意想不到的超高容量却小如米粒般的超级电池 3D微型高能电池

《国家科学院学报》有相关论文在美国发表，美国伊利诺伊大学厄巴纳—香槟分校的科学家目前研发出一种微电池。据了解，该微电池是一款3D微型高能电池，可以适用于大规模集成电路。科研人员称，这个微电池具有可扩展性和优异的性能，可以让更多设备小型化应用成为现实。

保罗·布劳恩，是负责此项目的伊利诺伊大学材料与工程学教授。他提及到，片外电池或电源提供能源的微型设备非常普遍的原因是因为小型化储能技术一直以来都是一个难题。3D电极十分复杂，非常难在普通的电池上实现，片上集成更加不可能完成。3D微型高能电池问世成功解决了这个难题，有望让更多的重要应用成为现实。

宁海龙，伊利诺伊大学材料与工程学院的研究生，也是这篇论文的第一作者。声称，一种能够与现有微电子制造高度兼容的技术的合理应用，才使他们成功的开发出这种微型3D锂离子电池。制造电极首先是要界定电极的内部结构，再是塑造电极的外部形状。这分别用到了3D全息光刻技术以及2D光刻技术。3D全息光刻技术的使用，使得研究人员完美的创建出三维结构。这个结构能够让这种微型电池获得了性能优异的多孔电极，并且能够实现电池内部电子和离子的快速传导。

优势很明显，它能实现人们对电池能量、功率等相关参数的灵活调整，例如电极的形状、大小、孔隙率和表面积等。这可以使下一代芯片储能设备的设计制作得以快速实现。

由于技术的进步，整个过程中光学器件的需求已经大幅缩减。所以，满足这种微电池的需要仅需一个单一光束和一个标准的光刻过程。

约翰·罗杰斯，伊利诺伊大学材料工程学教授，声称，通过该技术，电池已经获得了高度的可扩展性和在微电子制造过程中的兼容性。并且在结合如锡等高能材料后，还能实现振奋人心的新功能，比如高容量以及良好的循环寿命，3D微型高能电池将成为片上设备最安全可靠的能源。