自供电微电子设备迫切需要具有易于集成、大规模定制以及特别优异的电化学性能等特点的平面内微电池(MB)。

在这项工作中，武汉理工大学麦立强教授采用简便的制造工艺来制造具有3D大孔微电极的Zn-MnO₂ MB。

文章要点

1）得益于3D大孔微电极的高电子/离子传输路径和聚（3,4-乙烯二氧噻吩）-二氧化锰(PEDOT-MnO₂)薄膜的高质量负载，MB实现了0.78 mAh cm^-2的超高容量和出色的面能量密度为1.02 mWh cm⁻²。

2）此外，3D大孔PEDOT-MnO₂杂化薄膜通过一步电沉积实现，在不降低面容量或阻碍离子扩散的情况下有效提高了循环性能。值得注意的是，MB可以稳定地驱动电子定时器约400分钟，或集成在数字温湿度计的表面上运行。MB能够在高转速和振动条件下稳定运行，例如应用于轴流风扇的表面。此外，MB可以通过堆叠无基板微电极并实现3.87 mWh cm⁻²的出色能量密度来集成。

因此，PEDOT-MnO₂//ZnMB作为下一代自供电微电子器件具有良好的应用前景。

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Wei Yang, et al, 3D Macroporous Frame Based Microbattery With Ultrahigh Capacity, Energy Density, and Integrability, Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202300574

https://doi.org/10.1002/aenm.202300574