Исследователи из Даляньского института химической физики нашли способ постоянно размещать микросуперконденсаторы на таких поверхностях, как кремний, чтобы добавить накопление энергии непосредственно в ИС.
Это не первый случай, когда суперконденсаторы наносятся на такие подложки, но команда утверждает, что они объединили непревзойденную плотность ячеек, электрохимические характеристики и согласованность между ячейками — последнее важно, если последовательно соединенные ячейки должны иметь длительный заряд. -жизнь цикла разрядки.
Основная структура плоская, с емкостью, возникающей между встречно-штыревыми электродами на одной и той же плоской поверхности.
Конденсаторы формируются рядом друг с другом и электрически изолированы, что позволяет размещать их в виде массивов, а затем соединять проводниками в последовательные или параллельные комбинации.
Демонстратор технологии состоял из 400 ячеек, нанесенных на жесткую подложку размером 3,5 х 4,1 см (28 клеток/см2), что позволило достичь выходного напряжения 75,6 В/см.2 и объемная плотность 9,8 мВтч/см3. Емкость 4,1 мФ/см.2 и 457Ф/см3.
92%, если исходная емкость сохранялась после 4000 циклов заряда-разряда (элементы серии 60 заряжались до 162 В при 2,7 мкА).
Гелеобразный электролит (поливиниловый спирт + серная кислота) наносился методом 3D-печати через иглу с диаметром отверстия 210 мкм, движущуюся со скоростью 4 мм/с, для завершения ячеек. Будучи гелем, не требовалось никаких стенок, чтобы удержать электролит от короткого замыкания на соседние элементы, несмотря на их близость. Ни точечная печать, ни линейно-сегментная печать не могли обеспечить требуемую точность печати.
Рабочий массив из 340 ячеек также был напечатан на гибкой полимерной подложке из ПЭТФ.
Работа опубликована как «Монолитные интегрированные микросуперконденсаторы со сверхвысокой системной объемной производительностью и площадным выходным напряжением ' в Национальном научном обозрении. Полностью статью можно прочитать без оплаты.
Даляньский институт химической физики работал с Шэньчжэньским институтом передовых технологий.
Читать полную новость на сайте
