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Silicon‐Microtube Scaffold Decorated with Anatase TiO2 as a Negative Electrode for a 3D Litium‐Ion Microbattery |
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| Authors: | Etienne Eustache Pascal Tilmant Laurence Morgenroth Pascal Roussel Gilles Patriarche David Troadec Nathalie Rolland Thierry Brousse Christophe Lethien |
| Institution: | 1. Institut d'Electronique, de Microélectronique et de Nanotechnologie (IEMN), CNRS UMR 8520 – Université de Lille 1 Sciences et Technologies, Villeneuve d'Ascq CEDEX, France;2. Institut des Matériaux de Nantes Jean Rouxel (IMN JR), CNRS UMR 6502 – Université de Nantes, Nantes CEDEX 3, France;3. Institut de Recherche sur les Composants logiciels et matériels pour l'Information et la Communication Avancée (IRCICA), CNRS USR 3380 – Université Lille 1 Sciences et Technologies, Villeneuve d'Ascq, France;4. Réseau sur le Stockage Electrochimique de l'Energie (RS2E), CNRS FR 3459, Amiens CEDEX, France;5. Unité de Catalyse et de Chimie du Solide (UCCS), CNRS UMR 8181 – Université Lille 1 Sciences et Technologies, Villeneuve d'Ascq CEDEX, France;6. Laboratoire de Photonique et de Nanostructures (LPN), CNRS UPR 20 – Site Alcatel de Marcoussis, Marcoussis, France |
| Abstract: | An optimized scaffold based on silicon microtubes is designed to increase the surface capacity of 3D lithium‐ion microbatteries. High‐depth, mechanically robust microstructures are fabricated using microelectronic facilities. Conformal deposition of anatase TiO2 is achieved using atomic layer deposition, realizing the targeted improvement for microbatteries; a surface capacity of 0.2 mA h cm–2 at a charge rate of C/10 is obtained in standard liquid electrolyte. This work paves the way for the fabrication of solid‐state 3D Li‐ion microbatteries with an efficient 3D scaffold. |
| Keywords: | lithium‐ion batteries microbatteries silicon microtubes atomic layer deposition anatase TiO2 |