[实用新型]一种纳米多孔碳基薄膜电极高效储能电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种纳米多孔碳基薄膜电极高效储能电容器，属于电气技术领域。

背景技术

电容(Capacitor)是电气领域中常用的元件，电容的主要物理特征是储存电荷，由于电荷的储存意味着能的储存，因此也可说电容器是一个储能元件，确切的说是储存电能，两个平行的金属板即构成一个电容器，电容也有多种多样，它包括固定电容，可变电容，电解电容，瓷片电容，云母电容，涤纶电容，钽电容等，其中钽电容特别稳定，电容有固定电容和可变电容之分，固定电容在电路中常常用来做为耦合，滤波，积分，微分，与电阻一起构成RC充放电电路，与电感一起构成LC振荡电路等，可变电容由于其容量在一定范围内可以任意改变，所以当它和电感一起构成LC回路时，回路的谐振频率就会随着可变电容器容量的变化而变化，一般接收机电路就是利用这样一个原理来改变接收机的接收频率的，电容的基本工作原理就是充电放电，当然还有整流、振荡以及其它的作用，另外电容的结构非常简单，主要由两块正负电极和夹在中间的绝缘介质组成，所以电容类型主要是由电极和绝缘介质决定的，电容的用途非常多，比如隔直流、滤波、温度补偿、耦合、计时、储能等，随着科技的发展，所需要的电容器的容量越来越大，但是传统的电解电容器电荷储存区域都是平面结构，用介质分离电极，这些介质多数为塑料、纸或薄膜陶瓷等材料，电介质越薄，在有限的空间区域能够得到更多的表面积，但是由于元件性能的先天性限制，电容器的容量增长举步维艰，在传统电容器的基础上进一步扩张容量已经是非常困难。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种纳米多孔碳基薄膜电极高效储能电容器，使用由碳纳米粒子法向堆积形成的多孔薄膜作为正极和负极，电容器容量较大，可以有效解决背景技术中的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

一种纳米多孔碳基薄膜电极高效储能电容器，包括底板，所述底板中部连接隔膜，所述隔膜周围填充有电解液，所述电解液一侧设置有电容正极，所述电解 液另一侧设置有电容负极，所述电容正极底部连接有正极引脚，所述电容负极底部连接有负极引脚，且所述正极引脚、负极引脚贯穿所述底板，所述电容正极、电容负极外侧均包裹有外壳，所述外壳顶部连接有防爆槽，所述防爆槽顶部连接有上盖；所述电容正极、电容负极为由碳纳米粒子法向堆积形成的多孔薄膜构成多孔碳基电极，纳米粒子直径为5-10纳米，纳米粒子薄膜中孔隙为10-20纳米，所述电容正极、电容负极的比表面积为2000000平方米/克。

进一步而言，所述隔膜为纸质结构。

进一步而言，所述电解液的电解质为四氟硼酸四乙基铵。

进一步而言，所述电容正极、电容负极由铝、碳元素制成，粘合剂采用树脂，多孔碳基电极高效储能电容器的充电距离小于0.1纳米。

本实用新型有益效果：一种纳米多孔碳基薄膜电极高效储能电容器，由所述底板、外壳与上盖构成封闭空间，保证了电容器的密闭性，提高了电容器的使用寿命，所述电容正极、电容负极的材质碳纳米粒子多孔薄膜，所述纳米多孔碳基薄膜电极高效储能电容器的充电距离小于0.1纳米，高效储能电容器的巨大的比表面积来自于碳纳米粒子多孔薄膜，通过大量的5-10纳米直径的碳纳米粒子法向堆积，纳米粒子堆积阵列之间存在10-20纳米的孔隙，从而使电极具有巨大的比表面积，大大扩充了电容器的容量，电容器利用静电极化电解溶液的方式储存能量，允许的放电次数多，可达100-200万次，充电速度快，高效电容器的电容量较大，充放电稳定，能提供能量超强的大电流，能量转换损失小，效率高，充放电电路安全系数高，可实现长期使用，免维护。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

图1是本实用新型一种纳米多孔碳基薄膜电极高效储能电容器结构图。

图中标号：1、底板；2、隔膜；3、电解液；4、纳米多孔碳基薄膜电容正极；5、纳米多孔碳基薄膜电容负极；6、正极引脚；7、负极引脚；8、外壳；9、防爆槽；10、上盖。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述 的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。