08/04/2019
Las baterías más potentes del planeta del tamaño de unos milímetros:
https://news.illinois.edu/view/6367/204839
CHAMPAIGN, Ill. - Aunque sean poco, son feroces. Las baterías más potentes del planeta solo tienen un tamaño de unos pocos milímetros, sin embargo, son tan potentes que un conductor podría usar un teléfono celular alimentado por estas baterías para arrancar una batería mu**ta del automóvil, y luego recargar el teléfono en un abrir y cerrar un ojo.
El profesor de ciencias mecánicas e ingeniería William P. King dirigió un grupo que desarrolló las microbaterías más poderosas que se hayan documentado.
El profesor de ciencias mecánicas e ingeniería William P. King dirigió un grupo que desarrolló las microbaterías más poderosas que se hayan documentado.
Foto de L. Brian Stauffer.
Desarrolladas por investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, las nuevas microbaterías superan incluso a los mejores supercapacitores y podrían impulsar nuevas aplicaciones en comunicaciones por radio y electrónica compacta.
Dirigidos por William P. King , profesor de ciencias mecánicas e ingeniería de Bliss , los investigadores publicaron sus resultados en la edición del 16 de abril de Nature Communications.
"Esta es una forma completamente nueva de pensar acerca de las baterías", dijo King. "Una batería puede entregar mucha más energía de la que nadie haya pensado. En las últimas décadas, la electrónica se ha reducido. Las partes pensantes de las computadoras se han reducido. Y la batería se ha quedado muy atrás. Esta es una microtecnología que podría cambiar todo eso. Ahora la fuente de energía es tan alta como el resto ".
Con las fuentes de energía disponibles actualmente, los usuarios han tenido que elegir entre energía y energía. Para las aplicaciones que necesitan mucha energía, como transmitir una señal de radio a larga distancia, los condensadores pueden liberar energía muy rápidamente pero solo pueden almacenar una pequeña cantidad. Para las aplicaciones que requieren mucha energía, como tocar un radio durante mucho tiempo, las pilas de combustible y las baterías pueden contener mucha energía, pero su liberación o recarga lentamente.
"Hay un sacrificio", dijo James Pikul, un estudiante graduado y primer autor del artículo. "Si desea mucha energía, no puede obtener alta potencia; si desea alta potencia es muy difícil obtener alta energía. Pero para aplicaciones muy interesantes, especialmente aplicaciones modernas, realmente necesita ambas. Eso es lo que nuestras baterías están empezando a hacer. "Estamos realmente presionando hacia un área en el espacio de diseño de almacenamiento de energía que actualmente no está disponible con las tecnologías".
Las nuevas microbaterías ofrecen tanto potencia como energía, y al ajustar un poco la estructura, los investigadores pueden sintonizarlas en un amplio rango en la escala de potencia contra energía.
Las baterías deben su alto rendimiento a su microestructura tridimensional interna. Las baterías tienen dos componentes clave: el ánodo (lado menos) y el cátodo (lado más). Sobre la base de un novedoso diseño de cátodos de carga rápida por parte del grupo del profesor de ingeniería y ciencia de materiales Paul Braun , King y Pikul desarrollaron un ánodo correspondiente y luego desarrollaron una nueva forma de integrar los dos componentes en la microescala para crear una batería completa con un rendimiento superior.
Con tanta energía, las baterías podrían habilitar sensores o señales de radio que emiten 30 veces más, o dispositivos 30 veces más pequeños. Las baterías son recargables y pueden cargarse 1.000 veces más rápido que las tecnologías de la competencia. Imagine cargar un teléfono delgado con tarjeta de crédito en menos de un segundo. Además de la electrónica de consumo, los dispositivos médicos, los láseres, los sensores y otras aplicaciones podrían ver avances en la tecnología con tales fuentes de energía disponibles.
"Cualquier tipo de dispositivo electrónico está limitado por el tamaño de la batería, hasta ahora", dijo King. "Considere dispositivos médicos personales e implantes, donde la batería es un enorme bloque y está conectada a pequeños componentes electrónicos y cables pequeños. Ahora la batería también es pequeña".
Ahora, los investigadores están trabajando en la integración de sus baterías con otros componentes electrónicos, así como en la capacidad de fabricación a bajo costo.
"Ahora podemos pensar fuera de la caja", dijo Pikul. "Es una nueva tecnología habilitadora. No es una mejora progresiva sobre las tecnologías anteriores; rompe los paradigmas normales de las fuentes de energía. Nos permite hacer cosas nuevas y diferentes".
La Fundación Nacional de Ciencia y la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea apoyaron este trabajo. King también está afiliado al Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas ; el Laboratorio de Investigación de Materiales Frederick Seitz ; el Laboratorio de Micro y Nanotecnología ; y el departamento de ingeniería eléctrica e informática de la U. de I.
Nota del editor: para comunicarse con William King, llame al 217-244-3864; correo electrónico [email protected] .
El documento "Micro Baterías de ión litio de alta potencia de electrodos nanoporosos bicontinuos tridimensionales interdigitados" está disponible en línea.
https://www.nature.com/articles/ncomms2747
Las fuentes de energía en miniatura de alto rendimiento podrían habilitar nuevos sistemas microelectrónicos.
Aquí mostramos las microbaterías de iones de litio que tienen densidades de potencia de hasta 7,4 mW cm −2 μm −1 , que es igual o superior a la de los mejores supercapacitores, y que es 2,000 veces más alta que la de otras microbaterías.
Nuestra idea clave es que la microarquitectura de la batería puede optimizar simultáneamente el transporte de iones y electrones para la entrega de alta potencia, que se realiza aquí como un microelectrodo interdigitado bicontinuo tridimensional.
La microarquitectura de la batería permite compensaciones entre la potencia y la densidad de energía que resultan en una fuente de energía de alto rendimiento y que es escalable a áreas más grandes.
La microelectrónica se ha beneficiado de la miniaturización e integración continua, mientras que ha habido mucho menos progreso en la miniaturización e integración de las fuentes de energía 1 .
Hoy en día, a excepción de los capacitores, las fuentes de alimentación están conectadas a dispositivos electrónicos a través del cableado y las trazas de circuitos.
Si bien los capacitores pueden integrarse en la electrónica, pocos tienen una densidad de energía que se aproxima a la de las baterías 2 , 3 , 4.
Las baterías pueden almacenar considerablemente más energía que los condensadores, pero entregan una energía menor que los condensadores y han demostrado ser difíciles de miniaturizar e integrar.
Aquí mostramos una microbatería de alta potencia y alta densidad de energía construida a partir de electrodos nanoporosos bicontinuos tridimensionales (3D) interdigitados.
El rendimiento de las fuentes de energía se mide típicamente por la energía y la energía almacenada por unidad de masa o unidad de volumen.
Para baterías de iones de litio convencionales, la energía volumétrica y las densidades de potencia típicas son de alrededor de 10–60 μW h cm −2 μm −1 y 1–100 μW cm −2 μm −1 . Es posible lograr una mayor densidad de potencia, hasta 1,000 μW cm −2 μm −1 , usando electrodos de batería porosos que reducen la difusión de iones a través de los materiales activos del ánodo y el cátodo, así como diseños que reducen el tiempo de difusión de iones en el electrolito y Disminuir la resistencia eléctrica en los electrodos 5 , 6 , 7 , 8 , 9., 10 , 11.
La mayoría de las publicaciones sobre baterías de alta potencia se centran en las semicélulas de ánodo o cátodo, y muestran una mejor densidad de potencia a expensas de la densidad de energía.
En principio, una arquitectura de batería basada en microelectrodos porosos integrados en 3D podría alcanzar una alta densidad de potencia sin sacrificar la densidad de energía al combinar pequeñas distancias de difusión de iones, un gran porcentaje de material activo y electrodos altamente conductores.
Dicha microarquitectura también podría permitir baterías en miniatura adecuadas para la integración de microelectrónica 12 . Las investigaciones anteriores sobre microbaterías se han centrado en lograr una densidad de energía de área alta en lugar de densidad de energía volumétrica o densidad de potencia volumétrica, lo que lleva a densidades de energía y potencia de microbattery 3D de 0.01–7 μW h cm−2 μm −1 y 0.04–3.5 μW cm −2 μm −1 ( 13 , 14 , 15 , 16 , 17 ).
Ha resultado difícil para las baterías de cualquier tamaño alcanzar la alta potencia de un supercapacitador, que se puede fabricar en casi cualquier tamaño y tiene una densidad de potencia superior a 4.0 mW cm −2 μm −1 (refs > 4 , 18). Es un desafío integrar los electrodos 3D en una celda de microbatería completa, debido a la dificultad de integrar elementos 3D de materiales de ánodo y cátodo, junto con la necesidad de controlar la uniformidad de los materiales y los tamaños de las funciones en un rango de escalas de longitud de 10 nm a 1 mm. . Se han presentado varios diseños de electrodos de media celda en 3D para microbaterías, que consisten solo en el ánodo o el cátodo, 10 , 13 , 19 , 20 , 21 , 22 , 23.
Sin embargo, solo hay unas pocas publicaciones que informan sobre el rendimiento de las células de microbatería que tienen ánodos y cátodos 3D totalmente integrados 13 , 14 , 15 ,16 .
Aquí presentamos microbaterías de ión litio con densidades de potencia de hasta 7,4 mW cm −2 μm −1 y densidades de energía de hasta 15 μW h cm −2 μm −1.
Nuestras baterías cumplen o superan las densidades de potencia de los mejores supercapacitores, al tiempo que conservan una densidad de energía comparable 2 , 3 , 4.
En comparación con otras microbaterías 3D, nuestras baterías tienen una densidad de potencia 2,000 × mayor y una densidad de energía 2 × mayor 13 , 14 , 15 , 16 .
Resultados
Arquitectura de microbattery
La figura 1 muestra la arquitectura celular de la microbatería.
Los electrodos son una capa delgada de níquel-estaño (ánodo) u óxido de manganeso litiado (LMO) (cátodo) recubiertos de forma conformada sobre andamios metálicos altamente porosos interdigitados.
La microarquitectura proporciona longitudes cortas de transporte de electrones e iones en el material electrolíticamente activo y en el electrolito (que produce una densidad de alta potencia) mientras se mantiene un alto volumen de material activo (que produce una densidad de alta energía) 6 , 24.
El espesor del material activo varía entre 17 y 90 nm.
El andamio metálico tiene poros de 330 o 500 nm de diámetro. Los electrodos interdigitados tienen un ancho de 30 μm y un espacio de 10 μm, y la celda de batería completa tiene un volumen de aproximadamente 0,03 mm 3.
La arquitectura basada en electrodos porosos interdigitados permite el control sobre las escalas de longitud dispares necesarias para una alta potencia y supera el desafío de fabricar células completas en un solo sustrato al permitir la electrodeposición independiente de los materiales activos en sus respectivos andamios metálicos, aprovechando el ánodo y Aislamiento electrico de cátodo.
La figura 1a ilustra la ventaja de fabricación de la electrodeposición.
Diseñamos ocho baterías diferentes (A – H) con variaciones de tamaño de poro, grosor de material activo y geometría de la batería ( Tabla complementaria S1 ).
Figura 1: Fabricación y diseño de microbattery.
Figura 1
( a ) Esquema del proceso de fabricación en el que el andamio de níquel define que la arquitectura de la batería y los materiales activos se electrodepositan en el andamio de níquel para una integración precisa de los electrodos en un solo sustrato.
( b ) Diseño de microbattery.
Los electrodos de microbatería nanoporosa consisten en una capa electrolíticamente activa (roja y amarilla) recubierta sobre un andamio bicontinuo de níquel eléctricamente conductor (azul).
El andamio de níquel actúa como el colector de corriente conectado a un circuito exterior.
Se utiliza una aleación de níquel-estaño como ánodo (rojo) y óxido de manganeso litiado como cátodo (amarillo).
( c) Sección transversal de microscopía electrónica de barrido (SEM) de los electrodos interdigitados que abarcan dos períodos. Los electrodos interdigitados alternan entre ánodo y cátodo.
Las inserciones muestran los electrodos magnificados con el andamio de níquel recubierto con níquel-estaño a la izquierda y óxido de manganeso litiado a la derecha.
Barras de escala, 50 μm y 1 μm en las inserciones.
( d ) Una imagen SEM de arriba abajo de los electrodos interdigitados con los electrodos de ánodo conectados en la parte superior, los electrodos de cátodo conectados en la parte inferior y los electrodos de ánodo y cátodo interdigitados solapados en el centro.
Barra de escala, 500 μm.
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Rendimiento de las células de microbatería.
La Tabla 1 presenta la energía volumétrica y la densidad de potencia promedio de nuestras células de microbatería y también enumera las características de rendimiento de las células de microbatería 3D de la literatura.
El volumen utilizado para los cálculos es el volumen completo de la celda, incluido el volumen ocupado por los electrodos y entre los electrodos.
A una velocidad de descarga de 1.5-C, nuestra celda de microbatería A tiene una densidad de energía de 15 μW h cm −2 μm −1 y una densidad de potencia de 23 μW cm −2 μm −1 , 2 × la densidad de energía y 6 × la densidad de potencia de las mejores celdas publicadas 13 , 14 , 15 , 16 .
A una velocidad de descarga de 870-C, la celda de microbatería B tiene un valor de 0.6 μW h cm −2Densidad de energía μm −1 y densidad de potencia de 7.4 mW cm −2 μm −1 , una densidad de energía mayor que tres de las cuatro celdas publicadas y 2.000 × la densidad de potencia de la mejor celda publicada 13 , 14 , 15 , 16 .
La Tabla complementaria S2 muestra la energía y la densidad de potencia de las células de microbatería A – H.
Tabla 1: Energía volumétrica y densidad de potencia de nuestras células de microbatería (A y B) y células de microbatería 3D publicadas (MB1-MB4).
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La Figura 2a muestra los datos de descarga de la celda de microbatería H. A 1 C, la batería está casi en estado estable, ya que su energía es del 96% de su energía a 0.5 C. A altas tasas de descarga, la celda retiene un gran porcentaje de su baja tasa energía, 28% a 965 C. Las figuras complementarias S1 y S2 muestran la descarga de la célula H en función del tiempo y la descarga de las células A a H. Figura 2bmuestra la capacidad de descarga normalizada de la celda de microbatería H después de 15 ciclos de carga / descarga. La célula de microbatería retiene el 92% de su energía después de cuatro descargas de alta velocidad. La célula retiene el 64% de su energía inicial después de 15 ciclos, perdiendo en promedio el 5% de su energía después de cada ciclo de baja velocidad. Una razón para el desvanecimiento de la capacidad puede ser que la capacidad de litio en el ánodo y el cátodo no coincidieron, de modo que el ánodo actuó como una fuente de iones grande pero redujo el número de iones transportables debido a la pérdida irreversible de capacidad de la formación de SEI después de cada ciclo.
Figura 2: Propiedades electroquímicas de la microbatería.
Figura 2
( a ) Descarga de la célula H de microbatería a tasas de C que varían de 0.5 a 1.000. ( b ) Capacidad de la celda de microbatería H para los primeros 15 ciclos a la tasa de C anotada, normalizada a la energía a 0,5 C. El eje y secundario indica el porcentaje de capacidad retenida en el ciclo dado en comparación con el ciclo anterior (calculado para sólo ciclos de baja tasa de C).
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La Figura 3 presenta una gráfica Ragone de las densidades de energía y potencia de las celdas de microbatería presentadas aquí, junto con las tecnologías de almacenamiento de energía convencionales que incluyen dos baterías comerciales. Las densidades de energía de nuestras células de microbatería a tasas bajas varían de 2.5 a 15 μW h cm −2 μm −1 . A una velocidad alta (orden de 1000 C), nuestras microbaterías tienen densidades de potencia de hasta 7400 μW cm −2 μm −1.
En comparación con los supercapacitores convencionales, nuestra microbatería entrega 10 veces la potencia de un supercapacitor a una densidad de energía comparable, entrega 10 veces la energía de un supercapacitor a una densidad de potencia comparable o tiene un volumen 10 veces más pequeño que un supercapacitor con un rendimiento comparable. Fig. S3 complementaria y La Nota complementaria 1 proporciona una comparación adicional con los supercapacitores.
Figura 3: gráfico Ragone que muestra el rendimiento de nuestras células de microbatería y tecnologías de energía convencionales.
figura 3
La energía y la densidad de potencia de nuestras células de microbatería (A – H) a tasas de C bajas a altas, junto con las células de microbatería anteriores que tienen electrodos 3D (MB1 a MB3).
La gráfica también incluye el rango de rendimiento de tecnologías de energía convencionales y baterías comerciales de A123 (alta potencia) y Sony (alta energía).
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Discusión
La arquitectura de microbatería reportada aquí mejora la densidad de potencia y permite la integración microelectrónica de las baterías de ión litio.
La densidad de alta potencia se logra al reducir simultáneamente las longitudes de difusión de iones y las resistencias eléctricas en todo el sistema de microbatería.
La arquitectura permite la integración compacta del ánodo y el cátodo en un solo sustrato para aplicaciones microelectrónicas. Este trabajo ilustra cómo una arquitectura de micro ingeniería y la integración de materiales pueden mejorar el rendimiento y permitir la integración de fuentes de energía en miniatura, que tienen aplicaciones amplias desde implantes médicos hasta redes de sensores remotos.
Las baterías podrían mejorarse aún más con electrodos 3D más altos, lo que requeriría mejoras en el proceso de fabricación.
Métodos
Fabricación de andamio de níquel y microbattery.
Fabricamos las células de microbatería totalmente integradas con ánodo, cátodo y electrolito líquido mediante el crecimiento de electrodos porosos 3D en plantillas metálicas interdigitadas eléctricamente aisladas. Fig. S4 suplementariaIlustra la fabricación del electrodo.
El andamio bicontinuo de níquel para los electrodos se fabricó mediante electrodeposición de níquel a través de un ópalo de poliestireno (PS) autoensamblado en un sustrato de vidrio con moldes de oro interdigitados, y luego retirando el PS.
Las plantillas de oro interdigitadas para los electrodos de microbatería se fabricaron mediante pulverización catódica a 8 nm de cromo seguido de 70 nm de oro en un portaobjetos de vidrio de cal sodada de 1 mm de espesor.
Luego, el oro y el cromo se grabaron en rectángulos interdigitados de 5–10 mm de longitud, llamados dedos, conectados a dos almohadillas de contacto de 4 mm de ancho, de modo que todos los demás dedos estuvieran conectados eléctricamente y los dedos adyacentes se aislaran eléctricamente, formando las plantillas para una interdigitación. Ánodo y célula catódica. Tres plantillas con diferente área de dedos, ancho y separación (Cuadro complementario S3) se usaron para probar la influencia del ancho y el espaciado del electrodo en la densidad de energía y potencia.
El portaobjetos de vidrio con moldes de oro interdigitados se cortó en dados en sustratos de microbatería más pequeños, se limpió la piraña durante 10 minutos y luego se sumergió en agua Millipore con 2,2% en peso de ácido 3 mercapto 1 propanosulfónico y sal sódica durante 3 horas y se enjuagó para preparar Para el crecimiento del ópalo PS.
Los sustratos se colocaron verticalmente en una solución coloidal de esferas PS de 330 o 500 nm (de diámetro) y se colocaron en una plataforma caliente a 55 ° C, se cubrieron y se dejaron durante 24–30 h hasta que la solución estuvo seca. Durante la evaporación, las esferas en el menisco de sustrato de agua retrocediendo se autoensamblan en el sustrato en un ópalo, típicamente con una estructura cúbica centrada en la cara. Los sustratos luego se sinterizaron a 96 ° C ya sea para 12 (ópalo hecho de esferas PS de 330 nm) o 16 h (ópalo hecho de esferas PS de 500 nm), para aumentar el tamaño de interconexión entre las esferas PS.
El diámetro de las interconexiones se puede hacer hasta el 58% del diámetro de los poros con sinterización y electropulido25 .
La solución de esferas de PS utilizadas para fabricar los ópalos se realizó combinando 1.2 g de una solución de esfera de 8% en peso de PS con 40 g de agua Millipore.
El níquel para el andamio de ánodo y cátodo fue electrodepositado a través del ópalo PS durante aproximadamente 20 minutos a una constante de -2,0 V frente a un electrodo de referencia de níquel en una solución de recubrimiento comercial.
El níquel creció tanto vertical como horizontalmente a través del ópalo PS a medida que se colocaba. El ancho y la altura típicos de los electrodos con plantilla T1 fueron 33 μm de ancho y 15 μm de alto. El andamio de níquel se podría hacer hasta un 96.4% poroso maximizando el diámetro de las interconexiones y electropullando el níquel después de retirar la PS 25. La PS se eliminó sumergiendo los sustratos en placas en tetrahidrofurano durante 5 h, seguido de grabado con plasma de oxígeno a 400 mTorr durante 10 min. La estructura de níquel resultante era una red de poros interconectados, cada uno de los cuales estaba unido por otros 12, que actuaban como un colector de corriente y proporcionaban el andamio para los electrodos de microbatería. En las células de microbatería presentadas aquí, el tamaño de los poros del andamio de níquel fue de 500 y 330 nm con interconexiones de 200 y 115 nm de diámetro, aproximadamente un 87% poroso.
Electrodeposición de ánodo y cátodo.
Los materiales electrolíticos del ánodo y del cátodo se sometieron a electrodeposición secuencial en el andamio de níquel. La electrodeposición de impulsos controlada por voltaje se utilizó para asegurar el recubrimiento conforme de los materiales activos en toda la estructura 3D. La Figura S5 complementaria muestra el diagrama de flujo del proceso para fabricar las células de microbatería completas. Se electrodepositó una aleación de níquel-estaño en el andamio de níquel correspondiente al ánodo. MnOOH fue luego electrodepositado en el andamio de níquel correspondiente al cátodo. El método complementario contiene las químicas de solución de enchapado y los perfiles de deposición de voltaje. Finalmente, el sustrato se sumergió en sales de litio fundidas, LiNO 3 y LiOH, a 300 ° C durante 30 minutos para formar óxido de manganeso litiado. Figura 1bmuestra las micrografías de sección transversal del ánodo recubierto de níquel-estaño y el cátodo recubierto con óxido de manganeso litiado. Los materiales fueron elegidos porque podrían ser fabricados conformemente en 3D. El espesor de las capas de ánodo electrodepositado (30–90 nm) y cátodo (17–67 nm) determina las longitudes de transporte de iones y electrones en estado sólido. El volumen de material activo varía de 14 a 45% del volumen disponible del electrodo, dependiendo del espesor de la capa activa y del diámetro de poro. La Figura 1d muestra los microelectrodos interdigitados con ánodos y cátodos totalmente integrados. La distancia de centro a centro entre los electrodos (27–50 μm) gobierna la longitud del transporte de iones en el electrolito.
Ensayo electroquímico de la microbatería.
El sustrato de microbatería se cubrió con TorrSeal después de la fabricación del electrodo, excepto en el área a probar. El ánodo y el cátodo se cargaron de forma independiente a 0,05 y 4,0 V frente a metal de litio en 1: 1 de carbonato de etileno y carbonato de dimetilo con M LiClO 1 4 electrolito líquido. La célula de microbatería se tapó con una lámina de silicona y se probó descargando las células de forma galostática de 4 a 2 V a varias velocidades de C. A una velocidad de 1 C, las descargas de células en 1 h, y a una velocidad C de N , las descargas de células a N veces la corriente 1 C. La nota complementaria 2 muestra las reacciones de almacenamiento de energía.
Caracterización celular de microbattery.
La energía y la densidad de potencia de las celdas de microbatería se obtuvieron midiendo el voltaje y la corriente durante la descarga de la celda, calculando la energía y potencia totales, y normalizando la energía y la potencia al volumen de la celda de microbatería. Durante la descarga de la celda, el tiempo ( t ), el voltaje ( V ) y la corriente ( i ) se registraron cada segundo o por cada caída de 50 mV en el voltaje de la celda, el tiempo que sea menor. Cada medición correspondió a un tiempo d t , durante el cual la celda descargó un número determinado de Coulombs, d q = i * d t . La energía descargada en cada momento fue calculada por el producto del voltaje yd q. La energía celular total de la microbatería es la suma de la energía descargada en cada d tdurante todo el tiempo de descarga. La potencia de la microbatería en cada momento se calculó por el producto del voltaje y la corriente de la celda. Los valores de densidad de potencia presentados son la densidad de potencia promedio en toda la descarga. El volumen de la celda de microbatería incluye el volumen total ocupado por el electrodo (ánodo, cátodo, colector de corriente de Ni y electrolito en el electrodo 3D poroso) y el electrolito en la separación entre los electrodos. El volumen se calculó multiplicando la altura de la célula de microbatería por el área total de la célula. La altura de los electrodos de microbatería se correlacionó con el ancho de los electrodos y, por lo tanto, podría calcularse para la celda de microbatería midiendo el ancho promedio de los electrodos en la celda. Esto permitió mediciones de altura no destructivas de las células de microbatería. La relación entre la altura y la anchura del electrodo se midió en electrodos de sacrificio en un SEM. La relación altura-anchura fue de 0,45 para electrodos fabricados con esferas de PS de 500 nm y 0,39 para electrodos fabricados con esferas de PS de 330 nm.
