用于储存电能的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114171319A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111135506.XH01G11/34(2013.01)(22)申请日2018.03.28H01G11/40(2013.01)H01G11/42(2013.01)(30)优先权数据H01G11/44(2013.01)62/478,5532017.03.29US62/540,1472017.08.02US(62)分案原申请数据201880035688.32018.03.28(71)申请人奥海能量公益公司地址美国加利福尼亚州(72)发明人威廉·克雷顿(74)专利代理机构北京安信方达知识产权代理有限公司11262代理人武晶晶(51)Int.Cl.H01G4/16(2006.01)权利要求书2页说明书21页附图3页(54)发明名称用于储存电能的系统和方法(57)摘要本公开内容提供了用于储存电能的电容器。所述电容器可以至少部分地包括韧皮纤维、韧皮粉末、杆芯纤维、杆芯粉末或其衍生物。在一些情况下，电容器的电介质可以由韧皮纤维、韧皮粉末、杆芯纤维、杆芯粉末或其衍生物形成。在其他情况下，电容器的一个或两个电极可以由韧皮纤维、韧皮粉末、杆芯纤维、杆芯粉末或其衍生物形成。所得电容器可以被配置成在一定的指定工作温度范围内在各种最小数目的充电/放电循环内具有各种功率密度和各种能量密度。CN114171319ACN114171319A权利要求书1/2页1.一种用于储存电能的电容器，包括：第一电极，其由能够将电子传导到电负载或从电负载传导电子的材料形成；与所述第一电极相邻的电介质，其中所述电介质由韧皮或杆芯材料或其衍生物形成；以及与所述电介质相邻的第二电极，其中所述第二电极由能够将电子传导到所述电负载或从所述电负载传导电子的材料形成，并且其中所述第二电极与所述第一电极电隔离，其中所述电容器在60℃‑100℃的温度下在经由所述电负载的至少约250个充电/放电循环中具有至少约55千瓦(kW)/千克(kg)有效质量的功率密度。2.根据权利要求1所述的电容器，其中所述电容器在60℃‑100℃的所述温度下在经由所述电负载的至少约250个充电/放电循环中具有至少约75kW/kg有效质量的功率密度。3.根据权利要求2所述的电容器，其中所述电容器在60℃‑100℃的所述温度下在经由所述电负载的至少约250个充电/放电循环中具有至少约100kW/kg有效质量的功率密度。4.根据权利要求1所述的电容器，其中所述电容器在60℃‑100℃的所述温度下在经由所述电负载的至少约500个充电/放电循环中具有至少约55kW/kg有效质量的功率密度。5.根据权利要求4所述的电容器，其中所述电容器在60℃‑100℃的所述温度下在经由所述电负载的至少约1000个充电/放电循环中具有至少约55kW/kg有效质量的功率密度。6.根据权利要求5所述的电容器，其中所述电容器在60℃‑100℃的所述温度下在经由所述电负载的至少约2000个充电/放电循环中具有至少约55kW/kg有效质量的功率密度。7.一种用于储存电能的方法，包括：(a)激活电容器，所述电容器包括(i)由能够将电子传导到电负载或从电负载传导电子的材料形成的第一电极；(ii)与所述第一电极相邻的电介质，其中所述电介质由韧皮纤维、韧皮粉末或其衍生物形成；以及(iii)与所述电介质相邻的第二电极，其中所述第二电极由能够将电子传导到所述电负载或从所述电负载传导电子的材料形成，并且其中所述第二电极与所述第一电极电隔离，其中所述电容器在60℃‑100℃的温度下在至少约250个充电/放电循环中具有至少约55千瓦(kW)/千克(kg)有效质量的功率密度；(b)使所述电容器与所述电负载电连通；以及(c)经由所述电负载对所述电容器进行充电或放电。8.一种用于储存电能的电容器，包括：第一电极，由能够将电子传导到电负载或从电负载传导电子的材料形成；与所述第一电极相邻的电介质，其中所述电介质由具有比所述第一电极的所述材料低的电导率的材料形成；以及与所述电介质相邻的第二电极，其中所述第二电极由能够将电子传导到电负载或从电负载传导电子的材料形成，并且其中所述第二电极与所述第一电极电隔离，其中所述第一电极、所述第二电极或所述第一电极和所述第二电极两者由韧皮和/或杆芯材料形成，并且其中所述电容器在60℃‑100℃的温度下在经由所述电负载的至少约250个充电/放电循环中具有至少约55千瓦(kW)/千克(kg)有效质量的功率密度。9.一种用于储存电能的方法，其包括：(a)激活电容器，所述电容器包括(i)由能够将电子传导到电负载或从电负载传导电子2CN114171319A权利要求书2/2页的材料形成的第一电极；(ii)与