芬兰VTT公司的研究人员创造了一种多孔硅超级电容器，可以与目前最先进的碳/石墨烯相媲美，有可能实现片上电容器。
随着事物互联网（IOT）成为我们日常现实的越来越大的部分，研究了具有网络连接的物理设备的巨大增加，从可穿戴电子设备到生物/化学传感。雷竞技最新app
随着物联网技术的增加，必须使用自主电源为这些设备供电。电池制造商一直在努力生产不仅在微尺度下起作用而且具有高功率密度和能量的电源。微型超级电容器似乎是满足这些需求的月份新的研究味道。
电池和电容器进行相对相似的工作：它们存储能量。但是，它们以完全不同的方式做到这一点。电池利用锂和石墨等材料之间的化学反应，移动离子以产生功率。相比之下，超级电容器将在电极之间使用静电能量来执行该。
超级电容器几十年来一直是一项发展中的技术，现在正在慢慢接近电池的典型值。与此同时，它们能够达到比电池更大的能量密度，同时能够在几十万次循环中快速充放电。
能量存储技术的比较。图像ViaWiki Commons.。
自2010年以来，已经寻求微型超级电容器的潜在片上集成。在此期间，兴趣材料一般仍然存在，其中研究主要归属于碳，TIC和石墨烯。
现在，来自芬兰VTT技术研究中心的研究人员开发了一种在微电路中制造超级电容能量的新方法，可能实现独立电源电池制造商一直在寻找的。
我们今天使用的大多数超级电容器由于它们的大部分表面积和后续存储电荷的能力而使用碳基电极。遗憾的是，碳基电极的制造通常包括高温过程，其将其集成到基于硅的技术;具体涉及微细胞的那些。来自VTT的研究人员具有利用多孔硅的高表面积到体积比及其与当前微制造方法的兼容性。
在多孔硅面临的先前研究人员的问题是该材料具有低化学稳定性，较窄的润湿性和其基质的大的电阻值，该基质形成了对材料的功率能力的限制。通过使用原子层沉积将多孔硅基质涂覆多孔硅基矩阵，VTT研究人员能够克服这些障碍。
一系列的图像显示了通过ALD添加TiN前后润湿性的增加。图片由芬兰VTT技术研究中心。
随着氮化钛在多孔硅基体上的应用，研究人员能够开发一种新的混合纳米电极。该设计拥有一个至关重要的导电表面积体积比，从而为超级电容器带来极其高效的能量存储。
由此产生的形状因素也非常小。新设计能够进一步提高能量和功率密度值，以抗衡目前最先进的碳和石墨烯电容器。设计的能量密度达到了1.3 mWhcm3），电力密度（214 WCM3）和特定电容（15 fcm3）与电流石墨烯片上超级电容器相比，该超级电容器达到能量密度（2 MWWM3）和电力密度（200 WCM3）。
A测试电容器和电路的横截面
B多孔硅层横截面
C锡涂层之前和之后的C多孔硅层
D锡如何在原子层沉积周期中添加锡
新设计也恰好补充当前的IOT技术。研究人员能够将超级电容器安装在1毫米芯片上，同时在芯片上保留足够的空间，还嵌入了许多设备和电子元件，例如传感器和微电路。
VTT计划继续进行研究，特别是旨在提高电极的效率。在纳米能量上发表的原始研究文章可以找到在这里。
