[发明专利]2D材料超级电容器在审
| 申请号： | 201680057943.5 | 申请日： | 2016-07-27 |
| 公开（公告）号： | CN108140495A | 公开（公告）日： | 2018-06-08 |
| 发明（设计）人： | J·卡瓦;V·莫洛兹 | 申请（专利权）人： | 美商新思科技有限公司 |
| 主分类号： | H01G11/12 | 分类号： | H01G11/12;H01G11/32 |
| 代理公司： | 北京市金杜律师事务所 11256 | 代理人： | 王茂华;张昊 |
| 地址： | 美国加利*** | 国省代码： | 美国;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 电容器器件 石墨烯 超级电容器 材料电极 电连接 交错 电容器能量 电容器阵列 存储器件 石墨烯层 高能量 介电层 偶数层 奇数层 体积比 氧化铪 层压 堆叠 隔开 可用 存储 | ||
1.一种多层电容器，包括：
第一集合的导电层，均连接至所述电容器的第一端子并且均包括第一2D材料；以及
第二集合的导电层，均连接至所述电容器的第二端子并且均包括第二2D材料，
其中所述第一集合的导电层中的层与所述第二集合的导电层中的层交错，并且通过介电材料的中间层与所述第二集合的导电层中的层隔开。
2.根据权利要求1所述的多层电容器，其中所述第一2D材料和所述第二2D材料是石墨烯。
3.根据权利要求1所述的多层电容器，其中所述第一2D材料和所述第二2D材料相同。
4.根据权利要求1所述的多层电容器，其中所述第一集合的导电层和所述第二集合的导电层一起包括至少5000个导电层。
5.根据权利要求1所述的多层电容器，其中所述第一集合的导电层和所述第二集合的导电层一起包括至少10个导电层。
6.根据权利要求4所述的多层电容器，其中所述第一2D材料和所述第二2D材料是石墨烯，并且
其中所述第一集合的导电层、所述第二集合的导电层以及多个介电层的总厚度小于.25um。
7.根据权利要求4所述的多层电容器，其中所述第一2D材料和所述第二2D材料是石墨烯，并且
其中所述第一集合的导电层、所述第二集合的导电层以及多个介电层的总厚度小于100um。
8.根据权利要求2所述的多层电容器，其中通过所述第一集合中的石墨烯电极、所述第二集合中的石墨烯电极以及多个介电层中的介电层形成的电容器的电容为至少7uF/cm2。
9.根据权利要求2所述的多层电容器，其中通过所述第一集合中的石墨烯电极、所述第二集合中的石墨烯电极以及多个介电层中的介电层形成的电容器的电容为至少1uF/cm2。
10.根据权利要求8所述的多层电容器，其中所述电容器的总电容至少为20mF。
11.根据权利要求8所述的多层电容器，其中所述电容器的总电容至少为20uF。
12.根据权利要求1所述的多层电容器，
其中所述第一集合的导电层通过一个或多个第一层间导体电互连；并且
其中所述第二集合的导电层通过一个或多个第二层间导体电互连。
13.一种多层电容器器件，包括：
第一电容器，包括：
第一2D材料电极；
第一介电层，直接覆盖在所述第一2D材料电极上方；和
第二2D材料电极，所述第二2D材料电极具有顶侧表面和底侧表面，所述第二2D材料电极的底侧表面直接覆盖在所述第一介电层上方；以及
第二电容器，包括：
第三2D材料电极；和
第二介电层，直接在所述第三2D材料电极下方并且直接覆盖在所述第二2D材料电极的顶侧表面上方。
14.根据权利要求13所述的多层电容器器件，其中所述第一2D材料电极、所述第一介电层和所述第二2D材料电极具有小于3nm的总厚度。
15.根据权利要求13所述的多层电容器器件，还包括电耦合所述第一2D材料电极和所述第三2D材料电极的层间导体。
16.一种多层电容器器件，包括：
多个堆叠的介电层；以及
多个导电2D材料电极层，设置在所述介电层中的相邻介电层之间，
其中所述2D材料电极层中的一个及其相邻介电层中的一个的组合厚度小于2.5nm。
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