FlexibleâStretchable Micro Lithium Ion Batteries for Implantable, Wearable and Embedded Electronics
Notice bibliographique
Résumé
Future generation electronics which will be in the form of implantable, wearable and/or embedded format will require reliable power supply. Remote wireless charging or grid power supplied battery or energy harvesting – in any form of power supply, energy storage or battery will play critical role. In that regard, coin cell batteries and/or super capacitors are not suitable due to their bulky profile and toxic materials involved in their manufacturing. From that perspective, rechargeable micro lithium ion batteries (mLIB) are promising option for such energy storage. They offer high operating voltage, long life and high energy capacity. However, one major challenge is to achieve flexible and stretchable battery which is critical physical form for implantable, wearable and/or embedded electronics. In recent years, two routes have been pursued for such flexible mLIB fabrication: (1) exploration of new types of inherently compliant materials for battery electrodes such as carbon nanotube, graphene, carbon grease and slurry mixes of nanomaterials and (2) thinned inorganic thin film based battery. Although nano-scale thin films based mLIBs are reliable from their manufacturing and performance perspective, they are fabricated on rigid substrates. One option is to use exfoliation of a mica substrate to release battery stack – however, mica substrates are unconventional and physical delamination of such substrate is a low throughput/low yield process. In this work we present a soft etch back based flexible mLIB formation process. First we fabricate the battery on bulk mono-crystalline silicon (100) using lithium based thin films including cobalt, phosphorous alloy and then we spin a soft material on top of it. Next we flip the whole system and etch back the silicon using reactive ion etching in sequential manner. Next we spin another soft material on the flipped “chip”. Finally, we remove the first soft material selectively over the thin films present and the second soft material. In this way, we obtain 40 mm thick silicon based mLIB with an enhanced normalized capacity of 146 mAh/cm2 even after 120 cycles of continued operation. Comparison with a traditional rigid battery (fabricated in batch with the flexible one) shows comparable to superior performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».