【摘要】：三維微電極是一種具有空間結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)、電化學(xué)性能比二維微電極更加優(yōu)越的微型儲(chǔ)能結(jié)構(gòu)。本文提出一種基于光刻、感應(yīng)耦合等離子體刻蝕和濺射等MEMS工藝加工三維結(jié)構(gòu)硅基微電極陣列的新方法。

采用電化學(xué)陰極沉積工藝在微電極表面制備了納米氧化釕功能薄膜。借助掃描電子顯微鏡、循環(huán)伏安測(cè)試和電化學(xué)交流阻抗譜測(cè)試等手段對(duì)三維微電極的表面形貌和電化學(xué)性能進(jìn)行了表征，系統(tǒng)研究了陰極沉積電流密度、電沉積時(shí)間以及硅基微結(jié)構(gòu)表面"微草效應(yīng)"對(duì)三維微電極超電容特性的影響。

所制備三維微電極的比電容達(dá)到1.57 F/cm2，與平面電極比電容0.42 F/cm2相比明顯提高，而電化學(xué)阻抗比二維平面微電極顯著降低。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明基于MEMS技術(shù)加工的三維結(jié)構(gòu)微電極具有優(yōu)于平面電極的電化學(xué)電容儲(chǔ)能特性。