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科学家成功打印出一体化气体传感集成微体系

时间: 2024-11-16 20:46:36 |   作者: 新闻中心

  近来，中国科学院大连化学物理研讨所研讨员吴忠帅团队规划制备出与平面储能器材特性相匹配的二维超薄、高容量的铁基沸石咪唑盐骨架/石墨烯异质结构（Fe-ZIF/G）纳米片，随后进一步选用喷涂办法，打印出柔性高比能平面微型超级电容器，并基于此开宣布全柔性、高活络、一体化自供电的气体传感集成微体系。相关效果宣布在

  可穿戴、柔性化微电子的开展影响了对兼容性高、耐用性强的产能、储能和用能一体化集成体系的需求。其间，平面微型超级电容器具有高功率密度和快速充放电的特色，可以随时随地搜集能量转化单元发生的剩下电力，为电子设备供电。此前，团队开宣布多种可定制微动力体系，如微型超级电容器-气体监测体系、一体化自供电压力传感集成体系等。但是现在，为完成高效一体化自供电气体传感微体系，亟需开发与能量转化、能量存储及能量运用器材高度兼容性的制备技能，以及高性能柔性电极资料和气体传感资料。

  本工作中，团队选用静电拼装战略，制备出具有高比表面积、超薄结构和高导电性的二维Fe-ZIF/G异质结构纳米片，作为柔性固态微型超级电容器高电容微电极资料。研讨之后发现，Fe-ZIF/G异质结构纳米片促进了电解质离子沿平面的传输，供给了丰厚的电化学活性位点。团队使用喷涂打印技能构筑的平面微型电容器，表现出9.5μWh/cm2的高面积单位体积内的包括的能量和优异的循环稳定性。此外，团队还提出了一体化规划和构建战略，经过削减多组份之间的接口，将硅薄膜太阳电池、微型超级电容器和传感器集成匹配在一个共面柔性衬底上，开宣布一体化、柔性化、自供电的平面气体传感集成微体系。该微体系在室温下对氨气呼应显示出高的选择性，并且在低氨气浓度条件下具有高的呼应性。