[发明专利]全过渡金属氮化物集流体/电极超级电容器及其制备方法

摘要

一种全过渡金属氮化物集流体/电极超级电容器及其制备方法，属于新能源材料与器件技术领域。首先，清洗去除衬底材料表面的杂质；然后在衬底表面先沉积一层具有高致密度、高导电性的过渡金属氮化物薄膜作为电子输运集流体材料，再通过调控沉积工艺参数在集流体上直接继续生长一层疏松多孔、低导电性的过渡金属氮化物薄膜作为电极材料。本发明集流体和电极同为过渡金属氮化物连续生长，通过简单地改变薄膜沉积工艺参数对材料的性能进行剪裁，工艺简便易行、成本低，薄膜沉积技术选择种类多、工艺适用性强，解决了异类集流体和电极材料间附着力差、晶格失配和热膨胀系数差异导致分层开裂以及接触电阻大的问题，将极大提高超级电容器的功率密度、热稳定性和长期服役可靠性。

主权项

1.一种全过渡金属氮化物集流体/电极超级电容器，其特征在于，所述的超级电容器结构为三明治结构、平面叉指结构或3D纳米结构，超级电容器的正、负两端可以采用对称式也可以采用非对称式结构；所述的对称式结构为电容器正、负两端均采用全过渡金属氮化物(MN)集流体/电极材料；非对称式结构为电容器正、负两端采用不同的材料，其中一端采用过渡金属氮化物集流体/电极材料，另一端采用其它常用的超级电容器电极和集流体材料；所述MN中的M为Ti、V、Ta、Mo或其他过渡金属中的一种或几种。