褰撳墠浣嶇疆锛棣栭〉 >> 学术资讯 >> 科研信息

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

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。

20231114-科研发文-曲良体-1.png

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。



鐗堟潈澹版槑锛
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

鐩稿叧瀛︽湳璧勮
杩戞湡浼氳

2026年智慧教育与数据挖掘国际学术会议(SEDM 2026)(2026-06-27)

2026仪器仪表、先进材料与智能制造国际会议(ICIAMIM 2026)(2026-07-02)

2026年第五届机器学习、云计算与智能挖掘国际会议(2026-07-10)

2026年IEEE第三届先进机器人, 自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2026)(2026-07-24)

第六届互联网技术与教育信息化国际学术会议 (ITEI 2026)(2026-07-24)

第五届航空航天工程与系统国际研讨会(ISAES 2026)(2026-07-24)

第十届教育、管理与社会科学国际学术会议 (ISEMSS 2026)(2026-07-24)

第六届电气工程与机电一体化技术国际学术会议(ICEEMT 2026)(2026-07-24)

第五届能源与电力系统国际学术会议 (ICEEPS 2026)(2026-07-24)

第九届声学、振动、噪声控制国际研讨会(CAVNC 2026)(2026-08-07)

2026年农业、物联网与粮食产能国际会议(AITGPC 2026)(2026-7-23)

2026经济发展、产业升级与管理国际会议(EDIUM 2026)(2026-8-11)

2026年第十五届通信、电路与系统国际会议(ICCCAS 2026)(2026-7-7)

2026年第十七届环境科学与发展国际学术会议 (ICESD 2026)(2026-6-5)

2026遥感、测绘与图像处理国际会议(ICRSSIP 2026)(2026-8-7)

2026现代教育、艺术与语言学国际会议(ICMEAL 2026)(2026-7-3)

2026年土木工程与物理力学国际会议(ICCEPM 2026)(2026-7-7)

2026智能电网、智能决策与集成技术国际会议(SGIDMIT 2026)(2026-7-27)

2026信息化管理与大数据经济、区块链国际会议(BDEBIM 2026)(2026-7-11)

2026生物学、畜牧与农业工程国际会议(ICBLAE 2026)(2026-8-12)

灏忚创澹锛氬鏈細璁簯鏄鏈細璁煡璇㈡绱㈢殑绗笁鏂归棬鎴风綉绔欍傚畠鏄細璁粍缁囧彂甯冧細璁俊鎭佷紬澶氬鏈埍濂借呭弬鍔犱細璁佹壘浼氳鐨勫弻鍚戜氦娴佸钩鍙般傚畠鍙彁渚涘浗鍐呭瀛︽湳浼氳淇℃伅棰勬姤銆佸垎绫绘绱€佸湪绾挎姤鍚嶃佽鏂囧緛闆嗐佽祫鏂欏彂甯冧互鍙婁簡瑙e鏈祫璁紝鏌ユ壘浼氭湇鏈烘瀯绛夋湇鍔★紝鏀寔PC銆佸井淇°丄PP锛屼笁濯掕仈鍔ㄣ
缁煎悎鎺ㄨ崘鍖

AI+澶ф暟鎹畻娉 鏅鸿兘绮惧噯鍖归厤鏈熷垔鎶曠ǹ

2026骞寸數瀛, 閫氫俊涓庤绠楁満绉戝鍥介檯浼氳 .

2026骞存櫤鑳界郴缁熶笌璁$畻鍥介檯浼氳 (ICIS.

2026骞碔EEE绗笁灞婂厛杩涙満鍣ㄤ汉, 鑷姩鍖.

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骞碔EEE璁$畻鏈洪氫俊銆佷俊鎭郴缁熶笌缃戠粶.

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骞碔EEE绗叚灞婁汉宸ユ櫤鑳姐佽嚜鍔ㄥ寲涓庣畻.

2026骞碔EEE浜哄伐鏅鸿兘銆佸ぇ鏁版嵁涓庝簯璁$畻鍥.

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骞寸涔濆眾鏁版嵁绉戝鍜屼俊鎭妧鏈浗闄呬細璁(.

2026骞碔EEE鏅鸿兘淇℃伅, 绯荤粺绉戝涓庡伐绋.