Solid state enkelt lag Ultracapacitor

Solid state ultrakondensator effekttæthed 

En nylig udvikling i solid state enkelt lag energi lagringsenheder (SSESD) tilbyder en løsning. SSESD indeholder en høj permittivity dielektrisk med en dielektrisk konstant i størrelsesordenen 16 millioner.

En dielektrisk er enhver elektrisk isolator, der kan polariseres af et elektrisk felt. Under indflydelse af et elektrisk felt ændres opladningsfordelingen i dielektriske, så de positive ladninger flugter med feltet. De tre primære polariseringsmekanismer er:
  • Ionisk polarisering, hvor positive ioner flyder med marken, og negative ioner flyder mod marken
  • Orienteringspolalisering, hvor dielektrisk indeholder materialer med et permanent dipoløje, med andre ord har molekyler en ujævn opladningsfordeling
  • Interface polarisering, hvor gratis mobile afgifter i materialet migrerer til dielektrisk / elektrode interface; positive ladninger flyttes til den negative elektrode og positive ladninger til den negative elektrode.
Kondensator - Billede kredit: Papa november

I sin enkleste form består en kondensator af et dielektrisk lag klemt inde mellem to ledere. Anvendelse af en spænding på tværs af lederne skaber et elektrisk felt. Dielektrisk konstant eller permittivitet (K) af dielektrisk er forholdet mellem feltet uden dielektrisk (Eo) og feltet med dielektrisk (E).

K = Eo/E

I det beskrevne enkeltlagskondensator, når der påføres en spænding (V) på tværs af lederne, induceres en ladning (Q) i kondensatoren. Forholdet mellem spænding og ladning defineres som kondensatorens kapacitans (C).  

C = Q/V

Mængden af afgift gemt afhænger af areal (A) af lederne, adskillelse (d) mellem dem, og dielektriske konstant.

C = K(A/d)

Så for kondensatorer med identiske dimensioner, jo højere værdien af K, jo større er mængden af afgift, der kan lagres.

Den potentielle elektriske energi (E) gemt i en ladet kondensator er en funktion af kapacitansen (C), spændingen (V) på tværs af elektroderne. Det svarer til det arbejde, der udføres ved at oplade det, og kan udtrykkes ved:

E = 1/2 CV2

Det eksperimentelle arbejde i de seneste to år bestod af tre trin.

Det første skridt var centreret om udvikling af bulk kondensator keramik med høj kapacitans, der skal anvendes som referencematerialer. I modsætning til Eestor teknologi, som har en meget grundlæggende lav dielektrisk konstant på 18.000 mod vores seneste milepæl på 20 millioner.

Det andet trin fokuserede på udviklingen af høj overfladeareal keramik med forbedret opladning opbevaring kapaciteter.

Det tredje trin vil fokusere på udviklingen dielektriske film på metal substrat med god overholdelse af metal substrat og besidder ingen grubetæring eller diskontinuiteter ansvarlig for fald i kapacitans. 

Pulveret blev presset og affyret ved forskellige temperaturer lige til at producere tætte ikke-porøse prøver. Prøverne blev derefter elektroded og testet for kapacitans (C), dielektrisk konstant (K), dielektrisk tab (tab tan) og temperaturkoefficient for kapacitan (TCC).

Sialon Keramik Ltd.

Sialon Ceramics Ltd er blevet dannet med det formål ultralyd at udvikle miljøvenlige energilagringsenheder eller 'batterier'. Nu 60% udviklet, ville disse enheder revolutionere den måde elektrisk energi er gemt og transporteret. Med kun 4 minutters opladning, ville en elektrisk køretøj ved hjælp af vores batteri være i stand til at køre i op til 480 kilometer langt over nuværende langsom opladning Li-Ion batterier.

Hovedkontor

  • Østerbrogade 226 st. tv.
  • DK-2100 København
  • København
  • Danmark
  • CVR DK 37012807

Kontakt

Aug 7, 2020 - Fre
København, DK
19°C
overskyede skyer
overskyede skyer
1 m/s, E
68%
767.32 mmHg
fre08/07lør08/08søn08/09man08/10tir08/11
-/19°C
klar himmel
26/19°C
brudte skyer
26/20°C
klar himmel
24/19°C
klar himmel
23/18°C
Du må ikke kopiere tekst!
En_usengelsk
fr_FRFrançais En_usengelsk