Физико-технологические основы формирования конформных печатных источников энергии тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Мандрик Иван Владимирович

• Мандрик Иван Владимирович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Мандрик Иван Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ФОРМИРОВАНИЕ МИНИАТЮРНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ И АККУМУЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

1. 1 Современные аспекты применения миниатюрных батарей

1.1.1 Двумерные многослойные тонкопленочные батареи

1.1.2 Первичные (неперезаряжаемые) печатные батареи

1.1.3 Вторичные (перезаряжаемые) печатные батареи

1.2 Основные модельные представления механизмов преобразования

химической энергии в электрическую в А§/7п - аккумуляторах

1.2.1 Физико-химические характеристики компонентов А§/7п-аккумулятора

1.2.2 Влияние пористости электрода

на энергетические характеристики Ag/Zn-аккумулятора

1.3 Миниатюрные биоэлектрические источники энергии

на основе цианобактерий и микроводорослей

1.3.1 Принцип работы БИЭЦа

1.3.2 БИЭЦ с ЦБ, закрепленными на аноде

Выводы по главе

Глава 2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ А§/7п-АККУМУЛЯТОРОВ КАПЛЕСТРУЙНОЙ ПЕЧАТЬЮ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК

2.1 Особенности каплеструйной печати

2.2 Методика подготовки нанесения функциональных слоев каплеструйной печатью

2.3 Материалы, применяемые в каплеструйной печати

для изготовления компонентов Л§/7п-аккумуляторов

2.3.1 Подложки

2.3.2 Токоприемники

2.3.3 Анод

2.3.4 Катод

2.4 Типы конструкций печатных батарей

2.4.1 Сэндвич-конструкция

2.4.2 Копланарная конструкция

2.4.3 Встречно-штыревая конструкция

2.4.4 Конструкции с учетом применения

2.4.5 Конструкция и размеры Ag/Zn-аккумулятора

2.5 Изготовление прототипа печатного А§/7п-аккумулятора

2.5.1 Совершенствование прототипа печатного Л^ 7п-аккумулятора

2.5.2 Анализ характеристик печатного Л§/7п-аккумулятора

Выводы по главе

Глава 3. ИЗГОТОВЛЕНИЕ КАПЛЕСТРУЙНОЙ ПЕЧАТЬЮ ИСТОЧНИКОВ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ЦИАНОБАКТЕРИЙ И ИССЛЕДОВАНИЕ ИХ ХАРАКТЕРИСТИК

3.1 Выбор материалов и формирование компонентов БИЭЦ

3.1.1 Выбор подложки

3.1.2 Выбор фоточувствительной ЦБ

3.1.3 Формирование электродов БИЭЦа

3.2 Изготовление печатного БИЭЦа и исследование его характеристик

3.2.1 Избирательное нанесение ЦБ

3.2.2 Изготовление прототипа печатного БИЭЦа

3.2.3 Анализ электрических характеристик печатного БИЭЦа

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И НАИМЕНОВАНИЯ

ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физико-технологические основы формирования конформных печатных источников энергии»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Динамичное развитие аддитивных технологий сформировало новое направление электроники - гибкую печатную электронику (ГПЭ). ГПЭ-устройства активно применяются в Интернете вещей, расширяя инфокоммуникационное взаимодействие физических или биометрических данных в область носимых электронных устройств медицинского и иных назначений.

Многообразие беспроводных миниатюрных устройств ГПЭ требует автономных источников питания, интегрированных непосредственно в устройства. Такой источник должен быть конформным и легким, а его конструкция должна быть адаптируемой к области применения, к выделяемой для него площади и к особенностям питания устройства. Данным требованиям удовлетворяет цифровая технология каплеструйной печати, обладающая рядом преимуществ перед традиционными технологиями (избирательность, бесконтактность и низкотемпературность процессов), что позволяет применять гибкие органические подложки малой толщины.

Современная материаловедческая основа каплеструйной печати позволяет иначе взглянуть на традиционные материалы химических источников тока (ХИТов), расширить количество конфигураций и формировать электрохимические композиции исключительно печатным способом. Более того, данная технология способна реализовать и биоэлектрохимические системы, применяя, например, клетки цианобактерий (ЦБ).

Значительный интерес вызывает использование данных клеток в формировании биоэлектрических источников энергии на основе фотоактивируемых процессов. Инновационный подход к каплеструйной печати решает проблемы масштабирования таких систем, связанные с изготовлением неорганических и биологических частей биофотоэлектрического источника энергии. Такие источники используют способность ЦБ преобразовывать световую

энергию в электрический ток, используя воду в качестве источников электронов. Несомненной новизной является расширение технологических возможностей каплеструйной печати для реализации систем хранения и генерации энергии, в первую очередь - в связи с широким развитием маломощных биосовместимых печатных устройств.

Целью диссертационной работы являлась разработка технологии каплеструйной печати как базовой унифицированной технологии формирования тонких конформно интегрируемых миниатюрных источников энергии на основе традиционных электрохимических или фотоактивируемых биоэлектрических процессов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- разработка технологии каплеструйной печати компонентов ХИТов -анодов, катодов и токоприемников;

- разработка технологии изготовления сверхтонкого копланарного ХИТа на гибкой органической подложке;

- разработка физико-технологических основ формирования биологических источников энергии на основе цианобактерий (БИЭЦов);

Объектами исследования являлись композиции токопроводящих, резистивных и диэлектрических слоев, а также микробиологических слоев на основе ЦБ, процессы их каплеструйного нанесения на гибкие органические подложки и образцы печатных источников энергии разных конструкций.

Методы исследования. Для исследования растекания и морфологии напечатанных слоев использовались методы оптической микроскопии. Удельное поверхностное сопротивление напечатанных Л§-слоев, а также слоев на основе углеродных нанотрубок измерялось четырехзондовым методом (методом Ван-Дер-Пау). Пористость УНТ-слоев и Ag-слоев исследовалась методами растровой электронной микроскопии. Толщина и шероховатость напечатанных слоев определялись методом контактной профилометрии. Для выявления

стабилизирующей добавки ZnO-наночастиц использовались методы ИК-Фурье-спектроскопии и дифференциальной сканирующей калориметрии. Для определения температуры разложения стабилизирующей добавки использовался метод термогравиметрического анализа. Адгезия печатных слоев проверялась методом отрыва. Препарирование объектов осуществлялось с помощью FIB-станции. Для измерения параметров Ag/Zn-аккумуляторов и БИЭЦов использовались методы циклической вольтамперометрии.

Научная новизна. В рамках единого унифицированного процесса каплеструйной печати реализованы следующие современные технологии:

- технология аддитивного нанесения проводящих, резистивных, полупроводниковых и микробиологических слоев для формирования сверхтонкой многослойной электрохимической композиции;

- технология изготовления копланарного ХИТа на основе электрохимической реакции «оксид серебра - цинк» на гибкой органической подложке с использованием процесса каплеструйной печати;

- технология изготовления биоэлектрического источника тока на основе цианобактерий с использование процесса каплеструйной печати.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Экспериментально установлено, что при использовании технологии каплеструйной печати чернилами на основе наночастиц для формирования многослойных композиций электрохимических источников тока обеспечивается повышение емкости и плотности энергии за счет эффективного вовлечения в токообразующий процесс нанопористых тонкопленочных электродов.

2. Экспериментально установлено сильное влияние тока заряда на эффективность процесса зарядно-разрядного цикла химического источника тока, формируемого каплеструйной печатью и показано, что увеличение тока усиливает пассивацию наноструктрированной поверхности, увеличивает потери, что приводит к преждевременному падению напряжения при разряде.

3. Экспериментально установлено, что метод каплеструйной печати обеспечивает перенос микроразмерных клеток цианобактерий на наноструктрированные и пористые поверхности при формировании биоэлектрохимической композиции, используемой для генерации электронов в процессе фотосинтеза.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждаются комплексными и системными исследованиями процессов формирования многослойных био- и электрохимических композиций, а также практическим использованием разработанных процессов для изготовления ХИТов и БИЭЦов и измерениями их параметров.

Практическая значимость работы состоит в возможности использования ее результатов для создания ХИТов и БИЭЦов с целью их применения в маломощных портативных устройствах.

Разработаны конструкции ХИТов и методики их формирования каплеструйной печатью.

Предлагаемое конструктивно-технологическое решение, основанное на использовании ЦБ-чернил, позволило изготовить сверхтонкий миниатюрный источник, генерирующий энергию посредством фотоактивируемых процессов.

Внедрение результатов работы. Результаты работы использованы при выполнении ряда НИР и гранта РНФ №21 19 00719.

Результаты работы внедрены в учебный процесс СПбГЭТУ «ЛЭТИ» при подготовке магистров и бакалавров по направлениям 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника» и 28.03.01, 28.04.01 «Нанотехнологии и микросистемная техника» по дисциплинам «Технология гибкой печатной электроники», «Химия наносистем», «Органическая химия» и «Конструкторско-технологические основы гибкой органической электроники».

Апробация работы. Результаты диссертационной работы апробированы на следующих научных конференциях:

Международные конференции: IV International Scientific Conference Industry 4.0. (2019, Burgas, Bolgaria); IEEE Conference Of Russian Young Researchers In Electrical And Electronic Engineering (2020, ElConRus); IEEE Conference Of Russian Young Researchers In Electrical And Electronic Engineering (2021, ElConRus); «Российская энергетическая неделя-2021» (Центральный выставочный зал «Манеж», Москва, 2021)

Всероссийские конференции: VII НПК «Наука настоящего и будущего» (СПбГЭТУ «ЛЭТИ», СПб, 2019); Школа молодых ученых - 2022 «Возобновляемые источники энергии и приоритеты научно-технологического развития России» (ИНЭИ РАН, 2022)

Региональные и внутривузовские конференции: 69-я, 70-я, 71-я и 72-я научно-технические конференции профессорско-преподавательского состава СПбГЭТУ «ЛЭТИ» (СПб, 2018 - 2021).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ, в том числе: 7 - в рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК; 2 - в изданиях, индексируемых базами Scopus и Web of Science. Получен патент России № 2790356 от 16.02.2023 на изобретение «Способ изготовления печатного источника энергии на основе цианобактерий и печатный источник энергии».

Личный вклад автора состоит в планировании и проведении исследований, анализе полученных результатов и их интерпретации. Автор лично проводил расчеты печатных электрохимических систем, а также лично изготавливал прототипы Ag/Zn-аккумуляторов и БИЭЦов: производил расчет с учетом выбранной конструкции, выполнял каплеструйное нанесение функциональных слоев и измерение характеристик печатных источников энергии. (Штаммы ЦБ, использованные в работе, были предоставлены ресурсным центром СПбГУ «Культивирование микроорганизмов»).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения и списка литература (190 наименований), а также трех перечней: «Основные сокращения», «Основные

термины и определения» и «Обозначения и наименования основных физических величин и технических параметров». Материал изложен на 185 страницах, содержащих 106 рисунков и 20 таблиц.

Благодарности. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю д. т. н., профессору Лучинину В. В. за постановку задачи, советы и ценные замечания в работе над диссертацией. Особая благодарность инженеру Пудовой А. В. за проведение совместных исследований и участие в анализе результатов. Кроме того, автор благодарит за помощь сотрудников кафедры МНЭ и ИЦ «ЦМИД» СПбГЭТУ «ЛЭТИ», а также сотрудников ресурсного центра СПбГУ «Культивирование микроорганизмов».

Глава 1. ФОРМИРОВАНИЕ МИНИАТЮРНЫХ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ И АККУМУЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

1.1 Современные аспекты применения миниатюрных батарей

Развитие устройств микро- и наноэлектроники (электромеханических микросистем, микророботов, имплантируемых медицинских датчиков, радиочастотных идентификационных меток, дистанционных датчиков состояния окружающей среды, устройств портативной и носимой электроники, а также беспроводных микро- и наносистем с автономным питанием) значительно ускорило рост потребности в миниатюрных электрохимических системах хранения энергии [1] - [6]. В качестве накопителей энергии обычно применяют два типа электрохимических систем: миниатюрные батареи (МБ) и суперкондесаторы (СК) [7] - [9]. Их можно изготовить в микро- и наноразмерном исполнении для непосредственной интеграции с устройствами микроэлектроники [10] - [12] в качестве автономных источников питания или в дополнение к миниатюрным сборщикам энергии, (например, фотоэлектрическим преобразователям [13] - [14] и наногенераторам [15] - [16]), чтобы снизить прерывистость, периодичность солнечной и механической энергий.

Термин «миниатюрные электрохимические накопители энергии» на данный момент не имеет четкого определения. Как правило, устройства, называемые МБ и СК, имеют площадь поверхности от нескольких квадратных миллиметров до нескольких десятков квадратных сантиметров, а толщину электродов - менее 10 мкм или устройства с массивами электродов с двух- или трехмерной архитектурой объемом 1...10 мм3, включая все его компоненты и герметизацию [7], [17] - [19]. Важно отметить, что это определение подходит для некоторых нетрадиционных накопителей энергии, изготовленных на волокне, бумаге и отдельно стоящих тонкопленочных электродах [20] - [23]. В данной диссертации

рассматриваются планарные МБ и СК, представляющие собой систему из двух симметричных или распределенных электродов (двумерных или трехмерных), изготовленных на одной подложке. МБ и СК используют разные механизмы накопления и хранения энергии.

МБ работает за счет обратимой медленной окислительно-восстановительной реакции, обеспечивающей низкую скорость саморазряда и высокую плотность энергоемкости (20... 200 мВтчсм-3), но небольшую плотность мощности (0,01.1 Втсм-3) [24] - [26].

СК обратимо поглощают и десорбируют ионы электролита с большой скоростью или за счет быстрой реакции Фарадея на границе раздела между электролитом и электродами, обеспечивают сравнительно большую плотность мощности (10.1000 Втсм-3) с низкой плотностью энергоемкости (0,01... 1 мВтч см-3) [27] - [30].

МБ (особенно с жидким электролитом) применяются ограниченно из-за малой плотности мощности и малого срока службы (менее 1000 циклов заряда-разряда), что недостаточно для биомедицинских микросистем.

СК, в отличие от МБ, могут полностью накапливать энергию за секунды, обладают высокой пиковой мощностью и большим сроком службы.

Батареи в классическом исполнении изготавливаются намоткой или укладкой друг на друга элементов ХИТа (анодов, катодов и мембран сепаратора), герметизацией их в металлические емкости (цилиндрической/прямоугольной формы) [31] - [32] с последующим введением жидкого электролита. При использовании жидких электролитов возникают дополнительные требования к сборке батареи, чтобы избежать проблем, связанных с утечкой. Все это затрудняет миниатюризацию МБ, необходимую для их интеграции с микросистемами. Таким образом, инновационную геометрию и нетрадиционные технологии изготовления МБ и СК можно использовать для их миниатюризации и последующей интеграции с устройствами микроэлектроники.

1.1.1 Двумерные многослойные тонкопленочные батареи

Беспроводные датчики первых поколений для носимых устройств имели большие размеры, что позволяло использовать традиционные цилиндрические или дисковые элементы питания. Развитие технологий микроэлектроники привело к резкому уменьшению размеров беспроводных устройств. Поэтому сегодня даже самые компактные элементы питания слишком громоздки для их интеграции в устройства [33] - [36]. Потребность в оптимальном питании микроэлектронных устройств стимулировала развитие разработок МБ. Авторы [37] продемонстрировали первые тонкопленочные литиевые батареи. Их компоненты (токоприемники, анод, катод) формировались при высокой температуре с использованием процессов магнетронного распыления и осаждения из газовой фазы. На рисунке 1.1, а изображено поперечное сечение тонкопленочной литиевой батареи, закрепленной на жесткой подложке. Такие батареи называются твердотельными, поскольку все их компоненты находятся в твердом состоянии. На рисунке 1.1, б показаны кривые разряда данной батареи площадью 1 см2 при различных токах разряда. Удельная емкость батареи по площади составляет 0,1 мАч/см2 при напряжении 3,95 В. Твердотельная природа активных компонентов ограничивает скорость, с которой ионы могут перемещаться в батарее. Толщину электродов ограничивают значением 3 ... 5 мкм для уменьшения механических напряжений и поляризации при заряде и разряде. Тем не менее основные преимущества тонкопленочной МБ (температурную стабильность и малую толщину) нельзя использовать для множества применений из-за низкой емкости и высокой стоимости изделия.

Для устранения этих недостатков и уменьшения стоимости твердотельных МБ применяют технологии печати [33], [36], [38], которые требуют меньше материалов и энергии по сравнению с технологиями твердотельных батарей. Печатные батареи можно легко адаптировать под необходимое применение, занимаемую площадь и требования к питанию устройства.

Защитное покрытие

Токоприемник! катода

Электролит

Катод

Токоприемник анода

Рисунок 1.1 - Тонкопленочная литий-ионная батарея: а - поперечное сечение; б - кривые разряда при различных токах разряда [36]

Авторы [34], [37], [39] - [42] изготовили первые демонстрационные версии печатных МБ, применив технологию печати с использованием дозатора. Процесс изготовления начинался с подготовки суспензий для формирования анода, катода и сепаратора. Чернила наносились через иглы с диаметром выходного отверстия 0,5.500 мкм. Реологические свойства суспензий определяются диаметром

выходного отверстия иглы и скоростью печати. Чернила наносятся в виде капель или нитей (рисунок 1.2), формируя компоненты согласно размеру иглы.

Рисунок 1.2 - Нанесение чернил в виде нитей и капель с использованием диспенсера [43]

1.1.2 Первичные (неперезаряжаемые) печатные батареи

Марганцево-цинковые первичные батареи имеют явные преимущества перед литий-ионными: меньшая стоимость, доступность и экологическая безопасность. Первичные батареи обычно использовались в электронных игрушках, радиоприемниках, часах и фотоаппаратах до появления никель-металлгидридных и литий-ионных батарей. Одной из первых демонстраций первичной печатной батареи была батарея на основе цинка и диоксида марганца, разработанная компанией «Polaroid» в начале 1970-х гг. [44] (рисунок 1.3, а). Основным нововведением этой батареи стала ее интеграция с фотопленкой, что означало отсутствие необходимости беспокоится о дополнительном питании

камеры в случае остановки работы. Такая конструкция плоской батареи являлась важным инженерным достижением. В то время большинство первичных батарей имели цилиндрическую или дисковую форму, в которой активные компоненты заключались в жесткий металлический корпус.

2_i_i_i_i_i_i_

О 10 100 150 200 250 300

Емкость, мА-ч

Рисунок 1.3 - Первичная батарея компании «Polaroid»; а - поперечное сечение; б - кривые разряда при различных токах разряда [44]

Батареи плоской формы обладали меньшим размером, что позволяло использовать их в кассете вместе с фотопленкой. Блок состоял из соединенных последовательно четырех батарей с общим напряжением 6 В. Процесс

изготовления заключался в покрытии виниловой пленки проводящим материалом, который служил токоприемником для анода и катода. Далее с использованием щелевой экструзионной головки наносились суспензии MnO2 и Zn, которые являлись материалами катода и анода соответственно. В качестве сепаратора между анодом и катодом помещалась целлофановая пленка. Батарея защищалась алюминиевым корпусом. Теоретическая емкость батареи составила ~ 270 мАч. На рисунке 1.3, б показаны кривые разряда батареи при различных токах разряда. Батарея была спроектирована так, чтобы обеспечивать высокую пиковую мощность, необходимую для питания вспышки. Тем не менее использование таких батарей долго ограничивалось только камерами «Polaroid», лишь в конце 2000-х гг. возродился интерес к тонким печатным первичным батареям.

Развитие низкозатратной микроэлектроники и достижения в области печатной электроники привели к разработке доступных устройств одноразового применения для контроля окружающей среды, мониторинга активности и здоровья человека [45]. Для таких применений первичные (неперезаряжаемые) батареи подходят больше, чем вторичные (перезаряжаемые), поскольку срок их службы составляет от нескольких дней до недели. По окончании использования устройство можно утилизировать. На рисунке 1.4, а изображена структура печатной батареи, интегрированная в гибкое печатное электронное устройство. На рисунке 1.4, б изображено устройство для измерения температуры тела, размещаемое на теле. Данный датчик также может быть помещен на чувствительные к температуре товары для контроля условий их хранения и транспортировки. Устройство способно передавать данные на мобильный телефон или блок управления по каналу «Bluetooth».

а

Датчик Электронная схема Полимерная

подложка

Печатная

батарея о

KovioNFCBarcode^^^^H 1 ¿Щ

ww Batterv

Ф ■ / « til

ffiteilFl. ustor—■ j '¿В 1

Ц ; Jpjt —■« ' .........Щ

Battery '^-^THermisiof ^^^H

Рисунок 1.4 - Примеры интеграции печатной батареи: а - вариант исполнения; б - устройство измерения температуры [45]; в - биомедицинское устройство [46]

Кроме того, прилагаются значительные усилия по разработке устройств одноразового применения, похожих на татуировки, для измерения уровней глюкозы и молочной кислоты в процессе физических упражнений (рисунок 1.4, в) [46]. Такое устройство располагается на коже и измеряет концентрацию биомаркеров глюкозы и молочной кислоты в поте, уведомляя пользователя о превышении установленных пределов. Первичные печатные батареи для таких применений более целесообразны, поскольку они более безопасны (в сравнении с литий-ионными батареями) и их можно легко изменить в зависимости от назначения устройства.

Авторы [47] продемонстрировали одну из первых разработок гибкой алкалиновой батареи. На рисунке 1.5, а и б изображены её строение и внешний вид. В качестве материала токоприемника катода используется углеродное волокно, полученное методом электроформования. В процессе печати часть суспензии затекала внутрь углеродного волокна, что повышало гибкость и адгезию электрода. Тонкий лист цинка выполнял роль анода. Из-за высокой проводимости цинковой фольги, токоприемник не использовался. Твердотельный электролит на основе полиэтиленоксида (ПЭО) c добавкой TiO2 выполнял также

роль сепаратора между электродами. На рисунке 1.5, в изображены кривые разряда батареи с различной толщиной углеродного волокна. Внутреннее сопротивление батареи уменьшается с изменением диаметра углеродного волокна. На рисунке 1.5, г изображены кривые разряда батареи в процессе испытаний на изгиб. Батарея имела стабильные разрядные характеристики, пока радиус изгиба не превысил 4 см. За пределами этого значения происходило растрескивание и расслоение электрода, приводившее к скачкам напряжения в процессе разряда. Расслоение и растрескивание электрода - это наиболее распространенные причины отказа печатной батареи при изгибе. Расслоение увеличивает внутреннее сопротивление батареи, что снижает ее удельную емкость. Растрескивание увеличивает внутреннее сопротивление компонентов батареи и при определенных условиях часть активного слоя может потерять электрический контакт с остальной его частью, что снижает емкость батареи. Расслоение и растрескивание усиливаются при увеличении толщины электрода или при изгибе батареи с малым радиусом изгиба.

Рисунок 1.5 - Гибкая /п/ЫпОг-батарея: а - строение; б - внешний вид; в - кривые разряда с разным диаметром углеродного волокна; г - кривые разряда в процессе испытаний на изгиб [47]

На данный момент технология изготовления первичных печатных батарей весьма хорошо развита. За последние пять лет продемонстрировано множество применений первичных печатных батарей: логистические «умные» метки, трекеры для гольфа, медицинские датчики и др. Но пока на рынке все еще нет коммерчески успешного продукта. Будущее первичных печатных батарей зависит от успехов разработки новых устройств, которые будут использовать их уникальные характеристики.

1.1.3 Вторичные (перезаряжаемые) печатные батареи

Чрезвычайный интерес к носимой электронике (в том числе - к носимым на запястье устройствам контроля состояния здоровья и «умным» часам) привел к ранним попыткам разработать вторичные (перезаряжаемые) печатные батареи (аккумуляторы) для замены жестких литий-ионных аккумуляторов [43], [45], [48]. В настоящее время размер носимых устройств определяется размером источника питания. Нередко можно увидеть, что аккумулятор занимает более половины устройства. Наличие высокопроизводительного гибкого печатного аккумулятора даст возможность встроить его куда-либо (например, в ремешок «умных» часов). Гибкие источники питания позволяют создавать новые устройства, которые ранее были невозможны. Потенциальными областями применения печатных аккумуляторов являются:

- «умные» банковские карты;

- «умные» этикетки;

- складные устройства;

- «умная» одежда.

Первые устройства контроля активности появились на рынке в конце 2000-х годов. Обычно они представляли собой клипсы, которые крепились к одежде или встраивалась в обувь. Типичное устройство контроля активности содержит 3-осевой акселерометр для отслеживания скорости движения, гироскоп для

измерения ориентации и вращения, микроконтроллер для обработки сигналов, литий-ионный аккумулятор в качестве источника питания и Bluetooth-передатчик для обмена данными. Необработанные данные с акселерометра и гироскопа анализируются и преображаются в полезную информацию: в количество сделанных шагов, в общее время активности, в затраченные калории и др. Простейшее устройство контроля активности с небольшим светодиодным дисплеем потребляет 5... 15 мАч в сутки. Большинство таких устройств питаются от небольшого литий-ионного аккумулятора емкостью 30.70 мАч. Заряженное устройство способно работать 5.7 суток. Вскоре на смену пристегивающимся устройствам контроля активности пришли наручные устройства и «умные» часы, появившиеся на рынке в 2012 г. Помимо блока контроля уровня активности и возможности подключения к Bluetooth-каналу «умные» часы имеют цветной дисплей, датчик пульса, GPS и медиаплеер. «Умные» часы питаются от литий-ионных аккумуляторов емкостью 250. 400 мАч.

Авторы [49], применив электрохимическую пару «Ag-Zn», разработали носимый на коже в виде татуировки аккумулятор, который состоит из электродов полученных трафаретной печатью, трансферной бумаги в качестве подложки, щелочного гелеевого электролита и оболочки из полидиметилсилоксана (ПДМС) (рисунок 1.6). Такой аккумулятор показал удельную емкость по площади 1,3.2,1 мАчсм-2 в течении 13 циклов заряда/разряда. Напряжение при разомкнутой цепи составляло 1,5 В и сохранялось в течении 5 суток после нескольких циклов испытаний на растяжение и изгиб. Продольное расположение катода и анода позволяет объединить несколько аккумуляторов последовательно или параллельно, что делает доступным плавную настройку емкости и напряжения. Применение такой «тату-батарейки» на коже человека в качестве конформного источника энергии было успешным.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мандрик Иван Владимирович, 2023 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Rogers, J. A. Materials and Mechanics for Stretchable Electronics / J. A. Rogers, T. Someya, Y. G. Huang. - Text : unmediated // Science. - 2010. - Vol. 327, issue 5973. - P. 1603-1607. - DOI 10.1126/science.1182383.

2. Kyeremateng, N. A. Micro supercapacitors as Miniaturized Energy-Storage Components for On-Chip Electronics / N. A. Kyeremateng, T. Brousse, D. Pech. -Text : unmediated // Nature Nanotechnology. - 2017. - Vol. 12. - Р. 7-15. -https://doi.org/10.1038/nnano.2016.196

3. On-Chip and Freestanding Elastic Carbon Films for Micro-Supercapacitors / P. Huang, C. Lethien, S. Pinaud [et al.]. - Text : unmediated // Science. - 2016. -Vol. 351, issue 6274. - Р. 691-695. - DOI 10.1126/science.aad3345

4. Electrochemical Energy Storage Devices for Wearable Technology: a Rationale for Materials Selection and Cell Design / A. Sumboja, J. Liu, W. G. Zheng [et al.]. - Text : unmediated // Chemical Society Reviews. - 2018. - Vol. 47, issue 15. -P. 5919-5945. - https://doi.org/10.1039/C8CS00237A

5. Two-Dimensional Materials for Miniaturized Energy Storage Devices: from Individual Devices to Smart Integrated Systems / P. Zhang, F. Wang, M. Yu [et al.]. -Text : unmediated // Chemical Society Reviews. - 2018. - Vol. 47, issue 19. - Р. 74267451. - https://doi.org/10.1039/C8CS00561C

6. Integration: An Effective Strategy to Develop Multifunctional Energy Storage Devices / S. W. Pan, J. Ren, X. Fang, H. S. Peng. - Text : unmediated // Advanced Energy Materials. - 2016. - Vol. 6, issue 4. - Р. 1501867. - https://doi.org/10.1002/aenm.201501867

7. Beidaghi, M. Capacitive Energy Storage in Micro-Scale Devices: Recent Advances in Design and Fabrication of Micro-Supercapacitors / M. Beidaghi, Y. Gogotsi. - Text : unmediated // Energy & Environmental Science. - 2014. - Vol. 7, issue 3. -Р. 867-884. - https://doi.org/10.1039/C3EE43526A

8. Патент № 2735854 C9 Российская Федерация, МПК H01G 11/02, H01G 11/46, H01G 11/68. Модельный гибридный суперконденсатор с псевдоемкостны-

ми электродами : № 2020116751 : заявл. 12.05.2020 : опубл. 01.04.2021 / М. С. Ма-салович, О. А. Загребельный, В. В. Логинов [и др.] ; заявитель Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук

9. Шишов, М. А. Наноструктурированные электродные материалы суперконденсаторов на основе углерода и полианилина / М. А. Шишов. - Текст : непосредственный // Известия СПбГЭТУ ЛЭТИ. - 2013. - № 7. - С. 20-25.

10. Рекуперация энергии. Конформно интегрируемые гибридные микросистемы / П. В. Афанасьев, О. С. Бохов, С. Ю. Ильин, В. В. Лучинин. - Текст : непосредственный // Нано- и микросистемная техника. - 2020. - Т. 22, № 4. - С. 214219. - DOI 10.17587/nmst.22.214-219

11. Облик и основные функциональные элементы интерактивной мульти-модальной гибридной конформной микросистемы для оперативного транс-дермального медико-биологического мониторинга и коррекции состояния организма / И. К. Хмельницкий, В. В. Лучинин, И. В. Мандрик [и др.]. - Текст: непосредственный // Нано- и микросистемная техника. - 2021. - Т. 23, № 6 - С. 294 -299.

12. Appearance and Basic Functional Elements of an Interactive Multimodal Hybrid Conformal Microsystem for Real-Time Transdermal Biomedical Monitoring and Correction of the Body Condition / I. K. Khmelnitskiy, V. V. Luchinin, K.G. Gareev [et al. ] - Text : unmediated // Nanobiotechnology Reports. - 2022. - Vol. 17. - №1. - P. S50-55. - https://doi.org/10.1134/S2635167622070114

13. Интеллектуальная электроэнергетика нового технологического уклада / В. Лучинин, О. Бохов, В. Исаев [и др.]. - Текст : непосредственный // Электроника: Наука, технология, бизнес. - 2021. - № 7(208). - С. 96-109. - DOI 10.22184/1992-4178.2021.208.7.96.109

14. Stretchable Array of High-Performance Micro-Supercapacitors Charged with Solar Cells for Wireless Powering of an Integrated Strain Sensor / J. Yun, C. Song, H. Lee [et al.]. - Text : unmediated // Nano Energy. - 2018. - Vol. 49. - Р. 644-654. -https://doi.org/10.1016Zj.nanoen.2018.05.017

15. Ильин, С. Ю. Гибридная волоконная наноэнергетика (е-нанотекстиль) для автономного обеспечения жизнедеятельности человека / С. Ю. Ильин, В. В. Лучинин. - Текст : непосредственный // Биотехносфера. - 2016. - № 3-4(45-46). -С. 49-72.

16. Bioinspired Stretchable Triboelectric Nanogenerator as Energy-Harvesting Skin for Self-Powered Electronics / X. F. Wang, Y. J. Yin, F. Yi [et al.]. - Text : unmediated // Nano Energy. - 2017. - Vol. 39. - Р. 429-436. -https://doi.org/10.1016Zj.nanoen.2017.07.022

17. Latest Advances in the Manufacturing of 3D Rechargeable Lithium Microbatteries / S. Ferrari, M. Loveridge, S. D. Beattie [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. - 2015. - Vol. 286. - Р. 25-46. - https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2015.03.133

18. Advances on Microsized On-Chip Lithium-Ion Batteries / L. X. Liu, Q. H. Weng, X. Y. Lu [et al.]. - Text : unmediated // Small. - 2017. - Vol. 13, issue 45.

- Р. 1701847. - https://doi.org/10.1002/smll.201701847

19. Ellis, B. L. Three-Dimensional Self-Supported Metal Oxides for Advanced Energy Storage / B. L. Ellis, P. Knauth, T. Djenizian. - Text : unmediated // Advanced Materials.

- 2014. - Vol. 26, issue 21. - P. 3368-3397. - https://doi.org/10.1002/adma.201306126

20. Структура гибких графеновых электродов, модифицированных серебром, для разработки актюаторов биомиметических систем / Н. И. Алексеев, А. П. Бройко, В. Е. Каленов [и др.]. - Текст : непосредственный // Журнал структурной химии. - 2018. - Т. 59, № 4. - С. 929-937. - DOI 10.26902/JSC20180420.

21. Scalable Synthesis of Hierarchically Structured Carbon Nanotube-Graphene Fibres for Capacitive Energy Storage / D. S. Yu, K. Goh, H. Wang [et al.]. - Text : unmediated // Nature Nanotechnology. - 2014. - Vol. 9. - P. 555-562. -https://doi.org/10.1038/nnano.2014.93

22. Ultraflexible In-Plane Micro-Supercapacitors by Direct Printing of Solution-Processable Electrochemically Exfoliated Graphene / Z. Liu, Z.-S. Wu, S. Yang [et al.].

- Text : unmediated // Advanced Materials. - 2016. - Vol. 28, issue 11. - Р. 22172222. - https://doi.org/10.1002/adma.201505304

23. Graphene-Based Linear Tandem Micro-Supercapacitors with Metal-Free Current Collectors and High-Voltage Output / X. Shi, Z.-S. Wu, J. Qin [et al.]. - Text : unmediated // Advanced Materials. - 2017. - Vol. 29, issue 44. - Р. 1703034. -https://doi.org/10.1002/adma.201703034

24. Advances in Structure and Property Optimizations of Battery Electrode Materials / J. Meng, H. Guo, C. Niu [et al.]. - Text : unmediated // Joule. - 2017. - Vol. 1, issue 3. - Р. 522-547. - https://doi.org/10.1016/jjoule.2017.08.001

25. Zhou, G. Progress in flexible lithium batteries and future prospects / G. Zhou, F. Li, H.-M. Cheng. - Text : unmediated // Energy & Environmental Science. - 2014. - Vol. 7, issue 4. - Р. 1307-1338. - https://doi.org/10.1039/C3EE43182G

26. Two-Dimensional Metal Oxide Nanomaterials for Next-Generation Rechargeable Batteries / J. Mei, T. Liao, L. Kou, Z. Sun. - Text : unmediated // Advanced Materials. - 2017. - Vol. 29, issue 48. - Р. 1700176. -https: //doi. org/10.1002/adma.201700176

27. Design of Architectures and Materials in In-Plane Micro-supercapacitors: Current Status and Future Challenges / D. Qi, Y. Liu, Z. Liu [et al.]. - Text : unmediated // Advanced Materials. - 2017. - Vol. 29, issue 5. - Р. 1602802. -https: //doi. org/10.1002/adma.201602802

28. Разработка электрохимических устройств на основе нанокомпозитных материалов / А. Г. Иванова, О. А. Загребельный, А. А. Пономарева [и др.]. - Текст : непосредственный // Транспортные системы и технологии. - 2015. - Т. 1, № 2. -С. 100-109.

29. Шишов, М. А. Самоорганизованные слои полианилина для применения в электронике : специальность 05.27.06 "Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники" : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Шишов Михаил Александрович. - Санкт-Петербург, 2013. - 161 с. - Текст : непосредственный

30. Патент № 2543982 C2 Российская Федерация, МПК H01G 9/028, H01G 11/48, B82B 3/00. Способ получения композиционного полимер-углеродного

электродного материала с высокой электрохимической емкостью : № 2013131421/07 : заявл. 10.07.2013 : опубл. 10.03.2015 / И. Ю. Сапурина, М. А. Шишов.

31. Перспективы создания современных энергетических устройств для аэрокосмической техники / И. Ю. Кручинина, О. А. Шилова, А. Г. Иванова [и др.].

- Текст : непосредственный // Завалишинские чтения 16 : сборник докладов, Санкт-Петербург, 11-15 апреля 2016 года / Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2016. - С. 146-153.

32. Разработка и исследование электроактивной пасты электрода псевдоконденсатора на основе MnO2 / А. Г. Иванова, Л. В. Карасев, М. С. Масалович [и др.]. - Текст : непосредственный // Физика и химия стекла. - 2020. - Т. 46, № 1.

- С. 99-107. - DOI 10.31857/S0132665120010102.

33. Braam, K. A Stencil Printed, High Energy Density Silver Oxide Battery Using a Novel Photopolymerizable Poly(acrylic acid) Separator / K. Braam, V. Subrama-nian. - Text : unmediated // Advanced Materials. - 2015. - Vol. 27, issue 4. - Р. 689-694.

- https ://doi.org/10.1002/adma.201404149

34. Гибкая печатная конформная электроника. Отечественные компетенции и электронные компоненты / В.В. Лучинин, О. С. Бохов, И. В. Мандрик [и др.]. -Текст: непосредственный // Наноиндустрия. - 2019. - Т. 12, № 6 (92) - С. 342 -351.

35. Конформно интегрируемая электронная компонентная база гибкой печатной электроники для Интернета людей / В. В. Лучинин, О. С. Бохов, И. В. Мандрик [и др.]. - Текст: непосредственный // Электроника: Наука, технология, бизнес. - 2020. - № 5 (196) - С. 82 - 88.

36. Thin-film lithium and lithium-ion batteries / J. B. Bates, N. J. Dudney, B. Neudecker [et al.]. - Text : unmediated // Solid State Ionics. - 2000. - Vol. 135, issue 1-4. - Р. 33-45. - https://doi.org/10.1016/S0167-2738(00)00327-1

37. Dispenser Printing of Solid Polymer-Ionic Liquid Electrolytes for Lithium lon Cells / D. Steingart, C. C. Ho, J. Salminen [et al.]. - Text : unmediated // 6th lnternational IEEE Conference оп Polymers and Adhesives in Microelectronics and Photonics, Polytronic 2007, Odaiba, Tokyo, Japan, 15-18 January 2007. - Tokyo, 2007. - Р. 261-264.

38. A Flexible High Potential Printed Battery for Powering Printed Electronics / A. M. Gaikwad, D. A. Steingart, Ng T. Nga [et al.]. - Text : unmediated // Applied Physics Letters. - 2013. - Vol. 102, issue 23. - P. 233302. - https://doi.org/10.1063Z1.4810974

39. Основы золь-гель-технологии нанокомпозитов / А. И. Максимов, В. А. Мошников, Ю. М. Таиров, О. А. Шилова. - 2-е издание. - Санкт-Петербург : Издательство «Элмор», 2008. - 255 с. - ISBN 5-7629-0850-Х - Текст : непосредственный

40. Cobb, C. L. Additive Manufacturing: Rethinking Battery Design /

C. L. Cobb, C. C. Ho. - Text : unmediated // The Electrochemical Society Interface. -2016. - Vol. 25, issue 1. - P. 75-78. - DOI 10.1149/2.F08161if

41. Dispenser Printed Circular Thermoelectric Devices Using Bi and Bi0.5Sb1.5Te3 / D. Madan, Z. Wang, A. Chen [et al.]. - Text : unmediated // Applied Physics Letters. -2014. - Vol. 104, issue 1. - P. 013902. - https://doi.org/10.1063/1.4861057

42. Integration of Dispenser-Printed Ultra-Low-Voltage Thermoelectric and Energy Storage Devices / Z. Wang, A. Chen, R. Winslow [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Micromechanics and Microengineering. - 2012. - Vol. 22, no. 9. -P. 094001. - DOI 10.1088/0960-1317/22/9/094001

43. Gaikwad, A. M. Recent Progress on Printed Flexible Batteries: Mechanical Challenges, Printing Technologies, and Future Prospects / A. M. Gaikwad, A. C. Arias,

D. A. Steingart. - Text : unmediated // Energy Technology. - 2015. - Vol. 3, issue 4. -Р. 305-328. - https://doi.org/10.1002/ente.201402182

44. Reddy, T. B. Linden's Handbook of Batteries / T. B. Reddy. - 4th ed. - New York, Chicago, San Francisco, Athens, London, Madrid, Mexico City, Milan, New Delhi, Singapore, Sydney, Toronto : McGraw-Hill Education, 2010. - 1456 р. -ISBN 9780071624213. - Text : unmediated.

https://www.accessengineeringlibrary.com/content/book/9780071624213.

45. Epidermal Electronics / D.-H. Kim, N. Lu, R. Ma [et al.]. - Text : unmediated // Science. - 2011. - Vol. 333, issue 6044. - Р. 838-843. - DOI 10.1126/science.1206157

46. Хмельницкий, И. К. Интерактивные мультимодальные конформные микросистемы для оперативного эпидермального и трансэпидермального медико-биологического мониторинга состояния должностных лиц таможенных органов и лиц, пересекающих таможенную границу / И. К. Хмельницкий, В. В. Лучинин. Текст : непосредственный // Интеллектуальный пункт пропуска в России и мире: компетентностный подход к созданию : Сборник докладов Всероссийской практической конференции, Санкт-Петербург, 10-11 февраля 2022 года. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2022. - С. 30-33.

47. Nanomaterial-Enhanced All-Solid Flexible Zinc-Carbon Batteries / P. Hira-lal, S. Imaizumi, H. E. Unalan [et al.]. - Text : unmediated // ACS Nano. - 2010. -Vol. 4, issue 5. - Р. 2730-2734. - https://doi.org/10.1021/nn901391q

48. Wearable Fall Detector using Integrated Sensors and Energy Devices / S. Jung, S. Hong, J. Kim [et al.]. - Text : unmediated // Scientific Reports. - 2015. -Vol. 5. - Article number: 17081. - DOI 10.1038/srep17081.

49. An Epidermal Alkaline Rechargeable Ag-Zn Printable Tattoo Battery for Wearable Electronics / S. Berchmans, A. J. Bandodkar, W. Jia [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Materials Chemistry A. - 2014. - Vol. 2, issue 38. - Р. 15788-15795. -https://doi.org/10.1039/C4TA03256J

50. Ultra-Thin Flexible Screen Printed Rechargeable Polymer Battery for Wearable Electronic Applications / Z. Tehrani, T. Korochkina, S. Govindarajan [et al.]. -Text : unmediated // Organic Electronics. - 2015. - Vol. 26. - Р. 386-394. -https://doi.org/10.1016/j.orgel.2015.08.007

51. Electricity Generation from Digitally Printed Cyanobacteria / M. Sawa,

A. Fantuzzi, P. Bombelli [et al.]. - Text : unmediated // Nature Communications. - 2017. - Vol. 8. - Article number: 1327. - https://doi.org/10.1038/s41467-017-01084-4

52. Wendler, M. Development of Printed Thin and Flexible Batteries / M. Wendler, G. Hübner, M. Krebs. - Text : unmediated // International Circular of Graphic Education

and Research. - 2011. - Vol. 4. - Р. 32-41. - https://www.internationalcircle.net/wp-content/uploads/2022/01/ICJ_04_32_wendler_huebner_krebs- 1.pdf

53. Варыпаев, В. Н. Химические источники тока : учебное пособие для вузов по спец. «Технология электрохимических производств» / В. Н. Варыпаев, М. А. Дасоян, В. А. Никольский ; под редакцией В. Н. Варыпаева. - Москва : Высшая школа, 1990. - 238, [2] с. : ил. ; 20 см. - ISBN 5-06-001557-2. - Текст : непосредственный.

54. Дамаскин, Б. Б. Электрохимия : учебник : [по направлению 510500 «Химия» и специальности 011000 «Химия»] / Б. Б. Дамаскин, О. А. Петрий, Г. А. Цирлина. - 2-е изд., испр. и перераб. - Москва : Химия : КолосС, 2006 (Йошкар-Ола : Марийский полигр.-издат. комб.). - 670 с. : ил., табл. ; 22 см. -ISBN 5-98109-011-1. - Текст : непосредственный.

55. Venkatraman, M. A model for the silver-zinc battery during high rates of discharge / M. Venkatraman, J. W. Van Zee. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. -2007. - Vol. 166, issue 2. - Р. 537-548. - https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.12.064

56. Linden, D. Handbook of Batteries / D. Linden, T. B. Reddy. - 3th ed. - New York, Chicago, San Francisco, Lisbon, London, Madrid, Mexico City, Milan, New Delh, San Juan, Seoul, Singapore, Sydney, Toronto : McGraw-Hill, 2001. - 1200 р. -ISBN 9780071414753. - Text : unmediated.

57. Paintable Battery / N. Singh, C. Galande, A. Miranda [et al.]. - Text : unmediated // Scientific Reports. - 2012. - Vol. 2. - Р. 481. - DOI 10.1038/srep00481

58. Сваровская, Н. А. Электрохимия растворов электролитов : учебное пособие. В 2 частях : Часть I. Электропроводность / Н. А. Сваровская, И. М. Колесников, В. А. Винокуров ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Российский государственный университет нефти и газа (Национальный исследовательский университет) имени И. М. Губкина. - Москва : Издательский центр РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина, 2017. - 66 с. - Библиогр.: с. 65. - Текст : непосредственный.

59. Imprintable, Bendable, and Shape-Conformable Polymer Electrolytes for Versatile-Shaped Lithium-Ion Batteries / E. H. Kil, K. H. Choi, H. J. Ha [et al.]. - Text :

unmediated // Advanced Materials. - 2013. - Vol. 25, issue 10. - Р. 1395-1400. -https://doi. org/ 10.1002/adma.201204182

60. Mechanically Compliant and Lithium Dendrite Growth-Suppressing Composite Polymer Electrolytes for Flexible Lithium-Ion Batteries / S. H. Kim, K. H. Choi, S. J. Cho [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Materials Chemistry A. - 2013. -Vol. 1, issue 16. - Р. 4949-4955. - https://doi.org/10.1039/C3TA10612H

61. All-Inkjet-Printed, Solid-State Flexible Supercapacitors on Paper / K.-H. Cho, J. Yoo, C. K. Lee, S.-Y. Lee. - Text : unmediated // Energy & Environmental Science. -2016. - Vol. 9, issue 9. - Р. 2812-2821. - https://doi.org/10.1039/C6EE00966B

62. Кицюк, Е. П. Исследование и разработка процессов формирования наноструктурированных электродов электрохимических устройств накопления энергии : специальность 05.27.06 «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники» : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Кицюк Евгений Павлович ; Национальный исследовательский университет «МИЭТ». - Москва, 2017. -166 с. : ил. - Текст : непосредственный.

63. Писарева, Т. А. Создание и изучение эффективных суперконденсаторов на основе двойного электрического слоя: учебное пособие / Т. А. Писарева, Е. М. Борисова, С. М. Решетников ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации ФГБОУ ВО «Удмуртский государственный университет», Институт математики, информационных технологий и физики. - Ижевск : Издательский центр «Удмуртский университет», 2021. - 94 с. : ил., цв. ил. ; 20 см. - Биб-лиогр.: с. 80-94. - 50 экз. - ISBN 978-5-4312-0875-1. - Текст : непосредственный.

64. Anaerobic Digestion of Microalgae Biomass for Methane Production / H. M. Zabed, X. Qi, J. Yun, H. Zhang // Microalgae Biotechnology for Development of Biofuel and Wastewater Treatment. - Singapore : Springer, 2019. - Р. 397-421. -ISBN 978-981-13-2263-1. - Text : unmediated. - https://doi.org/10.1007/978-981-13-2264-8_16

65. Альтернативная энергетика / О. А. Александрова, Д. В. Жилина, А. И. Максимов [и др.]. - Текст : непосредственный - Санкт-Петербург : Санкт-

Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2022. - 112 с.

66. Основы водородной энергетики / С. С. Налимова, М. Е. Компан, А. И. Максимов [и др.]. - 2-е издание. - Санкт-Петербург : Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина), 2011. - 288 с. - ISBN 978-5-7629-1123-8. - Текст : непосредственный

67. Zhu, X.-G. What is the Maximum Efficiency with which Photosynthesis Can Convert Solar Energy into Biomass? / X.-G. Zhu, S. P. Long, D. R. Ort. - Text : unmediated // Current Opinion in Biotechnology. - 2008. - Vol. 19, issue 2. - Р. 153-159. -https: //doi. org/10.1016/j. copbio .2008.02.004

68. Shukla, M. Algal Growth in Photosynthetic Algal Microbial Fuel Cell and its Subsequent Utilization for Biofuels / Shukla M., Kumar S. - Text : unmediated // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2018. - Vol. 82, part 1. - Р. 402-414. -https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.09.067

69. Biogas from Microalgae: Technologies, Challenges and Opportunities / H. M. Za-bed, S. Akter, J. Yun [et al.]. - Text : unmediated // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2020. - Vol. 117. - Р. 109503. - https://doi.org/10.1016Zj.rser.2019.109503

70. Electricitygeneration by Two Types of Microbial Fuel Cells Using Nitrobenzene as the Anodic or Cathodic Reactants / J. Li, G. Liu, R. Zhang [et al.]. - Text : unmediated // Bioresource Technology. - 2010. - Vol. 101, issue 11. - Р. 4013-4020. -https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.12.135

71. Power Generation from Glucose and Nitrobenzene Degradation Using the Microbial Fuel Cell / J. Li, G. L. Liu, R. D. Zhang [et al.]. - Text : unmediated // Huan Jing Ke Xue. - 2010. - Vol. 31, issue 11. - Р. 2811-2817.

72. Efficient Biohydrogen and Bioelectricity Production from Xylose by Microbial Fuel Cell with Newly Isolated Yeast of Cystobasidium Slooffiae / J. M. Moradian, Z.-A. Xu, Y.-T. Shi [et al.]. - Text : unmediated // International Journal of Energy Research. - 2019. - Vol. 44, issue 1. - Р. 325-333. - https://doi.org/10.1002/er.4922

73. Energy Generation in a Microbial Fuel Cell Using Anaerobic Sludge from a Wastewater Treatment Plant / V. F. Passos, S. A. Neto, A. R. de Andrade, V. Reginatto.

- Text : unmediated // Scientia Agricola. - 2016. - Vol. 73. - Р. 424-428. -DOI 10.1590/0103-9016-2015-0194

74. Electricity Generation and Microbial Community Analysis of Alcohol Powered Microbial Fuel Cells / J. R. Kim, S. H. Jung, J. M., Regan B. E. Logan. - Text : unmediated // Bioresource Technology. - 2007. - Vol. 98, issue 13. - Р. 2568-2577. -https://doi.org/10.1016/j.biortech.2006.09.036

75. Effect of Air Supply on the Performance of an Active Direct Methanol Fuel Cell (DMFC) Fed with Neat Methanol / Q. Xu, W. Zhang, J. Zhao [et al.]. - Text : unmediated // International Journal of Green Energy. - 2018. - Vol. 15, issue 3. - Р. 181188. - https://doi.org/10.1080/15435075.2018.1431547

76. Phenol Degradation in Microbial Fuel Cells / H. Luo, G. Liu, R. Zhang, S. Jin. - Text : unmediated // Chemical Engineering Journal. - 2009. - Vol. 147, issue 2-3. - Р. 258-264. - https://doi.org/10.1016/j.cej.2008.07.011

77. Gude, V. G. Wastewater Treatment in Microbial Fuel Cellsean Overview / V. G. Gude. - Text : unmediated // Journal of Cleaner Production. - 2016. - Vol. 122. -Р. 287-307. - https://doi.org/10.1016/jjclepro.2016.02.022

78. Logan, B. E. Electricity-Producing Bacterial Communities in Microbial Fuel Cells / B. E. Logan, J. M. Regan. - Text : unmediated // Trends Microbiology. - 2008. -Vol. 14, issue 12. - Р. 512-518. - https://doi.org/10.1016/j.tim.2006.10.003

79. Potter, M. C. Electrical Effects Accompanying the Decomposition of Organic Compounds / M. C. Potter. - Text : unmediated // Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Containing Papers of a Biological Character (1905-1934). - 1911.

- Vol. 84. - Р. 260-276. - http://dx.doi.org/10.1098/rspb.1911.0073

80. Cohen, B. The Bacterial Culture as an Electrical Half-Cell / Cohen B. - Text : unmediated // Journal of Bacteriology. - 1931. - Vol. 21, issue 1. - Р. 18-19.

81. Sisler, F. D. Electrical Energy from Microbiological Processes / F. D. Sisler.

- Text : unmediated // Journal of the Washington Academy of Sciences. - 1962. Vol. 52. -Р. 181-187.

82. Sisler, F. D. Electrical Energy from Biochemical Fuel Cells / F. D. Sisler. -Text : unmediated // New Scientist. - 1961. - Vol. 12. - Р. 110-111.

83. Nayak, J. K. Microalgae Cultivation for Pretreatment of Pharmaceutical Wastewater Associated with Microbial Fuel Cell and Biomass Feed Stock Production / J. K. Nayak, U. K. Ghosh // Frontiers in Water-Energy-Nexus-Nature-Based Solutions, Advanced Technologies and Best Practices for Environmental Sustainability. Advances in Science, Technology & Innovation. - Cham : Springer, 2020. - Р. 383-387. -ISBN 978-3-030-13067-1. - Text : unmediated. - https://doi.org/10.1007/978-3-030-13068-8_96

84. Algae Cathode Microbial Fuel Cells for Cadmium Removal with Simultaneous Electricity Production Using Nickel Foam/Graphene Electrode / Y. Zhang, Q. He, L. Xia [et al.]. - Text : unmediated // Biochemical Engineering Journal. - 2018. -Vol. 138. - P. 179-187. - https://doi.org/10.1016/j.bej.2018.07.021

85. Влияние параметров электродных систем на генерацию электроэнергии и возможность получения водорода в растительно-микробном топливном элементе / Т. Э. Кулешова, А. Г. Иванова, А. С. Галушко [и др.]. - Текст : непосредственный // Международный научный журнал Альтернативная энергетика и экология. - 2022. - № 1(394). - С. 32-51. - DOI 10.15518/isjaee.2022.01.032-051

86. Application of Ion Exchange Membranes in Enhancing Algal Production Alongside Desalination of Saline Water in Microbial Fuel Cell / B. Neethu, H. Pradhan, P. Sarkar, M. M. Ghangrekar. - Text : unmediated // MRS Advances. - 2019. - Vol. 4.

- Р. 1077-1085. - https://doi.org/10.1557/adv.2019.170

87. Antimicrobial and Antioxidant Characterization of Bioactive Components from Chlorococcum Minutum / M. E. Elshobary, R. A. El-Shenody, M. Ashour [et al.].

- Text : unmediated // Food Bioscience. - 2020. - Vol. 35. - Р. 100567. -https://doi.org/10.1016/j.fbio.2020.100567

88. Algal Community and Pollution Indicators for the Assessment of Water Quality of Ismailia Canal, Egypt / M. E. Elshobary, D. I. Essa, A. M. Attiah [et al.]. -Text : unmediated // Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. - 2020.

- Vol. 34. - Р. 1089-1103. - https://doi.org/10.1007/s00477-020-01809-w

89. Reddy, C. N. Algal Biocathodes / C. N. Reddy, R. Kakarla, B. Min. - Text : unmediated // Microbial Electrochemical Technology. - Amsterdam : Elsevier, 2019. -

ISBN 978-0-444-64052-9. - Chapter 3.7. - Р. 525-547.- https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64052-9.00021-2

90. Khanna, N. Perspectives on Algal Engineering for Enhanced Biofuel Production / N. Khanna. - Text : unmediated // Algal Biorefinery: An Integrated Approach.

- Cham : Springer, 2015. - ISBN978-3-319-22812-9. - Р. 73-101. -https://doi.org/10.1007/978-3-319-22813-6_4

91. Schroder, U. Anodic Electron Transfer Mechanisms in Microbial Fuel Cells and their Energy Efficiency / Schroder U. - Text : unmediated // Physical Chemistry Chemical Physics. - 2007. - Vol. 9, issue 21. - P. 2619-2629. - https://doi.org/10.1039/B703627M

92. Effect of Electron Mediators on Current Generation and Fermentation in a Microbial Fuel Cell / C. J. Sund, S. McMasters, S. R. Crittenden [et al.]. - Text : unmediated // Applied Microbiology and Biotechnology. - 2007. - Vol. 76, issue 3. - P. 561568. - DOI 10.1007/s00253-007-1038-1

93. Bhaya, D. Light Matters: Phototaxis and Signal Transduction in Unicellular Cyanobacteria / Bhaya, D. - Text : unmediated // Molecular Microbiology. - 2004. -Vol. 53, issue 3. - P. 745-754. - https://doi.org/10.1111/j.1365-2958.2004.04160.x

94. Carbon Neutral Electricity Production by Synechocystis sp. PCC6803 in a Microbial Fuel Cell / K. S. Madiraju, D. Lyew, R. Kok, V. Raghavan. - Text : unmediated // Bioresource Technology. - 2012. - Vol. 110. - Р. 214-218. -https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.01.065

95. Growth Kinetics of Chlorella Vulgaris and its Use as a Cathodic Half Cell / E. E. Powell, M. L. Mapiour, R. W. Evitts, G. A. Hill. - Text : unmediated // Bioresource Technology. - 2009. - Vol. 100, issue 1. - Р. 269-274. -https: //doi. org/10.1016/j. biortech.2008.05.032

96. Power Generation Enhancement in Novel Microbial Carbon Capture Cells

with Immobilized Chlorella Vulgaris / M. Zhou, H. He, T. Jin, H. Wang. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. - 2012. - Vol. 214. - Р. 216-219. -https: //doi. org/10.1016/j jpowsour.2012.04.043

97. Allen, R. M. Microbial Fuel-Cells / R. M. Allen, H. P. Bennetto. - Text : unmediated // Applied Biochemistry and Biotechnology. - 1993. - Vol. 39. - Р. 27-40.

- https://doi.org/10.1007/BF02918975

98. Lovley, D. R. The Microbe Electric: Conversion of Organic Matter to Electricity / Lovley D. R. - Text : unmediated // Current Opinion in Biotechnology. - 2008.

- Vol. 19, issue 6. - P. 564-571. - https://doi.org/10.1016/j.copbio.2008.10.005

99. Greenman, J. Microbial Fuel Cells (MFC) and Microalgae; Photo Microbial Fuel Cell (PMFC) as Complete Recycling Machines / J. Greenman, I. Gajda, I. Ie-ropoulos. - Text : unmediated // Sustainable Energy & Fuels. - 2019. - Vol. 3, issue 10.

- P. 2546-2560. - https://doi.org/10.1039/C9SE00354A

100. Cathodic Limitations in Microbial Fuel Cells: an Overview / H. Rismani-Yazdi, S. M. Carver, A. D. Christy, O. H. Tuovinen. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. - 2008. - Vol. 180, issue 2. - P. 683-694. -https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2008.02.074

101. Open Air Biocathode Enables Effective Electricity Generation with Microbial Fuel Cells / P. Clauwaert, D. Van der Ha, N. Boon [et al.]. - Text : unmediated // Environmental Science and Technology. - 2007. - Vol. 41, issue 21. - P. 7564-7569. -https://doi.org/10.1021/es0709831

102. Logan, B. E. Microbial Fuel Cells / B. E. Logan. - Hoboken, New Jersey : John Wiley & Sons, 2008. - 216 р. ; 27 cm. - ISBN 978-0-470-23948-3. - Text : unme-diated.

103. Oxygen Availability Effect on the Performance of Air-Breathing Cathode Microbial Fuel Cell / S. Mateo, M. Rodrigo, L. P. Fonseca [et al.]. - Text : unmediated // Biotechnology Progress. - 2015. - Vol. 31, issue 4. - P. 900-907. - DOI 10.1002/btpr.2106

104. Enhanced Performance of an Airecathode Microbial Fuel Cell with Oxygen Supply from an Externally Connected Algal Bioreactor / R. Kakarla, J. R. Kim, B.-H. Jeon, B. Min. - Text : unmediated // Bioresource Technology. - 2015. - Vol. 195.

- Р. 210-216. - https://doi.org/10.1016/j.biortech.2015.06.062

105. Microbial Fuel Cell Performance with a Pressurized Cathode Chamber / J. J. Fornero, M. Rosenbaum, M. A. Cotta, L. T. Angenent. - Text : unmediated // Environmental Science and Technology. - 2008. - Vol. 42, issue 22. - P. 8578-8584. -https://doi.org/10.1021/es8015292

106. Using Live Algae at the Anode of a Microbial Fuel Cell to Generate Electricity / C. Xu, K. Poon, M. F. F. Choi, R. Wang. - Text : unmediated // Environmental

Science and Pollution Research. - 2015. - Vol. 22. - Р. 15621-15635. -https://doi.org/10.1007/s11356-015-4744-8

107. Биоэлектрические источники энергии на основе цианобактерий / Т. М. Зимина, А. В. Пудова, И. В. Мандрик, А. О. Гатауллин. - Текст : непосредственный // Нано- и микросистемная техника. - 2022. - Т. 24, № 4. - С. 208-216. -DOI 10.17587/nmst.24.208-216

108. Nishio, K. Light/Electricity Conversion by Defined Cocultures of Chla-mydomonas and Geobacter / K. Nishio, K. Hashimoto, K. Watanabe. - Text : unmediated // Journal of Bioscience and Bioengineering. - 2013. - Vol. 115, issue 4. - Р. 412417. - DOI 10.1016/j.jbiosc.2012.10.015

109. Screening of seaweeds for sustainable biofuel recovery through sequential biodiesel and bioethanol production / M. E. H. Osman, A. M. Abo-Shady, M. E. Elsho-bary [et al.]. - Text : unmediated // Environmental Science and Pollution Research. -

2020. - Vol. 27. - Р. 32481-32493. - https://doi.org/10.1007/s11356-020-09534-1

110. Gu, W. B. Micro-Macroscopic Coupled Modeling of Batteries and Fuel Cells: II. Application to Nickel-Cadmium and Nickel-Metal Hydride Cells / W. B. Gu,

C. Y. Wang, B. Y. Liaw. - Text : unmediated // Journal of The Electrochemical Society.

- 1998. - Vol. 145, issue 10. - P. 3418-3427. - https://doi.org/10.1149/U838821

111. Wearable Textile Battery Rechargeable by Solar Energy / Y.-H. Lee, J.-S. Kim, J. Noh [et al.]. - Text : unmediated // Nano Letters. - 2013. - Vol. 13, issue 11.

- P. 5753-5761. - https://doi.org/10.1021/nl403860k

112. Каплеструйная печатная технология изготовления сверхтонких гибких серебряно-цинковых аккумуляторов / И. В. Мандрик, В. А. Старцев, В. В. Лучи-нин [и др.]. - Текст : непосредственный // Нано- и микросистемная техника. -

2021. - Т. 23. № 6 - С. 306 - 312.

113. Effects of the Solvent Concentration (Solid Loading) on the Processing and Properties of the Composite Electrode / E. Ligneel, B. Lestriez, A. Hudhomme,

D. Guyomard. - Text : unmediated // Journal of The Electrochemical Society. - 2007. -

- Vol. 154, issue 3. - P. A235-A241. - DOI 10.1149/1.2431316

114. A Novel Wearable Electronic Nose for Healthcare Based on Flexible Printed Chemical Sensor Array / P. Lorwongtragool, E. Sowade, N. Watthanawisuth [et al.]. -Text : unmediated // Sensors. - 2014. - Vol. 14, issue 10. - P. 19700-19712. -DOI 10.3390/s141019700

115. Каплеструйная технология гибкой печатной электроники для изготовления пассивных элементов / П. В. Афанасьев, О. С. Бохов, И. В. Мандрик, В. А. Старцев // Нано- и микросистемная техника. - 2017. - Т. 19, № 8. - С. 465-470. -DOI 10.17587/nmst.19.465-470

116. Лучинин, В. В. Гибкая электроника / В. Лучинин. - Текст : непосредственный // Наноиндустрия. - 2013. - № 8(46). - С. 26-32.

117. Optimization of Primary Printed Batteries Based on Zn/MnO2 / E. Madej, M. Espig, R. R. Baumann [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. -2014. - Vol. 261. - Р. 356-362. - https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2014.03.103

118. Super inkjet technology machine development for additive 3D manufacturing / O. Bochov, P. Afanasev, M. Grooten [et al.]. - Text : unmediated // Industry 4.0. -2019. - Vol. 4, issue 4. - P. 175-178.

119. Пщелко, Н. С. Электрофизические методы неразрушающего контроля и формирования металлодиэлектрических структур : специальность 05.11.13 "Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий" : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук / Пщелко Николай Сергеевич. - Санкт-Петербург, 2011. - 372 с. - Текст : непосредственный Computer Simulations of the Influence of Geometry in the Performance of Conventional and Unconventional Lithium-Ion Batteries / D. Miranda, C. M. Costa, A. M. Almeida, S. Lanceros-Méndez // Applied Energy. - 2016. - Vol. 165. - Р. 318328. - https://doi. org/10.1016/j. apenergy.2015.12.068

120. LP50 Advanced research inkjet printer : [сайт]. - Германия. - URL: https://www. suss.com/en/products-solutions/inkjet-printing/lp50 (дата обращения: 03.11.2020). - Текст : электронный.

121. Konica Minolta KM512 - Print Heads : [сайт]. - Варшава. - URL: https://www.servicecall.pl/media/konica_km512_en.pdf (дата обращения: 03.11.2020). - Текст : электронный.

122. Fujifilm Spectra SE-128 AA : [сайт]. - США. - URL: https://www. fuj ifilm. com/us/en/business/inkj et-solutions/industrial-printheads/se-128-aa# (дата обращения: 03.11.2020). - Текст : электронный.

123. Fujifilm Dimatix Material Cartridge : [сайт]. - США. - URL: https://www.fujifilm.com/us/en/business/inkjet-solutions/deposition-products/materials-cartridge/support# (дата обращения: 03.11.2020). - Текст : электронный.

124. Pinhole-Free Inkjet Printing Startegies for Organic Electronics / A. Hein-richsdobler, J. C. Roigk, F. Schirmeier [et al.]. Text : unmediated // Advanced Materials Technology. - 2017. - Vol. 2 - P. 1700166 -https: //doi. org/10.1002/admt.201700166

125. Low Temperature Sintering of Inkjet Printed Metal Precursor Inks for Organic Electronic Applications/ J. Perelaer, S. Wunscher, F. M. Wolf [et al.]. Text : unmediated // NIP & Digital Fabrication Conference. - 2013. - Vol. 3, issue 2 - P.12249

126. A High Areal Capacity Flexible Lithium-Ion Battery with a Strain-Compliant Design / A. M. Gaikwad, B. V. Khau, G. Davies [et al.]. - Text : unmediated // Advanced Energy Materials. - 2015. - Vol. 5, issue 3. - P. 1401389. -https://doi.org/10.1002/aenm.201401389

127. Almeida Large-Area Paper Batteries with Ag and Zn/Ag Screen-Printed Electrodes / D. M. E. Garcia, A. S. T. M. Pereira, A. C. [et al.]. - Text : unmediated // ACS Omega. - 2019. - Vol. 4, issue 16. - Р. 16781-16788. -https://doi. org/ 10.1021/acsomega. 9b01545

128. Pro-4 Four Point Resistivity Systems : [сайт]. - США. - URL: https://www. signatone.com/manual-sheet-resistivity-system/ (дата обращения: 05.12.2020). - Текст : электронный.

129. Bruker DektakXT : [сайт]. - Германия. - URL: https://www.bruker.com/ru/products-and-solutions/test-and-measurement/stylus-profilometers/dektakxt.html (дата обращения: 09.12.2020). - Текст : электронный.

130. Настольный электронный микроскоп Phenom Pure G6 : [сайт]. -Москва. - URL: https://www.melytec.ru/production/el-microscope/scann-microscope/phenom-pure/ (дата обращения: 09.12.2020). - Текст : электронный.

131. Синхронные термоанализаторы (TGA/DSC) : [сайт]. - Швейцария. - URL: https://www.mt.com/int/ru/home/products/Laboratory_Analytics_Browse/TA_Family_Bro wse/TGA_DSC.html (дата обращения: 15.12.2020). - Текст : электронный.

132. Ashok Sridhar, Thomas Blaudeck, Reinhard R. Baumann. Inkjet Printing for Printed Electronics : [сайт]. - Дармштадт, Германия. - URL: https://www.sigmaaldrich.com/RU/en/technical-documents/technical-article/materials-science-and-engineering/3d-printing/inkjet-printing (дата обращения: 15.12.2020). -Текст : электронный.

133. Рябченко, В. С. Исследование способов термической постобработки нанокомпозитных материалов в технологии каплеструйной печати : выпускная квалификационная работа бакалавра / Рябченко В. С. ; СПбГЭТУ «ЛЭТИ». -Санкт-Петербург, 2018. - 67 с. - Текст : непосредственный.

134. Нанотехнология: физика, процессы, диагностика, приборы : 120-ти летию ЭТИ, ЛЭТИ, СпбГЭТУ / А. В. Афанасьев, В. П. Афанасьев, Г. Ф. Глинский [и др.]. - Москва : ООО Издательская фирма "Физико-математическая литература", 2006. - 552 с. - ISBN 5-9221-0719-4. - Текст : непосредственный.

135. Нагорный, В. С. Основы расчета сопротивления наноструктурирован-ных пленок при электрокаплеструйном формировании / В. С. Нагорный, Н. С. Пщелко. - Текст : непосредственный // Научно-технические ведомости Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. Информатика. Телекоммуникации. Управление. - 2010. - № 4(103). - С. 123-130.

136. Yan, J. Handbook of Clean Energy Systems, 6 Volume Set / J. Yan. -Chicester : John Wiley & Sons, 2015. - 4032 р. - ISBN 978-1-118-38858-7. - Text : unmediated.

137. Huebner, G. Printed, Flexible Thin-Film-Batteries and other Power Storage Devices / G. Huebner, M. Krebs // Handbook of Flexible Organic Electronics. - Oxford : Woodhead Publishing, 2014. - ISBN: 9780081014288. - Р. 429-447. - Text : unmediated.

138. High-Power Lithium Ion Microbatteries from Interdigitated Three-Dimensional Bicontinuous Nanoporous Electrodes / J. H. Pikul, H. Gang Zhang, J. Cho [et al.]. - Text : unmediated // Nature Communications. - 2013. - Vol. 4. - P. 1732. -https://doi. org/ 10.1038/ncomms2747

139. ГОСТ Р 58593-2019. Источники тока химические. Термины и определения : национальный стандарт Российской Федерации = Primary and secondary cells and batteries. Vocabulary : издание официальное : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 7 октября 2019 г. № 964-ст : введен впервые : дата введения 2020-05-01 / подготовлен Национальной ассоциацией производителей источников тока «РУ-СБАТ» (Ассоциация «РУСБАТ»). - Москва : Стандартинформ, 2019. - IV, 64, [1] c. ; 29 см. - Текст : непосредственный.

140. Choi, G. A Paper-Based Microbial Fuel Cell Array for Rapid and High-Throughput Screening of Electricity-Producing Bacteria / G. Choi, D. J. Hassett, S. A. Choi. - Text : unmediated // Analyst. - 2015. - Vol. 140, issue 12. - P. 42774283. - https://doi.org/10.1039/C5AN00492F

141. Rapid Measurement of Microbial Extracellular Respiration Ability Using a High-Throughput Colorimetric Assay / S. Zhou, J. Wen, J. Chen, Q. Lu. - Text : unmediated // Environmental Science & Technology Letters. - 2015. - Vol. 2, issue 2. -P. 26-30. - https://doi.org/10.1021/ez500405t

142. Mohammadifar, M. A Papertronic, On-Demand and Disposable Biobattery: Saliva-Activated Electricity Generation from Lyophilized Exoelectrogens Preinoculated on Paper / M. Mohammadifar, S. Choi. - Text : unmediated // Advanced Materials Technologies. - 2017. - Vol. 2, issue 9. - P. 1700127. - https://doi.org/10.1002/admt.201700127

143. Gao, Y. Merging Electric Bacteria with Paper / Y. Gao, S. Choi. - Text : unmediated // Advanced Materials Technologies. - 2018. - Vol. 3, issue 8. - Article number: 1800118. - https://doi.org/10.1002/admt.201800118

144. Tommasi, T. New Insights in Microbial Fuel Cells: Novel Solid Phase Anolyte / T. Tommasi, G. P. Salvador, M. Quaglio. - Text : unmediated // Scientific Reports. - 2016. - Vol. 6. - Article number: 29091. - DOI 10.1038/srep29091

145. Comparative Study of Three Types of Microbial Fuel Cell / I. A. Ieropoulos, J. Greenman, C. Melhuish, J. Hart. - Text : unmediated // Enzyme and Microbial Technology. - 2005. - Vol. 37, issue 2. - Р. 238-245. -https://doi.org/10.1016/j.enzmictec.2005.03.006

146. A Mediator-Less Microbial Fuel Cell Using a Metal Reducing Bacterium, Shewanella Putrefaciens / H. J. Kim, H. S. Park, M. S. Hyun [et al.]. - Text : unmediat-

ed // Enzyme and Microbial Technology. - 2002. - Vol. 30, issue 2. - Р. 145-152. -https://doi.org/ 10.1016/S0141 -0229(01 )00478-1 Get rights and content

147. Logan, B. E. Exoelectrogenic Bacteria that Power Microbial Fuel Cells / B. E. Logan. - Text : unmediated // Nature Reviews Microbiology. - 2009. - Vol. 7. -Р. 375-381. - https://doi.org/10.1038/nrmicro2113

148. He, Z. Electricity Generation from Artificial Wastewater Using an Upflow Microbial Fuel Cell / Z. He, S. D. Minteer, L. T. Angenent. - Text : unmediated // Environmental Science & Technology. - 2005. - Vol. 39, issue 14. - Р. 5262-5267. -https://doi.org/10.1021/es0502876

149. Cheng, S. Increased Performance of Single-Chamber Microbial Fuel Cells Using an Improved Cathode Structure / S. Cheng, H. Liu, B. E. Logan. - Text : unmediated // Electrochemistry communications. - 2006. - Vol. 8, issue 3. - Р. 489-494. -https://doi. org/10.1016/j.elecom.2006.01.010

150. Anaerobes Unleashed: Aerobic Fuel Cells of Geobacter Sulfurreducens / K. P. Nevin, P. Zhang, A. E. Franks [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. - 2011. - Vol. 196, issue 18. - Р. 7514-7518. -https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2011.05.021

151. Effect of In-Situ Immobilized Anode on Performance of the Microbial Fuel cell with High Concentration of Sodium Acetate / H. Luo, S. Yu, G. Liu [et al.]. - Text : unmediated // Fuel. - 2016. - Vol. 182. - Р. 732-739. - https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.06.032

152. Dynamic Electrical Reconfiguration for Improved Capacitor Charging in Microbial Fuel Cell Stacks / G. Papaharalabos, J. Greenman, A. Stinchcombe [et al.]. -Text : unmediated // Journal of Power Sources. - 2014. - Vol. 272. - Р. 34-38. -https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2014.07.187

153. Capturing Power at Higher Voltages from Arrays of Microbial Fuel Cells without Voltage Reversal / Y. Kim, M. C. Hatzell, A. J. Hutchinson, B. E. Logan. -Text : unmediated // Energy & Environmental Science. - 2011. - Vol. 4, issue 11. -Р. 4662-4667. - https://doi.org/10.1039/C1EE02451E

154. Three-Dimensional Porous Carbon Nanotube Sponges for High-Performance Anodes of Microbial Fuel Cells / C. Erbay, G. Yang, P. de Figueiredo [et al.]. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. - 2015. - Vol. 298. - Р. 177-183. -https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2015.08.021

155. A Miniaturized Microbial Fuel Cell with Three-Dimensional Graphene Macro-porous Scaffold Anode Demonstrating a Record Power Density of Over 10000 W m-3 / H. Ren, H. Tian, C. L. Gardner [et al.]. - Text : unmediated // Nanoscale. - 2016. -Vol. 8, issue 6. - P. 3539-3547. - https://doi.org/10.1039/C5NR07267K

156. Bacteria-Affinity 3D Macroporous Graphene/MWCNTs/Fe3O4 Foams for High-Performance Microbial Fuel Cells / R. Song, C. Zhao, L. Jiang [et al.]. - Text : unmediated // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2016. - Vol. 8, issue 25. -P. 16170-16177. - https://doi.org/10.1021/acsami.6b03425

157. Conductive Artificial Biofilm Dramatically Enhances Bioelectricity Production in Shewanella-Inoculated Microbial Fuel Cells / Y. Yu, H. Chen, Y. Yong [et al.]. -Text : unmediated // Chemical Communications. - 2011. - Vol. 47, issue 48. -P. 12825-12827. - https://doi.org/10.1039/C1CC15874K

158. Nitrogen-Enriched Pseudographitic Anode Derived from Silk Cocoon with Tunable Flexibility for Microbial Fuel Cells / M. Lu, Y. Qian, C. Yang [et al.]. - Text : unmediated // Nano Energy. - 2017. - Vol. 32. - P. 382-388. -https: //doi. org/10.1016/j. nanoen.2016.12.046

159. Three-Dimensional Graphene/Pt Nanoparticle Composites as Freestanding Anode for Enhancing Performance of Microbial Fuel Cells / S. Zhao, Y. Li, H. Yin [et al.]. - Text : unmediated // Science Advances. - 2015. - Vol. 1, issue 10. - P. e1500372.

- DOI 10.1126/sciadv.150037

160. Three-Dimensional Carbon Nanotube-Textile Anode for High-Performance Microbial Fuel Cells / X. Xie, L. Hu, M. Pasta [et al.]. - Text : unmediated // Nano letters. - 2010. - Vol. 11, issue 1. - P. 291-296. - https://doi.org/10.1021/nl103905t

161. Flame Oxidation of Stainless Steel Felt Enhances Anodic Biofilm Formation and Current Output in Bioelectrochemical Systems / K. Guo, B. C. Donose, A. H. Soeriyadi [et al.]. - Text : unmediated // Environmental Science and Technology.

- 2014. - Vol. 48, issue 12. - P. 7151-7156. - https://doi.org/10.1021/es500720g

162. Self Sufficient Wireless Transmitter Powered by Foot-Pumped Urine Operating Wearable MFC / M. Taghavi, A. Stinchcombe, J. Greenman [et al.]. - Text : unmediated // Bioinspiration & Biomimetics. - 2015. - Vol. 11, issue 1. - Article number: 016001. - https://doi.org/10.1088/1748-3190/11/1Z016001

163. Development of a Flexible Direct Photosynthetic/Metabolic Biofuel Cell for Mobile Use / T. Moriuchi, S. Sumida, A. Furuya [et al.]. - Text : unmediated // International Journal of Precision Engineering and Manufacturing. - 2009. - Vol. 10. - Р. 7578. - https://doi.org/10.1007/s12541-009-0011-6

164. Adekunle, A. Carbon Source and Energy Harvesting Optimization in Solid Anolyte Microbial Fuel Cells / A. Adekunle, V. Raghavan, B. Tartakovsky. - Text : unmediated // Journal of Power Sources. - 2017. - Vol. 356. - Р. 324-330. -https://doi.org/10.1016/jjpowsour.2017.01.062

165. Immobilization of Anodophilic Biofilms for Use in Aerotolerant Bioanodes of Microbial Fuel Cells / M. Li, K. Lv, S. Wu, S. Chen. - Text : unmediated // ACS Applied Materials & Interfaces. - 2016. - Vol. 8, issue 51. - Р. 34985-34990. -https://doi.org/10.1021/acsami.6b11064

166. Standardized Microbial Fuel Cell Anodes of Silica-Immobilized Shewanella Oneidensis / H. R. Luckarift, S. R. Sizemore, J. Roy [et al.]. - Text : unmediated // Chemical Communications. - 2010. - Vol. 46, issue 33. - Р. 6048-6050. -https://doi.org/10.1039/C0CC01255F

167. Choi, G. Cellular Flow in Paper-Based Microfluidics / G. Choi, S. Choi. -Text : unmediated // Sensors and Actuators B: Chemical. - 2016. - Vol. 237. - Р. 10211026. - https: //doi. org/10.1016/j. snb.2015.11.127

168. McKeen, L. W. Polyesters / McKeen, L. W. - Text : unmediated // The Effect of UV Light and Weather on Plastics and Elastomers. - 3th ed. - Amsterdam : Elsevier, 2013. - Chapter 5. - Р. 107-143.

169. Kiepper B. H. Microalgae Utilization in Wastewater Treatment / B. H. Kiepper. - Text : unmediated // UGA Cooperative Extension, The University of Georgia and Ft. Valley State University. - 2013. - Bulletin 1419. - URL: https://secure.caes.uga.edu/extension/publications/files/pdf/B%201419_1.PDF (дата обращения: 09.12.2022). - Text : electronic.

170. Khozin-Goldberg, I. Lipid Metabolism in Microalgae / M. A. Borowitzka, J. Beardall, J. A. Raven. - Text : unmediated // The Physiology of Microalgae. - Cham : Springer, 2016. - Р. 413-484. - DOI 10.1007/978-3-319-24945-2_18

171. Techno-Productive Potential of Photosynthetic Microbial Fuel Cells Through Different Configurations / A. Elmekawy, H. M. Hegab, K. Vanbroekhoven, D. Pant. - Text : unmediated // Renewable and Sustainable Energy Reviews. - 2014. -Vol. 39. - Р. 617-627. - https://doi.org/10.1016Zj.rser.2014.07.116

172. Водоросли: Цианобактерии, красные, зеленые и харовые водоросли : учебно-методическое пособие : [по направлениям подготовки 06.03.01 «Биология», 05.03.06 «Экология и природопользование», квалификация «бакалавр»] / А. Г. Пауков, А. Ю. Тептина, Н. А. Кутлунина, [и др.] ; [под общей редакцией А. Г. Паукова] ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Уральский федеральный университет имени первого президента России Б. Н. Ельцина, Институт естественных наук и математики. - Екатеринбург : Изд-во Уральского ун-та, 2017. - 201, [2] с., [6] л. цв. ил. : ил.; 21 см. - Библиогр.: с. 190-194. -50 экз. - ISBN 978-5-7996-2050-9. - Текст : непосредственный.

173. Electricity Generation from Dissolved Organic Matter in Polluted Lake Water Using a Microbial Fuel Cell (MFC) / Y. R. He, X. Xiao, W. W. Li [et al.]. - Text : unmediated // Biochemical Engineering Journal. - 2013. - Vol. 71. - Р. 57-61. -https://doi.org/10.1016/j.bej.2012.11.016

174. Current and Voltage Responses in Instant Photosynthetic Microbial Cells with Spirulina Platensis / C. C. Fu, T. C. Hung, W. T. Wu [et al.]. - Text : unmediated // Biochemical Engineering Journal. - 2010. - Vol. 52, issues 2-3. - Р. 175-180. -https://doi.org/10.1016/j.bej.2010.08.004

175. Characteristics of the Photosynthesis Microbial Fuel Cell with a Spirulina Platensis Biofilm / C. C. Lin, C. H. Wei, C. I. Chen [et al.]. - Text : unmediated // Biore-source Technology. - 2013. - Vol. 135. - Р. 640-643. -https://doi.org/10.1016/j.biortech.2012.09.138

176. Photosynthetic Cathodes for Microbial Fuel Cells / I. Gajda, J. Greenman, C. Melhuish, I. Ieropoulos. - Text : unmediated // International Journal of Hydrogen Energy. - 2013. - Vol. 38, issues 26. - Р. 11559-11564. -https://doi. org/10.1016/j.ij hydene .2013.02.111

177. Single Chamber Microbial Fuel Cell (SCMFC) with a Cathodic Microalgal Biofilm: a Preliminary Assessment of the Generation of Bioelectricity and Biodegradation of Real Dye Textile Wastewater / W. Logroño, M. Pérez, G. Urquizo [et al.]. -Text : unmediated // Chemosphere. - 2017. - Vol. 176. - Р. 378-388. -https://doi. org/10.1016/ j. chemosphere.2017.02.099

178. Da Costa, C. Bioelectricity Production from Microalgae-Microbial Fuel Cell Technology (MMFC) / Da Costa C., Н. Hadiyanto. - Text : unmediated // MATEC Web of Conferences. - 2018. - Vol. 156. - Р. 01017. -https://doi.org/10.1051 /matecconf/ 201815601017

179. Algal Biophotovoltaic Devices: Surface Potential Studies / F.-L. Ng, S.-M. Phang, M. Iwamoto [et al.]. - Text : unmediated // ACS Sustainable Chemistry & Engineering. - 2020. - Vol. 8, issue 28. - Р. 10511-10520. -https://doi. org/10.1021/acssuschemeng. 0c02831

180. Electricity Generation and Microalgae Cultivation in Microbial Fuel Cell Using Microalgae-Enriched Anode and Bio-Cathode / Y. Cui, N. Rashid, N. Hu [et al.].

- Text : unmediated // Energy Conversion and Management. - 2014. - Vol. 79. -Р. 674-680. - https://doi.org/ 10.1016/j.enconman.2013.12.032

181. Electricity Generation by Two Types of Microbial Fuel Cells Using Nitrobenzene as the Anodic or Cathodic Reactants / J. Li, G. Liu, R. Zhang [et al.]. - Text : unmediated // Bioresource Technology. - 2010. - Vol. 101, issue 11. - Р. 4013-4020. -https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.12.135

182. Reactive Oxygen Species (ROS) Generated by Cyanobacteria Act as an Electron Acceptor in the Biocathode of a Bioelectrochemical System / P. J. Cai, X. Xiao, Y. R. He [et al.]. - Text : unmediated // Biosensors and Bioelectronics. - 2013.

- Vol. 39, issue 1. - Р. 306-310. - DOI 10.1016/j.bios.2012.06.058

183. Патент 2790356 Российская федерация, МПК H01M 14/00, H01M 8/16, H01M 4/96. Способ изготовления печатного источника энергии на основе циа-нобактерий и печатный источник энергии / Мандрик И. В., Пудова А. В., Лучинин В. В. [и др.]; заявитель и патентообладатель ЛЭТИ - № 2022109768; заявл. 12.04.22; опубл. 16.02.23, Бюл. № 5 - 11 с.

184. Пиневич, А. В. Микробиология : учебник [в 3 томах] / А. В. Пиневич. -[2-e изд. -2007]. - Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 2006. -Т. 1. - 351 c. - ISBN 5-288-04057-5. - Текст : непосредственный.

185. Пиневич, А. В. Очерки биологии прохлорофитов : монография / А. В. Пиневич, С. Г. Аверина, Н. В. Величко. - Санкт-Петербург : Изд-во Санкт-Петербургского ун-та, 2010. - 197 с. - ISBN 978-5-288-05106-7. - Текст : непосредственный.

186. Громов, Б. В. Коллекция культур водорослей лаборатории микробиологии биологического института Ленинградского университета / Б. В. Громов, Н. Н. Титова. - Текст : непосредственный // Культивирование коллекционных штаммов водорослей / под редакцией Б. В. Громова. - Ленинград : Изд-во Ленинградского ун-та, 1983. - С. 3-57.

187. Формирование многослойных гибких коммутационных плат по аддитивной технологии каплеструйной печати / О. С. Бохов, В. В. Лучинин, П. В. Афанасьев [и др.]. - Текст : непосредственный // Нано- и микросистемная техника. - 2022. - Т. 24, № 3. - С. 111-117.

188. Miniature Bio Fuel Cell for Photogeneration of Electricity Based on Cyano-bacteria / A. V. Pudova, I. V. Mandrik, A. D. Kolesova [et al.]. - Text : unmediated //

2020 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (EIConRus), St. Petersburg, Moscow, Russia, 27-30 January 2020. - St. Petersburg : IEEE, 2020. - Р. 1571-1574. - DOI 10.1109/ EIConRus49466.2020.9039236

189. Output Power of Miniature Bio Fuel Cell versus Anode and Cathode Material Type / A. V. Pudova, I. V. Mandrik, A. D. Kolesova [et al.]. - Text : unmediated //

2021 IEEE Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering (ElConRus), St. Petersburg, Moscow, Russia, 26-29 January 2021. - St. Petersburg : IEEE, 2021. - Р. 1808-1813. - DOI 10.1109/ElConRus51938.2021.9396271

190. Цветикова, С. А. Антарктические цианобактерии рода Pseudanabaena : выпускная квалификационная работа бакалавра / Цветикова С. А. ; СПбГУ -Санкт-Петербург, 2018. - 69 с. - Текст : непосредственный.