南理工独创研究法助力三维微电池构建2014年10月31日

发布时间：2014-10-31

　　中国江苏网10月13日讯(通信员 杨萍 记者 程远)近日，记者从南京理工大学领会到，该校格莱特纳米科技研究所夏晖课题组在国内初创了一种研究方式，为三维微电池的建立供给了新思和新方式。日前，该的相关研究论文颁发在Nature系列《NPG Asia Materials》上。《NPG Asia Material》(天然-亚洲材料，影响因子9.902)，为天然出书集团材料科学刊物，在亚太地域材料科学刊物中排名第1。

　　微型电池，也叫薄膜电池，是顺应集成电芯片小型化开辟的微型电源。保守的电池系统已不克不及满足微电子系统对小型化、集成化日益增加的要求。微型电池是国表里科学家研究的热点，目前国表里微型电池分成二维微型电池和三维微型电池，二维电池由于平面布局的缘由，它的单元面积的比能量密度和比功率密度难以获得无效提高，了它的进一步使用。

　　课题担任人夏晖副传授引见，分歧于通俗的锂离子电池，微电池以薄膜的形式顺次堆积，整个电池的厚度只要10微米，设想成肆意外形和大小集成在IC卡电中，可轮回充放电达上万次，也没有锂离子的爆炸风险。薄膜微电池除了能用在超等超等智能卡，在微电子机械系统(MEMS)、植入型医疗安装、微型传感器以及微型国防手艺配备上具有广漠的使用前景。

　　和二维微电池比拟，三维微电池布局的设想通过操纵空间高度实现单元面积较高的能量密度和功率密度，是目前微电子器件微型电源的研究热点。可是建立自支持三维纳米布局的正极材料仍然是目前三维微电池研究的一个难点，它在很大程度上限制了三维微电池的进一步成长。

　　据记者领会，课题组设想的研究方式称作两步水热法，在金属衬底上成功制备出自支持LiCoO2纳米线阵列。该纳米线阵列由具有纳米尺寸的LiCoO2晶粒首尾相连构成，呈现出奇特的“链条”布局，这种三维纳米线阵列，具有大的概况积和快速离子传输的机能，在单电极电化学机能的测试中，其单元面积的比容量可达到0.27 mAh/cm2，是二维LiCoO2薄膜电极的报道值的10倍，在单元面积比能量密度添加的同时，同样能实现快速充放电。

　　据NanoMarkets估计，2015年全球微电池市场将超53亿美元，国外曾经有多家公司实现了微电池财产化。而我国对微电池的研究起步较晚，仍未有相关企业处置该产物的开辟，南理工夏辉的课题组的三维正极纳米线阵列的成功研制，将进一步推进三维微电池的成长，为新一代高机能微电池的研发供给手艺储蓄。

　　（原题目：南理工独创研究法助力三维微电池建立）