Structural Optimization of Polyimide-Film Humidity Sensors for New Energy Vehicles

聚酰亚胺 材料科学 多物理 可靠性(半导体) 汽车工业 涂层 制作 工艺工程 电容感应 过程(计算) 计算机科学 有限元法 纳米技术 机械工程 图层(电子) 航空航天工程 工程类 医学 物理 功率(物理) 替代医学 结构工程 量子力学 病理 操作系统
作者
Wentian Wang,Jie Zou,Yongjian Ni,Kaige Yu,Xinxin Yan,Jiawen Yin,Wanlei Gao,Daidai Chen,Qinghui Jin,Jiawen Jian
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (37): 49733-49744 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsami.4c07661
摘要

This paper presents a comprehensive study of the structural optimization of polyimide-film (PI-film) capacitive humidity sensors, with a focus on enhancing their performance for application in new energy vehicles (NEVs). Given the critical role of humidity sensors in ensuring the safety and efficiency of vehicle operations─particularly in monitoring lithium-ion battery systems─the study explores the intricate relationship between the interdigitated electrode (IDE) dimensions and the PI-film thickness to optimize sensor responsiveness and reliability. Through a combination of COMSOL Multiphysics simulations (a powerful finite element analysis, solver, and simulation software) and experimental validation, the research identifies the optimal geometrical combination that maximizes the sensitivity and minimizes the response time. The fabrication process is streamlined for batch preparation, leveraging the spin-coating process to achieve consistent and reliable PI films. Extensive characterizations confirm the superior morphology, chemical composition, and humidity-sensing capabilities of the developed sensors. Practical performance tests further validate their exceptional repeatability, long-term stability, low hysteresis, and excellent selectivity, underpinning their suitability for automotive applications. The final explanation of the sensing mechanism provides a solid theoretical foundation for observed performance improvements. This work not only advances the field of humidity sensing for vehicle safety but also offers a robust theoretical and practical framework for the batch preparation of PI-film humidity sensors, promising enhanced safety and reliability for NEVs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
浮游应助zsq采纳,获得10
1秒前
6秒前
大模型应助饱满的曼寒采纳,获得10
6秒前
AY完成签到,获得积分10
9秒前
大个应助杨德帅采纳,获得10
9秒前
在水一方应助litliw采纳,获得30
9秒前
小达人完成签到 ,获得积分10
10秒前
任慧娟完成签到,获得积分10
11秒前
俞辰完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
顺心的觅荷完成签到 ,获得积分10
12秒前
浮游应助zzt采纳,获得10
12秒前
14秒前
15秒前
饱满的曼寒完成签到,获得积分20
15秒前
17秒前
yy完成签到 ,获得积分10
18秒前
rainbow2013发布了新的文献求助10
19秒前
zhao完成签到,获得积分10
19秒前
无私小小完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
泊声发布了新的文献求助30
20秒前
健忘曼彤发布了新的文献求助10
21秒前
单纯念寒完成签到,获得积分10
22秒前
物流管理发布了新的文献求助10
22秒前
瓦罐完成签到 ,获得积分10
23秒前
BJ_whc完成签到,获得积分10
23秒前
7777juju完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
26秒前
晓凡完成签到,获得积分10
26秒前
邓欣怡完成签到,获得积分10
28秒前
zhh发布了新的文献求助10
29秒前
狗东西发布了新的文献求助10
30秒前
CodeCraft应助健忘曼彤采纳,获得10
30秒前
zhang完成签到,获得积分10
30秒前
30秒前
31秒前
惟依发布了新的文献求助10
33秒前
邓欣怡发布了新的文献求助10
34秒前
高分求助中
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
哈工大泛函分析教案课件、“72小时速成泛函分析:从入门到入土.PDF”等 660
Theory of Dislocations (3rd ed.) 500
The Emotional Life of Organisations 500
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5214196
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4389796
关于积分的说明 13668017
捐赠科研通 4251152
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2332422
邀请新用户注册赠送积分活动 1330085
关于科研通互助平台的介绍 1283772