【https://www.nature.com/articles/s41467-019-10947-x】材料的In-Device设计除了片上微纳电池结构的创新,电池材料的引入也需要适应片上加工策略。比如说,如何通过微纳加工将电极材料准确地变成相应结构。这一个简单的问题几乎排除了所有常见的电极优化策略。片上加工要么不适应高温,要么不能使用过于苛刻的化学合成,都极大限制了电极材料的选用。对于电解液来说,挑战甚至更大。液态电解液几乎不能在片上系统中使用。固态电解质在宏观尺度上尚未被优化到最佳,转移到微纳尺度上,往往性能还会进一步损失。更不论能够兼容的加工方法。聚合物电解质可以避免一些问题,但是如何在后续的微纳加工过程(溶剂中lift-off,真空沉积)保持良好的性能也还需要研究与优化。综上所述,开发一个高性能的,片上集成的,微型电池不仅仅需要新颖的电极结构,还需要相应的由器件需求出发又回到器件的材料设计。然而,这两个方向一定程度上代表了两个领域:电子工程和先进材料。唯有将两者的经验紧密结合,才能设计出所需要的电池,从而最终实现一个energy autonomous的未来智慧系统。 图丨Nature 参考文献:Minshen Zhu et al. Tiny robots and sensors need tiny batteries — here’show to do it. Nature 2021.https://www.nature.com/articles/d41586-021-00021-2 学术交叉交流QQ群:1072557833 海内外科研合作微信群(实名制-仅限老师和部分优秀博士后),在招生招聘、学生培养、仪器共享、材料互用、科研课题通力合作等方面科学交流。加微信群方式:添加编辑微信 18965840059,备注:姓名-单位-研究方向(无备注请恕不通过),由编辑审核后邀请入群。