[发明专利]柔性储能薄膜及其制备方法、薄膜电容器在审
| 申请号： | 201810713410.9 | 申请日： | 2018-06-29 |
| 公开（公告）号： | CN110660582A | 公开（公告）日： | 2020-01-07 |
| 发明（设计）人： | 冯雪;王志建;陈颖 | 申请（专利权）人： | 浙江清华柔性电子技术研究院;清华大学 |
| 主分类号： | H01G4/002 | 分类号： | H01G4/002;H01G4/005;H01G4/12;H01G4/33;C23C14/08;C23C14/35 |
| 代理公司： | 33250 杭州华进联浙知识产权代理有限公司 | 代理人： | 李丽华 |
| 地址： | 314006 浙江省嘉兴*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 储能 钛酸锶薄膜 薄膜 柔性金属 衬底 制备 薄膜电容器 预制层 沉积 低介电损耗 电介质材料 高介电常数 钛酸锶材料 热处理 磁控溅射 击穿场强 电极层 高储能 柔性化 钛酸锶 靶材 | ||
1.一种柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，包括：
提供一柔性金属衬底；
以钛酸锶作为靶材，采用磁控溅射方法在所述柔性金属衬底上沉积形成钛酸锶薄膜预制层；
对沉积有钛酸锶薄膜预制层的柔性金属衬底进行热处理，得到钛酸锶薄膜；以及
在所述钛酸锶薄膜上形成电极层，得到柔性储能薄膜。
2.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射的功率为50W～200W，沉积的时间为1分钟～60分钟。
3.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述磁控溅射的工作气氛为氩气，所述氩气的流量为30sccm～120sccm，真空度为0.1Pa～0.5Pa。
4.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述钛酸锶薄膜预制层的厚度为30nm～3μm，晶粒尺寸为10nm～450nm。
5.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，在热处理时充入氧气，所述氧气的流量为30sccm～150sccm，真空度为0.1Pa～1Pa。
6.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述热处理的温度为300℃～600℃，时间为20分钟～60分钟。
7.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述柔性金属衬底的厚度为12μm～18μm；及/或
所述柔性衬底的表面粗糙度为0.4μm～0.8μm；及/或
所述柔性衬底的表面张力≥60达因；及/或
所述柔性衬底包括铜箔。
8.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述电极层的厚度为100nm～3μm。
9.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述电极层的方阻为0.001mΩ/□～0.5Ω/□。
10.根据权利要求1所述的柔性储能薄膜的制备方法，其特征在于，所述电极层的材料包括铜、铂、金、银、铝中的至少一种。
11.一种柔性储能薄膜，其特征在于，所述柔性储能薄膜包括柔性金属衬底以及依次形成于所述柔性金属衬底上的钛酸锶薄膜和电极层。
12.根据权利要求11所述的柔性储能薄膜，其特征在于，所述钛酸锶薄膜的厚度为10nm～2μm，晶粒大小30nm～500nm；所述电极层的厚度为100nm～3μm。
13.根据权利要求11所述的柔性储能薄膜，其特征在于，所述柔性金属衬底的厚度为12μm～18μm；及/或
所述柔性衬底的表面粗糙度为0.4μm～0.8μm；及/或
所述柔性衬底的表面张力≥60达因；及/或
所述柔性衬底包括铜箔。
14.根据权利要求11所述的柔性储能薄膜，其特征在于，所述柔性储能薄膜的最小弯折半径为2mm～20mm；及/或
所述柔性储能薄膜的介电常数为280～310；及/或
所述柔性储能薄膜的介电损耗为0.003～0.05；及/或
所述柔性储能薄膜的击穿场强为1000kV/cm～3000kV/cm；及/或
所述柔性储能薄膜的储能密度12J/cm3～55J/cm3。
15.一种薄膜电容器，其特征在于，所述薄膜电容器包括如权利要求11～14任一项所述的柔性储能薄膜。
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