[发明专利]带有面积增加的电极的全电子电池

权利要求书

1.一种固态能量存储器件，包括：

第一电极；

第二电极；

设置在所述第一和第二电极之间的介电结构；和

设置在所述介电结构中的一个或多个夹杂物，能够通过隧穿所述介电结构将电子转移到至少一个所述电极上或从所述至少一个电极上转移出来；

其中所述第一和第二电极中的至少一个是微结构的以提供比几何面积更大的活动面积；

其中所述器件能通过在所述夹杂物之间建立电荷分离而存储能量，且其中所述器件能通过将所述电荷分离用作能量源而提供能量。

2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二电极中的至少一个具有活动面积与几何面积的比值为1.5或更大。

3.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述器件是二端子器件，仅具有所述第一和第二电极作为外部端子。

4.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述第一和第二电极每一个具有1μm²或更大的几何面积。

5.如权利要求1所述的器件，其特征在于，通过在所述第一和第二电极之间施加5V或更大的电压来在所述夹杂物之间建立所述电荷分离。

6.如权利要求1所述的器件，其特征在于，当存在所述电荷分离时，所述器件的体积平均的电荷分离密度为10^-4e^-/nm³或更大。

7.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述夹杂物选自由以下构成的组：量子阱、量子线、量子点和体材料。

8.如权利要求1所述的器件，其特征在于，根据尺寸来设置所述夹杂物以提供所述夹杂物的平滑的功函数梯度。

9.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述夹杂物中的第一夹杂物由所述夹杂物中的数个其他夹杂物所围绕，所述数个其他夹杂物中的每一个具有比所述第一夹杂物小的尺寸。

10.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述夹杂物中的第一夹杂物由所述夹杂物中的数个其他夹杂物所围绕，所述数个其他夹杂物中的每一个具有比所述第一夹杂物大的尺寸。

11.如权利要求1所述的器件，其特征在于，将所述夹杂物中的一些或全部组织为设置在所述介电结构中或上的功能层。

12.如权利要求11所述的器件，其特征在于，所述功能层包括具有不同功函数的不同材料，且其中所述功能层被设置为形成费米能级梯度。

13.如权利要求11所述的器件，其特征在于，所述功能层包括电子亲和性低于部分或全部的所述介电结构的电子亲和性的材料。

14.如权利要求11所述的器件，其特征在于，所述功能层的两个或多个被设置在多层堆叠中，且通过一个或多个势垒层彼此间隔。

15.如权利要求1所述的器件，其特征在于，所述介电结构包括两个或更多的介电层。