बैटरी और इलेक्ट्रोकेमिकल कैपेसिटर के सापेक्ष एक हरित, टिकाऊ और प्रतिस्पर्धी तकनीक के रूप में और उच्च चार्ज भंडारण क्षमता की विशेषता के साथ, ढांकता हुआ कैपेसिटर कम लागत, लंबे चक्र-जीवन और व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज के साथ-साथ पर्यावरण मित्रता, उच्च में उत्कृष्टता प्राप्त करते हैं।सुरक्षा, और अच्छी विश्वसनीयता।
सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि वे अपनी बेजोड़ चार्ज-डिस्चार्ज गति के कारण अल्ट्रा-हाई-पावर घनत्व के मामले में अन्य प्रौद्योगिकियों से आगे हैं।इन सुविधाओं ने सत्ता में उनके लिए कई अनुप्रयोग तैयार किए हैंइलेक्ट्रॉनिक उपकरणोंऔर स्पंदित बिजली उपकरण।ढांकता हुआ कैपेसिटर के बीच, फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर एक प्रदान कर सकते हैंउच्च ऊर्जा घनत्वबड़े विद्युत ध्रुवीकरण के कारण, जिससे अधिक से अधिक ध्यान आकर्षित किया जा रहा है।
हाल ही में, चीन के जिनान में किलू प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के जून ओयांग और हनफेई झू के नेतृत्व में सामग्री वैज्ञानिकों की एक टीम ने एक प्रभावी रणनीति की सूचना दी जिसका उद्देश्य एक सरल त्रि का निर्माण करके ऊर्जा भंडारण घनत्व, दक्षता और फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर की स्थिरता में समकालिक सुधार प्राप्त करना है।-लेयर फिल्म हेटरोस्ट्रक्चर जिसमें एक अच्छी तरह से क्रिस्टलीकृत फेरोइलेक्ट्रिक परत को दो छद्म-रैखिक ढांकता हुआ परतों द्वारा एक प्रमुख अनाकार माइक्रोस्ट्रक्चर के साथ सैंडविच किया गया था, जो विभिन्न कठोर वातावरणों में काम करने वाले फेरोइलेक्ट्रिक्स कैपेसिटर के ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए एक आम तौर पर प्रभावी मार्ग बन सकता है।
टीम ने अपना काम प्रकाशित कियाउन्नत सिरेमिक जर्नल.
"इस रिपोर्ट में, हम एक त्रि-परत फिल्म का निर्माण करके एक साथ फेरोइलेक्ट्रिक कैपेसिटर के ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन और स्थिरता को बढ़ावा देने के लिए एक रणनीति का प्रस्ताव करते हैं जिसमें एक अच्छी तरह से क्रिस्टलीकृत फेरोइलेक्ट्रिक परत को एक प्रमुख अनाकार संरचना के साथ दो छद्म-रैखिक ढांकता हुआ परतों द्वारा सैंडविच किया गया था।"
"हमने सोल-जेल-व्युत्पन्न BaTiO में इस डिज़ाइन रणनीति को सफलतापूर्वक लागू किया है3/(Pb,La,Ca)TiO3/बाटीओ3तीव्र थर्मल एनीलिंग के माध्यम से त्रि-परत फिल्में।यह सैंडविच फिल्म उच्च ऊर्जा घनत्व W से संपन्न हैआरईसी(~80 जे/सेमी3) और एक उच्च दक्षता (~86%), विशेष रूप से एक उत्कृष्ट साइकिलिंग स्थिरता जो 10 का सामना कर सकती है9विद्युत चक्र।"
"यह अभिनव कार्य विद्युत ऊर्जा प्रणालियों और उन्नत स्पंदित-डिस्चार्ज उपकरणों के अनुप्रयोगों में सैंडविच फेरोइलेक्ट्रिक फिल्मों के उपयोग का मार्ग प्रशस्त करेगा," क़िलु प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान और रसायन इंजीनियरिंग स्कूल के एक एसोसिएट प्रोफेसर हनफेई झू ने कहा।चीन), और एक युवा विशेषज्ञ जिनकी अनुसंधान रुचि फेरोइलेक्ट्रिक और मल्टीफ़ेरोइक सामग्री के क्षेत्र पर केंद्रित है।
हनफेई झू ने कहा, "इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा-भंडारण प्रणालियों के विपरीत, ढांकता हुआ कैपेसिटर की कम ऊर्जा घनत्व एक घातक अनुप्रयोग बाधा है, खासकर छोटे उपकरणों और एकीकृत प्रणालियों में।"
अपने बड़े विद्युत ध्रुवीकरण के कारण, फेरोइलेक्ट्रिक फिल्म कैपेसिटर ने उच्च ऊर्जा घनत्व प्रदान करने में काफी संभावनाएं दिखाई हैं।फिर भी, ध्रुवीकरण (पी) और ब्रेकडाउन ताकत (ई) के बीच एक व्यापार-बंद, आमतौर पर एक नकारात्मक सहसंबंध होता हैबी) और फेरोइलेक्ट्रिक फिल्मों का अधिक आसानी से उत्पादित नुकसान ऊर्जा घनत्व और दक्षता में और वृद्धि को गंभीर रूप से सीमित कर देता है।इसके अलावा, फिल्म कैपेसिटर सर्किट तापमान, कार्य आवृत्ति और लोड दर में परिवर्तन के कारण होने वाले संभावित नुकसान के प्रति संवेदनशील होते हैं।
"तो प्रयासों से ध्रुवीकरण, टूटने की शक्ति और हानि के बीच युग्मन को कैसे तोड़ना या कम करना है ताकि ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन और व्यापक तापमान, आवृत्ति और चक्रण समय में स्थिरता में सुधार हो सके, यह फेरोइलेक्ट्रिक फिल्म कैपेसिटर के लिए एक चुनौती बन गई है,"हनफेई झू ने कहा।
इन उपरोक्त मुद्दों को संबोधित करने के लिए, झू की टीम ने एक प्रभावी रणनीति का प्रस्ताव रखा जिसका उद्देश्य एक सरल त्रि-परत फिल्म संरचना का निर्माण करके फेरोइलेक्ट्रिक फिल्म कैपेसिटर की ऊर्जा भंडारण घनत्व, दक्षता और स्थिरता में समकालिक सुधार प्राप्त करना था जिसमें एक अच्छी तरह से क्रिस्टलीकृत फेरोइलेक्ट्रिक परत को सैंडविच किया गया था।एक प्रमुख अनाकार माइक्रोस्ट्रक्चर के साथ दो छद्म-रैखिक ढांकता हुआ परतों द्वारा।
शोध दल ने सैंडविच BaTiO का एक प्रतिमान प्रदान किया3/(Pb,La,Ca)TiO3/बाटीओ3रैपिड थर्मल एनीलिंग (आरटीए) प्रक्रिया के संयोजन से कम लागत वाली सोल-जेल विधि के माध्यम से पीटी-लेपित सी सब्सट्रेट पर निर्मित पतली फिल्म।
सैंडविच फिल्म में पूरी तरह से क्रिस्टलीकृत पीएलसीटी परत और कुछ स्वतंत्र रूप से वितरित नैनोक्रिस्टल क्लस्टर (एनसी) के साथ अनाकार बीटीओ परत एक बड़ी ऊर्जा घनत्व डब्ल्यू बनाने के लिए मिलकर काम करती है।आरईसी(~80 जे/सेमी3) और एक उच्च दक्षता एच (~86%), विशेष रूप से अलग-अलग तापमान (25-150 â), आवृत्ति (20 हर्ट्ज-10 किलोहर्ट्ज़) और चार्ज-डिस्चार्ज चक्र (ऊपर) के खिलाफ इसकी बहुत बेहतर ऊर्जा भंडारण स्थिरतासे 109चक्र)।
हनफेई झू ने कहा, "हमारे काम से पता चलता है कि नैनो-क्रिस्टल-छितरी हुई अनाकार और पूरी तरह से क्रिस्टलीकृत चरण संरचनाओं को सह-डिजाइन करके सैंडविच पतली फिल्में कठोर वातावरण में काम करने वाले फेरोइलेक्ट्रिक्स कैपेसिटर के ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए आम तौर पर प्रभावी मार्ग बन सकती हैं।"
अधिक जानकारी:जिनपेंग लियू एट अल, सोलजेल संसाधित BaTiO में सहक्रियात्मक रूप से बेहतर ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन और स्थिरता3/(Pb,La,Ca)TiO3/बाटीओ3क्रिस्टलीय इंजीनियर्ड सैंडविच संरचना वाली त्रि-परत फिल्में,उन्नत सिरेमिक जर्नल(2023)।डीओआई: 10.26599/जेएसी.2023.9220821
द्वारा उपलब्ध कराया गयासिंघुआ यूनिवर्सिटी प्रेस
उद्धरण:क्रिस्टलीय सैंडविच संरचनाओं के साथ त्रि-परत फिल्मों में सहक्रियात्मक रूप से बेहतर ऊर्जा भंडारण प्रदर्शन और स्थिरता (2024, 29 मार्च)29 मार्च 2024 को पुनः प्राप्तhttps://techxplore.com/news/2024-03-synergical-energy-storage-stability-tri.html से
यह दस्तावेज कॉपीराइट के अधीन है।निजी अध्ययन या अनुसंधान के उद्देश्य से किसी भी निष्पक्ष व्यवहार के अलावा, नहींलिखित अनुमति के बिना भाग को पुन: प्रस्तुत किया जा सकता है।सामग्री केवल सूचना के प्रयोजनों के लिए प्रदान की गई है।