MXene分形微超级电容器

kHz交流滤波

通过分形电极设计同时提升电容密度与频率响应，可在20 kHz下有效滤波。

Wang, Dong · Lei, Qiao · Xia, Maoyang · Jingjing, Huang · Zhang, Chi · 宁静 · 冯欣 · Zhang, Jincheng · Yue, Hao

Chemical Engineering Journal 2023

具体参数

面电容

{'zh': '615.3', 'en': '615.3'} μF cm⁻²

特征频率

{'zh': '1', 'en': '1'} kHz

滤波频率

{'zh': '20', 'en': '20'} kHz

技术优势

kHz频率响应

分形结构增加吸收位点和强电场，提高离子传输速率，特征频率达kHz。

20 kHz交流滤波

在交流线路滤波电路中，成功将20 kHz高频交流波形滤波为直流。

高面电容

通过优化微电极尺寸，在1 V s⁻¹下实现615.3 μF cm⁻²的高面电容。

晶圆级制造

基于Ti₃C₂Tₓ MXene的晶圆级制造工艺，实现分形微超级电容器批量生产。

应用场景

• 微型储能器件：为片上微电子系统提供高频响应的储能与滤波一体化微型器件。
• 交流线路滤波：替代电解电容，在kHz级交流线路中实现微型化滤波，输出平稳直流。
• 晶圆级微纳制造：以晶圆级工艺批量制造分形MSC，直接兼容半导体产线集成。