基于聚吡咯/氧化石墨烯電極的MEMS微電容的性能研究

編號(hào)：CPJS01821

篇名：基于聚吡咯/氧化石墨烯電極的MEMS微電容的性能研究

作者：朱　平1； 霍曉濤1； 韓高義2； 熊繼軍1

關(guān)鍵詞：MEMS； 微電容； 聚吡咯； 氧化石墨烯； 循環(huán)性好

機(jī)構(gòu)： (1.中北大學(xué) 電子測(cè)試技術(shù)國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山西 太原030051； 2.山西大學(xué) 分子科學(xué)研究所,山西 太原030006)

摘要： MEMS微電容具有高比容量、高儲(chǔ)能密度和抗高過(guò)載等特點(diǎn),在微電源系統(tǒng)、引信系統(tǒng)以及物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。設(shè)計(jì)制作了一種三維結(jié)構(gòu)的聚吡咯/氧化石墨烯電極的MEMS微電容。該微電容由三維結(jié)構(gòu)集流體、功能薄膜、凝膠電解質(zhì)和BCB封裝構(gòu)成,其三維結(jié)構(gòu)集流體是基于RIE刻蝕等微加工工藝加工實(shí)現(xiàn)的,而功能薄膜是通過(guò)電化學(xué)沉積工藝在集流體表面沉積聚吡咯/氧化石墨烯制備而成的,具有阻抗低、容量高、循環(huán)性能好的優(yōu)點(diǎn)。電極的結(jié)構(gòu)表征表明,聚吡咯中充分摻雜了氧化石墨烯,功能材料微觀結(jié)構(gòu)規(guī)整。器件電化學(xué)測(cè)試結(jié)果表明,放電電流為3mA時(shí),MEMS微電容具有30μF的電容值,比容量達(dá)到7mF/cm2,在4000次充放電循環(huán)后,器件比容量仍保持在90%,電容量無(wú)明顯衰減,具有穩(wěn)定的電容性能和良好的循環(huán)性能。