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  • 用于可穿戴设备的微型超级电容器

    发布日期:2020-11-08 02:13   来源:未知   阅读:

    一种微型超级电容器(MSC)体积小,宽度与人指纹一样小,可以直接与电子芯片集成。这作为引领物联网 (IoT) 时代的新技术备受关注,因为它在应用于单个电子元件时可以独立驱动。

    通过这项研究,李桑英教授和他的研究团队在联合国能源与化学工程学院通过电泳机(EHD)喷射打印在芯片上推出了一种新型的超高质量密度固态MSC(UHD SS+MS)。 据研究小组说,这是首次利用EHD喷气式印刷在MSC的研究。

    超级电容器(SC)也被称为超级电容器,可以存储比普通电容器更多的能量。与锂基二次电池相比,超级电容器的好处包括具有高功率传递和更长的循环寿命。特别是,它可以通过半导体制造工艺生产出与人指纹宽度一样小的产品,因此也适用于可穿戴设备和物联网 (IoT) 设备。

    但是,由于制造过程中产生的热量可能导致超级电容器的电气特性恶化,因此很难将其直接连接到电子元件。此外,通过喷墨打印技术将超级电容器与电子元件相结合的制造方法也具有较低的精度。

    研究小组利用EHD喷射打印技术解决了这一问题,EHD是一种微电子学中的高分辨率图案技术。EHD 喷射打印使用电极和电解质进行类似于传统喷墨打印的打印目的,但它可以通过电场控制印刷液体。

    "我们能够每平方厘米产生多达 54.9 个单位细胞(厘米)2)通过电流体动力学喷射印刷技术,从而在同一区域实现了65.9伏特(V)的输出,"该研究的第一作者、能源与化学工程联合M.S/博士李说。

    该团队还成功地在芯片上制造了 36个单元细胞(面积 = 8.0 mm × 8.2 mm,54.9 个细胞厘米+2) 和正线工作电压 (65.9 V 厘米)+2),其范围远远超出以前报告的通过印刷技术制造的 MSC。此外,在暴露于高温(80摄氏度)时,这些电池保持正常的循环电压测量(CV)轮廓,因此证明它们可以承受实际电子元件操作过程中产生的过多热量。此外,这些电池可以提供定制的电源,因为它们可以连着或并行连接。

    "在这项研究中,我们展示了通过EHD喷射打印制造的片上UHD SS+MSS,"李教授说。"这里展示的片上 UHD SS+MS 作为小型单片电源的新平台技术,具有定制设计和可调谐电化学特性,前景十分成功。

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