[发明专利]改良的电荷存储装置及系统

权利要求书

1.一种电荷存储系统，其包含：

阳极组件和阴极组件，所述组件各自包含共轭聚合物材料的电荷存储层，

其中所述阴极组件的电荷存储层的共轭聚合物材料在其放电状态下是空气稳定的和非离子的，并且

其中所述阳极组件的电荷存储层的共轭聚合物材料在其放电状态下是空气稳定的和非离子的。

2.根据权利要求1所述的电荷存储系统,其中所述阴极组件的电荷存储层的共轭聚合物材料可以包含至少一个杂原子，该杂原子具有能够氧化从而形成稳定阳离子的可用孤对电子。

3.根据权利要求2任一项所述的电荷存储系统，其中所述阴极组件的电荷存储层的共轭聚合物材料包含芳基氨基。

4.根据权利要求3所述的电荷存储系统，其中所述阴极组件的电荷存储层的材料包含：二芳胺或三芳胺，或者N-取代的咔唑、吩噁嗪、吩噻嗪、或者其它的环化三芳胺、噻吩衍生物如噻吩并噻吩或者二苯并噻吩、苯并呋喃衍生物、氧杂蒽衍生物、卟啉、酞菁。

5.根据权利要求2至4任一项所述的电荷存储系统，其中所述共轭聚合物材料包含用芳基如二芳基或三芳基氨基改性的聚芴配制物。

6.根据任一前述权利要求所述的电荷存储系统，其中配置所述阳极组件的电荷存储层的共轭聚合物材料以形成稳定的阴离子。

7.根据权利要求6所述的电荷存储系统，其中所述共轭聚合物材料包含烃类(例如聚芴和其衍生物)或者聚苯胺。

8.根据权利要求7所述的电荷存储系统，其中所述共轭聚合物材料包含具有两个或更多个取代基的聚芴，所述取代基选自芳基或烷基取代基中的一个或多个。

9.根据权利要求8所述的电荷存储系统，其中所述两个取代基包含烷氧基取代的烷基，例如甲氧乙基或者聚乙二醇的低聚物。

10.根据权利要求6所述的电荷存储系统，其中所述材料包含具有低-LUMO基团的共聚氟，所述低-LUMO基团是例如2,1,3-苯并噻二唑或者2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪或者2,3-二苯基喹喔啉、芴酮和这些材料中任一种的衍生物。

11.根据前述权利要求任一项所述的电荷存储系统，其中所述共轭聚合物材料是共聚物。

12.根据权利要求1至10任一项所述的电荷存储系统，其中所述共轭聚合物包含交联的共轭聚合物链。

13.根据权利要求12所述的电荷存储系统，其中所述交联的共轭聚合物链包含苯并环丁烯(BCB)-烯烃。

14.根据任一前述权利要求所述的电荷存储系统，其中所述共轭聚合物包含极性侧基。

15.根据权利要求14所述的电荷存储系统，其中所述极性侧基包含醚基。

16.根据任一前述权利要求所述的电荷存储系统，进一步包含氧化锌(ZnO)。

17.根据任一前述权利要求所述的电荷存储系统，进一步包含电接触部。

18.根据权利要求17所述的电荷存储系统，其中所述电接触部包含金或铟锡氧化物或者氟锡氧化物和/或铝锌氧化物和/或锑锡氧化物、氧化锌和/或包括但不限于铜、锌、锡、银、金、铝、钛、铋或铁的金属或合金的其它合适元素或者化合物。

19.根据任一前述权利要求所述的电荷存储系统，其中总体地调节所述聚合物以便为具体应用提供电荷释放性质，例如但不限于更加类似电池的或类似超级电容器的行为。

20.用于制造如权利要求1-19任一项所述的电荷存储系统的方法。

21.根据权利要求20所述的方法，其中在进行交联过程之前通过溶液加工将共轭聚合物制成电荷存储系统使得共轭聚合物不可溶。

22.根据权利要求21所述的方法，其中通过所述共轭聚合物的溶液加工形成的电荷存储层是无定形的和连续的。

23.根据权利要求20至22任一项所述的方法，其中通过不涉及氧化和/或电化学聚合的过程制造所述共轭聚合物。

24.一种包含交联的共轭聚合物链的非共混电荷存储系统。