新研究:在单芯片上集成能量采集与存储等功能!( 三 )

技术

阿卜杜拉国王科技大学的研究科学家、这项研究的领导作者 Mrinal K. Hota 表示:“之前,研究人员们必须采用庞大的整流器,将断断续续采集到的电能转化为稳定的直流电,存储在微型电化学超级电容中。”

Hota 解释道,将所有这些器件集成到单颗芯片中的关键在于,将二氧化钌(RuO2)开发成为普通的电极材料,在微电路中连接所有器件。

二氧化钌触点分布在玻璃或者硅基底上,将用于感知、能量采集与电流整流的电子器件与一个或者更多的用于存储电能的微型电化学超级电容器连接到一起。这样就创造出一个无需电池供电来运作的微型系统。取而代之的是,它采用身体运动或者机械振动作为可靠且持续的能量来源。

Hota 指出:“不同于电池,微型电化学超级电容可以持续达几十万次循环,而电池只有几千次。”此外,微型电化学超级电容也能以给定的容量输出明显高很多的功率。

创造适合连接所有这些器件的电极材料的关键在于,制造出具有可控的粗糙度、缺陷和导电性的最佳二氧化钌表面。这些特性使得团队将 RuO2 用于电子器件与微型电化学超级电容器。

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