通过拓展可及态密度使存储电荷增至四倍

纳米级储能、能量收集与功能器件是集成自供能系统的三大关键组成部分。在此，我们报道了在场效应下存储电荷近乎三倍增强的纳米级电化学器件。我们证明了场效应晶体管不仅可作为纳米器件中的功能组件，还可充当纳米级储能单元的放大器。这种非同寻常的储能提升归因于拥有宽泛的可及电子态密度（EDOS），因而氧化还原反应在纳米线内部发生，而非局限于表面。基于 MoS2 的初步结果表明，这种场效应调制的储能机制亦可能适用于许多其他氧化还原活性材料。我们的工作展示了场效应在储能器件中作为提升活性材料离子扩散与表面活性离子浓度的通用策略的新颖应用，可大幅增强纳米器件的电荷存储能力。该场效应储能器件的制备工艺亦与微技术兼容，可集成于其他微器件与纳米器件中。