阅读说明：本技术 一种电容构建方法 (Capacitor construction method ) 是由 靳北彪 于 2019-10-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种电容构建方法,用多孔导电材料作为两个电极,使两个所述电极绝缘对应设置。本发明所公开的所述电容构建方法可以构建容量大、结构简单且不需要液体电解质的电容,当所述构建的电容包括至少一个电化学区域时,所述电容还可用于发电及应用于相关功能需求的单元或系统。(The invention discloses a capacitor construction method, which uses porous conductive materials as two electrodes, so that the two electrodes are correspondingly arranged in an insulating way. The capacitor construction method disclosed by the invention can construct a capacitor which is large in capacity, simple in structure and free of liquid electrolyte, and when the constructed capacitor comprises at least one electrochemical region, the capacitor can also be used for generating power and applied to units or systems with related functional requirements.)

一种电容构建方法

技术领域

本发明涉及电学领域，尤其涉及一种电容构建方法。

背景技术

电容在电子工业中应用非常广泛，而且电容作为动力蓄电装置也在广泛应用，例如超级电容等，但是迄今为止的电容构建方法要么无法构建容量大且不含有液体电解质的电容，这些严重阻碍了电容(特别是动力电容)的更广泛的发展与应用。如果能够发明一种可以构建无液体电解质的容量大、体积小的电容的电容构建方法将具有重要意义。因此，需要发明一种新型电容构建方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出的技术方案如下：

方案1：一种电容构建方法，用多孔导电材料作为两个电极，使两个所述电极绝缘对应设置。

方案2：一种电容构建方法，使多孔导电材料和多孔导电材料相互嵌入绝缘设置，相互绝缘的两个所述多孔导电材料分别作为电极。

方案3：在方案1的基础上，进一步选择性地选择使两个所述多孔导电材料中的至少一个设为电化学区域，所述电化学区域与氧化剂供送通道和/或还原剂供送通道连通设置。

方案4：在方案2的基础上，进一步选择性地选择使两个所述多孔导电材料中的至少一个设为电化学区域，所述电化学区域与氧化剂供送通道和/或还原剂供送通道连通设置。

方案5：一种电容构建方法，使绝缘介质渗孔敷设到多孔导电材料上，再使导电材料渗孔敷设到多孔状的所述绝缘介质上，所述多孔导电材料作为一个电极，所述导电材料作为另一个电极，所述多孔导电材料和所述导电材料为同种材料或为不同材料。

方案6：在方案5的基础上，进一步选择性地选择使所述多孔导电材料和所述导电材料中的至少一个设为电化学区域，所述电化学区域与氧化剂供送通道和/或还原剂供送通道连通设置。

方案7：在方案5的基础上，进一步选择性地选择使所述导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

方案8：在方案6的基础上，进一步选择性地选择使所述导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

本发明前述所有方案均可进一步选择性地选择使所述多孔导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

在前述所有包括所述导电材料的方案中，均可进一步选择性地选择使所述导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

本发明前述所有方案均可进一步选择性地选择使所述绝缘介质包括聚酰亚胺，或使所述绝缘介质设为纳米金刚石材料。

本发明中，所谓的“电化学区域”是指一切可以发生电化学反应的区域，例如包括催化剂、超微结构和/或在设定温度下的区域(例如燃料电池中的电极等)，再例如在设定温度下的金属区域。

本发明中，所谓的电化学区域在一定温度和/或压力下，可选择性地选择设为不包括催化剂的区域，因为高温高压也是一种促进反应的催化过程。

本发明中，所谓“渗孔”是指部分绝缘介质渗透到多孔导电物质的孔内的状态。

本发明中，所谓的“镀设”是指镀着于固体表面的设置形式。

本发明中，所述绝缘介质可有孔设置，也可无孔设置。

本发明中，所谓的“非电子带电粒子”是指电子以外的带电粒子，例如质子或离子。

本发明中，所述还原剂为单质、化合物或混合物，离子或离子溶液不属于所述还原剂。

本发明中，所述氧化剂为单质、化合物或混合物，离子或离子溶液不属于所述氧化剂。

本发明中，在某一部件名称后加所谓的“A”、“B”等字母仅是为了区分两个或几个名称相同的部件。

本发明中，应根据电学领域的公知技术，在必要的地方设置必要的部件、单元或系统等。

本发明的有益效果如下:本发明所公开的所述电容构建方法可以构建容量大、结构简单且不需要液体电解质的电容，当所述构建的电容包括至少一个电化学区域时，所述电容还可用于发电及应用于相关功能需求的单元或系统。

附图说明

图1：本发明实施例1的结构示意图；

图2：本发明实施例2的结构示意图；

图3：本发明实施例3的结构示意图；

图中：1多孔导电体A，2多孔导电体B，3绝缘介质，4多孔导电材料A，5多孔导电材料B，6多孔导电材料，7导电材料。

具体实施方式

本发明公开了一种电容构建方法，具体用多孔导电材料作为两个电极，使两个所述电极绝缘对应设置。

本发明还公开了另一种电容构建方法，具体使多孔导电材料和多孔导电材料相互嵌入绝缘设置，相互绝缘的两个所述多孔导电材料分别作为电极。

本发明前述两个所述电容构建方法在具体实施时，还可进一步选择性地选择使每个方案中的两个所述多孔导电材料中的至少一个设为电化学区域，所述电化学区域与氧化剂供送通道和/或还原剂供送通道连通设置。

本发明还公开了第三种电容构建方法，使绝缘介质渗孔敷设到多孔导电材料上，再使导电材料渗孔敷设到多孔状的所述绝缘介质上，所述多孔导电材料作为一个电极，所述导电材料作为另一个电极，所述多孔导电材料和所述导电材料为同种材料或为不同材料。

本发明所公开的第三种电容构建方法在具体实施时还可进一步选择性地选择使所述多孔导电材料和所述导电材料中的至少一个设为电化学区域，所述电化学区域与氧化剂供送通道和/或还原剂供送通道连通设置。

本发明前述电容构建方法在具体实施时，可选择性地选择使所述渗孔敷设设为渗孔喷涂敷设、渗孔镀设敷设或设为渗孔溅射敷设。

本发明前述所有电容构建方法在具体实施时，可选择性地选择使所述多孔导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

本发明前述所有含有所述导电材料的电容构建方案在具体实施时，均可使所述导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

本发明前述所有电容构建方法在具体实施时，可选择性地选择使所述电容所包括的绝缘介质包括聚酰亚胺，或使所述绝缘介质设为纳米金刚石材料。

为了便于对本申请的电容构建方法的理解，现结合附图和实施例对其进行说明：

实施例1

一种应用前述电容构建方法所构建的电容，如图1所示，包括多孔导电体A 1和多孔导电体B 2，所述多孔导电体A1经过绝缘介质3与所述多孔导电体B 2绝缘配合设置，所述多孔导电体A1和所述多孔导电体B 2分别为所述电容的两个电极。

作为可变换的实施方式，本发明实施例1可选择性地选择使所述多孔导电体A1与所述多孔导电体B 2设为同种材料或不同材料。

作为可变换的实施方式，本发明实施例1及其可变换额实施方式均可进一步选择性地选择使所述多孔导电体A1和所述多孔导电体B 2中的至少一个设为电化学区域，且使所述电化学区域与氧化剂供送通道和/或还原剂供送通道连通设置。

实施例2

一种应用前述电容构建方法所构建的电容，如图2所示，包括多孔导电材料A 4和多孔导电材料B 5，所述多孔导电材料A 4的一侧渗孔敷设绝缘介质3，所述多孔导电材料B5经所述绝缘介质3与所述多孔导电材料A 4相互嵌入绝缘设置，所述多孔导电材料A 4和所述多孔导电材料B 5设为所述电容的两个电极。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2可进一步选择性地选择使所述多孔导电材料A 4和所述多孔导电材料B 5设为同种材料或不同种材料。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2及其可变换的实施方式在具体实施时，还可进一步选择性地选择使所述多孔导电材料A 4设为多孔导电体或设为粉末构建的多孔导电体；和/或，使所述多孔导电材料B 5设为多孔导电体或设为粉末构建的多孔导电体。

作为可变换的实施方式，本发明实施例2及其可变换的实施方式均可进一步选择性地选择使所述多孔导电材料A 4和所述多孔导电材料B 5中的至少一个设为电化学区域，所述电化学区域与氧化剂供送通道和/或还原剂供送通道连通设置。

实施例3

一种应用前述电容构建方法所构建的电容，如图3所示，包括多孔导电材料6，在所述多孔导电材料6的一侧渗孔敷设有绝缘介质3，在所述绝缘介质3上渗孔敷设导电材料7，所述多孔导电材料6作为所述电容的一个电极，所述导电材料7作为所述电容的另一个电极，所述多孔导电材料6与所述导电材料7绝缘设置。

作为可变换的实施方式，本发明实施例3可进一步选择性地选择使所述多孔导电材料6和所述导电材料7为同种材料或不同种导电材料制成。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有含有所述多孔导电材料的实施方式均可进一步选择性地选择使所述多孔导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有含有所述导电材料的实施方式均可进一步选择性地选择使所述导电材料设为石墨烯、多孔碳材料、微米多孔导电材料或设为纳米多孔导电材料。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有含有实施绝缘介质的实施方式均可进一步选择性地选择使所述绝缘介质包括聚酰亚胺，或使所述绝缘介质设为纳米金刚石材料。

作为可变换的实施方式，本发明前述所有实施方案中的绝缘介质均可进一步选择性地设为绝缘介质膜。

作为可变换的实施方式，前述所有实施方式中的绝缘介质可选择性地使其有孔设置或无孔设置。

本发明前述所有含有所述电化学区域(例如多孔导电体A1、多孔导电体B 2、多孔导电材料A 4、多孔导电材料B 5、多孔导电材料6或导电材料7)的实施方式在具体实施时，可选择性地选择使所述电容包括一个所述电化学区域，具体使还原剂在所述电化学区域分解出电子和非电子带电粒子，将所述电子导出的过程可以实现对外供电。在具体实施时，还可更进一步选择性地选择使所述电化学区域处于还原剂所在空间或使所述电化学区域处于容腔内，并通过还原剂供送通道对所述容腔供送还原剂。

本发明前述所有含有所述电化学区域(例如多孔导电体A1、多孔导电体B 2、多孔导电材料A 4、多孔导电材料B 5、多孔导电材料6或导电材料7)的实施方式在具体实施时，可选择性地选择使所述电容包括电化学区域A和电化学区域B，具体使还原剂在所述电化学区域A分解出电子和非电子带电粒子，将所生成的电子导出，在电子导出的过程可以实现对外供电。并可进一步选择性地选择使所生成的电子导入到所述电化学区域B并与导入到所述电化学区域B的氧化剂参与反应，在电子导出后可再对所述电化学区域A提供氧化剂，对所述电化学区域B提供还原剂，所述还原剂再分解产生电子和非电子带电粒子，将所述电化学区域B的电子导出到所述电化学区域A，电子的导出过程对外供电，电子导入到所述电化学区域A中后与氧化剂和非电子带电粒子反应，并可进一步选择性地通过物理方法将生成物排出。还可进一步选择性地对所述电化学区域B提供氧化剂，所述氧化剂与由所述电化学区域A所提供的电子和其所生成的非电子带电粒子反应，也可进一步选择性地选择通过物理方法将生成物排出。

本发明中所公开的包括还原剂、氧化剂交替作用的电容的原理如下：利用电化学区域A与还原剂和氧化剂交替接触或使还原剂和氧化剂与电化学区域A交替接触，利用电化学区域B与氧化剂和还原剂交替接触或使氧化剂和还原剂与电化学区域B交替接触，使还原剂在所述电化学区域A产生正带电粒子和电子，使电子从所述电化学区域A导出到所述电化学区域B，在所述电化学区域B所述氧化剂与电子共存，使所述还原剂在所述电化学区域B产生所述正带电粒子和电子，使电子从所述电化学区域B导入到所述电化学区域A，在所述电化学区域A所述正带电粒子、所述氧化剂和电子反应生成所述还原剂和所述氧化剂反应的生成物，在所述电化学区域B所述正带电粒子、所述氧化剂和电子反应生成所述还原剂和所述氧化剂反应的生成物，利用所述电化学区域A和所述电化学区域B之间的电子的导出导入实现输出电能，如此循环，实现持续工作过程(在从所述电化学区域A向所述电化学区域B导入电子时，在某些情况下，电子在所述电化学区域B与氧化剂反应生成负带电粒子C，所述负带电粒子C在所述电化学区域B与所述正带电粒子反应生成所述还原剂和所述氧化剂发生反应的生成物，利用所述电化学区域A和所述电化学区域B之间的电子的导出导入实现输出电能，如此循环，实现持续工作过程)。

前述实施方式在具体实施时，例如，在同一实施方式中可使氧化剂设为空气，使还原剂设为氢气或包括氢气的气体，此时所述非电子带电粒子为质子。再如，在同一实施方式中可使氧化剂设为空气，使还原剂设为醇类(例如甲醇、乙醇等)，所述非电子带电粒子也为质子。

本发明前述所有使用氧化剂的实施方式在具体实施时，所述氧化剂可选择性地选择设为氧、压缩空气、氧气、液氧空气或液化空气等。

本发明前述所有含有还原剂的实施方式在具体实施时，所述还原剂可选择性地选择设为氢、甲烷、甲醇、乙醇、天然气、煤气等。

本发明附图仅为一种示意，任何满足本申请文字记载的技术方案均应属于本申请的保护范围。

显然，本发明不限于以上实施例，根据本领域的公知技术和本发明所公开的技术方案，可以推导出或联想出许多变型方案，所有这些变型方案，也应认为是本发明的保护范围。