• Home
  • Chimie
  • Astronomie
  • Énergie
  • La nature
  • Biologie
  • Physique
  • Électronique
  • Nouvelle énergie à l'intérieur d'une puce à microcircuit :VTT a développé une énergie intégrée efficace à base de nanomatériaux

    Le centre de recherche technique VTT de Finlande a développé un stockage d'énergie de petite taille extrêmement efficace, un micro-supercondensateur, qui peut être intégré directement à l'intérieur d'une puce à microcircuit en silicium. La haute densité d'énergie et de puissance du stockage d'énergie miniaturisé repose sur le nouveau nanomatériau hybride développé récemment au VTT. Cette technologie ouvre de nouvelles possibilités pour les appareils mobiles intégrés et ouvre la voie aux appareils autonomes à consommation d'énergie zéro requis pour le futur Internet des objets (IoT).

    Les supercondensateurs ressemblent à des batteries électrochimiques. Cependant, contrairement aux batteries lithium-ion de téléphones portables, par exemple, qui utilisent des réactions chimiques pour stocker de l'énergie, les supercondensateurs stockent principalement l'énergie électrostatique qui est liée à l'interface entre les électrodes liquides et solides. De la même manière que les batteries, les supercondensateurs sont généralement des dispositifs discrets avec une grande variété de cas d'utilisation, des petits gadgets électroniques aux grands stockages d'énergie des véhicules électriques.

    L'énergie et la densité de puissance d'un supercondensateur dépendent de la surface et de la conductivité des électrodes solides. Le groupe de recherche de VTT a développé une électrode hybride en nanomatériau, qui se compose de silicium poreux recouvert d'une couche de nitrure de titane de quelques nanomètres d'épaisseur par dépôt de couche atomique (ALD). Cette approche conduit à une surface conductrice record dans un petit volume. L'inclusion de liquide ionique dans un microcanal formé entre deux électrodes hybrides permet un stockage d'énergie extrêmement petit et efficace.

    Le nouveau supercondensateur a d'excellentes performances. Pour la première fois, le micro-supercondensateur à base de silicium est en concurrence avec les principaux dispositifs à base de carbone et de graphène en termes de puissance, énergie et durabilité.

    Les micro-supercondensateurs peuvent être intégrés directement à des dispositifs microélectroniques actifs pour stocker l'énergie électrique générée par différents thermiques, récupérateurs d'énergie lumineuse et vibratoire et pour fournir l'énergie électrique en cas de besoin. Ceci est important pour les réseaux de capteurs autonomes, l'électronique portable et l'électronique mobile de l'IoT.

    Le groupe de recherche de VTT pousse l'intégration à l'extrême en intégrant le nouveau nanomatériau de stockage d'énergie à micro-supercondensateur directement à l'intérieur d'une puce de silicium. La technologie de supercondensateur intégrée à la puce démontrée permet de stocker de l'énergie jusqu'à 0,2 joule et une production d'énergie impressionnante de 2 watts sur une puce de silicium d'un centimètre carré. En même temps, il laisse la surface de la puce disponible pour les microcircuits intégrés actifs et les capteurs.


    © Science https://fr.scienceaq.com