基于 PI 的 3D 叉指电极对称微型 电容器的制备及性能

• 作者: 纪伟伟 高鹏 刘宝成 孟占昆 王赫 刘兴江
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 柔性 叉指电极 3D 微型电容器
• 年，卷（期）: 2024,（11）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 207-215
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

随着物联网的发展，微型化自供电电子产品的快速发展和进一步微型模块化大大刺激了对微尺度的电化学储能装置的迫切需求。在各电化学储能装置中，基于平面图案形状的超级电容器在小型化和集成化等功能性特征上与现代电子产品高度兼容。本工作采用半导体制备技术与电流体喷印技术相结合的方法制备柔性3D叉指电极对称微型电容器，并采用富氧活性炭油墨进行3D喷印，通过调控优化电场强度、线宽、喷印层数等参数，制备3D叉指对称电极，采用电子散射能谱（EDS）、扫描电子显微镜（SEM）、流变仪、电化学工作站以及器件测试系统对材料、浆料以及微型电容器器件进行表征，探究材料以及浆料对3D叉指电容器性能的影响，结果表明：利用半导体和电流体喷印相结合工艺制备的3D叉指微型电容器具有优异的性能，其面积电容可以达到22.3 mF·cm-2，此外，通过封装优化，此器件在循环2000周次后可以实现96%的容量保持率。这种简易可控制的3D喷印技术为先进的微型化电化学储能器件提供了一种有效的制备途径。