專利名稱：基于納米電極的靜電電容器及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種靜電電容器及制備方法，尤其是一種基于納米電極的靜電電容器及其制備方法。
背景技術(shù)：
靜電電容器是通過靜電作用將電荷存儲于電極表面的一種儲能器件。一般靜電電容器因僅有電極表面能夠存儲電荷，故其只具有較低的能量存儲密度。隨著納米材料與技術(shù)的出現(xiàn)，人們利用多孔材料實現(xiàn)了電極的高比表面積，使靜電電容器的電容及能量存儲密度得到了大幅度的提高，如 Nanotubular metal insulator metal capacitor arraysfor energy storage, Nature Nanotechnology, 2009, 4, 292.(用于能量存儲的納米管狀金屬-絕緣材料-金屬電容器陣列，自然 納米技術(shù)，2009年，第4卷，第292頁)一文所介紹的。該文中提及的電容器陣列為在陽極氧化鋁模板的組成孔陣列的納米孔中，置有管狀氮化鈦、氧化鋁和氮化鈦三層套接而成的一對同軸電極；制備方法為于陽極氧化鋁模板的孔中通過原子層沉積技術(shù)依次沉積氮化鈦、氧化鋁和氮化鈦來得到產(chǎn)物。但是，無論是產(chǎn)物，還是其制備方法，均存在著不足之處，首先，產(chǎn)物雖有著極高的電極比表面積，卻因其是以中間氧化招為介電層的、介電層內(nèi)外的氮化鈦為一對電極的、位于陽極氧化招模板的納米孔中的電容器陣列構(gòu)成的，故其對外的電連接就是一個難題，這大大地增加了實際應用的難度；其次，原子層沉積技術(shù)難以在納米尺度的孔中合成管壁厚度均一的管狀材料，尤為在納米尺度的孔中合 成多層套接的管壁厚度均一的管狀材料，其不能保證產(chǎn)物性能的一致性；最后，運用原子層沉積技術(shù)的設備價格高昂，使產(chǎn)物的制備成本難以降低，不利于產(chǎn)物的商業(yè)化應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理、實用，應用方便的基于納米電極的靜電電容器。本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題為提供一種上述基于納米電極的靜電電容器的制備方法。為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為:基于納米電極的靜電電容器包括陽極氧化鋁模板，特別是，所述陽極氧化鋁模板中置有兩組相互平行對插且互不連通的、開口分別朝向不同表面的孔陣列，所述兩組孔陣列的孔中沉積有碳納米管，所述碳納米管與陽極氧化鋁模板表面覆有的導電膜電連接；所述兩組孔陣列中的第一孔陣列的孔直徑為30 50nm、孔深為30 50 μ m，第二孔陣列的孔直徑為20 30nm、孔深為15 35 μ m ;所述碳納米管的管壁厚為5 9nm，其管外徑和管長同于所在孔陣列的孔直徑和孔深。
作為基于納米電極的靜電電容器的進一步改進，所述的第二孔陣列為其孔環(huán)繞第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊呈六角規(guī)則排列的孔陣列；所述的第一孔陣列為六方有序排列的孔陣列；所述的導電膜的厚度為100 200nm，其為金膜，或銀膜，或銅膜，或鎳膜，或錫膜為解決本發(fā)明的另一個技術(shù)問題，所采用的另一個技術(shù)方案為:上述基于納米電極的靜電電容器的制備方法包括二次陽極氧化法，特別是主要步驟如下:步驟1，先將鋁片置于濃度為0.2 0.4mol/L、溫度為O 3°C的硫酸溶液或溫度為5 15°C的草酸溶液中，于25 40V的直流電壓下陽極氧化I 2h，得到一次氧化鋁模板，再將一次氧化鋁模板置于濃度為0.7 0.9mol/L的硫酸溶液和濃度為0.05 0.15mol/L的硫酸招溶液的混合溶液中，于1.5 2.5min由5mA/cm2上升至160mA/cm2的直流恒電流下陽極氧化2 4min后，將其置于四氯化錫飽和溶液中去除背面未氧化的鋁，得到其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板；步驟2，先將二次氧化鋁模板的背部置于濃度為18 20wt%的鹽酸溶液和濃度為
0.15 0.25mol/L的氯化銅溶液的混合溶液中腐蝕30 40min，得到其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板，再使用化學氣相沉積技術(shù)，于其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管后，分別于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜，制得基于納米電極的靜電電容器。作為基于納米電極的靜電電容器的制備方法的進一步改進，所述的在對鋁片進行陽極氧化之前，先將其經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干；所述的腐蝕二次氧化鋁模板背部時，鹽酸溶液和氯化銅溶液的混合溶液的溫度為20 30°C ;所述的使用化學氣相沉積技術(shù)于第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管時的溫度為550 600°C，載氣體為氬氣，原料為乙炔氣體，氬氣與乙炔氣體的流量分別為lOOml/min和4ml/min ;所述的蒸鍍?yōu)闊嵴舭l(fā)鍍， 或磁控濺射鍍，或電子束蒸發(fā)鍍；所述的導電膜為金膜，或銀膜，或銅膜，或鎳膜，或錫膜。相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，其一，對制得的目標產(chǎn)物分別使用掃描電鏡和X射線衍射儀進行表征，由其結(jié)果可知，目標產(chǎn)物為置于陽極氧化鋁模板中的兩組相互平行對插且互不連通的、開口分別朝向不同表面的孔陣列，兩組孔陣列的孔中沉積有與陽極氧化鋁模板表面覆有的導電膜電連接的碳納米管；其中，兩組孔陣列中的第一孔陣列的孔直徑為30 50nm、孔深為30 50 μ m,第二孔陣列的孔直徑為20 30nm、孔深為15 35 μ m,碳納米管的管壁厚為5 9nm，其管外徑和管長同于所在孔陣列的孔直徑和孔深。其二，對制得的目標產(chǎn)物使用電化學工作站進行性能測試，其結(jié)果表明目標產(chǎn)物不僅具有極高的比電容，還有著較高的擊穿電壓，經(jīng)計算，其能量存儲密度高達10Wh/kg。其三，制備方法簡單、科學、高效:既充分地利用氧化鋁模板高的比表面積以及孔徑、孔壁厚度均勻的特點，直接以陽極氧化鋁模板為介電層而制得了具有高的比電容、較高的工作電壓、更好的穩(wěn)定性的靜電電容器；又同時解決了納米尺度靜電電容器對外電連接的難題，極大地提高了目標產(chǎn)物實際應用的可能性；還因避免了使用原子層沉積技術(shù)而不僅降低了制作的難度，確保了目標產(chǎn)物性能的一致性，同時也大大地降低了制作設備的投資和制作的成本，極利于目標產(chǎn)物的規(guī)?；a(chǎn)和商業(yè)化的推廣應用；更有著工藝簡便、快捷，一步到位地制得了結(jié)構(gòu)合理、實用，可直接使用的高能量存儲密度的靜電電容器。作為有益效果的進一步體現(xiàn)，一是第二孔陣列優(yōu)選為其孔環(huán)繞第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊呈六角規(guī)則排列的孔陣列，第一孔陣列優(yōu)選為六方有序排列的孔陣列，不僅易于獲得高度排列有序的兩組相互平行對插的孔陣列，也由于圓弧形結(jié)構(gòu)的障礙層能夠抑制尖端電場增強現(xiàn)象而相對地提高了第一孔陣列和第二孔陣列的孔之間的絕緣強度。二是導電膜的厚度優(yōu)選為100 200nm，其優(yōu)選為金膜，或銀膜，或銅膜，或鎳膜，或錫膜，除滿足了強度之外，還使得原料的來源較為豐富，并使制備工藝更易實施且靈活。三是優(yōu)選在對鋁片進行陽極氧化之前，先將其經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干，便于陽極氧化的順利進行。四是腐蝕二次氧化鋁模板背部時，鹽酸溶液和氯化銅溶液的混合溶液的溫度優(yōu)選為20 30°C，利于腐蝕的有效進行。五是使用化學氣相沉積技術(shù)于第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管時的溫度優(yōu)選為550 600°C，載氣體優(yōu)選為氬氣，原料優(yōu)選為乙炔氣體，氬氣與乙炔氣體的流量分別優(yōu)選為100ml/min和4ml/min，利于碳納米管的沉積。六是蒸鍍優(yōu)選為熱蒸發(fā)鍍，或磁控濺射鍍，或電子束蒸發(fā)鍍，利于蒸鍍工藝的靈活實施。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選方式作進一步詳細的描述。圖1是對中間產(chǎn)物之一——氧化鋁模板使用掃描電鏡(SEM)進行表征的結(jié)果之一。其中，圖1a為一次氧化鋁模板的SEM圖像；圖1b為二次氧化鋁模板已去除背面未氧化的鋁后背部的SEM圖像，由其可看到二次氧化后形成的圓弧形障礙層；圖1c為經(jīng)過酸性氯化銅溶液腐蝕的二次氧化鋁模板背部的SEM圖像，其顯示出第二孔陣列已形成；圖1d為其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的斜截面的SEM圖像，其表明陽極氧化鋁模板中置有兩組相互平行對插且互不連通的、開口分別朝向不同表面的孔陣列。圖2是對中間產(chǎn)物之二—— 其孔中沉積有碳納米管的陽極氧化鋁模板使用掃描電鏡進行表征的結(jié)果之一。其中，圖2a為中間產(chǎn)物之二的斜截面的SHM圖像；圖2b為中間產(chǎn)物之二背面的SEM圖像，其展現(xiàn)了孔中沉積有碳納米管的第二孔陣列的形貌。圖3是對目標產(chǎn)物使用德國Zahner Im6ex型電化學工作站進行表征的結(jié)果之一。其結(jié)果表明目標產(chǎn)物的單位微米厚度單位面積上的比電容達到了 5yF/cm2，擊穿電壓為18 23V ;經(jīng)計算其能量存儲密度高達10Wh/kg。圖中的插圖為測試擊穿電壓時的示意圖。
具體實施例方式首先從市場購得或用常規(guī)方法制得:丙酮；乙醇；去離子水；鋁片；硫酸溶液；草酸溶液；硫酸鋁溶液；四氯化錫飽和溶液；鹽酸溶液；氯化銅溶液；氬氣；乙炔氣體；作為導電膜材料的金、銀、銅、鎳和錫。接著，實施例1制備的具體步驟為:步驟1，先將鋁片經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干；隨后將其置于溫度為0°c、濃度為0.2mol/L的硫酸溶液中，于25V的直流電壓下陽極氧化2h，得到近似于圖1a所示的一次氧化鋁模板。再將一次氧化鋁模板置于濃度為0.7mol/L的硫酸溶液和濃度為0.15mol/L的硫酸鋁溶液的溫度為20°C的混合溶液中，于1.5min由5mA/cm2上升至160mA/cm2的直流恒電流下陽極氧化4min后；將其置于四氯化錫飽和溶液中去除背面未氧化的鋁，得到近似于圖1b所示的其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板。步驟2，先將二次氧化鋁模板的背部置于濃度為18wt%的鹽酸溶液和濃度為
0.25mol/L的氯化銅溶液的混合溶液中腐蝕30min，得到近似于圖1c和圖1d所示的其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板。再使用化學氣相沉積技術(shù)，于其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管后，分別于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜；其中，沉積碳納米管時的溫度為550°C，載氣體為氬氣，原料為乙炔氣體，氬氣與乙炔氣體的流量分別為IOOml/min和4ml/min，蒸鍍?yōu)闊嵴舭l(fā)鍍，導電膜的材料為金。制得如圖3中的曲線所示的基于納米電極的靜電電容器。實施例2制備的具體步驟為:步驟1，先將鋁片經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干；隨后將其置于溫度為0.7°C、濃度為0.25mol/L的硫酸溶液中，于29V的直流電壓下陽極氧化1.8h，得到近似于圖1a所示的一次氧化 鋁模板。再將一次氧化鋁模板置于濃度為0.75mol/L的硫酸溶液和濃度為0.13mol/L的硫酸鋁溶液的溫度為23°C的混合溶液中，于1.8min由5mA/cm2上升至160mA/cm2的直流恒電流下陽極氧化3.5min后；將其置于四氯化錫飽和溶液中去除背面未氧化的鋁，得到近似于圖1b所示的其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板。步驟2，先將二次氧化鋁模板的背部置于濃度為18.5wt%的鹽酸溶液和濃度為
0.23mol/L的氯化銅溶液的混合溶液中腐蝕33min，得到近似于圖1c和圖1d所示的其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板。再使用化學氣相沉積技術(shù)，于其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管后，分別于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜；其中，沉積碳納米管時的溫度為560°C,載氣體為IS氣,原料為乙炔氣體,IS氣與乙炔氣體的流量分別為IOOml/min和4ml/min，蒸鍍?yōu)闊嵴舭l(fā)鍍，導電膜的材料為金。制得如圖3中的曲線所示的基于納米電極的靜電電容器。實施例3制備的具體步驟為:步驟1，先將鋁片經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干；隨后將其置于溫度為1.5°C、濃度為0.3mol/L的硫酸溶液中，于33V的直流電壓下陽極氧化1.5h,得到如圖1a所示的一次氧化鋁模板。再將一次氧化鋁模板置于濃度為0.8mol/L的硫酸溶液和濃度為0.lmol/L的硫酸鋁溶液的溫度為25°C的混合溶液中，于2min由5mA/cm2上升至160mA/cm2的直流恒電流下陽極氧化3min后；將其置于四氯化錫飽和溶液中去除背面未氧化的鋁，得到如圖1b所示的其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板。
步驟2，先將二次氧化鋁模板的背部置于濃度為19wt%的鹽酸溶液和濃度為
0.2mol/L的氯化銅溶液的混合溶液中腐蝕35min，得到如圖1c和圖1d所示的其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板。再使用化學氣相沉積技術(shù)，于其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管后，分別于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜；其中，沉積碳納米管時的溫度為575°C，載氣體為氬氣，原料為乙炔氣體，氬氣與乙炔氣體的流量分別為100ml/min和4ml/min，蒸鍍?yōu)闊嵴舭l(fā)鍍，導電膜的材料為金。制得如圖3中的曲線所示的基于納米電極的靜電電容器。實施例4制備的具體步驟為:步驟1，先將鋁片經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干；隨后將其置于溫度為2.2°C、濃度為0.35mol/L的硫酸溶液中，于37V的直流電壓下陽極氧化1.3h，得到近似于圖1a所示的一次氧化鋁模板。再將一次氧化鋁模板置于濃度為0.85mol/L的硫酸溶液和濃度為0.08mol/L的硫酸鋁溶液的溫度為28°C的混合溶液中，于2.3min由5mA/cm2上升至160mA/cm2的直流恒電流下陽極氧化2.5min后；將其置于四氯化錫飽和溶液中去除背面未氧化的鋁，得到近似于圖1b所示的其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板。步驟2，先將二次氧化鋁模板的背部置于濃度為19.5wt%的鹽酸溶液和濃度為
0.18mol/L的氯化銅溶液的混合溶液中腐蝕38min，得到近似于圖1c和圖1d所示的其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板。再使用化學氣相沉積技術(shù)，于其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管后，分別于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜；其中，沉積碳納米管時的溫度為590°C，載 氣體為氬氣，原料為乙炔氣體，氬氣與乙炔氣體的流量分別為IOOml/min和4ml/min，蒸鍍?yōu)闊嵴舭l(fā)鍍，導電膜的材料為金。制得如圖3中的曲線所示的基于納米電極的靜電電容器。實施例5制備的具體步驟為:步驟1，先將鋁片經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干；隨后將其置于溫度為3°C、濃度為0.4mol/L的硫酸溶液中，于40V的直流電壓下陽極氧化lh，得到近似于圖1a所示的一次氧化鋁模板。再將一次氧化鋁模板置于濃度為0.9mol/L的硫酸溶液和濃度為0.05mol/L的硫酸鋁溶液的溫度為30°C的混合溶液中，于2.5min由5mA/cm2上升至160mA/cm2的直流恒電流下陽極氧化2min后；將其置于四氯化錫飽和溶液中去除背面未氧化的鋁，得到近似于圖1b所示的其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板。步驟2，先將二次氧化鋁模板的背部置于濃度為20wt%的鹽酸溶液和濃度為
0.15mol/L的氯化銅溶液的混合溶液中腐蝕40min，得到近似于圖1c和圖1d所示的其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板。再使用化學氣相沉積技術(shù)，于其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管后，分別于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜；其中，沉積碳納米管時的溫度為600°C，載氣體為氬氣，原料為乙炔氣體，氬氣與乙炔氣體的流量分別為IOOml/min和4ml/min，蒸鍍?yōu)闊嵴舭l(fā)鍍，導電膜的材料為金。制得如圖3中的曲線所示的基于納米電極的靜電電容器。再分別選用溫度為5 15°C的草酸溶液作為一次氧化的電解液，蒸鍍選用熱蒸發(fā)鍍或磁控濺射鍍或電子束蒸發(fā)鍍，導電膜材料選用金或銀或銅或鎳或錫，重復上述實施例1 5，同樣制得了如圖3中的曲線所示的基于納米電極的靜電電容器。顯然，本領域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明的基于納米電極的靜電電容器及其制備方法進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)， 則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種基于納米電極的靜電電容器，包括陽極氧化鋁模板，其特征在于: 所述陽極氧化鋁模板中置有兩組相互平行對插且互不連通的、開口分別朝向不同表面的孔陣列，所述兩組孔陣列的孔中沉積有碳納米管，所述碳納米管與陽極氧化鋁模板表面覆有的導電膜電連接； 所述兩組孔陣列中的第一孔陣列的孔直徑為30 50nm、孔深為30 50 μ m,第二孔陣列的孔直徑為20 30nm、孔深為15 35 μ m ; 所述碳納米管的管壁厚為5 9nm，其管外徑和管長同于所在孔陣列的孔直徑和孔深。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米電極的靜電電容器，其特征是第二孔陣列為其孔環(huán)繞第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊呈六角規(guī)則排列的孔陣列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于納米電極的靜電電容器，其特征是第一孔陣列為六方有序排列的孔陣列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于納米電極的靜電電容器，其特征是導電膜的厚度為100 200nm，其為金膜，或銀膜，或銅膜，或鎳膜，或錫膜。
5.一種權(quán)利要求1所述基于納米電極的靜電電容器的制備方法，包括二次陽極氧化法，其特征在于主要步驟如下: 步驟1，先將鋁片置于濃度為0.2 0.4mol/L、溫度為O 3°C的硫酸溶液或溫度為5 15°C的草酸溶 液中，于25 40V的直流電壓下陽極氧化I 2h，得到一次氧化鋁模板，再將一次氧化鋁模板置于濃度為0.7 0.9mol/L的硫酸溶液和濃度為0.05 0.15mol/L的硫酸招溶液的混合溶液中，于1.5 2.5min由5mA/cm2上升至160mA/cm2的直流恒電流下陽極氧化2 4min后，將其置于四氯化錫飽和溶液中去除背面未氧化的鋁，得到其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板； 步驟2，先將二次氧化鋁模板的背部置于濃度為18 20wt%的鹽酸溶液和濃度為0.15 0.25mol/L的氯化銅溶液的混合溶液中腐蝕30 40min，得到其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板，再使用化學氣相沉積技術(shù)，于其一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板的第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管后，分別于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜，制得基于納米電極的靜電電容器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于納米電極的靜電電容器的制備方法，其特征是在對鋁片進行陽極氧化之前，先將其經(jīng)丙酮、乙醇和去離子水超聲清洗后用氮氣吹干。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于納米電極的靜電電容器的制備方法，其特征是腐蝕二次氧化鋁模板背部時，鹽酸溶液和氯化銅溶液的混合溶液的溫度為20 30°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于納米電極的靜電電容器的制備方法，其特征是使用化學氣相沉積技術(shù)于第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管時的溫度為550 600°C，載氣體為氬氣，原料為乙炔氣體，氬氣與乙炔氣體的流量分別為lOOml/min和4ml/min。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于納米電極的靜電電容器的制備方法，其特征是蒸鍍?yōu)闊嵴舭l(fā)鍍，或磁控濺射鍍，或電子束蒸發(fā)鍍。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于納米電極的靜電電容器的制備方法，其特征是導電膜為金膜，或銀膜，或銅膜，或鎳膜，或錫膜。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于納米電極的靜電電容器及其制備方法。電容器為陽極氧化鋁模板中置有兩組相互平行對插且互不連通的、開口分別朝向不同表面的、孔中沉積有與其表面覆有的導電膜電連接的碳納米管的孔陣列；方法為先使用二次陽極氧化法得到其一面置有第一孔陣列、背部于第一孔陣列的孔形成的圓弧形障礙層的周邊置有與第一孔陣列的孔相平行的隙縫的二次氧化鋁模板，再將二次氧化鋁模板的背部置于酸性氯化銅溶液中腐蝕得到一面置有第一孔陣列、背面置有第二孔陣列的陽極氧化鋁模板，之后，先使用化學氣相沉積技術(shù)于第一孔陣列和第二孔陣列的孔中沉積碳納米管，再于陽極氧化鋁模板的兩面蒸鍍導電膜，制得目標產(chǎn)物。它可廣泛用于能量存儲和利用領域。
文檔編號H01G4/008GK103219152SQ20131015396
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者韓方明, 孟國文, 胡小曄, 趙相龍, 吳兵 申請人:中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院