首页>产业 > 新材料 > > 正文

比一粒盐还小的最小电池问世

2022-02-23 11:27:22
来源:科技日报 作者:刘霞 评论:0

  德国开姆尼茨工业大学及中国长春应用化学研究所科学家在《先进能源材料》杂志上撰文称,他们研制出了迄今世界上最小的电池,可为一粒灰尘大小的计算机供电,未来有望在物联网、微型医疗植入物、微型机器人系统和超柔性电子等领域大显身手。

  电子产品一直在朝小型化迈进,小型微电子设备(如植入人体内的传感器系统)需要比一粒灰尘还小的计算机和电池。但迄今为止,缺乏可随时随地运行的电源,以及很难生产可集成的微电池这两大因素阻碍了这一趋势。

  科学家们称,通过开发合适的电池或“采集”发电方法,可以为微小的亚毫米级计算机供电。但目前微型电池的生产方法与普通电池大相径庭,如拥有高能量密度的紧凑型电池(纽扣电池等)使用湿化学方法制造而成,使用这种标准技术生产的微电池可以提供良好的能量和功率密度,但其直径明显超过1平方毫米。

  研究团队的目标是设计一种直径小于1平方毫米、可集成在芯片上的电池,其最小能量密度仍为100微瓦时/平方厘米。为实现这一目标,该团队在微型规模上集成了集电器和电极条——特斯拉也在大规模使用类似工艺制造其电动汽车用电池。

  研究人员使用到了所谓的“瑞士卷”或“微型折纸”工艺。他们在晶圆表面连续涂覆聚合物、金属和介电材料薄层,形成具有内在张力的分层系统。薄层被剥离会释放出机械张力,随后自动弹回去卷成“瑞士卷”。因此,不需要外力就能制造出一个自卷绕圆筒式微型电池。

  利用这种方法,团队制造出可以反复充电的迄今最小的微电池,其比一粒盐还小,能为世界上最小的计算机芯片供电约10个小时。而且,该方法与现有芯片制造技术兼容,能够在晶圆表面生产高通量微型电池。

  研究人员称,这款微型电池有望在物联网、微型医疗植入物等领域大显身手,应用于未来的微纳电子传感器和执行器内。他们表示,这项技术仍有巨大的优化潜力,未来可能会出现更强大的微电池。

(责任编辑:韩梦晨)

版权与免责声明:
①凡本站注明稿件来源为:中国高新技术产业导报、中国高新网、中高新传媒的所有文字、图片和音视频稿件,版权均属本网所有,任何媒体、网站或个人未经本网协议授权不得转载、链接、转贴或以其他方式复制发表。已经本网授权使用作品的,被授权人应在授权范围内使用,并注明“来源:中国高新网、中高新传媒或者中国高新技术产业导报”。违反上述声明者 ,本网将追究其相关法律责任。
② 任何单位或个人认为本网站或本网站链接内容可能涉嫌侵犯其合法权益,应该及时向本网站书面反馈,并提供身份证明,权属证明及详细侵权情况证明,本网站在收到上述文件后,将会尽快移除被控侵权的内容或链接。
③如因作品内容、版权和其他问题需要与本网联系的,请在该事由发生之日起30日内进行。电话:010-68667266 电子邮件:dbrmt#chih.org (请将“#”换为“@”)
排行
  • 全部/
  • 本月

编辑推荐


扫描添加 中国高新技术产业导报

(数字报)

扫描添加 中国高新APP客户端
扫描添加 新浪微博
扫描添加 腾讯微信公众号