TW201828342A - 多層電極和膜儲能裝置 - Google Patents

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保羅 古田
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Abstract

本發明提供一種多層電極，其包括導電層和位於導電層的一側上的至少一個保護層，並且所述保護層選自場平坦化層、穿隧注入阻擋層和庫侖阻擋層。

Description

多層電極和膜儲能裝置
本發明一般涉及電路的被動組件，更特別地涉及多層電極和使用它的膜儲能裝置。
在科學技術文獻中，廣泛討論了電極(觸點)問題和用於電子設備的電極的生產方法。 　　奈米級MOSFET的發展已經引起人們對寄生源/汲極和接觸電阻成為性能限制因素的重視(參見Reinaldo Vega和Tsu-Jae King Liu的“用於奈米級CMOS的源/汲極和接觸的先進設計”，加州大學伯克利分校電子工程與電腦科學技術報告，編號UCB/EECS-2010-84，http://www.eecs.berkeley.edu/Pubs/TechRpts/2010/EECS-2010-84.html，2010年5月20日)。由於分離肖特基(DSS)源/汲極區域主要包括金屬或金屬矽化物，摻雜DSS源/汲極的MOSFET近年來已經變得流行以解決這個串聯電阻問題。從金屬接觸區延伸出的小的源/汲極延伸區(SDE)是DSS MOSFET中的重要設計參數，這是因為它們的尺寸和濃度影響了接觸電阻、串聯電阻、帶間穿隧(BTBT)、SDE穿隧、和直接的源汲穿隧(DSDT)洩漏(leakage)。Reinaldo Vega和Tsu-Jae King Liu的工作從建模和實驗角度研究了DSS MOSFET的關鍵設計問題，包括SDE設計對雙極洩漏(ambipolar leakage)的影響、隨機摻雜波動(RDF)對特定接觸電阻率的影響、3D FinFET源/汲極和觸點的設計優化、以及實現SDE區域調諧的實驗方法。 　　C. Liu、V. Kamaev和Z. V. Vardeny在“Efficiency enhancement of an organic light-emitting diode with a cathode forming two-dimensional periodic hole array”，APPLIED PHYSICS LETTERS，第86卷，第143501頁(2005)中，描述了使用夾在兩個半透明電極(光學薄金膜陽極)之間的π共軛聚合物發射層製造有機發光二極體，而陰極是光學厚鋁(Al)膜，其具有圖案化的週期性亞波長二維孔陣列，在聚合物光致發光譜帶的光譜範圍內顯示出異常透射。在相似的電流密度下，與基於未穿孔Al電極的控制器相比，使用圖案化的Al裝置獲得了七倍的電致發光效率增強。 在文章“使用低損傷濺鍍(sputtering)方法沉積OLED用鋁陰極(Deposition of an Al Cathode for an OLED by Using Low-Damage Sputtering Method)”(Sang-Mo Kim、Kyung-Hwan Kim和Min-Jong Keum，韓國物理學會雜誌(Journal of the Korean Physical Society)，第51卷，No.3，第1023-1026頁，2007年9月)中，將用於OLED裝置的鋁薄膜沉積在玻璃基板和單元(LiF / EML / HTL /底部電極，ITO薄膜)上，用於各種工作氣體如Ar、Kr和混合氣體、以及各種工作氣體壓力。使用α步進分析儀(TENCOR)、X射線衍射儀(XRD，RIGAKU)、四點探針(CHANGMIN)和原子力顯微鏡(AFM)測量了鋁薄膜的膜厚度以及晶體學和電學性質，並且使用半導體參數測量設備(HP4156A)測量了鋁/單元(Al/cell)的IV曲線。在玻璃上製備的鋁薄膜的結晶度和電阻率顯示薄膜是非晶態的(amorphous)，其電阻率在10-5 Ω-cm之下。在使用純Ar或Kr將鋁薄膜沉積在單元上的情況下，鋁/單元的洩漏電流密度約為10-4 mA/cm2 ，使用Ar和Kr混合氣體所製備的鋁/單元的漏電流密度約為10-6 mA/cm2 。 H. Mu等人在“Alq 3/TPD OLED的電和發光特性的電極效應的比較研究：由導電聚合物(PEDOT)陽極引起的改進(A comparative study of electrode effects on the electrical and luminescent characteristics of Alq 3 /TPD OLED: Improvements due to conductive polymer (PEDOT) anode)，Journal of Luminescence，第126卷，第225~229頁，2007年)中，對基於同樣地製造的Alq 3/TPD主動區域(active region)並具有不同的陰陽電極結構的有機發光裝置(OLED)結構的性能進行比較，性能差異與不同陽極結構有關。使用導電聚合物3,4-聚亞乙基二氧硫基-聚苯乙烯磺酸鈉(PEDOT)作為陽極層取得了最好的性能，在25V下產生了1720 cd/m2 的亮度、3V的導通電壓，電致發光(EL)效率和外部量子效率分別為8.2 cd/A和2%，而5V下的亮度為100cd/m2 。 在Tae Hyun Gil等人的文章“基於DC磁控管濺鍍的鋁頂電極沉積造成的OLED中的損壞的起源(Origin of damages in OLED from Al top electrode deposition by DC magnetron sputtering)”(Organic Electronics，第11卷，第322-331頁，2010年)中，研究了藉由直流磁控管濺鍍而在有機層上沉積鋁頂部電極的有機發光二極體(OLED)。藉由典型的電流-電壓-亮度測量來表徵由電子摻雜的傳輸層和磷光發射層構成的OLED。在有機層上濺鍍沉積之後，它們表現出更高的漏電流、減小的正向電流以及驅動電壓相應增加。OLED在主動區域呈現隨機分佈的亮點，藉由掃描電子顯微鏡/能量色散型X射線光譜儀研究了該亮點。為了證明濺鍍損傷的起源，製作了簡單的有機/鋁層樣本，並藉由橢圓計量和雷射誘導解吸/電離飛行時間質譜法進行了研究。 Glyn J. Reynolds等人利用濺鍍的Pt和/或Ni電極與濺鍍沉積的摻雜的鈦酸鋇介電質膜製造簡單並具有電特徵的薄膜電容器疊層(“使用高溫濺鍍改質的鈦酸鋇製造的薄膜電容器的電學性質(Electrical Properties of Thin-Film Capacitors Fabricated Using High Temperature Sputtered Modified Barium Titanate)”，材料(Materials)，第5卷，第644~660頁，2012年)。在此，Glyn J. Reynolds等人報告了作為施加的DC偏壓、偏振相對於施加的電場強度和DC載入/卸載實驗的函數而測量的小信號、低頻電容和並聯電阻資料。這些電容器表現出明顯的洩漏(在8~210μA/cm2 範圍內)和介電損耗。測得的濺鍍摻雜鈦酸鋇薄膜的崩潰強度(breakdown strength)在200kV/cm-2 MV/cm的範圍內。對於所有測試的裝置，Glyn J. Reynolds等人在100 kV/cm以上的施加電場強度下觀察到介電飽和的明顯證據：飽和極化在8~15 μC/cm2 範圍內。當在DC條件下重複時，由Glyn J. Reynolds等人對任意電容器測量的最大能量密度僅僅基於介電質材料的體積，為約4.7×10-2 W·h/L。這對應於約8×10-3 W·h/kg的比能量，這是僅基於介電質而再次計算出的。藉由對這些結果與其他作者報告的結果進行比較而提供了一個簡單的理論觀點，能夠存儲在這些和類似的裝置中的最大能量為介電強度和飽與極化的函數。最後，Glyn J. Reynolds等人開發出了一個預測模型來指導如何調整高k介電質的相對介電常數(permittivity)以優化其儲能容量。 根據Donna M. Joyce等人的說法，與那些電解電容器和超級電容器相比，靜電電容器提供更高的能量密度、更低的損耗和更高的操作電壓(“逐層重新設計聚合物電容器(Re-engineering the Polymer Capacitor, Layer by Layer)”，Adv. Energy Mater.，1600676，2016年)。 然而，這些電容器具有較低的能量密度(＜2J·cm-3 )，限制了它們在高功率積體系統(如脈衝功率和高頻逆變器)中的應用。Donna M. Joyce等人提出了一種藉由重新設計電容器的結構來實現更高能量密度的新方法。該新的電容器裝置是一種分層結構(layered structure)，其包含沉積在導電電極和介電質材料之間的薄的電子和電洞阻擋層。 電極的性質在所有所列出的電子裝置中具有非常重要的作用。電極的一個重要特徵是能夠防止相當大的漏電流。特別地，電極的這種特性(性質)對於儲能裝置是重要的。在電力工業中，超級電容器通常被用作儲能裝置。增加電容器(例如超級電容器)的電極上的電壓，能夠增加儲存能量。工作電壓的最大值受到電容器的崩潰電壓(breakdown voltage)的限制。再者，崩潰電壓受到介電質的性質的影響，特別是電極不從電極注入電子或電洞的程度，因此不會引起電容器的介電質崩潰。
本發明的目的在於藉由降低電極向電容器的介電質層注入電子的傾向，來克服先前技術的超級電容器電極的缺點(並且因而降低漏電流)。 本發明提供一種多層電極，其包括導電層和位於該導電層之一側上的至少一個保護層。所述至少一個保護層可以包括場平坦化(field-planarization)層、穿隧注入阻擋層、或庫侖阻擋層、或者它們中的兩個或更多個的一些組合。場平坦化層使得由於導電層表面上的幾何曲率導致的電場增強最小化。穿隧注入阻擋層包括寬帶隙有機絕緣材料。庫侖阻擋層包含電子陷阱。 另一方面，本發明提供一種用於儲能裝置的多層結構，該儲能裝置包括介電質層，以及位於該介電質層之至少一表面上的上述多層電極。 又一方面，本發明提供一種膜儲能裝置，其包括以上所述的兩個多層結構相互層壓(laminated)。層壓結構的特徵可以在於以下順序的層：多層電極-介電質層-多層電極-介電質層。 交叉引用 在此藉由參考同樣地合併本說明書中提及的所有出版物、專利和專利申請案，猶如每個單獨的出版物、專利或專利申請案被具體和單獨地引用。
儘管在本說明書中示出和描述了本發明的各方面的各種實施例，但是對於本領域技術人員顯而易見的是這些實施例是僅作為示例。在不脫離本發明的情況下，本領域技術人員能夠想到許多變化、改變和替換。應該理解為可以使用這裡描述的本發明的實施例的各種替代方案。 在本發明中使用以下術語。 術語“導電層”是指例如藉由將金屬原子或導電有機分子真空蒸鍍(沉積)到任何基板的表面上而形成的導電材料層。該層的外表面可能是粗糙的。表面的粗糙度可以被設想為形成表面微輪廓的一組突起和空腔。如果例如在電容器中使用這樣的導電層，則在這些突起附近形成高電場區域。這個高電場會導致電容器的介電質層崩潰。因此，為了防止這種破壞性的過程，有必要使用場平坦化層。然而，與藉由沉積有機分子形成的導電層的粗糙度(突起)相比，藉由金屬沉積形成的導電層的粗糙度(突起)較高。因此，在金屬導電層的情況下，更需要使用場平坦化層。 術語“場平坦化層(field-planarization layer)”是指消除導電層的表面上的電場的不連續性的層。場平坦化層可以由在液體或熔融階段(相)沉積的可極化(polarizable)或導電材料製成。當使用金屬形成場平坦化層時，金屬填充導電層表面上的空腔而由此減小其粗糙度。當使用可極化材料形成場平坦化層時，由於材料的可極化性(polarizability)，這些材料降低了導電層表面上的突起附近區域的電場強度。 術語“LUMO”是指最低的未佔據分子軌道。 術語“HOMO”是指最高的佔據分子軌道。 術語“穿隧注入阻擋(tunneling injection blocking)層”是指其LUMO和HOMO能級的能級差大於4電子伏特的層。在一個實施例中，這種層提高了電子的能隙Ege ，其等於穿隧注入阻擋層的LUMO能級與導電層的功函數(work function)Wf之間的差。能隙Ege 的值可以不小於1電子伏特。該能隙防止從導電層注入電子。在另一個實施例中，這種層提高了電洞的能隙Egh ，其等於導電層的功函數Wf和穿隧注入阻擋層的HOMO能級之間的差值。能隙Egh 的值可以不小於1電子伏特。該能隙防止從導電層注入電洞。 術語“庫侖阻擋(coulomb blocking)層”是指含有電子陷阱的層。當電子被注入到這個層中時，它們在這些陷阱中變得靜止(被固定)，並且該層以儲存在該層中的電子為代價而變成帶負電。該儲存的電荷能夠防止由於注入電子和該儲存電荷的庫侖排斥而將新電子注入到該層中。因此，“庫侖阻擋層”阻止電子注入到該庫侖阻擋層中。 術語“寬帶隙有機絕緣(wide-band gap organic insulating)材料”是指具有能隙帶(意即，LUMO和HOMO能級之差)大於4電子伏特的材料。 術語“崩潰電場強度(breakdown field strength)”是指介電質層變成導電的特徵電場。 本發明提供如上所述的多層電極。在本發明的一個實施例中，多層電極包括一個、兩個或三個保護層，所述保護層是不同的，並且選自場平坦化層、穿隧注入阻擋層和庫侖阻擋層，其中列出的層可以為任意的順序。 在所述多層電極的另一個實施例中，導電層的材料可以選自金屬、導電寡聚物、導電(電流傳導)聚合物、分子晶體材料、分子材料所組成的群組。 在多層電極的又一個實施例中，導電(電流傳導)聚合物可以選自聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚對伸苯基硫醚、聚對伸苯基伸乙烯(poly-para-phenylenevinylene)、聚吲哚、聚咔唑、聚薁(polyazulene)、聚芴、聚萘所組成的群組。 在多層電極的另一個實施例中，導電層的材料可以選自鎳、金、鉑、鉛、鉻、鈦、銅、鋁、鉬、鎢、銦、銀、鈣、 鉭、鈀及其任意組合所組成的群組。 在多層電極的一個實施例中，導電層的材料包括導電寡聚物，例如伸苯基寡聚物(phenylene oligomer)或多並苯奎寧基寡聚物(polyacene quinine radical oligomer)。在多層電極的一些這樣的實施例中，導電寡聚物可以選自表1中所示的結構1至9，其中n=2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 或12，Z是=O、=S或=NT1 ，T1 選自未取代或經取代的C1 -C18 烷基、未取代或經取代的C2 -C18 烯基、未取代或經取代的C2 -C18 炔基、以及未取代或經取代的C4 -C18 芳基。 在又一個實施例中，場平坦化層可以由在液體或熔融階段(相)沉積的可極化材料製成，其中可極化材料的可極化性大於丙烯的可極化性。可極化材料可以包括由任選地與苯基、萘基或蒽基部分共軛(conjugated)或未共軛(unconjugated)的萘嵌苯部分(rylene moieties)組成的有機化合物、以及任選地位於有機化合物的頂點和側向位置的親核和親電子類型的摻雜基團。可以選擇摻雜基團的定位使得增加或減少對電場的非線性極化回應。這種定位可以與有機化合物的對稱性有關。由萘嵌苯部分(rylene moieties)組成的有機化合物的非限制性實例包含：其中n=0、1、2、3、4、5、6、7、8，且代表重複單元的數目。 　　在又一個實施例中，場平坦化層可以由在液體或熔融階段(相)沉積的導電材料製成。在多層電極的一個實施例中，可以藉由將上述材料旋塗到導電層上來形成場平坦化層。在多層電極的一個實施例中，庫侖阻擋層的材料包括具有選自如表1所示的結構10~14的通式結構的四吡咯大環片段(tetrapyrrolic macrocyclic fragments)，其中M是用作電子陷阱的金屬原子。 在所述多層電極的一個實施例中，寬帶隙有機絕緣材料可以具有大於4電子伏特的LUMO和HOMO能級之間的能隙。在所述多層電極的另一個實施例中，寬帶隙有機絕緣材料的LUMO能級與導電層的功函數(Wf)之間的差值不小於1電子伏特。在所述多層電極的又一個實施例中，導電層的功函數(Wf)與寬帶隙有機絕緣材料的HOMO能級之間的差值不小於1電子伏特。在所述多層電極的一個實施例中，穿隧注入阻擋層是單分子層並且包括選自胺(RNH3 + )、羧酸鹽(RCO2 - )、硫酸鹽(RSO4 - )、磺酸鹽(RSO3 - )、磷酸鹽(RHPO4 - )、醇(ROH)、硫醇(RSH)的兩親分子(amphiphilic molecule)，其中R是包含多於十個CH2 -和CF2 -基團的碳鏈。在所述多層電極的一個實施例中，碳鏈藉由紫外線而聚合。在所述多層電極的另一個實施例中，穿隧注入阻擋層的厚度不小於1 nm，並且由碳鏈長度定義。 本發明的各方面包含如上所述的多層結構。本發明的其他方面包含經配置為用作儲能裝置的多層結構。這樣的多層結構包括介電質層，以及位於介電質層的一個表面上的多層電極。多層電極的導電層可以藉由級聯結晶過程(cascade crystallization process)由導電有機化合物製造。 級聯結晶涉及化學改質步驟和形成導電層期間的四個排序(ordering)步驟。化學改質步驟在導電有機化合物的分子的週邊引入親水基團，以賦予分子兩親性質。兩親分子堆疊在一起成為超分子，這是排序的第一步驟。在一定濃度下，超分子轉化為液晶態，形成溶致液晶(lyotropic liquid crystal)，這是排序的第二步驟。在邁耶棒剪切(Mayer Rod shearing)技術的基礎上，在剪切力(或彎月面(meniscus)力)的作用下，溶致液晶被沉積到介電質層上，由此剪切力(或彎月面)方向決定了所得導電層中的晶體軸方向。該定向沉積是排序的第三步驟，表示介電質層表面上的晶體或多晶結構的整體排序。級聯結晶過程的最後的第四步驟是乾燥/結晶，將溶致液晶轉化為固體結晶導電層。術語級聯結晶過程用於指化學改質和四個排序步驟為組合過程。 級聯結晶過程用於生產薄晶體導電層。由級聯結晶過程產生的導電層具有全域有序性(global order)，這表示藉由沉積過程來控制整個介電質層表面上的層的晶軸的方向。所沉積的導電有機化合物的分子以有限的擴散或運動自由度被封入超分子中。薄晶體導電層是分子晶體層，其特徵在於其一個光軸方向的平面間隔為3.4±0.3埃(Å)。在所述多層結構的另一個實施例中，導電層可以藉由將金屬原子真空沉積到介電質層上來形成。在所述多層結構的一個實施例中，介電質層包括崩潰電場強度大於0.5 V/nm、大於1.0 V/nm、大於5.0 V/nm、大於10 V/nm的材料。在所述多層結構的另一個實施例中，介電質層的表面含有表面活性劑，用於增加形成多層電極時導電材料的潤濕性。在本發明的又一個實施例中，多層結構在平面內具有矩形形狀(a rectangular shape in-plan)。在多層結構的另一個實施例中，介電質層包括選自氧化物、氮化物、氮氧化物和氟化物的材料。在多層結構的另一個實施例中，介電質層包括選自SiO2 、SiOx Ny 、HfO2 、Al2 O3 或Si3 N4 的材料。在多層結構的一個實施例中，介電質層包括以電子可極化性為特徵的有機化合物，並具有以下通式結構式(1)：其中核心是芳族多環共軛分子，R1 是使有機化合物與相鄰化合物電絕緣的基團，並且在一些情況下還可以提供有機化合物在有機溶劑中的溶解度，n為1至8，R2 和R2 '是位於頂點位置的取代基，R3 和R3 '及R4 和R4 '是位於側(側面)位置的取代基。核心具有平坦的不等軸形式，R2 取代基獨立地選自氫、親電子基團(受體)和親核基團，並且R2 '取代基獨立地選自氫、親核基團(供體)和親電子基團(受體)。取代基R3 和R3 '及R4 和R4 '獨立地選自氫、親核基團(供體)和親電子基團(受體)。取代基R2 、R2 '、R3 、R3 '、R4 、R4 '不能同時為氫。 在多層結構的又一個實施例中，介電質層包括具有以下通式(2)的電可極化錯合物(electro-polarizable complex compound)：當錯合劑(complexing agent)M是四價金屬時，配體(ligand)L包括至少一個雜原子片段，該雜原子片段包括至少一個金屬配位雜原子(中性或陰離子)和至少一個提供電流電阻率的電阻性片段，m表示配體的數目，x代表金屬-配體錯合物的氧化態，K是提供錯合物的電中性的抗衡離子(counter-ion)或兩性離子聚合物，n表示抗衡離子的數目，其中所述金屬配位雜原子形成第一配位球，該第一配位球中的雜原子數不超過12個。 在多層結構的又一個實施例中，介電質層包括具有以下通式(3)的電可極化化合物：其中核心1(Core1)是具有二維平坦形式並且藉由柱狀超分子中的π-π堆積而自組裝的芳族多環共軛分子，R1是與芳族多環共軛分子(核心1)連接的電子供體基團，R1'是與芳族多環共軛分子(核心1)連接的電子受體基團，m是受體基團R1的數目，m'是供體基團R1'的數目，m和m'等於0、1、2、3、4、5或6，其中m和m'不都等於0，R2是直接或經由連接基團與芳族多環共軛分子(核心1)連接之取代基，該取代基包括來自一類離子化合物的一個或多個離子基團，所述離子化合物用於離子液體，p是離子基團R2的數目，其等於0、1、2、3或4。含有至少一個基團R1和/或R1'之核心1的標記為NLE的片段具有極化的非線性效應。核心2(Core2)是導電寡聚物，n是導電寡聚物的數目，其等於0、2或4，R3是直接或藉由連接基團與導電寡聚物(核心2)連接之取代基，該取代基包括來自一類離子化合物的一個或多個離子基團，所述離子化合物用於離子液體，s是離子基團R3的數目，其等於0、1、2、3或4。取代基R4是電阻性取代基，其提供所述有機化合物在溶劑中的溶解性並使柱狀超分子彼此電絕緣，並且直接或經由連接基團與芳族多環共軛分子(核心1)和/或導電性寡聚物(核心2)連接，k是取代基R4的數目，其等於0、1、2、3、4、5、6、7或8。 本發明提供一種如上所述的膜儲能裝置。在所述膜儲能裝置的一個實施例中，兩個層壓的多層結構被捲繞成螺旋狀。 為了可以更容易地理解本發明的各方面，參考以下附圖，這些附圖旨在說明本發明，但並不意在限制範圍。 在圖1示意性地表示出的所述多層電極的一個非限制性實例中，實現層的以下順序：導電層1、場平坦化層2、穿隧注入阻擋層3和庫侖阻擋層4。多層電極可以包括一個、兩個或三個不同的保護層，並且可以選自場平坦化層、穿隧注入阻擋層和庫倫阻擋層所組成的群組。這些保護層可以以任意順序夾在一起。 圖2示意性地表示出所述多層電極的一個實施例的另一個非限制性實例。該多層電極的特徵在於上述保護層的不同順序。在該實例中，在導電層1上形成庫倫阻擋層4。在庫倫阻擋層4上形成場平坦化層2，以及在場平坦化層上形成穿隧注入阻擋層3。 圖3示意性地表示出所述多層電極的又一個非限制性實例，其特徵在於與圖1和圖2中所示的電極相對照的保護層的另一個順序。具體地，穿隧注入阻擋層3形成在導電層1上，庫侖阻擋層4形成在穿隧注入阻擋層3上，以及場平坦化層2形成在庫侖阻擋層4上。 圖4示意性地表示出場平坦化層2使導電層1的表面的粗糙度(例如，突起和空腔)平滑的實例。 圖5表示出穿隧注入阻擋層3和導電層1的能帶圖，在圖5中，LUMO表示穿隧注入阻擋層3的最低未佔據分子軌道的能級，以及HOMO表示穿隧注入阻擋層3的最高佔據分子軌道。Wfe 表示導電層1的功函數，以及能隙Ege 等於LUMO-Wfe 。圖5還表示出電子如何從能隙Ege 反射而導致漏電流的減小和電子從導電層1的注入。 圖6示意性地表示出庫侖阻擋層4的功能。當將第一電子(first electrons)從導電層1注入到該層中時，它們在這些陷阱上變得靜止(固定)，並且庫倫阻擋層4以儲存在該層中的電子為代價而變成帶負電。所儲存的電荷11防止由於注入電子和儲存電荷的庫侖排斥而將新電子12注入到該層中。因此，“庫侖阻擋層”阻止電子注入到此庫倫阻擋層中。 圖7示意性地表示出具有介電質層14和位於該介電質層的一個表面上的多層電極15之多層結構13。如上所述，多層電極15包含導電層、場平坦化層、穿隧注入阻擋層和庫倫阻擋層。在多層電極15中，三個保護層，即場平坦化層、穿隧注入阻擋層和庫侖阻擋層可以以任意順序夾在一起，包含但不限於圖1、圖2和圖3所示之順序。 圖8示意性地表示出層壓結構16，其特徵在於層的以下順序：第一多層電極17-第一介電質層18-第二多層電極19-第二介電質層20。作為實例而非限制，每個多層電極17、19的厚度可以在從約30 nm到約300 nm的範圍內，並且每個介電質層18、20的厚度可以在從約1000 nm到約5000 nm的範圍內，並且對於一些應用高達10000 nm。作為實例而非限制，介電質層18和20可以包含上述式(1)、式(2)或式(3)所描述的一種或多種類型的電可極化化合物。 圖9示意性地表示出膜儲能裝置21，其中圖8所示的上述類型的層壓多層結構16被捲繞(盤繞)成螺旋狀。在一些實施例中，兩個或更多的這種層壓多層結構可以夾在一起，然後捲繞(盤繞)成螺旋狀。捲繞成一個裝置/線圈的分層結構的長度可以是例如從300 m到10000 m，並且對於一些應用甚至更高。再者，在一些實施例中，夾在一起並捲繞成捲繞電容器的兩個或更多的層壓多層結構可包含從約500圈到超過45000圈。 雖然以上內容包含對本發明之較佳實施例的完整描述，但是可以使用各種替換、修改和均等物。因此，本發明的範圍不應該參照上面的描述來確定，而是應該參照所附申請專利範圍以及它們的均等物之全部範圍來確定。本文所述的任何特徵，無論是否為較佳，都可以與本文所述的任何其他特徵組合，無論是否為較佳。在以下的申請專利範圍中，除非另有明確說明，否則“一”或“一個”是指一或多個後接的物品數量。如在此使用的替換要素的清單中，除非另有說明，否則以邏輯包括性的含義使用詞語“或”，例如，“X或Y”包括單獨的X、單獨的Y、或者X和Y一起。被列為替代要素的兩個或多個要素可以組合在一起。所附申請專利範圍不應被解釋為包含裝置加功能限制，除非這種限制在給定申請專利範圍中使用短語“用於......的裝置”來明確敘述。
1‧‧‧導電層
2‧‧‧場平坦化層
3‧‧‧穿隧注入阻擋層
4‧‧‧庫倫阻擋層
11‧‧‧電荷
12‧‧‧電子
13‧‧‧多層結構
14‧‧‧介電質層
15‧‧‧多層電極
16‧‧‧層壓結構
17‧‧‧第一多層電極
18‧‧‧第一介電質層
19‧‧‧第二多層電極
20‧‧‧第二介電質層
21‧‧‧膜儲能裝置
藉由參考附圖和以下的詳細描述，將更容易完整地理解本發明及其優點，所有這些形成本發明的一部分。在以下附圖中僅作為例子圖示了本發明的實施例。 圖1示意性地表示出基於本發明之方面的多層電極的一個非限制性實例。 圖2示意性地表示出基於本發明之方面的具有與圖1所示的多層電極不同順序的保護層之多層電極的另一個非限制性實例。 圖3示意性地表示出基於本發明的方面的具有與圖1和圖2中所示的電極不同的保護層順序之多層電極的又一個非限制性實例。 圖4示意性地表示出基於本發明之方面的多層電極中的場平坦化層的功能，其中該層使導電層的表面的粗糙特徵(例如，突起和空腔)光滑。 圖5表示出基於本發明之方面的與多層電極的穿隧注入阻擋層和導電層接觸的能帶圖。 圖6示意性地表示出基於本發明之方面的多層電極的庫侖阻擋層的功能機理。 圖7示意性地表示出基於本發明之方面的包括介電質層和位於介電質層的一個表面上的多層電極的多層結構的非限制性實例。 圖8示意性地表示出基於本發明之方面的層壓結構的非限制性實例，其特徵在於以下層順序：多層電極-介電質層-多層電極-介電質層。 圖9示意性地表示出基於本發明之方面的所述膜儲能裝置的一個非限制性示例。

Claims (37)

  1. 一種多層電極， 包括導電層和至少一個保護層，所述保護層位於所述導電層的一側上並且選自經配置用以將由於所述導電層的表面上的幾何曲率引起的電場增強最小化的場平坦化層、包含寬帶隙有機絕緣材料的穿隧注入阻擋層、包含電子陷阱的庫侖阻擋層、以及它們中的兩種或更多種的任意組合。
  2. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其包括以任意順序夾在一起並選自所述場平坦化層、所述穿隧注入阻擋層和所述庫倫阻擋層所組成之群組的一個、二個或三個不同的保護層。
  3. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述導電層的材料選自金屬、導電寡聚物、導電(電流傳導)聚合物、分子晶體材料、分子材料所組成之群組。
  4. 如申請專利範圍第3項的多層電極，其中，所述導電(電流傳導)聚合物選自聚乙炔、聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚對伸苯基硫醚(poly-p-phenylenesulphide)、聚對伸苯基伸乙烯(poly-para-phenylenevinylene)、聚吲哚、聚咔唑、聚薁(polyazulene)、聚芴、聚萘所組成之群組。
  5. 如申請專利範圍第3項的多層電極，其中，所述導電層的材料選自鎳、金、鉑、鉛、鉻、鈦、銅、鋁、鉬、鎢、銦、銀、鈣、 鉭、鈀及其任意組合所組成之群組。
  6. 如申請專利範圍第3項的多層電極，其中，所述導電層的材料包括含有伸苯基寡聚物和多並苯奎寧基寡聚物(polyacene quinine radical oligomer)的導電寡聚物。
  7. 如申請專利範圍第6項的多層電極，其中，所述導電寡聚物選自以下結構1至9，其中n=2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 或12，Z是=O、=S或=NT1 ，及T1 選自未取代或經取代的C1 -C18 烷基、未取代或經取代的C2 -C18 烯基、未取代或經取代的C2 -C18 炔基、以及未取代或經取代的C4 -C18 芳基所組成之群組 。
  8. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述保護層包含所述場平坦化層，其中所述場平坦化層包含自液體或熔融階段(相)沉積的可極化材料，其中該可極化材料的可極化性大於丙烯的可極化性。
  9. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述保護層包括所述場平坦化層，其中所述場平坦化層包括自液體或熔融階段(相)沉積的導電材料。
  10. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述保護層包括所述庫侖阻擋層，其中所述庫侖阻擋層包含具有選自以下結構10~14的結構通式的四吡咯大環片段，其中M是用作電子陷阱的金屬原子 。
  11. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述保護層包含具有寬帶隙有機絕緣材料的所述穿隧注入阻擋層，其中所述寬帶隙有機絕緣材料具有大於4電子伏特的能隙帶，其中所述能隙帶是所述穿隧注入阻擋層的最低未佔據分子軌道(LUMO)的能級與所述穿隧注入阻擋層的最高佔據分子軌道(HOMO)的能級之間的能量差。
  12. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述保護層包含具有寬帶隙有機絕緣材料的所述穿隧注入阻擋層，其中所述寬帶隙有機絕緣材料的最低未佔據分子軌道(LUMO)能級與所述導電層的功函數(Wf)之間的差值不小於1電子伏特。
  13. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述保護層包含具有寬帶隙有機絕緣材料的所述穿隧注入阻擋層，其中所述導電層的功函數(Wf)與所述寬帶隙有機絕緣材料的最高佔據分子軌道(HOMO)能級之間的差值不小於1電子伏特。
  14. 如申請專利範圍第1項的多層電極，其中，所述保護層包含所述穿隧注入阻擋層，其中所述穿隧注入阻擋層是單分子層並且包括選自胺(RNH3 + )、羧酸鹽(RCO2 - )、硫酸鹽(RSO4 - )、磺酸鹽(RSO3 - )、磷酸鹽(RHPO4 - )、醇(ROH)、硫醇(RSH)的兩親分子，其中R是包括多於十個CH2 -和CF2 -基團的碳鏈。
  15. 如申請專利範圍第14項的多層電極，其中，所述碳鏈藉由紫外線而聚合。
  16. 如申請專利範圍第14項的多層電極，其中，所述穿隧注入阻擋層的厚度不小於1 nm，並且由所述碳鏈的長度定義。
  17. 一種用於儲能裝置的多層結構，其包括： 介電質層；及 如申請專利範圍第1項的多層電極，位於所述介電質層的一個表面上。
  18. 如申請專利範圍第17項的多層結構，其中， 所述介電質層包括崩潰電場強度大於0.5 V/nm、大於1.0 V/nm、大於5.0 V/nm、大於1 0V/nm的材料。
  19. 如申請專利範圍第17項的多層結構，其中，所述介電質層的表面含有表面活性劑，所述表面活性劑用於在形成所述多層電極時增加所述導電材料的潤濕性。
  20. 如申請專利範圍第17項的多層結構，其在平面內具有矩形形狀。
  21. 如申請專利範圍第17項的多層結構，其中，所述介電質層包括選自氧化物、氮化物、氮氧化物和氟化物的材料。
  22. 如申請專利範圍第21項的多層結構，其中，所述介電質層包括選自SiO2 、SiOx Ny 、HfO2 、Al2 O3 或Si3 N4 的材料。
  23. 如申請專利範圍第17項的多層結構，其中， 所述介電質層包括以電子可極化性為特徵的有機化合物，並具有以下結構通式：其中所述核心是芳族多環共軛分子， R1 是使所述有機化合物與相鄰化合物電絕緣的基團，n在1和8之間， R2 和R2 '是位於頂點位置的取代基， R3 、R3 '、R4 和R4 '是位於側(側面)位置的取代基，及 其中所述核心具有平坦的不等軸形式，所述R2 取代基獨立地選自氫、親電子基團(受體)和親核基團，而所述R2 '取代基獨立地選自氫、親核基團(供體)和親電子基團(受體)；及 R3 、R3 '、R4 和R4 '取代基獨立地選自氫、親核基團(供體)和親電子基團(受體)，及 其中所述取代基R2 、R2 '、R3 、R3 '、R4 和R4 '不能同時為氫。
  24. 如申請專利範圍第23項的多層結構，其中，R1 是使所述有機化合物與相鄰化合物電絕緣的基團，並提供所述有機化合物在有機溶劑中的溶解性。
  25. 如申請專利範圍第17項的多層結構，其中，所述介電質層包含具有以下通式的電可極化錯合物：， 當錯合劑M是四價金屬時，配體L包括至少一個具有至少一個金屬配位雜原子(中性或陰離子)的雜原子片段和至少一個提供電流電阻率的電阻性片段，m表示配體的數目，x代表金屬-配體錯合物的氧化態，K是提供該錯合物的電中性的抗衡離子或兩性離子聚合物，n表示抗衡離子的數目，其中所述金屬配位雜原子形成第一配位球，且該第一配位球中的雜原子數不超過12個。
  26. 如申請專利範圍第17項的多層結構，其中，所述介電質層包含具有以下通式的電可極化化合物：其中所述核心1是具有二維平坦形式並且藉由柱狀超分子中的π-π堆積而自組裝的芳族多環共軛分子，R1是與所述芳族多環共軛分子(核心1)連接的電子供體基團，R1'是與所述芳族多環共軛分子(核心1)連接的電子受體基團，m是受體基團R1的數目，m'是供體基團R1'的數目，m和m'等於0、1、2、3、4、5或6，其中m和m'不都等於0，R2是直接或經由連接基團與所述芳族多環共軛分子(核心1)連接之取代基，該取代基包括來自一類離子化合物的一個或多個離子基團，所述離子化合物用於離子液體，p是所述離子基團R2的數目，其等於0、1、2、3或4， 其中包含具有至少一個基團R1和/或R1'之該核心1的標記為NLE的片段具有極化的非線性效應， 其中核心2是導電寡聚物，n是所述導電寡聚物的數目，其等於0、2或4，R3是直接或藉由連接基團與所述導電寡聚物(核心2)連接之取代基，該取代基包括來自一類離子化合物的一個或多個離子基團，所述離子化合物用於離子液體，s是離子基團R3的數目，其等於0、1、2、3或4， 其中取代基R4是電阻性取代基，其提供所述有機化合物在溶劑中的溶解性並使所述柱狀超分子彼此電絕緣，並且直接或經由連接基團與所述芳族多環共軛分子(核心1)和/或所述導電性寡聚物(核心2)連接，k是取代基R4的數目，其等於0、1、2、3、4、5、6、7或8。
  27. 一種膜儲能裝置，其包括兩個相互層壓之如申請專利範圍第17項的多層結構，其中所述層壓結構的特徵在於以下的層順序：多層電極-介電質層-多層電極-介電質層。
  28. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其中，所述兩個層壓的多層結構被捲繞(盤繞)成螺旋狀。
  29. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其中，所述介電質層包括崩潰電場強度大於0.5 V/nm、大於1.0 V/nm、大於5.0 V/nm、大於10 V/nm的材料。
  30. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其中，所述介電質層的表面含有表面活性劑，所述表面活性劑用於在形成所述多層電極時增加所述導電材料的潤濕性。
  31. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其在平面內具有矩形形狀。
  32. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其中，所述介電質層包括選自氧化物、氮化物、氮氧化物和氟化物的材料。
  33. 如申請專利範圍第32項的膜儲能裝置，其中，所述介電質層包括選自SiO2 、SiOx Ny 、HfO2 、Al2 O3 或Si3 N4 的材料。
  34. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其中，所述介電層包括以電子可極化性為特徵的有機化合物，並具有以下通式結構：其中核心是芳族多環共軛分子， R1 是使所述有機化合物與相鄰化合物電絕緣的基團， n在1和8之間， R2 和R2 '是位於頂點位置的取代基， R3 、R3 '、R4 和R4 '是位於側(側面)位置的取代基，及 其中所述核心具有平坦的不等軸形式，和所述R2 取代基獨立地選自氫、親電子基團(受體)和親核基團，而所述R2 '取代基獨立地選自氫、親核基團(供體)和親電子基團(受體)；及 R3 、R3 '、R4 和R4 '取代基獨立地選自氫、親核基團(供體)和親電子基團(受體)，及 其中所述取代基R2 、R2 '、R3 、R3 '、R4 和R4 '不能同時為氫。
  35. 如申請專利範圍第34項的膜儲能裝置，其中， R1 是使所述有機化合物與相鄰化合物電絕緣的基團，並提供所述有機化合物在有機溶劑中的溶解性。
  36. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其中，所述介電質層包括具有以下通式的電可極化錯合物： [M4+ (L)m ]x Kn ， 當錯合劑M是四價金屬時，配體L包括至少一個具有至少一個金屬配位雜原子(中性或陰離子)的雜原子片段和至少一個提供電流電阻率的電阻性片段，m表示配體的數目，x代表金屬-配體錯合物的氧化態，K是提供所述錯合物的電中性的抗衡離子或兩性離子聚合物，n代表抗衡離子的數目，其中所述金屬配位雜原子形成第一配位球，且該第一配位球中的雜原子數不超過12個。
  37. 如申請專利範圍第27項的膜儲能裝置，其中，所述介電質層包括具有以下通式的電可極化化合物：其中核心1是具有二維平坦形式並且藉由柱狀超分子中的π-π堆積而自組裝的芳族多環共軛分子，R1是與所述芳族多環共軛分子(核心1)連接的電子供體基團，而R1'是與所述芳族多環共軛分子(核心1)連接的電子受體基團，m是受體基團R1的數目，m'是供體基團R1'的數目，m和m'等於0、1、2、3、4、5或6，其中m和m'不都等於0，R2是直接或經由連接基團與所述芳族多環共軛分子(核心1)連接之取代基，該取代基包含來自一類離子化合物的一個或多個離子基團，所述離子化合物用於離子液體，p是所述離子基團R2的數目，其等於0、1、2、3或4， 其中包含具有至少一個基團R1 和/或R1 '之該核心1的標記為NLE的片段具有極化的非線性效應， 其中核心2是導電寡聚物，n是所述導電寡聚物的數目，其等於0、2或4，R3是直接或藉由連接基團與所述導電寡聚物(核心2)連接之取代基，該取代基包含來自一類離子化合物的一個或多個離子基團，所述離子化合物用於離子液體，s是所述離子基團R3的數目，其等於0、1、2、3或4； 　　其中R4是電阻性取代基，其提供所述有機化合物在溶劑中的溶解性並使所述柱狀超分子彼此電絕緣，並且直接或經由連接基團與所述芳族多環共軛分子(核心1)和/或所述導電性寡聚物(核心2)連接，k是取代基R4的數目，其等於0、1、2、3、4、5、6、7或8。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170301477A1 (en) 2016-04-04 2017-10-19 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10319523B2 (en) 2014-05-12 2019-06-11 Capacitor Sciences Incorporated Yanli dielectric materials and capacitor thereof
US10347423B2 (en) 2014-05-12 2019-07-09 Capacitor Sciences Incorporated Solid multilayer structure as semiproduct for meta-capacitor
AU2015259291A1 (en) 2014-05-12 2016-11-24 Capacitor Sciences Incorporated Energy storage device and method of production thereof
US10340082B2 (en) 2015-05-12 2019-07-02 Capacitor Sciences Incorporated Capacitor and method of production thereof
US9932358B2 (en) 2015-05-21 2018-04-03 Capacitor Science Incorporated Energy storage molecular material, crystal dielectric layer and capacitor
US10600574B2 (en) 2015-10-21 2020-03-24 Capacitor Sciences Incorporated Organic compound, crystal dielectric layer and capacitor
US10636575B2 (en) 2016-02-12 2020-04-28 Capacitor Sciences Incorporated Furuta and para-Furuta polymer formulations and capacitors
US9978517B2 (en) 2016-04-04 2018-05-22 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10153087B2 (en) 2016-04-04 2018-12-11 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10566138B2 (en) 2016-04-04 2020-02-18 Capacitor Sciences Incorporated Hein electro-polarizable compound and capacitor thereof
US10395841B2 (en) 2016-12-02 2019-08-27 Capacitor Sciences Incorporated Multilayered electrode and film energy storage device
US10403435B2 (en) 2017-12-15 2019-09-03 Capacitor Sciences Incorporated Edder compound and capacitor thereof
FI129918B (en) * 2019-05-02 2022-10-31 Turun Yliopisto A method of making a film
US11988907B1 (en) 2020-05-20 2024-05-21 Hrl Laboratories, Llc Electric field-tunable IR devices with very large modulation of refractive index and methods to fabricate them
WO2021236198A1 (en) 2020-05-20 2021-11-25 Hrl Laboratories, Llc Solid state electrically variable-focal length lens
CN115485422B (zh) 2020-05-20 2024-07-02 Hrl实验室有限责任公司 在硅衬底上生长通过结晶光学膜氢化而在红外光谱中可选地具有极小光损耗的结晶光学膜的方法
US12131867B2 (en) 2020-07-20 2024-10-29 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Dielectric nanolayer capacitor and method of charging a dielectric nanolayer capacitor
CN215813606U (zh) * 2021-09-10 2022-02-11 苏州湃矽科技有限公司 电光调制器

Family Cites Families (209)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB547853A (en) 1941-03-12 1942-09-15 Norman Hulton Haddock New perylene derivatives
GB923148A (en) 1960-03-24 1963-04-10 Ici Ltd New anthraquinone dyestuffs
US3407394A (en) 1964-10-23 1968-10-22 Xerox Corp Selenium trapping memory
GB2084585B (en) 1980-09-25 1983-11-30 Dearborn Chemicals Ltd The preparation of high molecular weight hydrophilic polymer gels
JPS60146405A (ja) 1983-12-30 1985-08-02 日石三菱株式会社 精製された電気絶縁油および油含浸電気機器
DE3401338A1 (de) 1984-01-17 1985-07-25 Merck Patent Gmbh, 6100 Darmstadt Fluessigkristall-phase
US4694377A (en) 1986-05-28 1987-09-15 Aerovox Incorporated Segmented capacitor
JPS6386731A (ja) 1986-09-30 1988-04-18 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリパラフエニレンテレフタルアミドフイルムの製造法
EP0268354A3 (en) 1986-10-07 1988-06-15 Imperial Chemical Industries Plc Substituted pyrazoline
DE3904797A1 (de) 1989-02-17 1990-08-30 Merck Patent Gmbh Nichtlinear optische materialien mit vicinalen donor- und akzeptorgruppen
DE3926563A1 (de) 1989-08-11 1991-02-14 Hoechst Ag Sulfonsaeuregruppenhaltige perylenverbindungen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
JP2786298B2 (ja) 1990-03-02 1998-08-13 株式会社日立製作所 フイルムコンデンサ及びその製造方法
US6294593B1 (en) 1990-12-07 2001-09-25 University Of Massachusetts Lowell Method and crosslinkable polymers for forming crosslinked second order nonlinear optical polymers
US5514799A (en) 1993-08-02 1996-05-07 Enichem S.P.A. 1,1-vinyl substituted nonlinear optical materials
US5395556A (en) 1990-12-12 1995-03-07 Enichem S.P.A. Tricyanovinyl substitution process for NLO polymers
EP0573568B1 (en) 1991-03-01 2001-01-24 University Of Florida Research Foundation, Inc. Use of nicotinic analogs for treatment of degenerative diseases of the nervous system
JP3362865B2 (ja) 1991-03-21 2003-01-07 クラリアント・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング ペリレン化合物の分子内塩、その製造方法およびその用途
JP2741804B2 (ja) 1991-06-14 1998-04-22 松下電器産業株式会社 コンデンサ及びその製造方法
CA2074848C (en) * 1992-07-29 1998-02-10 Joseph P. Ellul Method of forming electrodes for trench capacitors
EP0585999A1 (en) 1992-08-14 1994-03-09 ENICHEM S.p.A. Functional heteroaromatics for NLO applications
US5384521A (en) 1992-09-25 1995-01-24 Coe; Carlos J. Power capacitor powertrain
US5312896A (en) 1992-10-09 1994-05-17 Sri International Metal ion porphyrin-containing poly(imide)
US5597661A (en) 1992-10-23 1997-01-28 Showa Denko K.K. Solid polymer electrolyte, battery and solid-state electric double layer capacitor using the same as well as processes for the manufacture thereof
EP0602654A1 (en) 1992-12-18 1994-06-22 ENICHEM S.p.A. Efficient electron-donating groups for nonlinear optical applictions
FR2713387B1 (fr) 1993-11-30 1996-01-12 Merlin Gerin Condenseur de puissance.
US6501093B1 (en) 1994-04-04 2002-12-31 Alvin M. Marks Quantum energy storage or retrieval device
US6025094A (en) * 1994-11-23 2000-02-15 Polyplus Battery Company, Inc. Protective coatings for negative electrodes
US5679763A (en) 1995-02-24 1997-10-21 Enichem S.P.A. Polyquinoline-based nonlinear optical materials
US5583359A (en) 1995-03-03 1996-12-10 Northern Telecom Limited Capacitor structure for an integrated circuit
EP0791849A1 (en) 1996-02-26 1997-08-27 ENICHEM S.p.A. Non-linear optical compounds
JP3637163B2 (ja) 1996-10-01 2005-04-13 本田技研工業株式会社 蓄電式電源装置
US5742471A (en) 1996-11-25 1998-04-21 The Regents Of The University Of California Nanostructure multilayer dielectric materials for capacitors and insulators
FR2760911B1 (fr) 1997-03-13 1999-05-07 Renault Dispositif d'alimentation electrique avec batterie d'accumulateurs et supercondensateur
US6555027B2 (en) 1998-07-27 2003-04-29 Pacific Wave Industries, Inc. Second-order nonlinear optical chromophores containing dioxine and/or bithiophene as conjugate bridge and devices incorporating the same
JP4103975B2 (ja) 1998-09-10 2008-06-18 富士フイルム株式会社 電解質、光電気化学電池、及び電解質層を形成する方法
US6524461B2 (en) * 1998-10-14 2003-02-25 Faraday Technology Marketing Group, Llc Electrodeposition of metals in small recesses using modulated electric fields
DE10006839A1 (de) 1999-02-17 2000-08-24 Hitachi Maxell Elektrode für einen Kondensator, Verfahren zur deren Herstellung und ein Kondensator
US6426861B1 (en) 1999-06-22 2002-07-30 Lithium Power Technologies, Inc. High energy density metallized film capacitors and methods of manufacture thereof
JP2001093778A (ja) 1999-09-20 2001-04-06 Toray Ind Inc 金属蒸着フィルムおよびそれを用いたコンデンサ
US6426863B1 (en) 1999-11-25 2002-07-30 Lithium Power Technologies, Inc. Electrochemical capacitor
KR100721656B1 (ko) * 2005-11-01 2007-05-23 주식회사 엘지화학 유기 전기 소자
US6341056B1 (en) 2000-05-17 2002-01-22 Lsi Logic Corporation Capacitor with multiple-component dielectric and method of fabricating same
EP1409540A2 (en) 2000-09-27 2004-04-21 The Procter & Gamble Company Melanocortin receptor ligands
AU2002211584A1 (en) 2000-10-10 2002-04-22 American Electric Power Company, Inc. A power load-leveling system and packet electrical storage
EP1202299B1 (fr) 2000-10-25 2006-08-16 Montena Components S.A. Dispositif d'accumulation d'énergie électrique constitué par enroulement de rubans superposés et procédé de fabrication
US6391104B1 (en) 2000-12-01 2002-05-21 Bayer Corporation Perylene pigment compositions
US7033406B2 (en) 2001-04-12 2006-04-25 Eestor, Inc. Electrical-energy-storage unit (EESU) utilizing ceramic and integrated-circuit technologies for replacement of electrochemical batteries
JP4633960B2 (ja) 2001-05-10 2011-02-16 日清紡ホールディングス株式会社 自動車用蓄電システム
JP2005504811A (ja) 2001-09-27 2005-02-17 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 置換ペンタセン半導体
UA77459C2 (en) 2001-11-03 2006-12-15 Thin-film capacitor and a method for producing the capacitor
US6765781B2 (en) 2001-12-03 2004-07-20 Tdk Corporation Multilayer capacitor
RU2199450C1 (ru) 2002-01-08 2003-02-27 Московский государственный авиационный институт (технический университет) Источник энергоснабжения мобильного объекта
EP1476885A1 (en) 2002-01-24 2004-11-17 Toray Plastics (America), Inc. Polymer coated capacitor films
DE10203918A1 (de) 2002-01-31 2003-08-21 Bayerische Motoren Werke Ag Elektrischer Speicher in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Hybridantrieb
US6519136B1 (en) 2002-03-29 2003-02-11 Intel Corporation Hybrid dielectric material and hybrid dielectric capacitor
US7371336B2 (en) 2002-09-24 2008-05-13 E.I. Du Pont Nemours And Company Water dispersible polyanilines made with polymeric acid colloids for electronics applications
DE10248722A1 (de) 2002-10-18 2004-05-06 Infineon Technologies Ag Integrierte Schaltungsanordnung mit Kondensator und Herstellungsverfahren
MXPA05008151A (es) 2003-02-07 2005-10-05 Showa Denko Kk Capacitor y metodo de produccion del capacitor.
JP4734823B2 (ja) 2003-06-11 2011-07-27 富士通株式会社 膜多層構造体及びこれを用いるアクチュエータ素子、容量素子、フィルタ素子
US7025900B2 (en) 2003-06-25 2006-04-11 Nitto Denko Corporation Perylenetetracarboxylic acid dibenzimidazole sulfoderivatives containing oxo-groups in the perylene core which form part of a para-quinoid system of bonds, lyotropic liquid crystal systems and anisotropic films containing the same, and methods for making the same
JP4715079B2 (ja) 2003-06-26 2011-07-06 パナソニック株式会社 車両用電源装置
US20050118083A1 (en) 2003-09-05 2005-06-02 Japan Storage Battery Co., Ltd. Process for the production of lithium-containing material and non-aqueous electrolyte electrochemical cells using it
WO2005089094A2 (en) 2003-11-21 2005-09-29 The Board Of Regents Of The University And Community College System Of Nevada Materials and methods for the preparation of anisotropically-ordered solids
WO2005080304A1 (ja) 2004-02-25 2005-09-01 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha ポリアセン化合物及び有機半導体薄膜
US7354532B2 (en) 2004-04-13 2008-04-08 E.I. Du Pont De Nemours And Company Compositions of electrically conductive polymers and non-polymeric fluorinated organic acids
WO2005124453A2 (en) 2004-06-14 2005-12-29 Georgia Tech Research Corporation Perylene charge-transport materials, methods of fabrication thereof, and methods of use thereof
US7270894B2 (en) * 2004-06-22 2007-09-18 General Electric Company Metal compound-metal multilayer electrodes for organic electronic devices
US7466536B1 (en) 2004-08-13 2008-12-16 Eestor, Inc. Utilization of poly(ethylene terephthalate) plastic and composition-modified barium titanate powders in a matrix that allows polarization and the use of integrated-circuit technologies for the production of lightweight ultrahigh electrical energy storage units (EESU)
US7211824B2 (en) 2004-09-27 2007-05-01 Nitto Denko Corporation Organic semiconductor diode
JP2006147606A (ja) 2004-11-16 2006-06-08 Nec Toppan Circuit Solutions Inc シート状コンデンサとその製造方法
US7428137B2 (en) 2004-12-03 2008-09-23 Dowgiallo Jr Edward J High performance capacitor with high dielectric constant material
US7342755B1 (en) 2005-01-26 2008-03-11 Horvat Branimir L High energy capacitor and charging procedures
DE102005010162B4 (de) 2005-03-02 2007-06-14 Ormecon Gmbh Leitfähige Polymere aus Teilchen mit anisotroper Morphologie
DE102005018172A1 (de) 2005-04-19 2006-10-26 Conti Temic Microelectronic Gmbh Leistungskondensator
JP3841814B1 (ja) 2005-04-28 2006-11-08 三井金属鉱業株式会社 キャパシタ層形成材及びそのキャパシタ層形成材の製造方法
US7244999B2 (en) 2005-07-01 2007-07-17 Alps Electric Co., Ltd. Capacitor applicable to a device requiring large capacitance
JP4461386B2 (ja) * 2005-10-31 2010-05-12 Ｔｄｋ株式会社 薄膜デバイスおよびその製造方法
DE102005053995A1 (de) 2005-11-10 2007-05-24 Basf Ag Verwendung von Rylenderivaten als Photosensibilisatoren in Solarzellen
JP4241714B2 (ja) 2005-11-17 2009-03-18 パナソニック電工株式会社 電動工具用の電池パック
DE102005055075A1 (de) 2005-11-18 2007-05-24 Bayerische Motoren Werke Ag Kraftfahrzeug mit einer Kondensatoreinrichtung zur Speicherung elektrischer Energie
US20090030152A1 (en) 2005-12-28 2009-01-29 Qiming Zhang High Electric Energy Density Polymer Capacitors With Fast Discharge Speed and High Efficiency Based On Unique Poly (Vinylidene Fluoride) Copolymers and Terpolymers as Dielectric Materials
US7460352B2 (en) 2006-01-09 2008-12-02 Faradox Energy Storage, Inc. Flexible dielectric film and method for making
US20070181973A1 (en) 2006-02-06 2007-08-09 Cheng-Chou Hung Capacitor structure
JP2007287829A (ja) 2006-04-14 2007-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 金属化フィルムコンデンサ
JP4501893B2 (ja) 2006-04-24 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 電源システムおよび車両
US20080002329A1 (en) 2006-07-02 2008-01-03 Pohm Arthur V High Dielectric, Non-Linear Capacitor
US7990679B2 (en) 2006-07-14 2011-08-02 Dais Analytic Corporation Nanoparticle ultracapacitor
GB0616358D0 (en) 2006-08-16 2006-09-27 Crysoptix Ltd Anisotropic polymer film and method of production thereof
GB0618955D0 (en) 2006-09-26 2006-11-08 Cryscade Solar Ltd Organic compound and organic photovoltaic device
GB0622150D0 (en) 2006-11-06 2006-12-20 Kontrakt Technology Ltd Anisotropic semiconductor film and method of production thereof
US7994657B2 (en) 2006-12-22 2011-08-09 Solarbridge Technologies, Inc. Modular system for unattended energy generation and storage
KR20090117730A (ko) 2007-01-08 2009-11-12 폴리에라 코퍼레이션 아렌-비스(디카르복스이미드)-기재 반도체 물질, 및 이를 제조하기 위한 관련된 중간체의 제조 방법
FR2912265B1 (fr) 2007-02-06 2009-04-24 Batscap Sa Batterie a modules de cellules en serie, et vehicule equipe de celle-ci
WO2009005555A2 (en) 2007-04-11 2009-01-08 The Penn State Research Foundation Methods to improve the efficiency and reduce the energy losses in high energy density capacitor films and articles comprising the same
US7804678B2 (en) 2007-04-25 2010-09-28 Industrial Technology Research Institute Capacitor devices
JP4825167B2 (ja) 2007-05-11 2011-11-30 株式会社リコー 電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
US7745821B2 (en) 2007-05-15 2010-06-29 Eastman Kodak Company Aryl dicarboxylic acid diimidazole-based compounds as n-type semiconductor materials for thin film transistors
WO2009034971A1 (ja) 2007-09-12 2009-03-19 Fujifilm Corporation 置換基脱離化合物の製造方法、有機半導体膜およびその製造方法
EP2215168B1 (en) 2007-11-12 2014-07-30 CoatZyme Aps Anti-fouling composition comprising an aerogel
EP2062944A1 (en) 2007-11-20 2009-05-27 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Water-soluble rylene dyes, methods for preparing the same and uses thereof as fluorescent labels for biomolecules
DE102008061452A1 (de) 2007-12-12 2010-07-08 Langhals, Heinz, Prof. Dr. Imidazoloperylenbisimide
FR2925790B1 (fr) 2007-12-19 2010-01-15 Sagem Defense Securite Convertisseur alternatif/continu a isolement galvanique
JP5523351B2 (ja) 2008-02-05 2014-06-18 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア ペリレン半導体並びにその製造方法及び使用
GB0802912D0 (en) 2008-02-15 2008-03-26 Carben Semicon Ltd Thin-film transistor, carbon-based layer and method of production thereof
EP2108673A1 (en) 2008-04-11 2009-10-14 DuPont Teijin Films U.S. Limited Partnership Plastic film having a high breakdown voltage
WO2009144205A1 (en) 2008-05-30 2009-12-03 Basf Se Rylene-based semiconductor materials and methods of preparation and use thereof
US20100173134A1 (en) 2008-06-26 2010-07-08 Carben Semicon Limited Film and Device Using Layer Based on Ribtan Material
JP2010043345A (ja) * 2008-08-18 2010-02-25 Sumitomo Electric Ind Ltd ニッケル粉末またはニッケルを主成分とする合金粉末およびその製造方法、導電性ペースト、並びに積層セラミックコンデンサ
EP2331655B1 (en) 2008-08-19 2013-07-03 Crysoptix K.K. Composition of organic compounds, optical film and method of production thereof
JP4868183B2 (ja) 2008-09-30 2012-02-01 日産化学工業株式会社 新規なフッ素化テトラカルボン酸二無水物、これより得られるポリイミド前駆体、ポリイミドとその利用
US8611068B2 (en) 2008-10-16 2013-12-17 Case Western Reserve University Multilayer polymer dialectric film having a charge-delocalizing interface
CN102196940B (zh) 2008-10-31 2013-09-25 丰田自动车株式会社 电动车辆的电源系统及其控制方法
US20100157527A1 (en) 2008-12-23 2010-06-24 Ise Corporation High-Power Ultracapacitor Energy Storage Pack and Method of Use
JP2010160989A (ja) 2009-01-09 2010-07-22 Toyo Ink Mfg Co Ltd 導電性被膜の製造方法
EA201190076A1 (ru) 2009-01-16 2012-06-29 Зе Боард Оф Трастиз Оф Зе Лилэнд Стенфорд Джуниор Юниверсити Ультраконденсатор и электронная аккумуляторная батарея с квантовой точкой
US8877367B2 (en) * 2009-01-16 2014-11-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University High energy storage capacitor by embedding tunneling nano-structures
KR20100096625A (ko) 2009-02-25 2010-09-02 삼성전기주식회사 커패시터 및 그 제조방법
US20120012919A1 (en) * 2009-03-27 2012-01-19 Cornell University Nonvolatile flash memory structures including fullerene molecules and methods for manufacturing the same
CN102438778B (zh) 2009-03-30 2014-10-29 三菱综合材料株式会社 铝多孔烧结体的制造方法和铝多孔烧结体
EP2415935A4 (en) 2009-03-31 2016-09-21 Hitachi Construction Machinery CONSTRUCTION MACHINE AND INDUSTRIAL VEHICLE WITH ELECTRIC POWER SUPPLY SYSTEM
WO2010114600A1 (en) 2009-04-01 2010-10-07 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University All-electron battery having area-enhanced electrodes
JP3176361U (ja) 2009-06-15 2012-06-21 ホン チャウ，ハク フォールトトレラントモジュール電池管理システム
US7911029B2 (en) 2009-07-11 2011-03-22 Ji Cui Multilayer electronic devices for imbedded capacitor
JP2011029442A (ja) 2009-07-27 2011-02-10 Daikin Industries Ltd フィルムコンデンサ用フィルム、該フィルムを用いたフィルムコンデンサ、該フィルム及びフィルムコンデンサの製造方法
US20110079773A1 (en) 2009-08-21 2011-04-07 Wasielewski Michael R Selectively Functionalized Rylene Imides and Diimides
WO2011056903A1 (en) 2009-11-03 2011-05-12 Henry Tran Compositions and methods for generating conductive films and coatings of oligomers
CN101786864B (zh) 2009-12-22 2012-12-05 广东风华高新科技股份有限公司 一种与镍内电极匹配的陶瓷介质材料及所得电容器的制备方法
BR112012015318A2 (pt) 2009-12-28 2017-09-05 Akzo Nobel Chemicals Int Bv Material autossustentável, composição, artigo de fabricação e uso de um material autossustentável
US20110228442A1 (en) 2010-03-16 2011-09-22 Strategic Polymer Sciences, Inc. Capacitor having high temperature stability, high dielectric constant, low dielectric loss, and low leakage current
DE102010012949A1 (de) 2010-03-26 2011-09-29 Siemens Aktiengesellschaft Kondensatormodul
US20110269966A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Deepak Shukla Semiconducting articles
KR20110122051A (ko) 2010-05-03 2011-11-09 제일모직주식회사 유기광전소자용 화합물 및 이를 포함하는 유기광전소자
US20120008251A1 (en) 2010-07-12 2012-01-12 Wei-Ching Yu Film capacitors comprising melt-stretched films as dielectrics
US8929054B2 (en) 2010-07-21 2015-01-06 Cleanvolt Energy, Inc. Use of organic and organometallic high dielectric constant material for improved energy storage devices and associated methods
CN103250216B (zh) 2010-07-21 2016-02-24 克林伏特能源有限公司 有机和有机金属高介电常数材料在改进的能量存储装置中的应用及相关方法
JP5562169B2 (ja) 2010-08-09 2014-07-30 小島プレス工業株式会社 積層形フィルムコンデンサ及びその製造方法
JP5257708B2 (ja) 2010-08-25 2013-08-07 株式会社豊田中央研究所 ナノ複合体およびそれを含む分散液
US9572880B2 (en) 2010-08-27 2017-02-21 Sienna Biopharmaceuticals, Inc. Ultrasound delivery of nanoparticles
PT3213738T (pt) 2010-08-27 2020-03-31 Sebacia Inc Composições e métodos para modulação térmica direcionada
US20120056600A1 (en) 2010-09-03 2012-03-08 Nevin Donald M Capacitor vehicle having high speed charging ability and method of operating a capacitor vehicle
US8895118B2 (en) 2010-11-09 2014-11-25 Crysoptix K.K. Negative dispersion retardation plate and achromatic circular polarizer
US8766566B2 (en) 2010-12-20 2014-07-01 Nippon Soken, Inc. System for causing temperature rise in battery
DE102010063718A1 (de) 2010-12-21 2012-06-21 Siemens Aktiengesellschaft Dielektrische Schicht für ein elektrisches Bauelement, elektrisches Bauelement mit dielektrischer Schicht und Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Bauelements mit dielektrischer Schicht
JP6004450B2 (ja) 2011-03-10 2016-10-05 クライスケード ソーラー リミテッドＣｒｙｓｃａｄｅ Ｓｏｌａｒ Ｌｉｍｉｔｅｄ 有機化合物及び当該有機化合物を含む光起電装置
US9457496B2 (en) 2011-03-23 2016-10-04 Akron Polymer Systems, Inc. Aromatic polyamide films for transparent flexible substrates
JP2014518551A (ja) 2011-04-15 2014-07-31 ジョージア テック リサーチ コーポレーション 有機半導体としてのナフタレン−ジイミド−複素環−ナフタレンジイミドオリゴマーおよびそれに由来するトランジスタ
US8922063B2 (en) 2011-04-27 2014-12-30 Green Charge Networks, Llc Circuit for rendering energy storage devices parallelable
DE102011101304A1 (de) 2011-05-12 2012-11-15 Hans-Josef Sterzel Halbleiterspeicher hoher Energiedichte
CN104271880A (zh) 2011-05-24 2015-01-07 快帽系统公司 用于高温应用的具有可再充电能量存储器的电力系统
KR101517532B1 (ko) 2011-07-05 2015-05-04 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 유전체 박막, 유전체 박막 소자 및 박막 콘덴서
US10056609B2 (en) 2011-07-11 2018-08-21 Quantumscape Corporation Solid state energy storage devices
WO2013033954A1 (zh) 2011-09-09 2013-03-14 深圳市大疆创新科技有限公司 陀螺式动态自平衡云台
RU2589534C2 (ru) 2011-09-09 2016-07-10 ШЗ ДЦзИ ТЕКНОЛОДЖИ КО., ЛТД Платформа для использования в малоразмерных беспилотных летательных аппаратах
JP6009579B2 (ja) 2011-12-09 2016-10-19 ナンヤン テクノロジカル ユニヴァーシティー ポリ（フッ化ビニリデン）系ポリマーおよび少なくとも１種の導電性ポリマーのグラフトコポリマーの形成方法
US9508488B2 (en) 2012-01-10 2016-11-29 Samsung Electronics Co., Ltd. Resonant apparatus for wireless power transfer
WO2013110273A1 (en) 2012-01-27 2013-08-01 Kk-Electronic A/S Control system for power stacks in a power converter, power converter with such control system and wind turbine with such power converter
US9087645B2 (en) * 2012-01-30 2015-07-21 QuantrumScape Corporation Solid state energy storage devices
FR2987180B1 (fr) 2012-02-16 2014-12-05 Alstom Transport Sa Chaine de stockage d'energie pour vehicule, comprenant au moins un module de supercondensateurs, systeme de stockage d'energie comprenant une telle chaine et vehicule ferroviaire comprenant un tel systeme
US20130224473A1 (en) 2012-02-23 2013-08-29 Research Foundation Of The City University Of New York Prevention of hydrophobic dewetting through nanoparticle surface treatment
JP2013247206A (ja) 2012-05-25 2013-12-09 Kojima Press Industry Co Ltd フィルムコンデンサ素子及びフィルムコンデンサ並びにフィルムコンデンサ素子の製造方法
US20130334657A1 (en) 2012-06-15 2013-12-19 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Planar interdigitated capacitor structures and methods of forming the same
TWI450907B (zh) 2012-06-26 2014-09-01 Far Eastern New Century Corp 製造導電聚合物分散液的方法、由其形成之導電聚合物材料及利用該導電聚合物材料之固態電容
GB201212487D0 (en) 2012-07-13 2012-08-29 Secr Defence A device for measuring the hydration level of humans
RU2512880C2 (ru) 2012-08-16 2014-04-10 Общество с ограниченной ответственностью "Системы Постоянного Тока" Система накопления электрической энергии на базе аккумуляторных батарей и суперконденсатора с функцией улучшения качества сети
DE102012016438A1 (de) 2012-08-18 2014-02-20 Audi Ag Energiespeicheranordnung und Kraftfahrzeug
CN203118781U (zh) 2012-08-21 2013-08-07 深圳圣融达科技有限公司 一种多层复合介质薄膜电容器
WO2014058860A1 (en) 2012-10-09 2014-04-17 Saudi Basic Industries Corporation Graphene-based composite materials, method of manufacture and applications thereof
US20140158340A1 (en) 2012-12-11 2014-06-12 Caterpillar Inc. Active and passive cooling for an energy storage module
JP2014139296A (ja) 2012-12-21 2014-07-31 Toray Ind Inc 芳香族ポリアミド、芳香族ポリアミドフィルムおよび積層体
US9928966B2 (en) 2012-12-28 2018-03-27 Intel Corporation Nanostructured electrolytic energy storage devices
US20160001662A1 (en) 2013-02-25 2016-01-07 Ut-Battelle, Llc Buffering energy storage systems for reduced grid and vehicle battery stress for in-motion wireless power transfer systems
TWI478185B (zh) 2013-03-12 2015-03-21 Univ Nat Taiwan 超級電容器及其製造方法
US8818601B1 (en) 2013-03-14 2014-08-26 GM Global Technology Operations LLC Extended-range electric vehicle with supercapacitor range extender
CN105283926B (zh) 2013-03-15 2019-05-10 克林伏特能源有限公司 利用有机和有机金属高介电常数材料改进能量存储设备中的电极和电流及其改进方法
CN103258656B (zh) 2013-04-25 2015-08-19 华中科技大学 一种基于泡沫镍的超级电容器电极的制备方法及其产品
DK2821640T3 (en) 2013-07-05 2017-03-13 Alstom Renovables Espana Sl Pitch drive system with emergency power supply controlled by a switching device and method thereof
JP5867459B2 (ja) 2013-07-08 2016-02-24 トヨタ自動車株式会社 電力システム
ES2703147T3 (es) 2013-07-09 2019-03-07 Evonik Degussa Gmbh Polímeros electroactivos, procedimiento de fabricación de los mismos, electrodo y uso de los mismos
CN203377785U (zh) 2013-07-15 2014-01-01 深圳桑达国际电源科技有限公司 一种充放电式dc-dc转换电路及新能源发电系统
CN107742915B (zh) 2013-12-06 2021-02-19 深圳市大疆创新科技有限公司 电池以及具有该电池的飞行器
CN103986224A (zh) 2014-03-14 2014-08-13 北京工业大学 一种风光电互补型移动电源
JP2016028408A (ja) * 2014-03-24 2016-02-25 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法
US10319523B2 (en) 2014-05-12 2019-06-11 Capacitor Sciences Incorporated Yanli dielectric materials and capacitor thereof
US10340082B2 (en) 2015-05-12 2019-07-02 Capacitor Sciences Incorporated Capacitor and method of production thereof
AU2015259291A1 (en) 2014-05-12 2016-11-24 Capacitor Sciences Incorporated Energy storage device and method of production thereof
KR20170005821A (ko) 2014-05-12 2017-01-16 캐패시터 사이언시스 인코포레이티드 커패시터 및 이의 생산 방법
EP3246776B1 (en) 2014-05-30 2020-11-18 SZ DJI Technology Co., Ltd. Systems and methods for uav docking
US9824820B2 (en) * 2014-06-30 2017-11-21 James Gerard Grote Layered capacitor device with charge blocking layers
CN107592939B (zh) 2014-11-04 2020-05-05 电容器科学股份公司 储能器件及其生产方法
RU2017128756A (ru) 2015-02-26 2019-03-27 Кэпэситор Сайенсиз Инкорпорейтед Самовосстанавливающийся конденсатор и способы его получения
US9932358B2 (en) 2015-05-21 2018-04-03 Capacitor Science Incorporated Energy storage molecular material, crystal dielectric layer and capacitor
US20180137984A1 (en) 2015-05-21 2018-05-17 Capacitor Sciences Incorporated Solid state energy storage device
US9941051B2 (en) 2015-06-26 2018-04-10 Capactor Sciences Incorporated Coiled capacitor
US10026553B2 (en) 2015-10-21 2018-07-17 Capacitor Sciences Incorporated Organic compound, crystal dielectric layer and capacitor
US10460873B2 (en) 2015-11-09 2019-10-29 Facebook Technologies, Llc Enhancing dielectric constants of elastomer sheets
US20180126857A1 (en) 2016-02-12 2018-05-10 Capacitor Sciences Incorporated Electric vehicle powered by capacitive energy storage modules
US20170233528A1 (en) 2016-02-12 2017-08-17 Capacitor Sciences Incorporated Sharp polymer and capacitor
US20170236642A1 (en) 2016-02-12 2017-08-17 Capacitor Sciences Incorporated para-FURUTA POLYMER AND CAPACITOR
US20170232853A1 (en) 2016-02-12 2017-08-17 Capacitor Sciences Incorporated Electric vehicle powered by capacitive energy storage modules
US20170236641A1 (en) 2016-02-12 2017-08-17 Capacitor Sciences Incorporated Furuta co-polymer and capacitor
US20170237274A1 (en) 2016-02-12 2017-08-17 Capacitor Sciences Incorporated Grid capacitive power storage system
US10636575B2 (en) 2016-02-12 2020-04-28 Capacitor Sciences Incorporated Furuta and para-Furuta polymer formulations and capacitors
US20170236648A1 (en) 2016-02-12 2017-08-17 Capacitor Sciences Incorporated Grid capacitive power storage system
US10305295B2 (en) 2016-02-12 2019-05-28 Capacitor Sciences Incorporated Energy storage cell, capacitive energy storage module, and capacitive energy storage system
US20180122143A1 (en) 2016-03-15 2018-05-03 Sutherland Cook Ellwood, JR. Hybrid photonic vr/ar systems
US10566138B2 (en) 2016-04-04 2020-02-18 Capacitor Sciences Incorporated Hein electro-polarizable compound and capacitor thereof
US9978517B2 (en) 2016-04-04 2018-05-22 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10153087B2 (en) 2016-04-04 2018-12-11 Capacitor Sciences Incorporated Electro-polarizable compound and capacitor
US10395841B2 (en) 2016-12-02 2019-08-27 Capacitor Sciences Incorporated Multilayered electrode and film energy storage device

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