在俄罗斯想出了用“微电厂”取代电池的方法

他们认为，这一研发成果将加速直接放置在电子产品印刷电路板上的“微电厂”技术的发展。研究结果发表在Microporous and Mesoporous Materials杂志上。

在医学上，多孔硅膜起到过滤器的作用，例如用于血液透析。在便携式电子产品中，它们被用作微型燃料电池的电极，微型燃料电池是一种有前途的氢能源，可以集成到印刷电路板中。

然而，当与工作液体（水或弱碱性溶液）接触时，纳米多孔硅会逐渐被破坏。国立研究型技术大学MISIS （NUST MISIS）和俄罗斯科学院微电子技术问题研究所（IPTM RAS）的科学家们开发出一种独特的技术，通过沉积石墨烯涂层来从根本上改善多孔硅膜的性能。

“我们提出了独一无二的方法，在硅结构整个深度的孔道内壁上沉积多层石墨烯涂层。目前没有其它方法可以生产用于高效微燃料电池的电极。这种电源不仅可以为设备提供长期备用电源，而且可能会随着时间的推移取代电池。”NUST MISIS半导体与电介质材料科学系副教授叶卡捷琳娜·戈斯捷娃解释说。

由于采用新方法处理硅结构，其表面电阻降低了数百倍，并且对弱碱性溶液的稳定性显著提高。此外，由于在孔道内表面形成了额外的凸起，材料表面有效面积增加了两倍以上。正如科学家解释的那样，所有这些都极大地改善了微燃料电池的特性，并提高了其中所使用的昂贵催化剂的耐久性。

为了沉积涂层，使用了乙醇化学气相沉淀法。据技术开发者介绍，所提出的方法，其特点在于在工作腔中使用了“急剧压降”模式，即使在纳米孔闭合层也能确保石墨烯的沉积。

该项新技术受2020年9月1日俄罗斯第2731278号专利保护。研究结果在莫斯科"2021阿基米德" 国际发明创新技术展览会上展出。今后，研究团队计划调整该技术，以适应工业化应用的要求。