基于聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容的性能研究

MEMS微电容具有高比容量、高储能密度和抗高过载等特点，在微电源系统、引信系统以及物联网等技术领域具有广泛的应用前景。本设计制作了一种三维结构的聚吡咯/氧化石墨烯电极的MEMS微电容。该微电容由三维结构集流体、功能薄膜、凝胶电解质和BCB封装构成，其三维结构集流体是基于RIE刻蚀等微加工工艺加工实现的，而功能薄膜是通过电化学沉积工艺在集流体表面沉积聚吡咯/氧化石墨烯制备而成的，具有阻抗低、容量高、循环性能好的优点。电极的结构表征表明，聚吡咯中充分掺杂了氧化石墨烯，功能材料微观结构规整。器件电化学测试结果表明：放电电流为3mA时，MEMS微电容具有30μF的电容值，比容量达到7mF/cm2，在4000次充放电循环后，器件比容量仍保持在90%，电容量无明显衰减，具有稳定的电容性能和良好的循环性能