A utilização de energia por parte dos dispositivos electrónicos tem vindo a reduzir substancialmente, quer pela redução da sua tensão de alimentação, quer da corrente consumida. Por outro lado, as técnicas de energy harvesting tem sido melhoradas para consegui aproveitar os diversos tipos de energia do ambiente (térmica, luz, vibrações, ...) para alimentar os circuitos electrónicos. Esta evolução tem permitido criar dispositivos wireless autónomos, sem necessidade de alimentação eléctrica do exterior. Estes dispositivos precisam também de uma bateria capaz de alimentar o circuito quando a fonte de energia que o suporta não está disponível. Esta bateria permite ainda o nivelamento do consumo de energia, dado que os dispositivos wireless utilizam picos de energia durante a transmissão da informação e tem consumos muito baixos no restante período de tempo. A integração desta bateria no microchip do circuito electrónico aumenta a integração e a miniaturização do dispositivo, possibilitando ainda a redução de custos. A necessidade de dispositivos electrónicos remotos autónomos tem vindo a aumentar e cada vez mais as pilhas assumem um papel fundamental na viabilidade e tamanho mínimo destes mesmos dispositivos. As pilhas de lítio têm vindo a destacar-se pela possibilidade de todos os materiais que a constituem serem sólidos e portanto ideais para fazer em filme fino, e para integrar em circuitos integrados ("chips"). Para permitir a sua integração, toda a bateria tem de ser de estado sólido, fabricada por técnicas de filme fino, fabricada sobre o substrato do circuito electrónico.
Nesta dissertação pretende-se fabricar e caracterizar uma pilha recarregável de lítio em filme fino para posterior integração com um painel solar flexível e conversor DC-DC, para obter um filme para alimentação flexível e autónomo.
Objectivos
Deposição e caracterização dos materiais para fabrico do cátodo, electrólito e ânodo de uma pilha de lítio recarregável.
Fabrico e caracterização de uma pilha em filme fino.
Tarefas
Estudo do funcionamento de uma pilha de lítio recarregável
Estudo do estado da arte, incluindo o trabalho já realizado no DEI.
Deposição de cada um dos materiais que compõe a pilha de lítio, utilizando os equipamentos disponíveis no laboratório de microelectrónica do DEI. Esta fase terá colaboração com outros colaboradores do DEI para utilização dos equipamentos.
Caracterização dos materiais (medidas de resistência eléctrica).
Caracterização da pilha através de ciclos carga/descarga.
Escrita de relatório e artigo.