000μF/16~40V,就是采用導(dǎo)電化合物EDOT聚合的固體導(dǎo)電陰極替代電解液陰極。臺灣的凱美公司制造的鋁固體電解電容就已經(jīng)大量�(yīng)��
做全固體活性炭超級電容動力電池難度很大,鈦超級電容動力電池非常昂貴,只有全固體鋁超級電容動力電池,由于配套行業(yè)完整,電容器�(chǎn)�(yè)能提供高�(zhì)量的電子鋁箔,經(jīng)過我們的努力,正在逐步走向?qū)嵱没�?/FONT>
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