填补场效应储能芯片领域的空白 储能芯片研究新进展
所谓的储能，就是指将能量储存起来，再在未来以某种特定能量形式释放出来的一个过程。按照能量储存形式的不同，广义的储能包括电储能、热储能和氢储能三类。目前最常见，应用最广泛的是电储能，而电储能又能细分为电化学储能和机械储能。
储能芯片是支撑车联网、智慧农业、医疗无线监测等技术发展的核心器件。然而储能芯片能量密度低，材料费米面结构与电化学反应规律缺乏研究，难以对其性能进行调制和优化。
武汉理工大学麦立强教授团队长期致力于纳米储能材料与器件研究，创建了原位表征材料电化学过程的普适新模型，率先实现高性能纳米线电池及关键材料的规模化制备和应用。
近日，研究团队通过设计构筑场效应储能芯片，实现电化学工况下材料费米面梯度的原位调控和性能提升。研究发现，通过在储能材料中原位构筑梯度费米面结构，拓宽材料的嵌入能级。施加场效应后，离子迁移速率提高10倍，材料容量提高3倍以上。
该项研究构筑了第一个单根纳米线电化学储能器件，实现单纳米基元电化学储能器件从0到1的突破，进而研制出多点接触型等10套单纳米基元微纳电化学器件。这一研究成果解决了费米面梯度对电化学反应影响机制不明确的科学难题，实现了纳米线容量与反应电势的协同提升，填补场效应储能芯片领域的空白，为储能芯片在物联网等领域的应用奠定科学基础。
(资料来源：科技日报)
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