在鋁箔正極表面均勻涂覆一層高介電常數(shù)的有機絕緣介電層。這是國內外空白的創(chuàng)新研究。主要的技術優(yōu)勢如下:

　?。?） 介電常數(shù)很高: 一般在20~30,比鋁電解電容器的Al2O3 氧化膜提高≥3 倍。

　?。?） 耐壓很高: 一般10nm 有機介電膜層能達到20~30V 的輸出電壓。比Al2O3 高10~15 倍,一般Al2O3 的耐壓場強是769KV/mm,

　?。?） 采用導電化合物EDOT 聚合為固體負極,形成一個標準的平板電容: 正極是鋁箔,負極是3,4-亞甲基二氧噻吩（EDOT）聚合得到的固體陰極,中間是一層介電常數(shù)20~30 的絕緣介電層。

　?。?） 鋁箔的面積很大: 一般低壓擴面后達到5~20M2/g。 0.05mm 的電子鋁箔,經(jīng)過低壓擴面,能實現(xiàn)500~1500 倍的擴面,一般的電解電容器鋁箔交流低壓擴面,需要將鋁箔表面孔徑做到≥1000nm,擴面倍率大概在60~200.。由于我們需要的最佳孔徑在40~100nm,低壓擴面提高表面積的潛力很大。

　?。?） 儲存的電能很高:盡管全固體鋁超級電容動力電池的比電容遠低于電化學超級電容器,但由于輸出電壓大幅提高,預計 一個200F/kg 的全固體鋁超級電容動力電池的能量存儲如下:輸出電壓U: 60V、電容C: 200F/kg

　　作為提高介電層介電常數(shù)的方法很多，主要是通過在Al2O3介電層中摻雜鈦等金屬離子的方法，這些都是很難實用的方法。而鋁超級電容采用的則是低壓擴面后的電子鋁箔，利用鋁箔表面生成的鋁羥基作為固定活性基團，固定一層高介電常數(shù)的有機絕緣介電層。具體的均勻固定方法和有機介電層的分子結構是技術核心秘密，這是不會公開的。

　　全固體鋁超級電容動力電池的實用化，面臨一系列有機化合物的低成本合成難題，依賴有機化學合成技術的突破。本人是有機合成專家，因此有靈感來設計合成一系列高介電常數(shù)的有機絕緣介電層。

　　全固體鋁超級電容的另一個廣闊市場是電子工業(yè)的電容微型化。從目前的技術數(shù)據(jù)看，由于現(xiàn)在絕緣介電層還做不厚，只能在≤60V的低壓電容領域應用。由于比現(xiàn)有的鋁電解電容量提高了100~1000倍，也就是電子工業(yè)的鋁電解電容可以縮小很多倍，或許2000μF/16V的鋁電解電容可以做到米粒大小。這是一個有幾百億元/年的龐大市場。

　　在低壓電容領域，電腦/手機等電子產(chǎn)品的高性能電解電容需求一直是在強勁增長。從2008年開始，電腦的主板上開始大量應用鋁固體電解電容，一般在300~3000μF/16~40V，就是采用導電化合物EDOT聚合的固體導電陰極替代電解液陰極。臺灣的凱美公司制造的鋁固體電解電容就已經(jīng)大量應用。

　　做全固體活性炭超級電容動力電池難度很大，鈦超級電容動力電池非常昂貴，只有全固體鋁超級電容動力電池，由于配套行業(yè)完整，電容器產(chǎn)業(yè)能提供高質量的電子鋁箔，經(jīng)過我們的努力，正在逐步走向實用化。