可扩展的单体集成微电池的微制造,具有超高电压输出和出色的可定制性
Yuan Ma1,2, Sen Wang1,3, Zhuobin Guo1,2
1State Key Laboratory of Catalysis, Dalian Institute of Chemical Physics, Chinese Academy of Sciences, Dalian 116023, China.
National science review
|September 3, 2025
概括
我们开发了一种新的光刻法, 大量生产微型可定制电池. 这种可扩展的方法可以为微型电子和物联网提供高性能电源解决方案.
科学领域:
- 材料科学
- 微型制造
- 能量储存
背景情况:
- 物联网 (IoT) 需要高度可定制的微电池 (MB) 来实现小型化的电子产品.
- 在狭窄的空间中制造超小的MB和集成模块带来了重大挑战.
研究的目的:
- 开发一个可扩展的光刻微制造策略,用于生产单体集成的超小MB.
- 实现高性能和可靠性的量产可定制的MB.
主要方法:
- 使用光电阻作为微型模板用于精确的MB制造.
- 采用非破坏性的机械剥离过程.
- 使用Li3V2(PO4)3作为2.2275mm2面积的MB的阴极和阳极材料.
主要成果:
- 实现了96.4μAh cm-2的特殊容量.
- 经过1万次循环后保持88.3%的容量,表现出显著的循环稳定性.
- 连续成功集成了63MB,达到182.7V的记录电压.
结论:
- 这种新的光刻技术使得大规模的可定制MB生产成为可能.
- 这种方法提供了一种可扩展的解决方案,以高能量密度和可靠性为微型电子提供动力.
- 通过集成的高性能微电池, 提升物联网设备的电源供应能力.


