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多年来，科学家们一直在广泛寻找可以安装在芯片上的微型超级电容器。决定电容器性能的关键是它们的电极材料。潜在的“参与者”包括石墨烯、碳化钛和多孔碳。根据德国杂志《光谱》网站上最近的报道，芬兰国家技术研究中心(VTT)的研究小组最近将注意力转向了一种“不可能”的弱电材料——多孔硅。为了将它变成一个强大的电容器，该团队创新性地在其表面涂上一层厚度为几纳米的氮化钛，以改变其性质。
该小组的负责人麦卡·普鲁尼拉解释说，由于化学反应引起的不稳定性和高电阻引起的低功率，未涂覆的多孔硅是一种非常差的电容器电极材料。氮化钛涂层可以提供化学惰性和高导电性，带来高稳定性和高功率，并且多孔硅具有大的表面积基质。
根据荷兰出版集团Elsevier's Journal of Nano Energy在网上发表的一篇论文，这种新型电极装置已经经历了13000次充放电循环，但电容却没有显著降低。普鲁尼拉说，报告的数据受到测试时间的限制，而不是电极的实际性能。到目前为止，它们对电极持续充放电50，000次。即使允许电极在循环中干燥，也不会有物理损坏或电性能恶化。“超级电容器需要稳定的100，000次循环。目前，使用多孔硅-氮化钛(Si-TiN)作为电极的电容器件可以完全稳定地通过5万次测试。”
就功率密度和能量密度而言，这种新型电极装置可与目前最先进的超级电容器相媲美。目前，由氧化石墨烯/还原氧化石墨烯制成的芯片微电容器的功率密度为200瓦/立方厘米，能量密度为2毫瓦/立方厘米，而新电极器件的功率密度达到214瓦/立方厘米，能量密度为1.3毫瓦/立方厘米。普鲁尼拉说，这些数字标志着硅基材料首次达到碳基和石墨烯基电极解决方案的标准。
从电子产品的功率稳定器到局部能量采集存储器，芯片超级电容器被广泛使用。普鲁尼拉说，他们的总体设计仍然存在一些问题。单位面积电容仍需提高。为了达到技术允许的最高水平，他们仍然需要进一步的研究。
