全息摄影实现3D片上电池

2015-5-21 09:15| 发布者: 高华华| 查看: 1286| 评论: 0|来自: 译言网

摘要: 现有的薄膜微电池功率较高，但若要存储较大电量就会占据很大芯片面积。为减小电池占用面积并提升电池性能，科学家们试图将其扩展到三维空间。这要求电池有着复杂的三维结构，为产生电的化学反应提供较大表面积作为反应场所。然而这并非易事。

参照实现全息摄影的基本思想，科学家们研发出了高能量、大功率的3D微观锂离子电池，可在芯片上直接制作。

伊利诺斯州立大学，位于乌尔班纳平原

       现有的薄膜微电池功率较高，但若要存储较大电量就会占据很大芯片面积。为减小电池占用面积并提升电池性能，科学家们试图将其扩展到三维空间。这要求电池有着复杂的三维结构，为产生电的化学反应提供较大表面积作为反应场所。然而这并非易事。

       现在，来自位于乌尔班纳平原的伊利诺斯州立大学的科学家们正在参照实现全息摄影的思想制造3D微电池。全息摄影利用激光束之间精密的干涉完成全息照片。全息光刻系统向光敏材料投射激光束，光束之间相互干涉的方式可以在数秒内在材料中制作出复杂的3D结构。研究人员发现，3D全息光刻非常适合移植到现有的精密加工技术上使用。

       科学家们研发了厚度10微米、面积4*4毫米的微电池，其最大电流可达500微安，每平方厘米蓄电量65微瓦时，每平方厘米功率36毫瓦。

       研究人员展示，他们的微电池可以点亮传统的红光LED200次，每次亮10秒，电池放电充电循环200次之后蓄电量仅下降12%。研究人员表示，实际使用中微电池可能至少需要放电充电循环约几百次，他们的产品性能比现有3D微电池好很多，现有产品循环几十次之后性能就会大幅降低。

       研究人员还表示，他们的小型片上电池可以为许多设备供电，如微传感器和便携可植入式医疗设备。

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