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

采用電化學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)伏安測試和電化學交流阻抗譜測試等手段對三維微電極的表面形貌和電化學性能進行了表征，系統(tǒng)研究了陰極沉積電流密度、電沉積時間以及硅基微結構表面"微草效應"對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，而電化學阻抗比二維平面微電極顯著降低。相關實驗數據表明基于MEMS技術加工的三維結構微電極具有優(yōu)于平面電極的電化學電容儲能特性。