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芯片超级电容器又添新材料

时间:2023-01-22 00:36
本文摘要:芯片超级电容器又再配新材料。芬兰国家技术研究中心团队最近把目光改向了一种“不有可能”的弱电材料——多孔硅,为了把它变为强劲的电容器,团队创新性地在其表面涂抹了一层几纳米薄的氮化钛涂层,使其性质以求转变。 多年来,能装在芯片上的微小超级电容仍然甚广不受科学家欢迎,要求电容器性能的关键是其电极材料,有潜力的“运动员”还包括石墨烯、碳化钛和多孔碳等。

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芯片超级电容器又再配新材料。芬兰国家技术研究中心团队最近把目光改向了一种“不有可能”的弱电材料——多孔硅,为了把它变为强劲的电容器,团队创新性地在其表面涂抹了一层几纳米薄的氮化钛涂层,使其性质以求转变。  多年来,能装在芯片上的微小超级电容仍然甚广不受科学家欢迎,要求电容器性能的关键是其电极材料,有潜力的“运动员”还包括石墨烯、碳化钛和多孔碳等。据德国《光谱》杂志网站近日报导,芬兰国家技术研究中心(VTT)研究团队最近把目光改向了一种“不有可能”的弱电材料——多孔硅,为了把它变为强劲的电容器,团队创新性地在其表面涂抹了一层几纳米薄的氮化钛涂层,使其性质以求转变。

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  该团队负责人麦卡·弗伦尼纳说明说道,因化学反应造成的不稳定性和低电阻造成的较低功率,不带上涂层的多孔硅本是一种极差的电容器电极材料。涂抹上氮化钛的能获取化学惰性和低导电性,带给了高度稳定性和高功率,且多孔硅有相当大的表面积矩阵。  根据荷兰爱思唯尔出版发行集团《纳米能源》杂志在线公开发表的论文,新的电极装置经13000次充放电循环而没显著的电容弱化。

弗伦尼纳说道,报告数据不受检测时间的容许,而并非电极真实性能。他们之后对其展开充放电循环,至今已超过5万次,甚至在循环中让电极潮湿,也没经常出现物理损毁或电学性能波动问题。“超级电容拒绝平稳地超过10万次循环。

目前用多孔硅—氮化钛(Si-TiN)做到电极的电容装置能几乎平稳地通过5万次测试。”  在功率密度和能量密度方面,新的电极装置匹敌目前最先进设备的超级电容器。目前由水解石墨烯/还原成水解石墨烯生产的芯片微电容器功率密度为200瓦/立方厘米,能量密度为2毫瓦时/立方厘米,而新的电极装置功率密度超过214瓦/立方厘米,能量密度为1.3毫瓦时/立方厘米。弗伦尼纳说道,这些数字标志着硅基材料首次超过了碳基和石墨烯恩电极方案的标准。

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  从电子产品的功率稳定器到局部能量收集存储器,芯片超级电容器具有普遍的应用于。弗伦尼纳说道,他们在整体设计中还不存在一些难题,每单位面积电容仍须要提升,要超过技术许可的最低水平,他们还须要更进一步研究。


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