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随着物联网（IoT）成为我们日常现实中越来越大的一部分，对从物理设备到可穿戴电子设备到生物/化学传感的网络连接的研究已经大量增加。

随着物联网技术的增加，必须使用自主电源为这些设备供电。电池制造商一直在努力生产不仅在微观尺度上起作用而且具有高功率密度和能量的电源。微型超级电容器在满足这些需求方面似乎是本月的新研究风格。

电池和电容器的工作相对类似：它们储存能量。但是，他们以完全不同的方式做到这一点。电池利用锂和石墨等材料之间的化学反应，移动离子发电。相比之下，超级电容器将使用电极之间的静电能量来做同样的事情。

超级电容器几十年来一直是一项发展中的技术，并且正逐渐接近与电池相关的典型值。同时，它们能够达到比电池更大的功率密度，同时能够在数十万次循环的过程中非常快速地充电和放电。

自2010年以来，微超级电容器一直在寻求其在片上集成方面的潜力。在此期间，感兴趣的材料通常保持不变，其中研究主要归功于碳，TiC和石墨烯。

现在，芬兰VTT技术研究中心的研究人员开发出一种在微电路内制造超级电容器能量的新方法，可能实现电池制造商一直在寻找的独立电源。

我们今天使用的大多数超级电容器由于其大量的表面积和随后的存储电荷能力而使用碳基电极。不幸的是，碳基电极的制造通常包括高温工艺，该工艺使其集成到基于硅的技术中; 特别是涉及微加工的那些。VTT研究人员的解决方案是利用多孔硅的高表面积与体积比及其与当前微加工工艺的兼容性ICfans。

先前研究人员面对多孔硅的问题是该材料具有低化学稳定性，窄润湿性和基质中的大电阻值，这限制了材料的功率能力。VTT研究人员能够通过使用原子层沉积用氮化钛涂覆多孔硅基质来克服这些障碍。

随着氮化钛在多孔硅基质中的应用，研究人员开发出了一种新的混合纳米电极。该设计具有极高的导电表面积与体积比，从而为超级电容器提供极其高效的储能。

由此产生的形状因素也非常小。新设计能够进一步提高能量和功率密度值，以与当前最先进的碳和石墨烯电容器相媲美。设计达到（1.3 mWhcm的能量密度-3），（214 WCM的功率密度-3），和（15 FCM的比电容-3相比，目前的石墨烯片上的超级电容器，其达到的能量密度）（ 2 mWhcm -3），功率密度（200 Wcm -3）。

新设计也恰好可以很好地补充当前的物联网技术。研究人员能够将超级电容器安装在1mm硅芯片上，同时在芯片上保留足够的空间，以嵌入众多器件和电子元件，如传感器和微电路。