清华大学 化学系曲良体教授课题组合作在电化学滤波电容领域取得重要进展
2024/03/28
1032近日，清华大学化学系曲良体教授课题组在电化学滤波电容领域取得重要进展。
电容器是三大被动元器件之一，在电子电路中起到至关重要的作用。据统计，每年的全球电容消费市场份额达200亿美元，中国是世界上最大的基础电子元件市场，一年消耗的电容数以万亿计，然而高端电容器一直受日美垄断。其中，滤波电容是电路中不可或缺的重要器件，起到滤波、稳压、纹波滤除的作用，从而保证中央处理器、记忆存储器等精密电子器件的平稳运行，决定了先进电子器件/设备性能。
目前的商用滤波电容器以电解电容器为主，但是其庞大的体积占据了电路板中极大的空间，限制了电路小型化乃至设备小型化的进程。电化学电容器的比容量较电解电容器高三个数量级，这为发展微型化、集成化的滤波电容提供了可能。但受限于缓慢的离子迁移动力学，无法做到滤波需求的高频率响应能力。因此，电化学电容器往往需要以牺牲比容量的方式，平衡高频率的需求，到目前为止还难以实现实际应用。
超低阻平面型微型插指电化学滤波电容器的设计与制造
在该研究中，曲良体课题组报道了一种电场增强离子迁移的新策略，通过提升局部电场强度促进内部离子迁移速率以降低串联内阻，弥补电化学电容器高频特性的不足。基于垂直取向石墨烯与PEDOT：PSS衍生的复合活性电极，以及5微米的窄沟道结构，将面积比电容较之前工作提升一倍，达到5.2 mF cm-2。在与商用电解质电容器频率性能相当的同时，比容量较之提升两个数量级，并且通过飞秒激光的加工方法，实现了高密度、高一致性的集成，解决了电容器额定电压/电容的定制化问题。在实场验证中，该电容器表现出优异的滤波性能和电路兼容性，甚至针对于柔性电子电路也表现出优异的稳定滤波能力。
该研究为发展高性能电化学滤波电容提供了新的认识和设计思路，通过电场增强离子迁移动力学行为，实现内阻的急剧降低；研究同时实现了电化学滤波电容器的可规模化高一致性芯片式集成，标志着电化学滤波电容器走出迈向实际应用的重要一步。
近日，相关研究以“用于可集成线滤波的超低阻电化学电容器”（Ultralow-resistance electrochemical capacitor for integrable line filtering）为题发表在《自然》（Nature）期刊上。
清华大学化学系2021级博士研究生胡亚杰和福州大学吴明懋副教授为论文第一作者，清华大学化学系曲良体教授为论文通讯作者。合作者包括中国科学院力学研究所刘峰副研究员和北京理工大学姜澜教授等。研究得到国家自然科学基金等项目的支持。
鏂囩珷鏉ユ簮清华大学新闻锛屽垎浜彧涓哄鏈氦娴侊紝濡傛秹鍙婁镜鏉冮棶棰樿鑱旂郴鎴戜滑锛屾垜浠皢鍙婃椂淇敼鎴栧垹闄ゃ
-
2026骞寸浜斿眾鏈哄櫒瀛︿範銆佷簯璁＄畻涓庢櫤 26
-
2026骞寸浜屽眾璁＄畻鏈鸿瑙変笌鏈哄櫒瀛︿範 627
-
2026骞6鏈堜紭璐ㄥ浗闄呭鏈細璁帹鑽 1157
-
2026骞存櫤鎱ф暀鑲蹭笌鏁版嵁鎸栨帢鍥介檯瀛︽湳 813
-
2026骞寸11灞婄敓鐗╁尰瀛︿俊鍙蜂笌鍥惧儚 697
-
2026璧勬簮銆佸寲瀛﹀寲宸ヤ笌搴旂敤鏉愭枡鍥介檯 2559
-
2026骞村浘鍍忓鐞嗕笌鏁板瓧鍒涙剰璁捐鍥介檯 2369
-
2026骞存満姊板伐绋嬶紝鏂拌兘婧愪笌鐢垫皵鎶鏈 6849
-
2026骞存潗鏂欑瀛︺佷綆纰虫妧鏈笌鍔ㄥ姏宸 2524
-
2026骞存捣娲嬬瀛︺佹按鍒╁伐绋嬩笌鐜绠 06-18
-
2026骞寸幆澧冨伐绋嬨佹潗鏂欑瀛︿笌寰幆缁 06-18
-
2026骞磋埅绌哄姩鍔涖佹祦浣撳姏瀛︿笌鐑墿鐞 06-18
-
2026骞村湴鐞冨寲瀛︺佹牳鐗╃悊涓庡湴璐ㄥ鍥 06-18
-
2026骞村井鏈虹數銆佺墿鐞嗗涓庡缓妯′豢鐪熷浗 06-18
-
2026骞存満姊板伐绋嬨佺數瀛愭妧鏈笌鑷姩鍖 06-18
2026骞寸數瀛, 閫氫俊涓庤绠楁満绉戝鍥介檯浼氳 .
绗簲灞婂厛杩涘埗閫犳妧鏈笌鍒堕犵郴缁熷浗闄呭鏈細璁紙I.
绗簩灞婅埅绌鸿埅澶┿佷俊鎭妧鏈笌鎺у埗宸ョ▼鍥介檯瀛︽湳浼.
绗竷灞婄粡娴庣鐞嗕笌澶ф暟鎹簲鐢ㄥ浗闄 瀛︽湳浼氳锛圛.
绗竷灞婂績鐞嗗仴搴蜂笌鏁欒偛銆佷汉鏂囧彂灞曞浗闄呭鏈細璁紙.
2026骞存櫤鑳藉尰瀛﹀拰鍥惧儚璁＄畻鍥介檯浼氳(IMI.
绗叚灞婂厜瀛︽垚鍍忎笌鍥惧儚澶勭悊鍥介檯瀛︽湳浼氳 (IC.
2026骞寸涓冨眾鎺у埗, 鏈哄櫒浜轰笌鏅鸿兘绯荤粺鍥介檯.
绗叚灞婄數瀛愪俊鎭伐绋嬩笌璁＄畻鏈烘妧鏈浗闄呭鏈細璁紙.
绗節灞婅绠楁満淇℃伅绉戝涓庝汉宸ユ櫤鑳藉浗闄呭鏈細璁(.
2026骞存櫤鑳芥満鍣ㄤ汉涓庢帶鍒舵妧鏈浗闄呬細璁(CI.
2026骞翠紶鎰熷櫒鎶鏈佽嚜鍔ㄥ寲涓庢櫤鑳藉埗閫犲浗闄呬細.
绗簩灞婂厛杩涚數瀛愩佹櫤鑳芥妧鏈笌璁＄畻鍥介檯瀛︽湳浼氳锛.
2026骞撮氫俊, 鏁版嵁绉戝涓庢櫤鑳借绠楀浗闄呬細璁.
2026骞寸浜斿眾绠楁硶銆佹暟鎹寲鎺樺拰淇℃伅鎶鏈浗闄.
2026骞翠汉宸ユ櫤鑳戒笌鏈哄櫒浜虹郴缁熷浗闄呬細璁(IC.
2026骞寸浜屽眾鐢靛姏涓庡彲鎸佺画鑳芥簮鎶鏈浗闄呬細璁.
2026IEEE绗笁灞婁簹娲插厛杩涚數姘斾笌鐢靛姏宸ョ▼.
-
2026 JCR褰卞搷鍥犲瓙姝ｅ紡鍙戝竷272
-
涓浗绉戝崗鍙戝竷2025骞淬婇噸瑕佸鏈858
-
2026骞存柊閿愬垎鍖猴紙鍘熶腑绉戦櫌鏈熷垔5648
-
2025骞翠袱闄㈤櫌澹閫夋湁鏁堝欓変汉5280
-
濂藉鏈:绉戠爺缃戝潃瀵艰埅|瀛︽湳澶存潯鍒6842
-
2025骞村浗闄呮湡鍒婇璀﹀悕鍗曞彂甯!7028
-
2025骞翠腑绉戦櫌鏈熷垔鍒嗗尯琛ㄩ噸纾呭彂24788
-
鍚夋灄澶у鏍￠暱寮犲笇锛氬鏈細璁腑鐨勬彁8093
-
鐮旂┒琛ㄦ槑澶槼鑰鏂戠粓绔縺娉㈠彲浣滀负鍦06-24
-
鐮旂┒鎻ず钘烩旇弻鍏辩敓浣撶郴寮哄寲鍏绘畺灏06-24
-
鍙屽姛鑳芥墜鎬у弻鏍搁晬鍌寲鐮旂┒鑾疯繘灞06-24
-
鐮旂┒鍙戠幇閾舵渤绯讳腑蹇冩瀬绔幆澧冧笅澶ц川06-24
-
搴熷鏂欏崌绾у埄鐢ㄧ爺绌跺彇寰楄繘灞06-24
-
纭掑お闃宠兘鐢垫睜鐮旂┒鍙栧緱杩涘睍06-24
-
鍗椾含澶у鐜嬫稕鍥㈤槦棣栨鍙戠幇110浜06-24
-
郑州大学管理学院 18490
-
中国协会 18526
-
武汉理工大学 8502
-
中国风景园林学会 21602
-
武汉博胜学术交流有限公司 8598
-
志诚学术会务有限公司 24316
-
湖北民族学院 24498
-
西安百奥泰国际会议有限公司 24387
-
七台河市信访局 18417
-
后张预应力结构委员会 18372
-
万利达集团有限公司 21405
-
解放军总医院第一附属医院超声科 21518
-
International As 2242
-
CD 24376
-
英国约克大学经济系 21434
-
中华医学会内分泌学分会 22102
-
弘瑞教育集团 21371
-
中国激光杂志社 21364
-
ICAIOT2021 8348
-
中山大学南校区 18442
