[发明专利]超级电池

说明书

提供了一种电能存储装置，其包括第一导体层和第二导体层、以及正电极和负电极。第一导体层和第二导体层中的各者具有涂有离子材料或偶极性材料的两个表面。第一导体层和第二导体层以及夹在它们之间的离子材料层组成双层。数百万个依次堆叠在一起的双层组成多层结构。正电极附接到第一个导体层，并且负电极附接到最后一个导体层。第一导体层以纳米级间隔堆叠在第二导体层的顶部上，并且这两个导体层之间具有离子材料层，从而形成双层结构和量子异质结构。第一导体层和第二导体层形成双层，该双层被配置成将电能以结合能的形式存储在双层中。

相关申请

本申请是要求2016年10月11日提交的美国专利申请第15/291,019号“SUPERELECTRICAL BATTERY(超级电池)”的优先权的PCT申请。

背景技术

理想的是，开发出用于存储由各种源产生的电能的方法，以便在需要时可以使用这些方法。

本发明涉及一种电能存储装置。更具体地，本发明涉及一种具有超高容量的电能存储装置。本发明公开了一种与传统的电池和电容器的机制完全不同的新型物理机制。这提出了一种引起人们极大兴趣的创新方法。

为了与较便宜的化石燃料动力系统竞争，电池应当是廉价的，以便能用地球上丰富的材料制造，并且该电池应当能够每重量存储大量的能量。

用于存储电能的改进方法是发明人的主要挑战之一。本发明提出了一种革命性的改进的电能存储方法。

该新型电能存储装置通过与其他离子电池、或其他电化学电池、或使用活性炭和电解质的其他种类的超级电容器的机制完全不同的机制来产生电容。

本发明提供了一种革命性的新型电能存储单元，其电能容量大约不少于10MWh/Kg。这一突破有望解决当前的能源危机和全球变暖问题。

先进电子社会的近期发展需要具有超高容量的电能存储装置。传统的能量存储装置受到许多问题的限制，其中之一是能量存储容量和高制造成本。

因此，考虑到日常生活中的广泛需求，已经长时间表现出对电能存储装置的需要。本发明旨在解决这些问题并满足长期需求。

发明内容

本发明旨在解决现有技术的缺点。

本发明的目的是通过引入革命性的新型方法来提供具有超高容量的电能存储装置。

电能存储装置包括第一导体层、第二导体层、正电极和负电极。

所述第一导体层具有两个表面，在所述两个表面的整个表面上涂有离子材料或偶极性材料(dipole material)。

所述第二导体层具有两个表面，在所述两个表面的整个表面上涂有离子材料或偶极性材料。

所述第一导体层和所述第二导体层以及夹在这两者之间的离子材料层组成双层。

数百万个彼此堆叠在一起的所述双层组成多层结构。

所述正电极附接到所述多层结构中的第一个导体层。

所述负电极附接到所述多层结构中的最后一个导体层。

所述第一导体层堆叠在所述第二导体层的顶部上，同时两者之间具有纳米级的间隔并且两者之间夹着所述离子材料层，以形成双层结构并同时形成量子异质结构。

所述第一导体层和所述第二导体层形成双层，所述双层被配置成将电能以结合能的形式存储在所述双层中，其中通过向所述正电极和所述负电极施加DC电压而将电能存储在所述多层中。

所述第一导体层和所述第二导体层中的各者可以包括活性炭、可电极化的离子材料、石墨烯、碳纳米管、或任何种类的纳米级导电材料，该导电材料适合于涂有用于导体层的离子材料、离子聚合物和离子矿物质。