[发明专利]一种基于二氧化硅微球的微电发生器及制备方法

说明书

本发明提出了一种基于二氧化硅微球的微电发生器，该微电发生器为可变电容结构，该微电发生器具有两平行的ITO导电膜，两平行的ITO导电膜分别构成可变电容结构的上电极、下电极，所述可变电容结构具有二氧化硅微球构成的绝缘介质层，两ITO导电膜具有外接的电极及引线。该微电发生器的制备方法包括：利用磁控溅射法制备ITO导电膜；于ITO导电膜上生长二氧化硅微球；利用磁控溅射或者蒸发金属薄膜发制备ITO导电膜的电极及其引线；将具有电极及引线的ITO导电膜组装成微电发生器并完成封装。此微电发生器可以进行快速充放电，循环使用寿命长，使用温度范围大，体积小、重量轻、易弯折，结构简单、不存在电解质泄露且不污染环境。

技术领域

本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种基于二氧化硅微球的微电发生器及制备方法。

背景技术

电源是驱动设备运行的动力，随着MEMS技术的发展，MEMS传感器、微执行器和微系统的性能逐渐完善，这就要求提供电源的产品也要向微型化、高储能方向发展。微电发生器作为器件的基础元件，已经成为各种MEMS器件及系统独立工作、进入实用化的主要瓶颈，是亟待解决的关键技术问题。因此许多国家都投入大量的人力、物力对微电发生器进行研发。微电发生器可分为微型电池和微型发电装置。微型电池包括微型燃料电池、微型化学能电池、微型锂电池、微型热电池、微型太阳能电池、微型核电池等；微型发电装置主要有微型内燃机发电装置、微型旋转式发电装置和微型振动式发电装置。目前微电发生器存在尺寸大、携带困难、储能密度低、电解质容易泄露、使用寿命短、使用温度范围小等缺点。

发明内容

本发明旨在克服微电发射器的缺点，实现小型电子设备的自给供电，提供了一种基于二氧化硅微球的微电发生器及制备方法，其利用二氧化硅微球和ITO材料制成的可变电容式微小电源，实现快速循环充放电，延长使用寿命。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种基于二氧化硅微球的微电发生器，该微电发生器为可变电容结构，该微电发生器具有两平行的ITO导电膜，两平行的ITO导电膜分别构成可变电容结构的上电极、下电极，所述可变电容结构具有二氧化硅微球构成的绝缘介质层，两ITO导电膜具有外接的电极及引线。

进一步，所述二氧化硅微球的直径为10nm-50μm。

进一步，所述微电发生器为一个封装件。

一种基于二氧化硅微球的微电发生器的制备方法，该方法包括：

利用磁控溅射法制备ITO导电膜；

于ITO导电膜上生长二氧化硅微球；

利用磁控溅射或者蒸发金属薄膜发制备ITO导电膜的电极及其引线；

将具有电极及引线的ITO导电膜组装成微电发生器并完成封装。

进一步，ITO导电膜是通过磁控溅射法在石英玻璃上生产导电薄膜而成。

进一步，所述二氧化硅微球采用自组装方法制备。

与现有技术相比，本发明的优点为：此微电发生器可以进行快速充放电，循环使用寿命长，使用温度范围大，体积小、重量轻、易弯折，结构简单、不存在电解质泄露且不污染环境。

附图说明

图1为本发明实施例中基于二氧化硅微球的微电发生器结构示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明所采用的技术方案作进一步的说明。

本发明提供了一种基于二氧化硅微球的微电发生器，参见图1，该微电发生器为可变电容结构，该微电发生器100具有两平行的ITO导电膜，两平行的ITO导电膜分别构成可变电容结构的上电极101、下电极103，所述可变电容结构具有二氧化硅微球构成的绝缘介质层102，两ITO导电膜具有外接的电极及引线201，微电发生器的电极及引线连接于负载202。