Fabrication of novel power sources for portable and wearable devices
Notice bibliographique
Résumé
Practical applications of portable and wearable electronics is linked with the development of power sources that address the physical requirements of these electronic devices, such as flexibility and a small footprint. In this work, we report on the development of several promising power sources for microdevices and flexible electronics. We fabricate microbattery on a glass substrate because this is a well-defined material and very similar to silicon, a standard material for micro-electro-mechanical systems. However, the miniaturization of a nickel/metal hydride cell requires a different method of fabrication than that of macroscale batteries. Microfabrication techniques including electrodeposition, e-beam evaporation, and magnetron sputtering can be used to fabricate the electrodes of a microbattery. Thus, we introduce a process for the deposition of intermetallic thin-film alloy on a glass substrate. We use this technique for the fabrication of a coplanar thin-film Nickel-Metal hydride microbattery with a gel electrolyte. The performance of the electrodes and the device is evaluated using electrochemical methods, including cyclic voltammetry and galvanostatic charge-discharge and electrochemical impedance spectroscopy. This work also presents the fabrication of a supercapacitor made by printing and reduction of graphene oxide inks. A leavening agent is added to enhance the capacity of the electrodes. The effect of the leavening agent electrode capacitance of the electrodes is investigated in terms of material characterization and electrochemical performance. Finally, we introduce a novel hybrid battery supercapacitor based on the combination of a self-assembled graphene hydrogel that encapsulates a vanadium solution. The electrochemical characterization of device shows that the hydrogel combines the high specific surface area of the reduced graphene oxide and the redox activity of the vanadium ions, leading to a specific capacity of 200 mAh/g. This power source can be operated as a supercapacitor, as a battery, or as a hybrid, depending on the operating conditions. Its unique power-handling capabilities depend on the rate of discharge which makes it suitable for a wide range of applications. Additionally, this device offers further significant advantages, including fast charging capability (10 minutes), high durability, and mechanical flexibility.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
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 ».