Создан новый тип микроконденсатора, который обладает свойствами и конденсатора, и батареи

05.09.2025 | Новости Электронные компоненты Технологии, исследования, инновации ● a-contract.ru

Тенденция к миниатюризации электронных устройств обуславливает разработку всё более и более мелких электронных компонентов. Это актуально и для компонентов, предназначенных для хранения энергии. Батареи и конденсаторы имеют свои преимущества и ограничения: первые способны накапливать много энергии, но отдача происходит медленнее, вторые быстро заряжаются и разряжаются, однако не могут сохранять большое количество энергии. Эти свойства распространяются как на большие компоненты (крупные батареи и суперконденсаторы), так и на их более миниатюрные аналоги — микробатареи и микросуперконденсаторы.

Рука в перчатке держит чашку Петри, в которой находятся маленькие микроконденсаторы с ионно-цинковым электролитом. Исследователи разработали микроконденсаторы на основе ионов цинка, которые могут сочетать в себе лучшие свойства аккумуляторов и суперконденсаторов для небольших устройств. Юйцзя Фань, Нибагани Нареш и др./ACS Nano — В чашке Петри помещаются микроконденсаторы с ионно-цинковым электролитом (источник фото : russianelectronics.ru)

Английские учёные задались целью преодолеть эту проблему и создать гибридный компонент, который будет иметь оптимальные параметры как по ёмкости, так и по скорости разряда. Свою разработку исследователи назвали микроконденсатором с ионным цинком (ZIMC). По мнению создателей, этот элемент может быть перспективным для использования в миниатюрных электронных устройствах, например, в носимой электронике, медицинских имплантатах и IoT-электронике.

По своей сути ZIMC является комбинацией микроконденсатора и микробатареи. Компонент имеет небольшие размеры, оснащён специально разработанными золотыми пористыми трехмерными электродами со взаимными контактами (IDE), которые выполняют роль токосъёмников. Для токоотвода ZIMC использует тонкие металлические слои, которые способны перемещать электроны между электродами и внешней цепью. Следует отметить, что именно применение таких тонких токоотводов позволило существенно уменьшить размер компонента.

Новый микроконденсатор при меньших размерах позволяет накапливать и отдавать больше энергии и мощности, чем микросуперконденсатор, но не достигает тех же параметров, что и микроаккумуляторы. Преимуществами разработки являются её возможность быстро заряжаться и разряжаться, обладание длительным сроком службы и снижение риска перегрева, при этом сам микроконденсатор занимает площадь не более 0,4 см².

По мнению разработчиков, ZIMC имеет широкие возможности и перспективы использования в электронике, в том числе в качестве компонентов, которые могут быть изготовлены непосредственно на чипах.

По материалам https://russianelectronics.ru