[发明专利]一种非对称高压芯片式储能器件及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，所述非对称高压芯片式储能器件的制备方法包括：

采用第一掩模覆盖于硅片表面，将所述硅片表面的所述第一掩模加工形成第一区域和第二区域，其中第一区域形成叉指电极形状，去除所述第一区域的所述第一掩模使所述硅片表面暴露出正极区域和负极区域，在所述硅片表面的所述正极区域和所述负极区域形成金集流体；

采用第二掩模分别覆盖所述硅片的所述正极区域和所述负极区域，喷涂对应没有覆盖所述第二掩模的电极区域的电极材料，在所述正极区域和所述负极区域喷涂的电极材料不同，使所述硅片分别形成正极和负极；

去除所述第二区域的所述第一掩模，在所述硅片表面浇注电解质材料后封装制得非对称高压芯片式储能器件；

形成所述金集流体的所述正极区域和所述负极区域均凹陷于所述第二区域，采用所述第二掩模分别覆盖于所述硅片的所述正极区域和所述负极区域时，所述第二掩模位于所述金集流体的上侧而不直接与所述金集流体接触。

2.根据权利要求1所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，叉指电极形状的所述第一区域的指宽为0.5～3毫米，指长为5～10毫米，指间距离为0.2～0.5毫米，指的数量为2～10个。

3.根据权利要求1所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，所述第一掩模包括pi胶带或聚对苯二甲酸乙二醇酯纸。

4.根据权利要求3所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，所述第二掩模包括pi胶带或聚对苯二甲酸乙二醇酯纸。

5.根据权利要求1所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，在所述硅片表面的所述第一区域形成所述金集流体时，先将铬单质渡在所述硅片表面的所述第一区域形成铬层，再将金单质渡在所述铬层表面形成所述金集流体。

6.根据权利要求1～5任一项所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，所述负极区域的电极材料包括MXene，所述正极区域的电极材料包括活性炭、镍钴锰酸锂或锰酸锂。

7.根据权利要求1～5任一项所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，所述电解质材料包括聚乙烯醇/硫酸钠凝胶、聚乙烯醇/硫酸凝胶或基二(三氟甲基磺酸)亚胺锂-1,3-二氧戊环/乙二醇二甲醚凝胶。

8.根据权利要求1～5任一项所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法，其特征在于，所述封装包括采用模具成型的方法用聚二甲基硅氧烷封装制得所述非对称高压芯片式储能器件。

9.一种非对称高压芯片式储能器件，其特征在于，所述非对称高压芯片式储能器件根据权利要求1～8任一项所述的非对称高压芯片式储能器件的制备方法制备得到。

10.一种权利要求9所述的非对称高压芯片式储能器件在传感器、物联网和集成电路中的应用。