基于PAA模板法构建纳米电介质电容器

发布时间：2021-01-06 18:54

　　兼具高能量密度、高功率密度的新型储能器件一直是人们追求的目标。传统电介质电容器虽具有很高的功率密度,但其能量密度较低。本文旨在利用阳极氧化和纳米技术制备高比容的纳米电介质电容器,以期在保留其高功率密度特点的条件下,增大其能量密度。首先制备高度有序的多孔阳极氧化铝（PAA）模板,然后采用真空高温压注法得到铝纳米柱阵列,最后通过阳极氧化在其表面形成氧化铝电介质膜,从而构建纳米电介质电容器。主要研究内容如下:首先,采用再氧化和电化学阻抗谱等方法测定PAA膜的阻挡层厚度,从而确定阳极氧化过程中场强的大小,结果表明:在高浓度（0.75M）草酸溶液中,可以通过增大阳极氧化电压的方法提高场强实现高场阳极氧化,从而制备高度有序的PAA膜;而在低浓度（0.1 M）草酸溶液中,不能通过增大阳极氧化电压的方法提高场强。其次,实验发现铝箔的纯度、晶面取向、电解液浓度和温度、氧化电压、氧化时间是影响PAA有序度的主要因素。高纯铝箔在30℃、0.75 M草酸溶液以50 V电压二次氧化50min制备了孔径75nm、孔间距125nm的PAA膜,然后将其在磷酸溶液中单面腐蚀3 h制备了高度有序的通孔PAA模板。然后,通... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１?ＰＡＡ六方元胞结构示意图［１４】??

产生紧密的联系，有着优异的物理化学性能。２０１６年，Ｗｅｎ等［４６］通过预压印技术和选择??性腐蚀阻挡层制备具有二元孔的ＰＡＡ模板。然后，通过ＡＬＤ和ＰＶＤ技术成功制备了??纳米线／纳米线、纳米线／纳米管、纳米管／纳米管、纳米点／纳米点阵列（图１．２）。??５??

熔融注射法是制备金属纳米线阵列通用的方法，基本的过程是：首先在真空或者氩??气、氮气等保护气的气氛下，将熔融的金属加压注射到ＰＡＡ模板中，然后用对应腐蚀液??将铝基体、模板选择性腐蚀得到裸露的纳米线（图１．３）。１９９４年，Ｈｕｂｅｒ等［５７］首次通过??熔融注射法制备了碲（Ｔｅ）纳米线。其后，其他研宄者成功制备出Ｂｉ［＇?Ａ＃＇?Ｓｎ＾°Ｉ等??纳米线。为了填充ＰＡＡ孔道，需要施加一定的压力克服熔融金属的表面张力。所需的压??力可以通过Ｗａｓｈｂｕｒｎ方程来确定：??？?４ｙｃｏｓ０??尸（１．７）??Ｐ??其中尸为所需施加的压力，为ＰＡＡ膜的孔径，Ｙ为熔融金属的表面张力，０为模板和??熔融金属间的接触角。??７??

【参考文献】：
期刊论文
[1]铝电解电容器技术的新进展[J]. 徐友龙.  电子元件与材料. 2008(09)



本文编号：2961087