Stockage sur puce

Des supercondensateurs intégrés sur silicium ou micro-supercondensateurs, sont développés dans le groupe ISGE par le biais de microtechnologies pour répondre au cahier des charges des applications embarquées : faible encombrement, longue durée de vie, intégrabilité avec d’autres microsystèmes et fonctionnement en régime extrême (basses températures).

Pour les micro-supercondensateurs, les défis sont dans un premier temps d’ordre technologique. Il s’agit de mettre en œuvre différents procédés de dépôt collectif tel que la sérigraphie ou le jet d’encre sur substrats plans (silicium) de la matière active à base de charbon actif constituant les électrodes des micro-supercondensateurs. Par ailleurs, pour l’intégration du dispositif complet, des technologies sont développées pour encapsuler de manière hermétique ces micro-composants à base d’électrolyte liquide.

Les caractérisations de ces micro-composants sont faites sous pointes et/ou en boîtiers par spectroscopie d’impédance, voltampérométrie, cyclage potentiostatique et galvanostatique.

A terme, il est considéré de réaliser sur un même substrat le microsystème de récupération d’énergie, les capteurs, l’élément de stockage (micro-supercondensateur) et l’électronique associée.


Figure 1. Vue d’un micro-supercondensateur sur silicium comportant des électrodes en or sur lesquels est déposé du charbon actif.


Figure 2. Voltammogramme d’un micro-supercondensateur contenant du charbon actif (AC) mesuré avec du carbonate de propylène comme électrolyte (+ Et4NBF4).

Références :

  • [1] D. Pech, M. Brunet, P-L Taberna, P. Simon, N. Fabre, F. Mesnilgrente, V. Conédéra, H. Durou, Elaboration of a microstructured inkjet-printed carbon electrochemical capacitor, Journal of Power Source, 195, pp. 1266-1269, 2010.